[实践]__萃取过程及设备的选择与操作

[实践]__萃取过程及设备的选择与操作萃取过程及设备的选择与操作

学习目标

1(了解液-液萃取操作在化工生产中的重要性，熟悉化工生产过程中常见的液-液萃取方案;

2(熟悉萃取剂的选择原则，掌握萃取剂的选择方法。会根据萃取相图等知识确定萃取剂用量并能进行单级萃取过程的计算。

3(掌握萃取设备的分类及萃取典型设备，能够根据萃取任务进行萃取设备的选择。

4(掌握连续逆流萃取过程及计算，萃取剂最少用量的计算。

5(掌握实训萃取装置的结构，萃取操作的要点及注意事项。能够独立进行萃取装置的操作。通过测定原料液和萃余相的浓度，对萃取效果进行评价。

引言

前已介绍，非均相物系的分离一般用沉降、过滤等操作方法;均相物系中气体

混合物的分离则用吸收与解吸的方法来完成，那么均相液体混合物又该如何分离呢,本学习情境四开始介绍均相液体混合物的分离方法。

均相液体混合物的分离方法目前常用的有三种:蒸发、蒸馏和萃取。

当形成溶液的各组分中，至少有一种组分是不挥发的，通常选用蒸发的方法将不挥发性的组分与挥发性的溶剂分离。

当形成均相混合物的溶液中各组分的均具挥发性，且各组分之间挥发性相差较大时，如果分离任务量大，且不需要很高的温度就能使各组分汽化时，这类均相液体混合物的分离一般采用蒸馏的方法。

萃取也是分离均相液体混合物的常用方法。一般用于以下几种情况:

(1)混合液中各组分之间的挥发性相近，沸点相近，相对挥发度接近于1，甚至形成恒沸物时，用一般的蒸馏方法难以达到或不能达到分离要求的纯度。

(2)需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高，用蒸馏方法需蒸出大量稀释剂，消耗能量很多。

(3)溶液中要分离的组分是热敏性物质，受热易于分解、聚合或发生其它化学变化。

需要说明的是当分离液体混合物用蒸馏或萃取方法均可应用时，其选择操作方式的依据主要是由经济性来确定。与蒸馏比较，整个萃取过程的流程比较复杂，且萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作。但是萃取过程是在常温下操作，无相变化以及选择适当溶剂可以获得较好的分离效果等优点，在很多情况下，仍显示出技术经济上的优势。

本学习情境主要学习萃取过程的有关知识。下面我们基于双氧水生产工艺中氧化液分离任务的完成来学习有关萃取操作的知识。

制定从蒽醌氧化液中分离出双氧水的方案

双氧水是重要的无机化工产品，广泛应用于国民经济各个领域。目前国内双氧水生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水较电解法生产双氧水具有能耗少、成本低和易于实现大规模生产等优点。近20年，蒽醌法生产双氧水的能力迅速增加，国内陆续投产了几十套生产装置，尤其近几年，国内多家年产100kt(HO质量分数为27.5%，下同)和22

200kt大型双氧水企业的投产，大大促进了双氧水生产工艺和技术的进步。

某化工厂采用蒽醌法生产双氧水，工艺过程示意框图如下:

图4-1 双氧水生产过程示意图

上图中以2-乙基蒽醌为载体，溶解于芳烃和磷酸三辛脂按一定比例组成的溶剂中(又称工作液)，工作液中的2-乙基蒽醌在钯的催化作用下，在氢化反应器中与氢气进行氢化反应，生成2-乙基氢蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌的混合液(又称氢化液)，氢化液经过氢化床袖筒和氢化液过滤器后，在氧化塔里与氧气进行氧化反应，生成含双氧水、2-乙基蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌 (又称氧化液)，氧化液经分离处理，获得浓度大于303g/L的双氧水，通过净化处理即为27.5%的双氧水成品。

