溶剂萃取
合集下载
第5章 溶剂萃取
【5】、萃取体系表示法 被萃取物(起始浓度)/水相组成/有机相组成
〔萃合物的分子式〕
例：
Ta5, Nb5 100 克 升 4MH2SO4、8MHF 80%TBP 煤油 H2TaNbF6 •3TBP
表示被萃物是五价的Ta、Nb离子，萃取前它们 的浓度为100克/升，水相的组成为4M浓度的硫酸和 8M的氢氟酸。有机相的组成为80%的TBP作萃取剂， 20%的煤油作稀释剂，萃合物的分子式为 H2TaF6·3TBP及H2MbF6·3TBP。
• 根据离子的性质，大部分金属盐是强电解质，它 们在水中有较大的溶解度。这不仅是由于水是极 性大的液体，能够使盐类离解成离子，而且水使 金属离子溶剂化而促进溶解.然而大部分简单的金 属盐，显著地不溶于有机溶剂中。因为有机溶剂 多半是非极性化合物。
• 只有当金属离子或其盐类与有机溶剂分子生成一 种在有机溶剂中比在水中更易溶解的化合物时才 有可能。这主要是由于它们的分子结构与有机溶 剂分子具有相似的特点，即所谓“同类溶解同类” 规则。
（5）操作安全，无毒、不易燃、不挥发。 （6）稳定，便于储存。 （7）价廉，来源充足。
有色冶金生产中常用的萃取剂有胺盐、醇类、酮 类、羧酸类、磷酸类等。
萃合物：萃取剂与被萃取物发生化学反应生成的 不易溶于水相而易溶于有机相的化合物，通常是一种 络先要选用合适的萃取剂, 它是一种能将金属离子通过配位化学反应从水相选择 性地转入有机相,又能通过另一类配位化学反应从有 机相转到水相,借以达到金属的纯化与富集的有机化 合物。
• 人们为寻找选择性更高的萃取剂开展了大量的稀土溶 液配位化学的研究工作,可以说稀土配位化学的发展 就是从这里开始的。是配位化学和分离化学成功的结 合。配位化学一个重要的应用领域是配位萃取。
溶剂萃取法
国外报导采用溴代四烷基吡啶作为去乳化剂，效果很 好。它可由丁醇合成，价廉，既易溶于水，又易溶于丁酯 中，因此它既能破坏w／o型， 也能破坏O／W型。与溴代 十五烷基吡啶相比，乳浊液破坏较完全，能降低青霉素随 废液的损失，用量为0.03％——0.05％。
去乳化剂的选择方法
1、以HLB数可作为指标；
2、主要应用实验方法来决定。
用于生物制品如酶、蛋白质、核酸、多肽和氨基酸 等的提取精制。
本章重点介绍有机溶剂萃取法的理论与实践。
一、分配定律
萃取平衡时，根据相律，有：
F＝c－P十2 其中：F 自由度， c 组分数，P 相数。 若系统中除两种溶剂外，只含有一种溶质，则 c＝3。因为P＝2，代入相律，得F＝3。 当温度、压力一定时，F＝1，即一个变数就 能决定整个系统。亦即：一相的浓度如果固定，另 一相的浓度亦应固定，其关系可用分配定律表示。
乳化机理
所以表面张力降低，液体容易分散成微滴而发生乳化。在乳浊液中，界 面积大，物系的自由能大，故为热力学不稳定系统，会自行破坏。因此 要形成乳浊液，还应具备使其稳定的条件。
（二）、乳浊液的稳定条件和乳浊液的类型
影响乳浊液稳定性的因素： 1)、界面上保护膜是否形成。表面活性剂分子聚集在界
面上，在分散相液滴周围形成保护膜。保护膜应具有一定的 机械强度，不易破裂，能防止液滴碰撞而引起聚沉。
应用场合：
1、有的产物的水溶性很强，在通常有机溶剂中溶解度 都很小，则如要采用溶剂萃取法来提取，可借助于带溶剂。
2、即使水溶性不强的产物，有时为提高其收率和选择 性，也可考虑采用带溶剂。
举例：链霉素
水溶性较强的碱(如链霉素)可与脂肪酸(如月桂酸)形 成复合物而能溶于丁醇、醋酸丁酯、异辛醇中，在酸性下 (pH 5.5—5.7)，此复合物分解成链霉素而可转入水相。
去乳化剂的选择方法
1、以HLB数可作为指标；
2、主要应用实验方法来决定。
用于生物制品如酶、蛋白质、核酸、多肽和氨基酸 等的提取精制。
本章重点介绍有机溶剂萃取法的理论与实践。
一、分配定律
萃取平衡时，根据相律，有：
F＝c－P十2 其中：F 自由度， c 组分数，P 相数。 若系统中除两种溶剂外，只含有一种溶质，则 c＝3。因为P＝2，代入相律，得F＝3。 当温度、压力一定时，F＝1，即一个变数就 能决定整个系统。亦即：一相的浓度如果固定，另 一相的浓度亦应固定，其关系可用分配定律表示。
