化工原理下4-1液液萃取(同名613)課件

第4章液－液萃取通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握萃取的基本概念和原理；掌握液－液相平衡在三角形相圖上的表示方法，能用三角形相圖對單級萃取過程進(jìn)行分析和計算。學(xué)習(xí)目的與要求1第4章液－液萃取通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握萃取的基一、萃取過程的原理引入一液相（萃取劑）液體混合物液體混合物(A+B)引入另一液相（萃取劑S）各組分在萃取劑中溶解度不同液相E(萃取相)(S+A+微量B)液相R(萃余相)(B+微量A、S)示例：用苯萃取分離醋酸和水混合物分離物系形成兩相體系的方法萃取原理4.1

概述2一、萃取過程的原理引入一液相（萃取劑）液體混合物液體混合物引二、萃取操作流程萃取操作流程示意圖3二、萃取操作流程萃取操作流程示意圖3三、萃取過程的分類1.

按有無化學(xué)反應(yīng)分類萃取化學(xué)萃取物理萃取

√2.

按萃取級數(shù)分類多級逆流萃取

萃取多級萃取單級萃取

√多級并流萃取

4三、萃取過程的分類1.按有無化學(xué)反應(yīng)分類萃取化學(xué)萃取物理萃3.按萃取技術(shù)分類雙溶劑萃取單溶劑萃取

√膜萃取凝膠萃取超臨界萃取萃取反向膠團(tuán)萃取4.按萃取組分?jǐn)?shù)目分類萃取多組分萃取單組分萃取

√三、萃取過程的分類53.按萃取技術(shù)分類雙溶劑萃取單溶劑萃取√膜萃取凝膠萃取超四、萃取操作的應(yīng)用萃取操作應(yīng)用場合：③恒沸物系的分離；②溶質(zhì)濃度很低

,且為難揮發(fā)組分物系的分離；④熱敏性物系的分離。①相對揮發(fā)度

=1物系的分離；6四、萃取操作的應(yīng)用萃取操作應(yīng)用場合：③恒沸物系的分離；②溶質(zhì)一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物系的分離過程溶質(zhì)A原溶劑B萃取劑S三角形坐標(biāo)圖等邊三角形坐標(biāo)圖等腰三角形坐標(biāo)圖非等腰三角形坐標(biāo)圖√4.2

萃取過程的液－液相平衡7一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物溶質(zhì)A原溶劑組成在三角形坐標(biāo)圖上的表示方法M

點(diǎn)

D

點(diǎn)ABS8組成在三角形坐標(biāo)圖上的表示方法M點(diǎn)D二、各組分量之間的關(guān)系——杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則M=和點(diǎn)差點(diǎn)差點(diǎn)MAMBMA

+MB9二、各組分量之間的關(guān)系——杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則M=和點(diǎn)差點(diǎn)差點(diǎn)杠桿規(guī)則的應(yīng)用

ABS液相Rr

kgxA、xS、xB

液相E

e

kgyA、yS、yB液相M

m

kgzA、zS、zB10杠桿規(guī)則的應(yīng)用ABS液相R液相E液相M1三、萃取平衡相圖——溶解度曲線根據(jù)萃取操作中各組分的互溶性，三元物系分為以下情況，即Ⅰ類物系Ⅱ類物系√1.溶解度曲線的兩種形式①A完全溶于B及S，B與S不互溶②A完全溶于B及S，B與S部分互溶③A完全溶于B，A與S部分互溶B與S部分互溶11三、萃取平衡相圖——溶解度曲線根據(jù)萃取操作中各組分的互溶溶解度曲線

(1)——已知聯(lián)結(jié)線共軛相均相區(qū)兩相區(qū)溶解度曲線臨界混溶點(diǎn)聯(lián)結(jié)線12溶解度曲線(1)——已知聯(lián)結(jié)線共軛相均相區(qū)兩相區(qū)溶解度曲線第Ⅰ類物系②完全不互溶物系，A、B，A、S完全互溶，