请拟定:从氧化液分离出双氧水的方案。

任务分析

本任务的主要目的就是:从含有双氧水、2-乙基蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌、芳烃和磷酸三辛脂均相液体混合物(氧化液)中分离出双氧水，可见这是一典型的均相液体混合物的分离任务。

由于物系中各个组分均具挥发性，其中2-乙基蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌、芳烃和磷酸三辛脂均为沸点较高的有机物，混合液的沸点在185?左右，与双氧水的沸点(158?)相差不大，而过氧化氢为热敏性物质，加热易分解。

显然要将氧化液中的过氧化氢与其他物质分离，是不可能采用蒸发和蒸馏的方法。因此实际生产中一般采用萃取的方式。

那么什么是萃取,萃取操作是如何进行的,在萃取过程中要解决哪些基本问题,怎样解决这些问题,这是化工专业技术人员必须掌握的知识和技能。

萃取过程和萃取方案的认识

一、液-液萃取基本工作过程的认识

萃取就是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，形成两相系统，利用混合物中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液分离的操作称为液液萃取。

萃取操作的基本过程如图4-2所示。将一定的溶剂(萃取剂)加到被分离的混合液(原料液)中，采取措施(如搅拌)使原料液和萃取剂充分混合，在混合过程中溶质通过相界面由原料液相向萃取剂相中扩散。待两相充分混合后，再利用沉降使两液相分层，加以分离。

图4-2 萃取基本操作示意图

在萃取过程中，所用的溶剂称为萃取剂，混合液体为原料液，原料液中欲分离的组分称为溶质，其余组分称为稀释剂(或称原溶剂)。萃取操作中所得到的溶液称为萃取相，其成分主要是萃取剂和溶质，剩余的溶液称为萃余相，其成分主要是稀释剂，还含有残余的溶质等组分。

萃取后得到的萃取相需要用精馏或反萃取等方法进行分离，得到含溶质的产品(萃

，取液E)和萃取剂，萃取剂供循环使用。萃余相通常含有少量萃取剂，也需应用适当的分离方法回收其中的萃取剂。

用三氯乙烷在萃取装置中萃取丙酮水溶液中的丙酮～分析并指出在这个案例中的原料液、萃取剂、萃取相、萃余相、溶质、稀释剂。

二、液-液萃取方案的认识

液-液萃取的最早实际应用是1883年Goeing用乙酸乙酯之类的溶剂由醋酸的稀溶液制取浓醋酸。1908年Edeleanu首先将溶剂萃取应用于石油工业中。他用液态二氧化硫作为溶剂从煤油中萃取除去芳香烃。20世纪30年代初期，开始有人研究稀土元素的萃取分离问题，但是在很长的时间内没有获得具有实际价值的成果。20世纪40年代以后，随着原子能工业的发展，基于生产核燃料的需要，大大促进了对萃取化学的研究。特别是在20世纪40年代末期采用TBP(磷酸三丁酯，tributyl phosphate)作为核燃料的萃取剂以后，萃取过程得到了日益广泛的应用和发展。

近年来，由于萃取设备的改进，回流萃取流程的推广以及电子计算机的应用，更加提高了萃取效率，从而为萃取过程的广泛应用创造了更为有利的条件。

目前萃取操作在无机化工、石油化工、精细化工、原子能化工和环境保护等方面已被广泛应用。下面分别介绍无机萃取和有机萃取的典型实例。

(一)无机化工中的液-液萃取过程

萃取过程在无机化学工业生产过程中最重要的应用就是在水法冶金过程中提取、分离各种金属元素。下面以稀有金属锆、铪的分离过程为例。

锆、铪分离原则流程如图4-3所示。

图4-3 金属锆、铪分离过程

据统计，至今已经对周期表中94种元素的萃取性能进行了研究。萃取技术适用于冶金过程的不同处理阶段，其中包括:

(1)从矿石浸出液中提取金属;

(2)分离性质相近的金属元素;