乳化机理
所以表面张力降低，液体容易分散成微滴而发生乳化。在乳浊液中，界 面积大，物系的自由能大，故为热力学不稳定系统，会自行破坏。因此 要形成乳浊液，还应具备使其稳定的条件。
（二）、乳浊液的稳定条件和乳浊液的类型
影响乳浊液稳定性的因素： 1)、界面上保护膜是否形成。表面活性剂分子聚集在界
面上，在分散相液滴周围形成保护膜。保护膜应具有一定的 机械强度，不易破裂，能防止液滴碰撞而引起聚沉。
应用场合：
1、有的产物的水溶性很强，在通常有机溶剂中溶解度 都很小，则如要采用溶剂萃取法来提取，可借助于带溶剂。
2、即使水溶性不强的产物，有时为提高其收率和选择 性，也可考虑采用带溶剂。
举例：链霉素
水溶性较强的碱(如链霉素)可与脂肪酸(如月桂酸)形 成复合物而能溶于丁醇、醋酸丁酯、异辛醇中，在酸性下 (pH 5.5—5.7)，此复合物分解成链霉素而可转入水相。
第六章 溶剂萃取法
比化学沉淀法分离程度高； 比化学沉淀法分离程度高； 比离子交换法选择性好、传质快； 比离子交换法选择性好、传质快； 比蒸馏法能耗低； 比蒸馏法能耗低； 生产能力大、周期短、便于连续操作、 生产能力大、周期短、便于连续操作、自动化 等。
第一节 溶剂萃取
一、溶剂萃取过程的理论基础
溶剂萃取： 溶剂萃取：把目标物从第一液相中靠更 强大的溶解力抽提到第二液相中（ 强大的溶解力抽提到第二液相中（如把 水相中的醋酸抽提到醋酸乙酯中）。 水相中的醋酸抽提到醋酸乙酯中）。
2、乳浊液的形成 、
有机溶剂和水混合， 有机溶剂和水混合，乳化结果形成两 种O/W型乳浊液：油滴分散在水中。 型乳浊液 油滴分散在水中。 型乳浊液： 油包水型 或W/O型乳浊液：水滴分散在油中。 型乳浊液 水滴分散在油中。
要形成稳定的乳浊液， 要形成稳定的乳浊液，一般应有表面 活性剂（乳化剂）存在。 活性剂（乳化剂）存在。
1、物质的溶解和相似相溶原理 、
物质溶解过程： 物质溶解过程：假定从纯物质和纯溶剂开始 到形成均匀的分子混合物。 到形成均匀的分子混合物。 从能量的变化角度将溶解过程分为三个过程： 从能量的变化角度将溶解过程分为三个过程：
溶质B各质点的分离（吸收能量）； 溶质 各质点的分离（吸收能量）； 各质点的分离 溶剂A在溶质 的作用下形成可容纳B质点的空位 在溶质B的作用下形成可容纳 溶剂 在溶质 的作用下形成可容纳 质点的空位 吸收能量）； （吸收能量）； 进入溶剂A形成的空位 溶质质点 B进入溶剂 形成的空位（放出能量）。 进入溶剂 形成的空位（放出能量）。
0
如果D 如果 1和D2分别为测试液体和标准液体的 介电常数， 介电常数，C1和C2为一个电容器内分别充 满有上述两种液体时的静电容量， 满有上述两种液体时的静电容量，则： D1/D2= C1/C2 D2为已知值， C1和C2可测量，D1可求得。 为已知值， 可测量， 可求得。 通过测定被萃取目标物的介电常数，寻找 通过测定被萃取目标物的介电常数， 极性相接近的溶剂作为萃取剂。 极性相接近的溶剂作为萃取剂。 选择方法：根据萃取目标物质的介电常数， 选择方法：根据萃取目标物质的介电常数， 寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂。 寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂。
第一节 溶剂萃取
一、溶剂萃取过程的理论基础
溶剂萃取： 溶剂萃取：把目标物从第一液相中靠更 强大的溶解力抽提到第二液相中（ 强大的溶解力抽提到第二液相中（如把 水相中的醋酸抽提到醋酸乙酯中）。 水相中的醋酸抽提到醋酸乙酯中）。
2、乳浊液的形成 、
有机溶剂和水混合， 有机溶剂和水混合，乳化结果形成两 种O/W型乳浊液：油滴分散在水中。 型乳浊液 油滴分散在水中。 型乳浊液： 油包水型 或W/O型乳浊液：水滴分散在油中。 型乳浊液 水滴分散在油中。