而B、S完全不互溶。單項區(qū)兩項區(qū)RnEn聯(lián)結(jié)線溶解度曲線SABMKMn第Ⅰ類物系②完全不互溶物系，A、B，A、S完全互溶，13③第二類物系(具有兩對部分互溶物的物系，A、B完全互溶，A、S，B、S部分互溶)兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線RnEn溫度較低時第二類物系三角形相圖單相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00③第二類物系(具有兩對部分互溶物的物系，A、B完全14兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線溫度較高時第二類物系三角形相圖兩相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線溫度較高時第二類物系三角形相圖兩15溶解度曲線(2)——已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線16溶解度曲線(2)——已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線16兩種溶解度曲線的互換由聯(lián)結(jié)線求輔助曲線17兩種溶解度曲線的互換由聯(lián)結(jié)線求輔助曲線17兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯(lián)結(jié)線18兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯(lián)結(jié)線182.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度不互溶區(qū)三、萃取平衡相圖——溶解度曲線～～不利于萃取操作192.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度不互溶區(qū)三、萃取平將定量的純?nèi)軇?/p>

S加入到A、B兩組分的原料液

F中，該萃取過程可在平衡相圖上表示。

四、萃取過程在平衡相圖上的表示FMRExRyE20將定量的純?nèi)軇㏒加入到A、B兩組分的原料液F五、萃取平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中溶質(zhì)分?jǐn)?shù)萃余相中溶質(zhì)分?jǐn)?shù)分配系數(shù)1.以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的平衡方程21五、萃取平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中萃余相中分配若S與B完全不互溶，且萃取相中不含B，S的量不變萃余相中不含S

，B的量不變用質(zhì)量比計算方便液液平衡方程2.以質(zhì)量比表示的平衡方程萃取相中溶質(zhì)的質(zhì)量比分配系數(shù)萃余相中溶質(zhì)的質(zhì)量比22若S與B完全不互溶，且萃取相中不含B，S的量不變萃余六、分配曲線以xA為橫坐標(biāo)，yA為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)圖上，每一對共軛相可得一個點(diǎn)，將這些點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，得到曲線稱為分配曲線。溶解度曲線分配曲線23六、分配曲線以xA為橫坐標(biāo)，yA為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)分配曲線的作法24分配曲線的作法241.萃取劑的選擇性與選擇性系數(shù)萃取劑的選擇性是指萃取劑S對原料液中兩個組分溶解能力的差異。選擇性系數(shù)七、萃取劑的選擇251.萃取劑的選擇性與選擇性系數(shù)萃取劑的選擇性是指萃取因為所以萃取效果β

萃取操作β

＝1，

不能實現(xiàn)萃取分離。～1.萃取劑的選擇性與選擇性系數(shù)26因為所以萃取效果β萃取操作β＝1，不能實現(xiàn)萃取分離?！?.萃取劑的選擇萃取劑選擇考慮的主要因素有：①選擇性系數(shù)β；②原溶劑B與萃取劑S的互溶度；

③萃取劑回收的難易；④萃取劑的其他物性，包括密度、表面張力、黏度。⑤萃取劑的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。272.萃取劑的選擇萃取劑選擇考慮的主要因素有：①選擇性系數(shù)β；練習(xí)題目思考題作業(yè)題:11.萃取操作的基本原理是什么？2.共軛相、聯(lián)結(jié)線、臨界混溶點(diǎn)、輔助曲線各表示何意義？

