化工原理下萃取过程的流程与计算
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化工原理-萃取11
4.4.1 理论级当量高度法
萃取段的有效高度h h=n×(HETS)
n—理论级数;反映萃取的难易或过程要求达到的 分离要求。 HETS- 塔内相当于一个理论级分离能力的高度 称为理论级当量高度。大小由物系性质、操作条 件、设备型式决定，可由实验获得。反映塔的效 率。
4.4.1.1传质单元数法：
B与S完全不互溶，溶质组成较稀
HOR——萃余相总传质单元高度 NOR——萃余相总传质单元数。
4.4.2 常用萃取设备简介 混台—澄清槽
混合—澄清榴有以下优点
(1)处理量大，传质效率高，一般单级效率 在80％以上； (2)结构简单，容易放大和操作；
(3)两相流量比范围大，运转稳定可调，易 于开、停工；对物系适应性好，对含有少 量悬浮固体的韧料也能处理； (4)易实现多级连续操作，便于调节级数。
轻相从筛板下横向流过，从升液管 进入上一层板。而重相在重力作用下分 散成细小液滴，在轻相层中沉降，进行 传质。穿过轻相层的重相液涡开始合并、 凝聚，聚集下层筛板。通过多次分散和 凝聚实现两相分离，其过程和轻相是分 散相完全类似。
(3)填料萃取塔
填料萃取塔结构简单， 造价低廉，操作方便， 适合于处理腐蚀性料 液，尽管传质效率较 低，在工业上仍有一 定应用。一般在工艺 要求的理论级小于3， 处理量较小时、可考 虑采用填料萃取塔
4.3.2 Ｂ与Ｓ不溶
对全过程作溶质的物料衡算
4.3.３溶剂比（Ｓ／Ｆ）和萃取剂最小用量
当Ｓ／Ｆ小到 Ｓmin时，某 一操作线与联 接线重合，操 作线与分配线 相交或相切， 所用理论级数 为无穷多
4.4 微分接触式逆流萃取的计算
微分接触式逆流萃取操作是萃取相和萃 余相逆流微分接触，通常在塔式设备(如 喷洒塔、脉冲筛板塔等)中进行，其流程 如图所示。重相(如原料液)从塔顶进入塔 中，从上向下沉动，与自下向上流动的 轻相(如萃取剂)逆流连续接触，进行传质， 萃取结束后，两相分别在塔顶、塔底分 离，最终的萃取相从塔顶流出，最终的 萃余相从塔底流出。
化工原理 液液萃取
第十一章 液液萃取（抽提） Liquid Extraction
11.1 概述
液-液萃取（抽提）：在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， 分相，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。又称溶剂萃取。
目的: 分离液-液混合物。 操作依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中 的溶解度之间的差异。
两相接触方式
微 分 接 触
级 式 接 触
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法：
三角形坐标
等边三角形 直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角形）
① 表示方法 习惯表示法： ▲ 各顶点表示纯组分； ▲ 每条边上的点为两组分混合物； ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
液液萃取的应用
1、在石油化工中的应用 随着石油化工的发展，液液萃取已广泛应用于分离各种
有机物质。轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离是重 要的一例。该混合物中各组分的沸点非常接近，用一般的分 离方法很不经济。工业上采用Udex、Shell、Formex等萃取 流程，分别用环丁砜、四甘醇、N-甲基吡咯烷酮为溶剂，从 裂解汽油的重整油中萃取芳烃。对于难分离的乙苯体系，组 分之间的相对挥发度接近于1，用精馏方法不仅回流比大， 塔板还高达300多块，操作费用极大。可采用萃取操作以HFBF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体。
A
mE RM mR ME
点P组成按上述长度为
A：30% B：50% S：20%
A
80
20
UF
60 Q Z 40
40 E 20
S%
11.1 概述
液-液萃取（抽提）：在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， 分相，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。又称溶剂萃取。
目的: 分离液-液混合物。 操作依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中 的溶解度之间的差异。
两相接触方式
微 分 接 触
级 式 接 触
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法：
三角形坐标
等边三角形 直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角形）
① 表示方法 习惯表示法： ▲ 各顶点表示纯组分； ▲ 每条边上的点为两组分混合物； ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
液液萃取的应用
1、在石油化工中的应用 随着石油化工的发展，液液萃取已广泛应用于分离各种
有机物质。轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离是重 要的一例。该混合物中各组分的沸点非常接近，用一般的分 离方法很不经济。工业上采用Udex、Shell、Formex等萃取 流程，分别用环丁砜、四甘醇、N-甲基吡咯烷酮为溶剂，从 裂解汽油的重整油中萃取芳烃。对于难分离的乙苯体系，组 分之间的相对挥发度接近于1，用精馏方法不仅回流比大， 塔板还高达300多块，操作费用极大。可采用萃取操作以HFBF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体。
A
mE RM mR ME
点P组成按上述长度为
A：30% B：50% S：20%
A
80
20
UF
60 Q Z 40
40 E 20
S%
第十一章 萃取
y ' 1 x' 1 y ' x'
K A y A / xA
K B yB / xB
2.3 萃取剂的选择
2、萃取剂与稀释剂的互溶度 互溶度越小，萃取操作范围越大，萃取液最大组成越高， 并且互溶度小的系统β越大，分离效果越好。
2.3 萃取剂的选择 3、萃取剂的其他物性 溶解度大，所用萃取剂量少； 要有较大的密度差，便于相分离； 界面张力要适中（相分散和相分离）； 溶剂比热小便于回收； 粘度小便于相分散； 化学稳定性好，无腐蚀，无毒，不易燃、易爆，价廉易 得。
第一节 第二节 第三节 第四节 概述
液-液萃取
萃取的基本原理 萃取过程计算 萃取设备
第三节 萃取过程的理论计算
3.1
3.2 3.3 3.4
单级萃取
多级错流萃取 多级逆流萃取 连续逆流萃取
234
3.1 单级萃取过程
M F S ER
S FM xF xM F MS xM y0
2.3 萃取剂的选择
4. 天生的一对矛盾:混合与澄清（相分散与相分离） 搅拌 混合液 萃取剂
A+B
(溶剂S)
萃取相
(S+A+B)
萃余相
(B+A+S)
2.4 温度对萃取过程的影响
T ↓，S与B互溶度↓，两相区面积↑，对萃取有利；但是T ↓ ， 液体μ ↑ ，D ↓ ，不利传质，所以应综合考虑。
第十一章
2.1.1 三角形相图法
3. 三角相图中的相平衡关系
溶解度曲线
混溶点 两相区和单相区 共轭相
平衡联结线
临界混溶点： 辅助线：（两种方法）
《化工原理》第九章 萃取.
