精选化工原理下册天津大学柴诚敬37-38学时课件.ppt

1、10.1 萃取过程概述 第十章 液液萃取和液固浸取10.2 液液相平衡关系10.3 液液萃取过程的计算10.3.1 单级萃取的计算一、B 与 S 部分互溶物系二、B 与 S不互溶物系若 B与 S 完全不互溶萃取相中不含 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XFYEXRYS原料液中组分A的质量比，kgA/kgB萃取相中组分A的质量比，kgA/kgS萃余相中组分A的质量比，kgA/kgB萃取剂中组分A的质量比，kgA/kgS对溶质 A质量衡算RESFBXSYSYBX+=+)XX(SBYYFRSE=操作线方程斜率SB过点),(SFYX直角坐标图图解法BFXSSYBRXRES

2、EY二、B 与 S不互溶物系单级萃取图解计算斜率 B/SSYEY)1(RRXBBXBR)1(EEYSSYSEFXRX第十章 液液萃取和液固浸取10.3 液液萃取过程的计算10.3.1 单级萃取的计算10.3.2 多级错流萃取的计算一、多级错流萃取的流程多级错流萃取操作的特点v 每一级均加入新鲜萃取剂v 前一级的萃余相为后一级的原料液v 原料液从第 1 级加入v 每级为新萃取剂，传质推动力大，溶剂用量大v 一般为间歇操作，生产能力小多级错流萃取流程示意图 多级错流萃取的总溶剂用量为各级溶剂用量之和，当各级溶剂用量相等时，达到一定的分离程度所需的总溶剂用量最少。12nFFx1S1R1x1E1y2S

3、2R2x2E2y1nR1nxnSnRnxnEny1.B与 S部分互溶物系已知：三角形相图图解法原料量 F原料组成 xF各级萃取剂用量 Si规定：最终萃余相组成 xn计算：萃取级数 n 二、多级错流萃取的计算多级错流萃取三角形相图图解计算xFFS1M1R1E1M2R2E2M3R3E3n=3S2S3x n计算 x n规定 2.B与 S不互溶物系(1)直角坐标图解法设第 1 级作溶质 A的质量衡算11SYBXSYBXSF)(11FSXXSBYYnSSSS21整理得二、多级错流萃取的计算第 n 级作溶质 A的质量衡算)(1nnSnXXSBYY操作线方程斜率SB过点),(1SnYX直角坐标图图解法二、多

4、级错流萃取的计算XFYS斜率 B/SML多级错流萃取直角坐标图图解计算Y1X1Y2X2Y3X3x n计算 x n规定 n=3N(2)解析法KXY 设平衡关系为第一级的相平衡关系为 11KXY 由操作线方程)(11FSXXSBYY联立得 BKSYBSXXSF11二、多级错流萃取的计算令BKSAmmSFAYBSXX11对第二级mSmSFAYBSAYBSXX1)1()(22对第 n 级)1()1()1()(1mSnmSnmSFnAYBSAYBSAYBSXX 萃取因子二、多级错流萃取的计算整理得计算内容由 xn级数 n由 n组成 xn由 n、xn溶剂用量 S/K)(Y-X/K)(Y-Xln)Aln(1

5、1SnSFmn二、多级错流萃取的计算多级错流萃取级数多级错流萃取算图第十章 液液萃取和液固浸取10.3 液液萃取过程的计算10.3.1 单级萃取的计算10.3.2 多级错流萃取的计算10.3.3 多级逆流萃取的计算一、多级逆流萃取的流程多级逆流萃取操作的特点v 萃取剂从第 n 级加入v 前一级的萃余相为后一级的原料液v 原料液从第 1 级加入v 后一级的萃取相为前一级的萃取剂v 萃取剂循环使用，传质推动力大，溶剂用量小v 连续操作，生产能力大多级逆流萃取流程示意图12nFFx1R1x1E1y2R2x3E3y1nR1nxnRnxnEnyS2E2ySy1.B与 S部分互溶物系三角形相图图解法已知：

6、原料量 F原料组成 xF萃取剂用量 S规定：最终萃余相组成 xn计算：萃取级数 n 萃取剂组成 ys二、多级逆流萃取的计算物料衡算关系SREFn1211EREF3221ERERSRERnnn1SREREREFn32211二、多级逆流萃取的计算净流量差操作点多级逆流萃取三角形相图图解计算xFMxnnRMRESFn1F1ESREREREFn322111R2E2R3E3R4Ex n计算 x n规定 n=4溶剂比的影响S/F 较小FMnR1E在左侧溶剂比的影响S/F 较大FMnR1E 在右侧溶剂比的影响S/F 为某数值FMnR1E 在无穷远处二、多级逆流萃取的计算在第 1 级至第 i 级之间进行质量衡

7、算 11SYBXSYBXiiF2.B与 S不互溶物系的计算(1)直角坐标图图解法1iBFXB1XS1YB1iXBiXSiYSS2Y1iY整理得)(11FiiXSBYXSBY操作线方程斜率SB过点),(1YXF),(SnYX二、多级逆流萃取的计算XFJ多级逆流萃取直角坐标图图解计算Xnx n计算 x n规定 n=4YSY1D斜率 B/S1234(2)解析法KXY 设平衡关系为类似于逆流吸收1/)11ln(ln1mSnSFmmAKYXKYXAAn)(S)(SY)(B)(FX)(S)(1Y)(B)(nXV1YS2XS1XV2Y1)11ln(ln1*22*21AYYYYAANT二、多级逆流萃取的计算萃取因子(3)适宜溶剂量的确定 处理量F 一定SS/F操作费n设备费()min0.21.1SS=二、多级逆流萃取的计算根据工程经验适宜溶剂用量XF最小溶剂用量XnYSY11Y SB/)/(SB1YmaxminmaxSBmaxminBSnFSXXYY*1max练 习 题 目思考题作业题:3、4、51.单级萃取如何进行计算？2.多级错流萃取有何特点，其级数如何计算？3.多级逆流萃取有何特点，其级数如何计算？