要形成稳定的乳浊液， 要形成稳定的乳浊液，一般应有表面 活性剂（乳化剂）存在。 活性剂（乳化剂）存在。
1、物质的溶解和相似相溶原理 、
物质溶解过程： 物质溶解过程：假定从纯物质和纯溶剂开始 到形成均匀的分子混合物。 到形成均匀的分子混合物。 从能量的变化角度将溶解过程分为三个过程： 从能量的变化角度将溶解过程分为三个过程：
溶质B各质点的分离（吸收能量）； 溶质 各质点的分离（吸收能量）； 各质点的分离 溶剂A在溶质 的作用下形成可容纳B质点的空位 在溶质B的作用下形成可容纳 溶剂 在溶质 的作用下形成可容纳 质点的空位 吸收能量）； （吸收能量）； 进入溶剂A形成的空位 溶质质点 B进入溶剂 形成的空位（放出能量）。 进入溶剂 形成的空位（放出能量）。
0
如果D 如果 1和D2分别为测试液体和标准液体的 介电常数， 介电常数，C1和C2为一个电容器内分别充 满有上述两种液体时的静电容量， 满有上述两种液体时的静电容量，则： D1/D2= C1/C2 D2为已知值， C1和C2可测量，D1可求得。 为已知值， 可测量， 可求得。 通过测定被萃取目标物的介电常数，寻找 通过测定被萃取目标物的介电常数， 极性相接近的溶剂作为萃取剂。 极性相接近的溶剂作为萃取剂。 选择方法：根据萃取目标物质的介电常数， 选择方法：根据萃取目标物质的介电常数， 寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂。 寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂。
简述溶剂萃取的常见工艺流程及其特点
简述溶剂萃取的常见工艺流程及其特点溶剂萃取是一种常见的分离和提纯技术，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
其基本原理是利用溶剂与混合物中的某些成分具有不同的亲和力，从而实现分离和提纯。
下面将简述溶剂萃取的常见工艺流程及其特点。
一、常见工艺流程1.单级溶剂萃取单级溶剂萃取是最简单的溶剂萃取方法，其流程包括混合物与溶剂的混合、搅拌、分离和回收。
该方法适用于分离混合物中只有少量目标成分的情况。
2.多级溶剂萃取多级溶剂萃取是在单级溶剂萃取的基础上进行改进的方法，其流程包括多次使用不同的溶剂进行萃取，从而提高目标成分的纯度。
该方法适用于分离混合物中含有多种目标成分的情况。
3.逆流萃取逆流萃取是一种连续的溶剂萃取方法，其流程包括混合物与溶剂的混合、搅拌、分离、回收和再次混合。
该方法适用于分离混合物中含有多种目标成分且需要高纯度的情况。
4.超临界萃取超临界萃取是一种利用超临界流体作为溶剂进行萃取的方法，其流程包括将混合物与超临界流体混合、加热、分离和回收。
该方法适用于分离高沸点、高分子量的物质。
二、特点1.高效性溶剂萃取是一种高效的分离和提纯技术，能够在较短的时间内实现高纯度的目标成分。
2.灵活性溶剂萃取方法可以根据不同的混合物和目标成分进行调整，具有较高的灵活性。
3.成本低溶剂萃取方法的成本相对较低，因为其所需的设备和溶剂都比较常见和便宜。
4.易于控制溶剂萃取方法的操作比较简单，易于控制，因此适用于大规模生产。
5.环保性溶剂萃取方法相对于其他分离和提纯技术来说，对环境的影响较小，因为其所需的溶剂可以回收和再利用。
总之，溶剂萃取是一种常见的分离和提纯技术，其常见工艺流程包括单级溶剂萃取、多级溶剂萃取、逆流萃取和超临界萃取。
其特点包括高效性、灵活性、成本低、易于控制和环保性。
第三章 溶剂萃取法
[I2]O KD = D = ——— [I2]W 不符合分配定律的体系：KD≠D 分配比除与一些 常数有关以外，还与酸度、溶质的浓度等因素有 关，它并不是一个常数。
分离与富集方法介绍
例如：
醋酸在苯—水萃取体系中
• 在两相间的分配： [CH3COOH] W ====[CH3COOH] O • 在水相电离： CH3COOH ====CH3COO- + H+ • 在苯相中缔合： 2CH3COOH（O）====(CH3COOH)2(O)
分离与富集方法介绍
