网站导航

新闻资讯

当前位置:主页 > 新闻资讯 >
萃取操作的流程和计算
时间:2023-11-18 18:48 点击次数:112

  2.三角形相图 根据萃取操作中各组分的互溶性,可将三元物系分为 以下三种情况: ①溶质A可完全溶于B及S,但B与S不互溶; ②溶质A可完全溶于B及S,但B与S部分互溶; ③溶质A可完全溶于B,但A与S及B与S部分互溶。

  用蒸馏还是萃取加以分离,主要取决于技术上的可行性和经济上的合 理性。一般地,在下列情况下采用萃取方法更为有利。

  ①原料液中各组分间的沸点非常接近,即组分间的相 对挥发度接近于1,若采用蒸馏方法很不经济;

  习惯上,将①、②两种情况的物系称为第Ⅰ类物系, 而将③情况的物系称为第Ⅱ类物系。工业上常见的第Ⅰ类 物系有丙酮(A)—水(B)—甲基异丁基酮(S)、醋酸(A)—水 (B)—苯(S)及丙酮(A)—氯仿(B)—水(S)等;第Ⅱ类物系有 甲基环己烷(A)—正庚烷(B)—苯胺(S)、苯乙烯(A)—乙苯 (B)—二甘醇(S)等。在萃取操作中,第Ⅰ类物系较为常见, 以下主要讨论这类物系的相平衡关系。

  三角形坐标图内任一点代表一个三元混合物系。例如M 点即表示由A、B、S三个组分组成的混合物系。其组成可按 下法确定:过物系点M分别作对边的平行线ED、HG、KF,则

  1.萃取的分类 对于液体混合物的分离,除可采用蒸馏的方法外,还 可采用萃取的方法,即在液体混合物(原料液)中加入一 个与其基本不相混溶的液体作为溶剂,造成第二相,利用 原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混 合物得以分离。液-液萃取,亦称溶剂萃取,简称萃取或抽 提。选用的溶剂称为萃取剂,以S表示;原料液中易溶于S 的组分,称为溶质,以A表示;难溶于S的组分称为原溶剂 (或稀释剂),以B表示。 如果萃取过程中,萃取剂与原 料液中的有关组分不发生化学反应,则称之为物理萃取, 反之则称之为化学萃取。

  在三角形坐标图中分别以点R、E和M表示。M点称为R点与E 点的和点,R点与E点称为差点。 点M与差点E、R之间的关系可用杠杆规则描述,即

  ①几何关系。和点M与差点E、R共线。即:和点在两差 点的连线上;一个差点在另一差点与和点连线的延长线上。

  在诸三角形坐标图中,等腰直角三角形坐标图可直接在普 通直角坐标纸上进行标绘,且读数较为方便,故目前多采 用等腰直角三角形坐标图。在实际应用时,一般首先由两

  如图9-3所示,将质量为rkg、组成为xA、xB、xS的混合 物系R与质量为ekg、组成为yA、yB、yS的混合物系E相混合, 得到一个质量为mkg、组成为zA、zB、zS的新混合物系M,其

  液-液相平衡是萃取传质过程进行的极限,与气液传质 相同,在讨论萃取之前,首先要了解液-液的相平衡问题。 由于萃取的两相通常为三元混合物,故其组成和相平衡的 图解表示法与前述气液传质不同,在此首先介绍三元混合 物组成在三角形坐标图上的表示方法,然后介绍液-液平衡 相图及萃取过程的基本原理。

  ③原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分, 若采用蒸馏方法需将大量稀释剂汽化,能耗较大;

  ④原料液中需分离的组分是热敏性物质,蒸馏时易于 分解、聚合或发生其它变化。

  三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角三 角形坐标图和非等腰直角三角形坐标图,如图9-2所示,其 中以等腰直角三角形坐标图最为常用。

  一般而言,在萃取过程中很少遇到恒摩尔流的简化情 况,故在三角形坐标图中混合物的组成常用质量分数表示。 习惯上,在三角形坐标图中,AB边以A的质量分数作为标度, BS边以B的质量分数作为标度,SA边以S的质量分数作为标 度。 三角形坐标图的每个顶点分别代表一个纯组分,即顶 点A表示纯溶质A,顶点B表示纯原溶剂(稀释剂)B,顶点S 表示纯萃取剂S。 三角形坐标图三条边上的任一点代表一 个二元混合物系,第三组分的组成为零。例如AB边上的E点, 表示由A、B组成的二元混合物系,由图可读得:A的组成为 0.40,则B的组成为(1.0–0.40)= 0.60,S的组成为零。

  2.萃取的原理 萃取操作的基本过程如图9-1所示。将一定量萃取剂加入原料液中, 然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合,溶质通过相界面由原料液 向萃取剂中扩散,所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样,也属于两 相间的传质过程。搅拌停止后,两液相因密度不同而分层:一层以溶 剂S为主,并溶有较多的溶质,称为萃取相,以E表示;另一层以原溶 剂(稀释剂)B为主,且含有未被萃取完的溶质,称为萃余相,以R表 示。若溶剂S和B为部分互溶,则萃取相中还含有少量的B,萃余相中亦 含有少量的S。 由上可知,萃取操作并没有得到纯净的组分,而是新 的混合液:萃取相E和萃余相R。为了得到产品A,并回收溶剂以供循环 使用,尚需对这两相分别进行分离。通常采用蒸馏或蒸发的方法,有 时也可采用结晶等其它方法。脱除溶剂后的萃取相和萃余相分别称为

如果您有任何问题,请跟我们联系!

联系我们

Copyright © 2028 傲视皇朝注册 TXT地图 HTML地图 XML地图