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【精品】液液萃取
时间:2023-07-30 01:31 点击次数:188

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  第六章液液萃取6.1概述6.2三元物系相平衡6.3萃取过程的计算6.4萃取设备6.1概述1、萃取萃取:在任何一种溶剂中,不同的物质具有不同的溶解度,利用物质溶解度的不同,使混合物中的组分得到完全或部分的分离过程。相(液液萃取,溶剂萃取)萃取固体——液相(浸取)萃取原理在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分互溶的液体溶剂,经过充分混合,利用混合液中各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种单元操作。溶质A:混合液中欲分离的组分;稀释剂(原溶剂)B:混合液中的溶剂;萃取剂S:所选用的溶剂;2)萃取基本过程描述加料混合分相排除纯化和回收3)分离对象1)相对挥发度等于或者接近1烷烃/芳烃2)重组分含量少,轻组分含量多水-HAc含酚废水处理3)混合液含热敏性物质(药物)4)萃取操作的特点选择适宜的溶剂是一个关键问题两个液相应具有一定的密度差溶质与萃取剂的沸点差大有利2、液液萃取在工业中的应用液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸,用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂,从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体在生物化工和精细化工中的应用以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜3、液液萃取的基本流程单级萃取或并流接触萃取多级错流萃取单组分萃取多级逆流萃取萃取连续逆流萃取双组分萃取(回流萃取)4、超临界萃取技术超临界点:提高温度和压力,物系中会出现液体和气体界面消失的现象,该点为临界点。温度和压力均处于临界点以上的为超临界点。超临界萃取技术:已接近或超过临界点的低温、高压、高密度气体作为溶剂,从液体/固体中萃取所需组分,后采用等温变压/等压变温等方法,将溶质与溶剂分离的单元操作过程。常用的超临界流体:二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和氨、甲苯等。特点:传质速率快,达到萃取平衡的时间短;操作条件易于控制;溶质和溶剂分离容易。萃取效率高;溶剂不需回收,费用低;具有萃取和精馏的双重特性,可分离难分离物质;超临界流体具有化学稳定、无毒无腐蚀性、萃取温度不高等特性,可用于天然产物的分离。缺点:操作压力高、设备费用高、操作条件严格、难控制。6.2三元物系相平衡甲基异不互溶丁基酮S、醋酸溶质A可溶于稀释剂B及萃取丙酮A–氯仿B–三元物系剂S中,稀释剂B与萃取剂S也可部分互溶三元混合液中有两对组分可甲基环己烷部分互溶,即溶质A与萃取剂S部分互溶,稀释剂B与萃取苯胺S、苯乙剂S也部分互溶烯A–乙苯B–个顶点:纯物质三条边上的点:二元混合物的组成H点的组成为:三角形内的任一点:一定组成的三元混合物M点的组成为:直角三角形相图M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数纵坐标表示溶质A的质量百分数2)杠杆原则-萃取物料衡算依据三点共线:D、E:差点线、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法1)溶解度曲线与联结线(共轭线)溶解度曲线)溶解度曲线的实验方法辅助曲线和临界混溶点辅助线的作法辅助线的作用:求任一平衡液相的共轭相P点:临界混熔点或褶点3)分配系数和分配曲线分配系数:分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。kA值与联结线的斜率有关。联结线联结线联结线,yA<xAkA值愈大,萃取分离的效果愈好。分配曲线:——分配曲线)温度对相平衡的影响物系的温度升高,溶质在溶剂中的溶解度加大温度升高,分层区面积缩小3、萃取过程在三角形相图中的表示方法4、萃取剂的选择1)萃取剂的选择系数A、B两组分用萃取分离不适宜;β1,萃取时组分A可以在萃取相中浓集,β越大,组分A与B萃取分离的效果越好。选择系数与分配系数的关系:kA愈大,kB愈小,选择性系数愈大;选择性系数表示萃取剂对组分A,B溶解能力差别的大小;

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