(3)从工业废液中回收有价金属元素

随着萃取技术的不断改进，随着开采各种低品位矿的需求的增加，以及对环境保护的日益强烈的要求，将会促使采用萃取过程选择性地生产某种特定金属(包括锌(铝，钼、铋等)的新方法不断发展，萃取过程将在冶金工业中得到更加广泛的应用。

(二)有机化工中的液-液萃取过程

萃取过程在有机化学工业中的应用也相当广泛。例如，在石油和石油化学工业中，用于芳烃抽提、丙烷脱沥青、糠醛精制，以及利用石油基作原料合成醋酸、生

产丙烯酸等多种工艺过程。在煤焦油工业中，用于从煤焦油馏分中萃取苯酚和分离苯酚同系物等过程。在制药工业中，用于从发酵液中回收抗菌素(青霉素的生产是最好的例证)和各种生物碱(如马钱子碱、二甲马钱于碱、奎宁)的生产。在油脂工业中，用于动物油和植物油的净化和肥皂的生产等过程。在食品工业中，应用于磷酸三丁酯从发酵液中萃取柠檬酸等过程。表4-1综合了萃取法在有机化工中的部分应用实例

表4-1 萃取法在有机化工中的部分应用

行业原料溶剂萃取物

汽油和煤油馏分环丁砜芳香烃

催化重整物、直馏汽油或煤二甲基亚砜芳香烃油石油工业含重渣油的石蜡丙烷石蜡及沥青

C4碳氢化合物二甲基甲酰胺丁二烯

石脑油糠醛、糠醇、水重芳香族化合物

焦炉油二甘醇和水芳香烃炼焦工业粗焦馏物甲醇、水和己烷焦油酸

煤气水洗液重苯溶剂油N503 酚

不饱和甘油酯和植物油和动物脂丙烷油脂工业维生素

植物油糠醛不饱和甘油酯

麻黄草浸渍液苯、二甲苯麻黄素医药工业含青霉素发酵液醋酸丁酯青霉素

醋酸稀溶液乙酸乙酯醋酸其他催化裂化石油厂废水轻催化油酚

此外，液-液萃取在生物化工、分析、环保等方面也有广阔的应用，例如，发酵液中酶的提取及各种酶之间的分离;核酸的分离及纯化;又例如，大量钍中微量铀的测定，就经常用某种萃取剂(TRPO)先萃取分离铀、钍，然后再进行铀的比色测定。

在液-液萃取技术不断扩大其应用领域的同时，还不断地发展了若干新技术，除了前已叙述的方法之外，随着回流萃取、双溶剂萃取、液膜萃取、超临界萃取等技术的问世，以及萃取与其他分离手段相结合的技术，使得液-液萃取技术成为具有广阔发展前景的单元操作之一。

常用的液体混合物分离方式除了液-液萃取外还有哪些,液-液萃取较

这些分离方式有何优点,

三、实现液-液萃取生产所涉及的主要问题

从上面液-液萃取在无机化工和有机化工应用的例子中我们已经看出，在不同的场合，处理对象不同，所用萃取剂也不相同，萃取过程所采用的工艺条件更是千变万化。但作为萃取过程本身，其实质都是一样的。无论是哪种分离体系，哪一种流程，它们具有如下共性问题:

(1)萃取体系的选择:即是采用什么样的萃取剂从哪一种介质中进行萃取，能够满足萃取分离的要求，并且对被萃取组分的提取和分离最为有利。

(2)工艺和操作条件的确定:即是在确定萃取体系之后，研究采用什么样的条件进行萃取，对被萃取组分的提取和分离最为有利。

(3)萃取方式的确定和萃取流程的建立。

(4)萃取设备的选型和设计。

显然，上述每个问题都着眼于取得较好的萃取效果，满足对具体处理对象所提出来的提取或分离的要求，并使之在生产实践中付诸实现。后面我们将针对这些方面进行专门的学习。

01(液-液萃取主要应用于哪些方面，并举例。

02(在表4-1中选取一个萃取实例，通过查找资料，画出该实例的萃取操作示意图。

模块二萃取剂的选择与萃取用量的确定

通过引言及模块一，我们接触了大量的萃取实例，对萃取的过程已经有了基本的认识。要完成引言中从氧化液中分离出双氧水萃取任务，我们应该选择什么样的物质作为萃取剂量呢,选择萃取剂时应考虑的因素有哪些,对不同的原料液，如何选择萃取剂及萃取剂的用量如何确定，是萃取操作的核心问题。下面我们学习相关知识。

