第十一章萃取课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第十一章萃取课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十一 萃取 课件
- 资源描述:
-
1、食品工程原理食品工程原理张张 秋秋 亮亮食品大分子结构与功能特性研究室食品大分子结构与功能特性研究室Tel:18971634687Email:第十一章第十一章 萃取萃取 第一节第一节 液液液萃取液萃取第二节第二节 浸取浸取第三节第三节 超临界流体萃取超临界流体萃取学习目的与要求学习目的与要求 掌握液掌握液-液萃取基本原理和过程,掌液萃取基本原理和过程,掌握浸取基本原理、流程,了解其简握浸取基本原理、流程,了解其简单设备,了解超临界流体萃取基本单设备,了解超临界流体萃取基本原理和应用。原理和应用。n萃取萃取(extraction):利用溶质在互不相:利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使
2、溶质溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的单元操作。得到纯化或浓缩的单元操作。液液液萃取液萃取 液液固萃取固萃取 超临界流体萃取超临界流体萃取 第一节第一节 液液-液萃取液萃取 液液液萃取:用液体溶剂萃取与之液萃取:用液体溶剂萃取与之不互溶的液体中的组分不互溶的液体中的组分 萃取相平衡萃取相平衡萃取平衡萃取平衡:在一定的萃取体系及操作条件:在一定的萃取体系及操作条件下,溶质在两相间所具有的平衡分配关系。下,溶质在两相间所具有的平衡分配关系。液液液萃取至少涉及三个组分,通常用等液萃取至少涉及三个组分,通常用等腰直角三角形或等边三角形表示三组分相腰直角三角形或等边三角形表示三组分相图。
3、图。液液-液萃取的基本原理液萃取的基本原理ABC等边三角形相图X XB BX XC CX XA AM0.20.40.60.80.20.40.60.80.20.40.60.8三角形的三个顶点分别三角形的三个顶点分别表示表示A A、B B、C C三纯组分。三纯组分。A-BA-B、A-CA-C、B-CB-C表示两组表示两组份的混合物(质量分数份的混合物(质量分数或摩尔分数表示)。或摩尔分数表示)。混合物的物系点距哪个混合物的物系点距哪个顶点近表明该组分所占顶点近表明该组分所占的比例大。的比例大。三组分相图三组分相图等腰直角三角形X XB B=1-X=1-XA A-X-XC C三组分相图也可以用直角三
4、三组分相图也可以用直角三角形相图来表示角形相图来表示其坐标图的性质与等边三角其坐标图的性质与等边三角形相图相同形相图相同三角相图常用的性质:三角相图常用的性质:平行线上各点所对应的组分浓平行线上各点所对应的组分浓度相同度相同 某点引出的直线上另两组份的某点引出的直线上另两组份的含量比一定含量比一定一对组分部分互溶的三相图一对组分部分互溶的三相图溶质溶质A A完全溶于完全溶于B B及及C C,但但B B与与C C部分互溶部分互溶单相区单相区单相区单相区:曲线曲线R0R1PE1E0之外之外两相区两相区:曲线曲线R0R1PE1E0之内之内物系点物系点M M,平衡时两,平衡时两相为相为R R1 1、E
5、 E1 1共混相共混相两个概念:两个概念:联结线、褶点联结线、褶点iiiiiiEM RRE M杠杆规则杠杆规则(lever rule)单级平衡萃取单级平衡萃取萃取相萃余相原料液L0 x0混合槽沉降分层萃取剂V0混合物MV1 y1L1 x1单级平衡萃取流程单级平衡萃取流程 单级平衡萃取计算单级平衡萃取计算由物料衡算可知:00LVM000000MMLV MxyVMLxx根据杠杆规则有:确定M点位置,则共轭点Ri,Ei在通过M的联结线上,由物料衡算可知:11LVM111111MMLV MxyVMLxx溶质溶质概念识记概念识记 在一定温度下,当萃取体系达到平衡时,被萃取组分在一定温度下,当萃取体系达到
6、平衡时,被萃取组分A在萃取相的质量分数在萃取相的质量分数yA和在萃余相中的质量分数和在萃余相中的质量分数xA之比,称为组分之比,称为组分A的的分配比分配比(distribution ratio),又称,又称为分配系数,用为分配系数,用KA表示表示;分配比分配比AAAx/yK一定条件下同一萃取体系内两组分分配系数的比值,称一定条件下同一萃取体系内两组分分配系数的比值,称为为分离因素分离因素(separation factor),又称选择性系数,常用,又称选择性系数,常用表示:表示:分离因素分离因素ABBABAxyxyKK越大,越大,A和和B间的分离效果越好间的分离效果越好 萃取率萃取率萃取的完全
