化工原理下41液液萃取课件.ppt

1、第4章 液液萃取 通过本章学习，应掌握萃取的基本概念和原理；掌握液液相平衡在三角形相图上的表示方法，能用三角形相图对单级萃取过程进行分析和计算。学习目的与要求1第1页，共30页。一、萃取过程的原理引入一液相（萃取剂）液体混合物液体混合物 (A+B)引入另一液相（萃取剂S）各组分在萃取剂中溶解度不同液相E(萃取相)(S+A+微量B)液相R(萃余相)(B+微量A、S)示例：用苯萃取分离醋酸和水混合物分离物系形成两相体系的方法萃取原理4.1 概述2第2页，共30页。二、萃取操作流程萃取操作流程示意图3第3页，共30页。三、萃取过程的分类1.按有无化学反应分类萃取化学萃取物理萃取 2.按萃取级数分类多

2、级逆流萃取 萃取多级萃取单级萃取 多级并流萃取 4第4页，共30页。3.按萃取技术分类双溶剂萃取单溶剂萃取 膜萃取凝胶萃取超临界萃取萃取反向胶团萃取4.按萃取组分数目分类萃取多组分萃取单组分萃取 三、萃取过程的分类5第5页，共30页。四、萃取操作的应用萃取操作应用场合：恒沸物系的分离；溶质浓度很低,且为难挥发组分物系的分离；热敏性物系的分离。相对挥发度 =1 物系的分离；6第6页，共30页。一、组成在三角形相图上的表示方法萃取为三元物系的分离过程溶质 A原溶剂 B萃取剂 S三角形坐标图等边三角形坐标图等腰三角形坐标图非等腰三角形坐标图4.2 萃取过程的液液相平衡7第7页，共30页。组成在三角形

3、坐标图上的表示方法 M 点 D 点ABSDMA0.40 x S0.60 x A0.40 x B0.30 x S0.30 x 8第8页，共30页。二、各组分量之间的关系杠杆规则杠杆规则M=ABMMAMMBMMO和点A差点B差点MAMBMMA+MBOAOBABOBABOA9第9页，共30页。杠杆规则的应用 ABSMREAxSxBxAyBySyAzSzBz液相 R r kgxA、xS、xB 液相 E e kgyA、yS、yB液相 M m kgzA、zS、zBermEMRMreAAAAxzzyERRMmeAAAAxzxy10第10页，共30页。三、萃取平衡相图溶解度曲线 根据萃取操作中各组分的互溶性，

4、三元物系分为以下情况，即类物系 类物系 1.溶解度曲线的两种形式 A完全溶于B及S，B与S不互溶 A完全溶于B及S，B与S部分互溶 A完全溶于B，A与S部分互溶 B与S部分互溶11第11页，共30页。溶解度曲线(1)已知联结线共轭相均相区两相区溶解度曲线临界混溶点联结线12第12页，共30页。第第类物系类物系 完全不互溶物系，完全不互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，完全互溶，而而B、S完全不互溶。完全不互溶。单项区单项区两项区两项区RnEn联结线联结线溶解度曲线溶解度曲线SABMKMn第13页，共30页。第二类物系第二类物系 (具有两对部分互溶物的物系，具有两对部分互溶物的物系，A、B 完全

5、互完全互溶，溶，A、S，B、S部分互溶部分互溶)两相区两相区单相区单相区溶解度曲线溶解度曲线联结线联结线RnEn温度较低时第二类物系三角形相图单相区单相区溶解度曲线溶解度曲线ASB1.01.00第14页，共30页。两相区两相区单相区单相区溶解度曲线溶解度曲线联结线联结线温度较高时第二类物系三角形相图温度较高时第二类物系三角形相图两相区两相区溶解度曲线溶解度曲线ASB1.01.00第15页，共30页。溶解度曲线(2)已知辅助曲线辅助曲线溶解度曲线16第16页，共30页。两种溶解度曲线的互换由联结线求辅助曲线17第17页，共30页。两种溶解度曲线的互换1E2E1R2R由辅助曲线求联结线18第18页

6、，共30页。2.温度对溶解度曲线的影响温度 T溶解度不互溶区三、萃取平衡相图溶解度曲线不利于萃取操作19第19页，共30页。将定量的纯溶剂 S 加入到A、B两组分的原料液 F 中，该萃取过程可在平衡相图上表示。四、萃取过程在平衡相图上的表示FMREEyRxxRyE20第20页，共30页。五、萃取平衡方程气液平衡方程AAAyk x液液平衡方程AAAyk x萃取相中溶质分数萃余相中溶质分数分配系数AAAykxBBBykx1.以质量分数表示的平衡方程21第21页，共30页。若 S与 B完全不互溶，且萃取相中不含 B，S 的量不变萃余相中不含 S，B 的量不变用质量比计算方便液液平衡方程AAAYK X

7、2.以质量比表示的平衡方程萃取相中溶质的质量比分配系数萃余相中溶质的质量比22第22页，共30页。六、分配曲线 以xA为横坐标，yA为纵坐标，在直角坐标图上，每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来，得到曲线称为分配曲线。溶解度曲线分配曲线23第23页，共30页。分配曲线的作法PPxy xy24第24页，共30页。1.萃取剂的选择性与选择性系数 萃取剂的选择性是指萃取剂 S对原料液中两个组分溶解能力的差异。萃余相中B的质量分数萃余相中A的质量分数萃取相中B的质量分数萃取相中A的质量分数AAABBBAByxyyyxxx选择性系数七、萃取剂的选择25第25页，共30页。AAAyk x因为所以BAB

8、xkyABkk萃取效果 萃取操作BB1xy1 1，不能实现萃取分离。1.萃取剂的选择性与选择性系数26第26页，共30页。2.萃取剂的选择萃取剂选择考虑的主要因素有：选择性系数；原溶剂 B与萃取剂 S的互溶度；萃取剂回收的难易；萃取剂的其他物性，包括密度、表面张力、黏度。萃取剂的稳定性、安全性、经济性。27第27页，共30页。练 习 题 目思考题作业题:11.萃取操作的基本原理是什么？2.共轭相、联结线、临界混溶点、辅助曲线各表 示何意义？3.分配系数和选择性系数各表示何意义？4.溶解度曲线和分配曲线有何联系？28第28页，共30页。1、字体安装与设置、字体安装与设置如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。在“开始”选项卡中，点击“替换”按钮右侧箭头，选择“替换字体”。（如下图）在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）在“替换为”下拉列表中选择替换字体。点击“替换”按钮，完成。2、替换模板中的图片、替换模板中的图片模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。方法一：更改图片方法一：更改图片选中模版中的图片（有些图片与其他对象进行了组合，选择时一定要选中图片 本身，而不是组合）。1.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）第29页，共30页。赠送精美图标第30页，共30页。