一、萃取剂的选择

萃取溶剂的选择是萃取操作的关键，它直接影响到萃取操作能否进行，对萃取产品的产量、质量和过程的经济性也有重要的影响。因此，当准备采用萃取操作时，首要的问题，就是萃取溶剂的选择。一个溶剂要能用于萃取操作，首要的条件是它与料液混合后，能分成两个液相，其次溶剂对溶质有较大的溶解度。但要选择一个经济有效的溶剂，还必须从以下几个方面作分析、比较。

1、萃取剂的选择性系数

为了更好地说明一个溶剂的萃取分离特征，就要综合考虑到溶剂对溶质和原溶剂的溶解度，比较通用的参数叫做溶剂的选择性系数β，表示为: yy/，，yx/ABAA,,, (4-1)xxyx//，，ABBB

式中——是萃取相E中溶质(A)和稀释剂(B)的浓度比;yy/AB

xx/——是萃余相R中溶质(A)和稀释剂(B)的浓度比;AB

选择性系数β是溶质(A)和稀释剂(B)分别在萃取相E和萃余相R中的分配系数的比值。

当β>1，萃取操作能够实现，β越大，分离操作越容易。

当β<1，萃取操作也能够实现，只是萃取分离出来的是稀释剂(B)，而不是溶质(A)。

若β=1，即萃取相和萃余相脱去溶剂后，得到的萃取液和萃余液有相同的组成，

并和原溶液一样，也就不可能进行萃取分离。

从溶剂的选择性系数考虑，要选择β值较大的溶剂，使萃取操作容易实现。

对于萃取剂S与稀释剂部分互溶的体系，选择性系数的大小，反映互溶度的大小。互溶度越小，选择性系数大，对萃取操作有利。图4-4表示两种不同的溶剂S 和S’对A和B的混合液进行萃取的情况，图4-4(a)表示B和S的互溶度小，而图4-4(b)表示B和S’互溶度较大。过S和S’分别作溶解度曲线的切线，得到两种情况的萃取液的组成E和E’，显然E>E’，采用萃取剂S比S’更有利于组分A 的分离。maxmaxmaxmax

图4-4 溶剂与稀释剂的互溶度影响

2、萃取剂的物理性质

(1)密度

在液液萃取中，两相间应保持一定的密度差，以利于两液相在萃取器中能以较高的相对速度逆流和两相的分层;此外萃取设备还可达到较大的生产能力。

(2)界面张力

萃取物系的界面张力较大时，细小的液滴比较容易聚结，有利于两相的分离，但界面张力过大，液体不易分散，难以使两相混合良好，需要较多的外加能量。界面张力小，液体易分散，但易产生乳化现象使两相难分离，因此应从界面张力对两液相混合与分层的影响综合考虑，选择适当的界面张力，一般说不宜选用张力过小的萃取剂。

两种纯液体的界面张力可用滴重法和气泡最大压力法来测定，常用体系界面张力数值可在文献中找到。有人建议,将溶剂和料液加入分液漏斗中,经充分剧烈摇动后,两液相最多在5min以内要能分层,以此作为溶剂界面张力σ适当与否的大致判别标准。

(3)粘度

溶剂的粘度低，有利于两相的混合与分层，也有利流动与传质，因而粘度小对萃取有利。有的萃取剂粘度大，往往需加入其他溶剂来调节其粘度。

3、萃取剂的化学性质

萃取剂需有良好的化学稳定性，不易分解、聚合，并应有足够的热稳定性和抗氧化稳定性。对设备的腐蚀性要小。

4、萃取剂回收难易

通常萃取相和萃余相中的萃取剂需回收后重复使用，以减少溶剂的消耗量。回收费用取决于回收萃取剂的难易程度。有的溶剂虽然具有以上很多良好的发生，但往往由于回收困难而不被采用。