一、萃取分离法的基本原理
利用化合物在两种互不相溶（或微溶）
的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化
合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物
提取出来。
分离与富集方法介绍
1．萃取过程的本质 就是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
２、萃取物 亲水性物质：离子型化合物，易溶于水而难溶于 有机溶剂的物质。如无机离子，含亲水基团OH,-SO3H,-NH2…的物质。 疏水性或亲油性物质：共价化合物，具有难溶于 水而易溶于有机溶剂的物质。如许多有机化合物， 酚酞，油脂等（含疏水基团-CH3,-C2H5,苯基等）
[OsO4]O + 4[(OsO4)4]O
分离与富集方法介绍
（3）分配系数与分配比关系
• 当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较 稀，KD＝D。否则KD≠D。 • 分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除与萃 取体系和温度有关外，还与酸度、溶质的浓度等因 素有关
分离与富集方法介绍
（4） 萃取百分率
分离与富集方法介绍
有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解
度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃
第二章-溶剂萃取
• ⑵萃取率（q），即萃取百分率 • 表示萃取平衡时，萃取剂的实际萃取能力，常用萃取率来表示。
•
萃取率q
=
被萃物在有机相中的量 被萃物在料液中的总量100%
• 令 C ＿平衡时有机相中的浓度
•
C＿平衡时水相中的浓度
•
VS＿有机相体积
•
VF＿料液体积
• 令：VS R, R称为相比，
VF
•
∴
上式=
• 分子中有C=NOH结构，如N509（5，8＿二乙基＿7羟基＿十二烷基＿6＿ 肟，相当于国外的Lix63；
• N510（2＿羟基＿5＿十二烷基＿二苯甲酮肟，相当于国外的Lix64。 • 二者都是萃铜的萃取剂。
、 • d Kelex型萃取剂
• 8＿羟基喹咛的衍生物，例如：Kelex100，十二烯基＿8＿羟基喹咛，它可 从高浓度铜浸出液中萃取回收铜，萃取能力比Lix型强。
我国的萃取工业发展较国外稍迟一些，是在二十世纪六十年代开始的，但发展很 快。目前，我国有自己合成的新型萃取剂，有自己独特的萃取工艺，水平并不低 于国外。在我国，很多稀有金属的生产，某些有色金属的提取分离等都已应用该 法，这种方法所以能发展得如此快，主要是由于该法具有很多优点，如：分离效 率高、操作安全方便、生产成本低、作业易于连续化、自动化、生产量大等等。
析此时有机相中被萃物的量，即为饱和容量。
• 第二节 萃取基本原理
• 一、萃取过程的物理化学 • 1、萃取过程本质 • 在萃取过程中，要使物质从水相转入有机相，就必须使它从亲水性转变为疏
水性，使它从易溶于水相转变为易溶于有机相，萃取过程的实质就在于利用 物质的亲水性和疏水性的相互转化。
• 在湿法冶金的溶剂萃取中，金属离子大多是亲水性的极性物质，在水溶液中 大多以水合离子状态存在，要使它们从亲水性变为疏水性，就必然要使萃取 剂与金属的水合离子发生化学作用，萃取剂必须将部分或全部的金属离子周 围的水分子顶替出来，生成不带电荷的易溶于有机溶剂的化合物（多数是络
溶剂萃取法介绍
溶剂萃取技术在湿法冶金中的应用由于其技术效果好，在一定条件下经济效果也很高，因此在再生金属的湿法冶金中已有不少研究和应用。
（1）溶剂萃取过程
利用有机溶剂从与其不相混溶的液相中将某种物质提取出来的方法称为溶剂萃取。
①萃取体系的组成萃取体系是由有机溶液（有机相）和水溶液（水相）两个互不相溶的液相所组成的体系；
有机相
萃取剂（与被萃取物有化学结合）
