第九章 浸出與萃取

第九章浸出和萃取本章學(xué)習(xí)目的與要求通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，了解浸出的基本概念、浸出過程和浸出理論；了解常用的幾種浸出裝置及其工作原理。掌握浸出速率的計(jì)算方法，重點(diǎn)掌握浸出級(jí)數(shù)的求取方法。了解萃取的基本概念、萃取體系相平衡及操作原理，了解萃取劑的選擇原則，掌握萃取過程的基本計(jì)算，重點(diǎn)掌握完全不互溶體系的有關(guān)計(jì)算。了解超臨界萃取的基本原理、超臨界流體的特點(diǎn)，了解超臨界萃取的一般流程與應(yīng)用。9-1浸出浸出操作特點(diǎn)浸出過程原料預(yù)處理（破碎或切片）混合浸出分離9-1-1浸出理論浸出體系組成的表示方法浸出系統(tǒng)的平衡關(guān)系固液系統(tǒng)的三角相圖表示溢流與底流平衡關(guān)系的表達(dá)杠桿規(guī)則單級(jí)浸出過程的表示

9-1-2浸出速率與溶劑的條件影響浸出速率的因素9-1-3浸出操作的流程簡單浸出法多級(jí)接觸法并流多級(jí)接觸法逆流多級(jí)接觸法連續(xù)微分逆流接觸法

9-1-4浸出操作計(jì)算浸出級(jí)數(shù)的計(jì)算浸出所需的時(shí)間浸出器的大小溶劑的需要量浸出器的級(jí)數(shù)浸出級(jí)數(shù)的計(jì)算方法浸出級(jí)數(shù)的代數(shù)計(jì)算法

多級(jí)逆流浸出系統(tǒng)

浸出級(jí)數(shù)的三角形相圖計(jì)算法

三級(jí)逆流浸出

底流和溢流組成的表示求理論級(jí)數(shù)和實(shí)際級(jí)數(shù)9-1-5浸出裝置徑向流快速浸出機(jī)單級(jí)浸出罐圖豆式浸出機(jī)平轉(zhuǎn)式浸出機(jī)平轉(zhuǎn)浸出器9-2萃取液-液萃取的操作過程混合分離回收9-2-1液—液相平衡關(guān)系液液相平衡關(guān)系在三角相圖上的表示兩相區(qū)均相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線混溶點(diǎn)/分層點(diǎn)混合物的和點(diǎn)和差點(diǎn)ABSFRME輔助曲線和臨界混溶點(diǎn)分配系數(shù)和選擇性系數(shù)溫度對(duì)相平衡關(guān)系的影響溫度對(duì)溶解度的影響萃取過程在三角形相圖上的表示9-2-2萃取過程的計(jì)算單級(jí)萃取計(jì)算舉例解：（1）萃取液量與萃余液量的比值解析法：單級(jí)萃取的計(jì)算純?nèi)軇?，xF=0.3，選擇性系數(shù)為6，kA<1解：（2）溶劑比S/F是最小溶劑比（S/F）min多少倍？（用線段表示）多級(jí)錯(cuò)流萃取S1S2SE12n多級(jí)逆流萃取流程圖SRSySEnynE3y3E2y2E1y1SExFFx1R1x2R2xn-1Rn-1xnRn12n萃取理論級(jí)的圖解法9-2-3萃取操作的設(shè)備混合澄清槽篩板塔篩板萃取塔是逐級(jí)接觸式萃取設(shè)備，依靠兩相的密度差，在重力的作用下，使得兩相進(jìn)行分散和逆向流動(dòng)。若以輕相為分散相，則輕相從塔下部進(jìn)入。輕相穿過篩板分散成細(xì)小的液滴進(jìn)入篩板上的連續(xù)相—重相層。液滴在重相內(nèi)浮升過程中進(jìn)行液-液傳質(zhì)過程。穿過重相層的輕相液滴開始合并凝聚，聚集在上層篩板的下側(cè)，實(shí)現(xiàn)輕、重兩相的分離，并進(jìn)行輕相的自身混合。當(dāng)輕相再一次穿過篩板時(shí)，輕相再次分散，液滴表面得到更新。這樣分散、凝聚交替進(jìn)行，直至塔頂澄清、分層、排出。而連續(xù)相重相進(jìn)入塔內(nèi)，則橫向流過塔板，在篩板上與分散相即輕相液滴接觸和萃取后，由降液管流至下一層板。這樣重復(fù)以上過程，直至塔底與輕相分離形成重液相層排出。往復(fù)篩板塔往復(fù)篩板萃取塔的效率與塔板的往復(fù)頻率密切相關(guān)。當(dāng)振幅一定時(shí)，在不發(fā)生液泛的前提下，效率隨頻率的增大而提高。往復(fù)篩板萃取塔可較大幅度地增加相際接觸面積和提高液體的湍動(dòng)程度，傳質(zhì)效率高，生產(chǎn)能力大，在石油化工、食品、制藥等工業(yè)中應(yīng)用廣泛。波德式離心萃取器離心萃取器9-3超臨界流體萃取超臨界流體萃取的原理和特性超臨界流體的基本性質(zhì)密度粘度擴(kuò)散系數(shù)超臨界CO2流體的基本性質(zhì)變化規(guī)律的特點(diǎn)選擇參數(shù)的重要依據(jù)

夾帶劑效應(yīng)增加溶解度

提高溶質(zhì)的分離因子

可用作反應(yīng)物

能改變?nèi)軇┑呐R界參數(shù)

增加溶質(zhì)溶解度對(duì)溫度、壓力的敏感程度

超臨界流體萃取的流程和應(yīng)用超臨界流體萃取的典型流程等溫法等壓法吸附法咖啡豆萃取

超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1萃取罐

2水洗塔

3蒸餾塔

4脫氣罐

1傳送罐

9深冷器