最常用的回收方法是蒸馏，因而要求被分离体系相对挥发度α大，如果α接近于1，不宜用蒸馏，可以考虑用反萃取，结晶分离等方法。

5、其它指标

如萃取剂的价格、来源、毒性、以及是否易燃、易爆等等，均为选择溶剂需要考虑的问题。

当没有一种萃取剂能满足以上要求时，可以采用几种溶剂组成的混合萃取剂以获得较好的性能。

6、温度对萃取剂性能的影响

在讨论萃取剂和稀释剂互溶度时指出，对于萃取过程互溶度愈小愈好。温度对互溶度有显著影响，通常温度升高溶解度增加。

图4-5所示为二十二烷-二苯基己烷-糠醛体系的相图。二十二烷与糠醛部分互溶。从图中可以看出，温度从45?上升到140?，两相区不断减少若温度继续上升，则变成三组完全互溶体系而无法进行萃取操作。

某些体系，温度改变时，溶解度曲线的形状会发生较大的变化，例如图4-12

示的甲基环戊烷(A)-正己烷(B)-苯胺(S)体系，在三个不同温度下(T>T>T)的溶解321度曲线。随着温度升高，该体系的溶解度曲线由第?类物系转变为第?类物系。

也有一些体系温度变化时溶解度曲线无明显变化。温度对萃取剂的粘度，表面张力等物性有较大影响，因而在萃取操作中选择什么温度应该仔细考虑。

图4-5 温度对分层区大小的影响

双氧水生产中萃取剂的选择

从氧化塔出来的氧化液是 2-乙基氢蒽醌和四氢-2-乙基氢蒽醌、芳烃和磷酸三辛脂和过氧化氢的混合物。在这个混合物中，只有过氧化氢溶解与水，其它组分几乎不溶于水，可见水对过氧化氢有很好选择性。水的粘度低，只要措施得当容易与工作液(原料

3左右，与水的密度液)混合，也有利流动与相际传质。由于氧化液的密度在900kg/m

相差较大，当水中溶有双氧水后，密度更大，因此水相与油相很容易分开。更重要的是产品双氧水溶液的溶剂本身就是水，因此可直接使用水做萃取剂，可减少后续处理的环节。

鉴于上述几个原因，可见从氧化液中出过氧化氢并获得产品双氧水溶液用水作为萃取剂是最合适的。

2+特别提示:由于过氧化氢遇到F会分解，所以作为萃取剂使用的水一定要使用无e

离子的纯净水～～

下面是某厂的萃取流程和萃取工艺参数

萃取流程见图4-6。萃取流程的核心为萃取塔～塔顶

进料S1为萃取剂水～塔底进料S2为氧化液～塔顶出料S3

为萃余液～塔底出料S4为萃取液,粗双氧水,。萃余液经

后处理后循环使用～萃取液净化后即得产品。

萃取过程中氧化液,双氧水、三甲苯、磷酸三辛酯、

3/烷基蒽醌、四氢烷基蒽醌,流量为470mh～双氧水浓度

37.3g/L～萃取剂水的量在10m/h以内～萃余液中双氧水浓

度控制在不大于0.3g/L的范围内。萃取后～萃取液中含双

氧水375g/L～双氧水和水占总萃取液组成的99.99%以上～

萃余液中含双氧水小于0.lmg/L～含水小于25mg/L～产量

为100kt/a 。

图4-6 双氧水萃取流程

图

3从双氧水萃取方案中可以看到，萃取剂水的流量为10m/h，萃取设备使用的是填料式萃取塔。那么水的流量是怎么确定的,为什么使用填料萃取塔，除了填料萃取塔外还有哪些萃取设备，它们各有什么特点用于什么场合,