稀释剂（与被萃取物没有化学结合，只起溶剂作用，如煤油等）添加剂（可有可无，加入后或起协萃作用，或抑制三相生成）水相
无机盐（被萃取的物质及杂质等）
无机盐（或盐析剂）
萃取体系最重要的是有机相的选择，它包括萃取剂、稀释剂、添加剂及其浓度的选择，必须根据具体情况通过理论分析和试验加以确定。
②萃取分离金属的原理煤油及其他油类不溶于水的性质称为“疏水性”。
油类之所以有疏水性是因为它的分子极性很小，在强极性的水中难以溶解。
能溶于水溶液中的物质一般是离子化合物，它们在水中可电离并发生离子水化现象而具有“亲水性”，如半径小（如
Li+）或电荷多（Fe3+）的离子的水化程度大。
但物质的疏水性和亲水性并非绝对的，创造一定的条件可使亲水性物质变成疏水，反之亦然。
萃取技术的全过程可以说是使亲水性的金属离子转成疏水而进入有机相中，而反萃取时疏水性的萃合物中的金属离子转成亲水性而进入水相中。
萃取原则流程图如下所示：。
溶剂萃取法
溶剂萃取法
溶剂萃取法（一般称：萃取法），是指利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。
例如，用四氯化碳从碘水中萃取碘，就是采用萃取的方法。
萃取分离物质的操作步骤是：把用来萃取（提取）溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后，立即充分振荡，使溶质充分转溶到加入的溶剂中，然后静置分液漏斗。
待液体分层后，再进行分液．如要获得溶质，可把溶剂蒸馏除去，就能得到纯净的溶质。
萃取的机理既有物理的溶解作用，又有化学的配合作用，是一个复杂的物理溶解过程。
按照萃取机理的不同，可分为五种类型：简单分子萃取、中性配合萃取、酸性配合萃取、离子缔合萃取和协同萃取。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
则
A
EA 1
E n1 A
1
2.5 1 2.510 1
1.57 10 4
B 1 EB 1 0.5 0.5
b B A
0.5 1.57 10 4
3.18 103
PB
b b 1
3180 3180 1
99.97%
YB B 0.5 50%
例2 例1中的纯度是满意的,但收率太低, 如收率 提高到70%, 问纯度能达到多少?
79.4
PB
b b 1
79.4 79.4 1
98.7%
例3 在上题条件下, 问增加级数，能否使收率达 到70%，纯度达到99.95%?
解：纯度为99.95%, 则要求纯化倍数b等于
b B1 / A1 99.95 / 0.05 2000 B
BF / AF 0.5 / 0.5
A
A
B
b
0.70 2000
Yn
1 R
( X n1
X1) Yo
……
Y3
1 R
(X4
X1)
Yo
Y2
1 R
(X3
X1)
Yo
Y1
1 R
(X2
X1)
Yo
操作线方程
(通常假设Yo=0)
B A
D
1Hale Waihona Puke RCMCGabe-Thiele图解
显而易见，进入第n级的水相组分浓度Xf与离开 第n级的有机相浓度Yn为在操作线上的A点（Xf、 Yn），而离开第n级的水相组份浓度Xn与离开第n 级的有机相组份浓度Yn处于平衡状态，故应为过 A点的水平线与平衡线的交点B(Xn，Yn)。从B点 作垂直线交操作线于C，其坐标（Xn， Yn－1）表 示进入第n－1级的水相组份浓度Xn与离开第n－1 级的有机相组份浓度Yn－1。从C点作水平线交平 衡线与D，其坐标（Xn－1、Yn－1）代表离开该级 的水相和有机相平衡浓度，如此继续下去，一直 作到水相出口浓度接近于X1为止，所得之阶梯数， 即为所求理论级数。上图所画的阶梯数为3，即所 求理论级数为3 。
逆流萃取公式的应用
例1 用P350分离La和Pr, 在有盐析剂存在的条件 下,分离系数可达5, 如选择适当的相比,不难使
EA = Epr= 2.5, EB = ELa= 0.5 若待分离的料液中La,Pr各占50%, 即
BF/AF=1 问经过10级逆流萃取后La的纯度和收率各等于多 少?