3.分配系數(shù)和選擇性系數(shù)各表示何意義？4.溶解度曲線和分配曲線有何聯(lián)系？28練習(xí)題目思考題作業(yè)題:11.萃取操作的基本原理是1、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進(jìn)行批量替換，一次性更改各頁面字體。在“開始”選項卡中，點(diǎn)擊“替換”按鈕右側(cè)箭頭，選擇“替換字體”。（如下圖）在圖“替換”下拉列表中選擇要更改字體。（如下圖）在“替換為”下拉列表中選擇替換字體。點(diǎn)擊“替換”按鈕，完成。292、替換模板中的圖片模板中的圖片展示頁面，您可以根據(jù)需要替換這些圖片，下面介紹兩種替換方法。方法一：更改圖片選中模版中的圖片（有些圖片與其他對象進(jìn)行了組合，選擇時一定要選中圖片本身，而不是組合）。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改圖片”，選擇要替換的圖片。（如下圖）注意：為防止替換圖片發(fā)生變形，請使用與原圖長寬比例相同的圖片。291、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進(jìn)29贈送精美圖標(biāo)贈送精美圖標(biāo)30第4章液－液萃取通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握萃取的基本概念和原理；掌握液－液相平衡在三角形相圖上的表示方法，能用三角形相圖對單級萃取過程進(jìn)行分析和計算。學(xué)習(xí)目的與要求31第4章液－液萃取通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握萃取的基一、萃取過程的原理引入一液相（萃取劑）液體混合物液體混合物(A+B)引入另一液相（萃取劑S）各組分在萃取劑中溶解度不同液相E(萃取相)(S+A+微量B)液相R(萃余相)(B+微量A、S)示例：用苯萃取分離醋酸和水混合物分離物系形成兩相體系的方法萃取原理4.1

概述32一、萃取過程的原理引入一液相（萃取劑）液體混合物液體混合物引二、萃取操作流程萃取操作流程示意圖33二、萃取操作流程萃取操作流程示意圖3三、萃取過程的分類1.

按有無化學(xué)反應(yīng)分類萃取化學(xué)萃取物理萃取

√2.

按萃取級數(shù)分類多級逆流萃取

萃取多級萃取單級萃取

√多級并流萃取

34三、萃取過程的分類1.按有無化學(xué)反應(yīng)分類萃取化學(xué)萃取物理萃3.按萃取技術(shù)分類雙溶劑萃取單溶劑萃取

√膜萃取凝膠萃取超臨界萃取萃取反向膠團(tuán)萃取4.按萃取組分?jǐn)?shù)目分類萃取多組分萃取單組分萃取

√三、萃取過程的分類353.按萃取技術(shù)分類雙溶劑萃取單溶劑萃取√膜萃取凝膠萃取超四、萃取操作的應(yīng)用萃取操作應(yīng)用場合：③恒沸物系的分離；②溶質(zhì)濃度很低

,且為難揮發(fā)組分物系的分離；④熱敏性物系的分離。①相對揮發(fā)度

=1物系的分離；36四、萃取操作的應(yīng)用萃取操作應(yīng)用場合：③恒沸物系的分離；②溶質(zhì)一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物系的分離過程溶質(zhì)A原溶劑B萃取劑S三角形坐標(biāo)圖等邊三角形坐標(biāo)圖等腰三角形坐標(biāo)圖非等腰三角形坐標(biāo)圖√4.2

萃取過程的液－液相平衡37一、組成在三角形相圖上的表示方法萃取為三元物溶質(zhì)A原溶劑組成在三角形坐標(biāo)圖上的表示方法M

點(diǎn)

D

點(diǎn)ABS38組成在三角形坐標(biāo)圖上的表示方法M點(diǎn)D二、各組分量之間的關(guān)系——杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則M=和點(diǎn)差點(diǎn)差點(diǎn)MAMBMA

+MB39二、各組分量之間的關(guān)系——杠桿規(guī)則杠桿規(guī)則M=和點(diǎn)差點(diǎn)差點(diǎn)杠桿規(guī)則的應(yīng)用