二、萃取剂用量的确定

确定萃取剂水的用量及萃取相浓度(双氧水浓度)需要掌握三角形相图;溶解度曲线及联结线;辅助曲线及临界混溶点;分配系数及分配曲线;杠杆规则等基本萃取知识。

1、三角形相图

在萃取过程中至少要涉及三个组分，原料液中的两个组分即溶质(A)和稀释剂(B)以及加入的溶剂即萃取剂(S)。三元物系的相平衡关系不仅可以三角形坐标图上表达，而且通过该图可以计算出它们各自的组成和数量关系。

三角形坐标图一般采用等边三角形或直角三角形，溶液组成通常用质量百分数或质量分率表示。其表示的平衡组成图即为三角形相图。三角形的三个顶点分别表示某一种纯物质，如A点表示只有一个组分(纯溶质)，含量为100%，B点则表示只有稀释剂一种组分，S点则为纯溶剂。

在三角形相图中，每条边上的任一点代表一个二元混合物的组成，其中不含有第三

组分，二元混合物的组分的含量可以直接由图上读出。例如在图4-7(a)中AB 边上的E点所表达的含A(溶质)50%，含B(稀释剂)50%。

x,EA,0.5x,EA,0.5x，x,0.5，0.5,1.0ABAB

图4-7 三元物系(三元混合液)的组成在三角形相图中的表示方法

在三角形内的任一点代表某三元混合物的组成。例如图4-7中M点所代表的混合物中含有40%的组分A，含有40%的组分B，含有20%的组分S。其查法是由点M 至AB边的垂直距离代表组分S在M中的质量分率=20%，由点M至BS边的垂直距离代表组分AxS

在M中的质量分率=40%。同样由点M至AS边的垂直距离代表组分B在M中的质量分xA

率=40%。所以xxx，，=0.4+0.4+0.2=1.0 xABSB

2、溶解度曲线与联结线

在萃取操作，按三组分间的互溶度的不同，可以分为以下两类:

第?类物系:溶质A可溶于稀释剂B和萃取剂S中，但稀释剂与萃取剂部分互溶或完全不互溶。如图4-8。

图4-8 有一对组分(B与S)部分互溶的溶解曲线与联结线

第?类物系:溶质A与稀释剂B互溶，但稀释剂与萃取剂部分互溶，同时溶质A 与溶剂S也是部分互溶。如图4-9，第I类物系在萃取操作中较为普遍，故下面主要讨论第?类物系。

图4-9 两对组分(B与S、A与S)均为部分互溶的溶解度曲线及联结线

图4-8是第?类物系的典型相平衡图。图中曲线是溶解度曲线，它将三角形相图分为两个区:曲线上部为均相区，曲线下部为两相区。两相区是萃取过程的可操作范围，溶解度曲线是在恒定温度时通过实验测定的，例如可以采用下列方法测定。

在恒温下，将一定量的稀释剂B和萃取剂S加到试验瓶中，此混合物组成如图4-10上的M点所示，将其充分混合，两相达平衡后静置分层，两层的组成可由图中的点R和点E表示。然后在瓶中滴加少许溶质A，此时瓶中总物料的状态点为M，经充分混合，1两相达到平衡后静置分层，分析两层的组成，得到E和R两液相的组成，E和R为一对1111呈平衡的两相称为共轭相(或平衡液)，E和R两点的联结的直线称为联结线。然后再11

加入少量溶质A，进行同样的操作可以得到E、R，E、R……等若干对共轭相，当A的2233

加入量增加到某一程度时，混合液的组成抵达图中N点处，分层现象就完全消失。将诸平衡液层的状态点R、R、R、R、N、E、E、E、E连接起来的曲线即为此体系在该温123321

度下的溶解度曲线。

图4-10 溶解度曲线和联结线绘制图4-11 吡啶―氯苯―水体系的联结线

通常联结线都不互相平行，各条联结线的斜率随混合液的组成而异。一般情况下各联结线是按同一方向缓慢地改变其斜率，但有少数体系，当混合液组成改变时，联结线斜率改变较大，能从正到负，在某一组成联结线为水平线，例如吡啶一氯苯一水体系就是这种情况，如图4-11所示。