7、程度可用萃取的完全程度可用E来表示,它是被萃取物质在萃取来表示,它是被萃取物质在萃取相的量与原料液中的总量比,其计算公式:相的量与原料液中的总量比,其计算公式:1100VL xyE 非连续接触萃取非连续接触萃取连续接触萃取连续接触萃取逐级萃取过程逐级萃取过程微分逆流萃取萃取微分逆流萃取萃取液液-液萃取过程液萃取过程液液-液萃取过程一般主要分为两类:液萃取过程一般主要分为两类:逐级萃取逐级萃取若干单级萃取设备以一定的方式连接起来,若干单级萃取设备以一定的方式连接起来,构成多级萃取流程,构成多级萃取流程,主要有两种形式:主要有两种形式:多级错流萃取多级错流萃取 多级逆流萃取多级逆流萃取 123F,
8、xFS1RnNENS2S3SnSRR1,x1R2,x2R3,x3Rn,xnE1,y1E2,y2E,y3En,yn多级错流萃取多级错流萃取 优缺点优缺点:萃取率高,但溶剂消耗量萃取率高,但溶剂消耗量大、回收费用高。大、回收费用高。11SYBXSYBXSF)(11SFYXSBXSBY根据第根据第1 1级溶质级溶质A A的物料衡算:的物料衡算:可得第可得第1 1级萃取的操作线方程:级萃取的操作线方程:式中,B原料液中组分B的质量,kg;S萃取剂中组分C的质量,kg;XF,YS原料液和萃取剂中溶质A的质量比;X1,Y1第1级萃余相和萃取相中溶质A的质量比。多级错流萃取物料衡算多级错流萃取物料衡算多级逆
9、流萃取多级逆流萃取 优缺点优缺点:溶剂消耗量小、萃取液浓溶剂消耗量小、萃取液浓度高、但萃取率较低。度高、但萃取率较低。多级逆流萃取物料衡算多级逆流萃取物料衡算在第在第1 1级和第级和第i i级之间作溶质级之间作溶质A A的物料衡算得的物料衡算得:11SYBXSYBXiiF为多级逆流萃取的操作线方程式:为多级逆流萃取的操作线方程式:)(11FiiXSBYXSBY式中,式中,Yi+1进入第进入第i级萃取相中溶质级萃取相中溶质A的质量比,的质量比,kgA/kgS;Xi离开第离开第i级萃余相中溶质级萃余相中溶质A的质量比,的质量比,kgA/kgB;Y1最终萃取相中溶质最终萃取相中溶质A的质量比,的质量
10、比,kgA/kgS;S纯萃取剂的量,纯萃取剂的量,kg;B原料液中原溶剂的量,原料液中原溶剂的量,kg;XF原料液中溶质原料液中溶质A的质量比,的质量比,kgA/kgB。萃取剂S原料液F萃取相E萃余相R 逐级萃取设备逐级萃取设备混合混合澄清槽澄清槽 优点优点:结构简单,操作方便,稳定可靠,传:结构简单,操作方便,稳定可靠,传质效率高(一般高于质效率高(一般高于80%80%););缺点缺点:设备占地面积大,能量消耗较大,设备费:设备占地面积大,能量消耗较大,设备费和操作费都较高。和操作费都较高。筛板萃取塔筛板萃取塔 特点特点:结构简单,价格低:结构简单,价格低廉,占地面积较小,混合廉,占地面积较
11、小,混合的湍动程度低,级效率较的湍动程度低,级效率较低。低。筛板萃取塔的结构与筛板筛板萃取塔的结构与筛板蒸馏塔相似蒸馏塔相似 4.筛孔板 5.降液管 微分逆流萃取过程微分逆流萃取过程另一类塔式或柱式萃取设备也有广泛的应用另一类塔式或柱式萃取设备也有广泛的应用轻相和重相分别由塔底和塔顶加入,在密轻相和重相分别由塔底和塔顶加入,在密度差的作用下两者呈逆流流动,连续接触度差的作用下两者呈逆流流动,连续接触进行质量传递。进行质量传递。由于两相的浓度在操作过程中沿塔高成微由于两相的浓度在操作过程中沿塔高成微分变化,故称为分变化,故称为微分逆流萃取微分逆流萃取微分传质单元微分传质单元 AvBdXCdXN
12、a AdH假设原溶剂假设原溶剂B和萃取剂和萃取剂S完全不完全不互溶,萃余相的溶剂流量互溶,萃余相的溶剂流量B和萃和萃取相的溶剂流量取相的溶剂流量S皆为常量。两皆为常量。两相浓度分别用摩尔比相浓度分别用摩尔比X和和Y表示。表示。对微分塔段对微分塔段dH,有,有:式中,式中,NA溶质溶质A的萃取传质通量,的萃取传质通量,mol/(2 s);av单位体积有效传质界面面积,单位体积有效传质界面面积,2/3;A塔的横截面积,塔的横截面积,m2。*)(XXKNRA下面仅依萃余相浓度变化加以讨下面仅依萃余相浓度变化加以讨论。由稳态相间传质方程:论。由稳态相间传质方程:及上两式,可得:及上两式,可得:*XXd
展开阅读全文