解:
假定箱式混合澄清槽的级效率为90%,则有效级数 n=10×90%=9.
n 2499 即需要2499理论级才能达到99.95%纯度和80%的收 率，由此可见，用逆流萃取法，难以同时达到高纯度
和高收率
§2.6.1.3 分馏萃取的计算方法
1. Alders公式
A
(EAn1
(EA 1)[(E'A)m 1] 1)(E'A 1)(E'A )m1 [(E'A)m1
1](EA
1)
B
(EBn1
(EB 1)[(E'B )m 1] 1)(E'B 1)(E'B )m1 [(E'B )m1
3.510 4
EA 1
E n1 A
1
1.50 1 (1.50)n1 1
(1.50)n1 1
0.5 3.510 4
1430
n 1 (log 1431) /(log1.50) 17.9
n 16.9
实际中还要考虑级效率，故实际级数为16.9/0.9=18.8，即19级
• 例4 如分离系数β=5，产品纯度要求99 .95%,
E n1 B
，1则
B 1 EB
纯化倍数b
b
水相出口中 B与A的浓度比 料液中B与A的浓度比
b
B 1 B F
/ A1 / AF
B 1 A1
/ B F / AF
B A
产品B的纯度PB等于
PB
B 1 B1 A1
B1 /A1 B1 /( A)1 1
bBF /AF bBF /( A)F 1
X
X 1 X f
• Va • Va
X 1 X f
E 1 E n1 1
如有A、B两组份，则对A组份:
A
A1 AF
A1 Af
EA 1
E n1 A
1
当EA=1时，根据罗彼塔法则:
lim A
lim
EA 1
E n1 A
1
1 n 1
即
A
1 n 1
而对B组份: B
B1 BF
B1 BF
EB 1
E
n1 B
1
通常EB＜1，
问收率最高能达到多少？
解：收率=φB=1-EB，要使收率大，必须使EB小。但在β 不变的条件下，EB小， EA也小， EA最小的极限不能 小于1，所以EB的最小极限不能小于1/ β=0.2, 即收率 φB不能大于1-0.2=0.8或80%，在此条件下， EA=1，
A
B
b
0.8 2000
4 104
1 n 1
错流萃取示意图 并流萃取示意图
逆流萃取示意图 分馏萃取示意图
回流萃取示意图
§2.6.1.2 逆流萃取的图解及计算
1. 图解法求萃取级数 像蒸馏过程一样，在多级逆流萃取过程中我们可
以利用McGabe-Thiele图解，即利用平衡线与操作 线作图，求理论萃取级数。
多级逆流萃取过程下图所示:
图2-42 逆流萃取示意图
解:
B 0.70 1 EB
EB 0.3
把EB从0.5降到0.3是容易做到的,只要减少相比即可, 但EA也相应降低, 设β不变, 则
EA EB 5 0.30 1.5
如有效级数n仍为9, 则
A
EA 1
E n1 A
1
1.50 1 1.5010 1
8.82
10 3
b
B A
0.70 8.82 10 3
g f • R e • D • R a(D • R)3
X f a aE aE2 aE3 如为n级,则 X f a aE aE2 aE3 aEn
按等比级数求和计算
X f
X1 E n1 1 E 1
引进一个函数、萃余分数φx，定义其为水相 出口组分X的质量流量与料液中组分X的质量流量 之比.
经n级逆流萃取后的总物料平衡：
Va • X f V s • Yo Va • X 1 V s • Yn
Va ( X f X 1 ) V s (Yn Yo )
Va Vs
(X f
X1) Yn Y o
Yn
Va Vs
(X
f
X1 ) Yo
1 R
(
X
f
X1 ) Yo
Yn
1 R
(X
f
X1) Yo
2. 用图解法推导逆流萃取的计算式
X1
分配比为常数的MCGabe-Thiele图 解
Xf =a+c+e+g ，
因为 tan 1/ R b / c
c b• R
同理 e d • R, g f • R
又 b/a=D
b aD
同理 d=cD, f=eD
故: c a • D • R, e c • D • R a(D • R)2