ABS液相Rr

kgxA、xS、xB

液相E

e

kgyA、yS、yB液相M

m

kgzA、zS、zB40杠桿規(guī)則的應(yīng)用ABS液相R液相E液相M1三、萃取平衡相圖——溶解度曲線根據(jù)萃取操作中各組分的互溶性，三元物系分為以下情況，即Ⅰ類物系Ⅱ類物系√1.溶解度曲線的兩種形式①A完全溶于B及S，B與S不互溶②A完全溶于B及S，B與S部分互溶③A完全溶于B，A與S部分互溶B與S部分互溶41三、萃取平衡相圖——溶解度曲線根據(jù)萃取操作中各組分的互溶溶解度曲線

(1)——已知聯(lián)結(jié)線共軛相均相區(qū)兩相區(qū)溶解度曲線臨界混溶點(diǎn)聯(lián)結(jié)線42溶解度曲線(1)——已知聯(lián)結(jié)線共軛相均相區(qū)兩相區(qū)溶解度曲線第Ⅰ類物系②完全不互溶物系，A、B，A、S完全互溶，

而B、S完全不互溶。單項區(qū)兩項區(qū)RnEn聯(lián)結(jié)線溶解度曲線SABMKMn第Ⅰ類物系②完全不互溶物系，A、B，A、S完全互溶，43③第二類物系(具有兩對部分互溶物的物系，A、B完全互溶，A、S，B、S部分互溶)兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線RnEn溫度較低時第二類物系三角形相圖單相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00③第二類物系(具有兩對部分互溶物的物系，A、B完全44兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線溫度較高時第二類物系三角形相圖兩相區(qū)溶解度曲線ASB1.01.00兩相區(qū)單相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線溫度較高時第二類物系三角形相圖兩45溶解度曲線(2)——已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線46溶解度曲線(2)——已知輔助曲線輔助曲線溶解度曲線16兩種溶解度曲線的互換由聯(lián)結(jié)線求輔助曲線47兩種溶解度曲線的互換由聯(lián)結(jié)線求輔助曲線17兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯(lián)結(jié)線48兩種溶解度曲線的互換由輔助曲線求聯(lián)結(jié)線182.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度不互溶區(qū)三、萃取平衡相圖——溶解度曲線～～不利于萃取操作492.溫度對溶解度曲線的影響溫度T溶解度不互溶區(qū)三、萃取平將定量的純?nèi)軇?/p>

S加入到A、B兩組分的原料液

F中，該萃取過程可在平衡相圖上表示。

四、萃取過程在平衡相圖上的表示FMRExRyE50將定量的純?nèi)軇㏒加入到A、B兩組分的原料液F五、萃取平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中溶質(zhì)分?jǐn)?shù)萃余相中溶質(zhì)分?jǐn)?shù)分配系數(shù)1.以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的平衡方程51五、萃取平衡方程氣液平衡方程液液平衡方程萃取相中萃余相中分配若S與B完全不互溶，且萃取相中不含B，S的量不變萃余相中不含S

，B的量不變用質(zhì)量比計算方便液液平衡方程2.以質(zhì)量比表示的平衡方程萃取相中溶質(zhì)的質(zhì)量比分配系數(shù)萃余相中溶質(zhì)的質(zhì)量比52若S與B完全不互溶，且萃取相中不含B，S的量不變萃余六、分配曲線以xA為橫坐標(biāo)，yA為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)圖上，每一對共軛相可得一個點(diǎn)，將這些點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，得到曲線稱為分配曲線。溶解度曲線分配曲線53六、分配曲線以xA為橫坐標(biāo)，yA為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)分配曲線的作法54分配曲線的作法241.萃取劑的選擇性與選擇性系數(shù)萃取劑的選擇性是指萃取劑S對原料液中兩個組分溶解能力的差異。選擇性系數(shù)七、萃取劑的選擇551.萃取劑的選擇性與選擇性系數(shù)萃取劑的選擇性是指萃取因為所以萃取效果β

萃取操作β

＝1，

不能實現(xiàn)萃取分離?！?.萃