不同物系有不同形状的溶解度曲线，对于同一物系，在不同温度下，由于物质在溶剂中的溶解度不同，因而分层区的大小也相应地改变，而使溶解度曲线形状发生变化。

图4-12 溶解度曲线形状随温度的变化情况

图4-12所示的为甲基环戊烷(A)-正己烷(B)-苯胺(S)系统在温度t=20?，

1t=34.5?，t=45?条件时的溶解度曲线。一般情况下，当温度升高时，溶质在溶剂中23

的溶解度增加，温度降低时溶质的溶解度减少。

在溶解度数据表中，三元混合物组成有时也省略掉稀释剂的组成数据，因为它可以从x=1-x-x中计算得到。 BAS

3、辅助曲线与临界混溶点

在一定温度下测得的溶解度平衡数据是由实验的次数决定的，也是有限的。为了得

到其它组成的液液平衡数据，可以应用内插法进行图解求得。通常这种内插法利用若干对已知平衡数据绘制出一条辅助曲线进行。

辅助曲线的作法如图4-13所示。已知联结

线ER，ER，ER。从E点作AB轴的平行线，1122331

从R点作BS轴的平行线，得一交点H。同样从1

E，E分别作AB轴的平行线，从R，R分别作2323

BS轴的平行线，分别得到交点K，J，联结各交

点，所得的曲线HKJ即为该溶解度曲线的辅助

曲线。

利用辅助曲线可求任一平衡液相的共轭

相。如求液相R的共轭相，如图4-13所示，自

R作点BS轴的平行线交辅助曲线于G点，再由

G点作AB轴的平行线，交溶解度曲线于E点，

则E是R的共轭相。图4-13 三元物系的辅助曲线

在作辅助线时，将辅助线延长与溶解度曲

线相交在P点，该点称为临界混溶点，它将溶解度曲线分为两部分，靠溶剂S 一侧为萃取相即E相，含溶剂较多，靠稀释剂B一侧为萃余相即R相，含稀释剂较多。临界混溶点一般不在溶解度曲线的最高点，其准确位置的确定较为困难，只有当已知的其轭相接近临界混溶点时才较准确。

4、分配曲线与分配系数

(1)分配曲线与联结线的关系

将三角形相图上各组相对应的平衡液层中溶质A的浓度转移到x-y直角坐标上，所得的曲线为分配曲线。对第?类物系即有一对组分部分互溶时的分配曲线如图4-14，对第?类物系即有二对组分部分互溶时的分配曲线如图4-15表示。

分配曲线表达了溶质A在相互平衡的R相与E相中的分配关系。

图中x——溶质A在R相(萃余相)中的质量分率。 A

y——溶质A在E相(萃取相)中的质量分率。 A

分配曲线也可在X-Y直角坐标图上绘出，横坐标X是溶质A的量与稀释剂B的量之比，即kg(A)/kg(B);纵坐标Y是溶质A的量与萃取剂S的量之比，即

kg(A)/kg(S)。在绘图前只须将x,y的数值换算成X，Y的数值即可绘图。

图4-14 分配曲线与联结线间的关系，第?类物系相图，三角形坐标

图4-15 分配曲线与联结线间的关系，第?类物系相图，三角形坐标

例如在图4-7(b)中已知M点的组成，若取该组成的量为1kg，则溶质A的质量是0.4kg，稀释剂B的量0.4kg，萃取剂的量是0.2kg，所以

溶质A的量0.4 X,,,1稀释剂B的量0.4

溶质A的量0.4 Y,,,2萃取剂B的量0.2

其换算关系为:

xxAAX,Y, xxBS

(2)分配系数

分配系数是表达溶质A在两平衡相中的分配关系。在一定温度条件下，溶质A 在E相中的浓度y与它在R相中的浓度x之比，称为分配系数，以k表示，即AAA