第一节 液-液萃取的基本原理
图9－1 组成在三角形相图上的表示方法
第一节 液-液萃取的基本原理
此外，M点的组成也可由ME线段读出萃取剂S的含量， MF线段读出溶质A的含量，原溶剂B的含量不直接从图上读 出，而是可方便地计算出，即：B=100-(S+A)。
直角等腰三角形可用普通直角坐标纸绘制。有时，也 采用不等腰直角三角形表示相组成，只有在各线密集不便 于绘制时，可根据需要将某直角边适当放大，使所标绘的 曲线展开，以方便使用。
第一节 液-液萃取的基本原理
1．三组分系统组成的表示法
液-液萃取过程也是以相际的平衡为极限。三组分系 统的相平衡关系常用三角形坐标图来表示。混合液的组成 以在等腰直角三角形坐标图上表示最方便，因此萃取计算 中常采用等腰直角三角形坐标图。
在图9-1中，三角形的三个顶点分别表示纯组分。习 惯上以顶点A表示溶质，顶点B表示原溶剂，顶点S表示萃 取剂。三角形任何一个边上的任一点代表一个二元混合物， 如AB边上的H点代表由A和B两组分组成的混合液，其中A的 质量分数为0.7，B为0.3。三角形内任一点代表一个三元 混合物，如图M中的点，过M点分别作三个边的平行线ED、 HG与KF，其中A的质量分数以线段MF表示, B的以线段MK表 示，S的以线段ME表示。由图可读得：WA =0.4，WE=0.3， WS=0.3。可见三个组分的质量分数之和等于1。
（3）萃取剂回收的难易与经济性 萃取剂通常需要回 收后循环使用，萃取剂回收的难易直接影响萃取的操作费 用。回收萃取剂所用的方法主要是蒸馏。若被萃取的溶质 是不挥发的，而物系中各组分的热稳定性又较好，可采用 蒸发操作回收萃取剂。
在一般萃取操作中，回收萃取剂往往是费用最多的环 节，有时某种萃取剂具有许多良好的性能，仅由于回收困 难而不能选用。
(化工原理)部分互溶物系的萃取计算
此时最小溶剂用量时，.2 多级错流萃取
（1）流程
qmS1
qmS2
qmRiqmSi
qmSn
1 qmF,xF
qmR1
2
i qmRi-1
qmR2
N qmRn-1
qmRi
qmRN
qmE1
qmE2
qmEi
qmEN
多级错流萃取流程图
qmR’n qmE’n
qmE’ qmSE
（2）特点 △ 溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加, △ 设备投资大。
q m 1 y 1 , E S q m 1 x 1 ,R S q m x F S F ,q m 2 y 2 E ,S
y1A , f(x1A , ) y1B , f(x1B , )
y1,A y1,B y1,C 1 x1,A x1,B x1,C 1
y1S, f(x1S, )
逐级解算，获得N
b）各级的物料衡算 第一级
过S点作溶解度曲线的切线得点E， 求得R，得M点，于是得：
E2 F
R2
M R1
0
B
E1
S
1.0
MF mS MS mF
图解萃取液的最大组成
可见 yA ， yAmax
萃取液的最大浓度
E’S与平衡线相切时， y’max
但有时无法实现
A
E’
y’A
E F M’ R
R1
E1
由于此时溶剂用量小于最小溶剂用量， 不能进行萃取操作；
设qm ： E 2qm R 1qm D
qm1E qm Fqm2E qm1R qm2E qm1R qm3E qm2R qm3E qm2R qm4E qm3R
A
图解法
采取图解试差法
（1）流程
qmS1
qmS2
qmRiqmSi
qmSn
1 qmF,xF
qmR1
2
i qmRi-1
qmR2
N qmRn-1
qmRi
qmRN
qmE1
qmE2
qmEi
qmEN
多级错流萃取流程图
qmR’n qmE’n
qmE’ qmSE
（2）特点 △ 溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加, △ 设备投资大。
q m 1 y 1 , E S q m 1 x 1 ,R S q m x F S F ,q m 2 y 2 E ,S
y1A , f(x1A , ) y1B , f(x1B , )
y1,A y1,B y1,C 1 x1,A x1,B x1,C 1
y1S, f(x1S, )
逐级解算，获得N
b）各级的物料衡算 第一级
过S点作溶解度曲线的切线得点E， 求得R，得M点，于是得：
E2 F
R2
M R1
0
B
E1
S
1.0
MF mS MS mF
图解萃取液的最大组成
可见 yA ， yAmax
萃取液的最大浓度
E’S与平衡线相切时， y’max
但有时无法实现
A
E’
y’A
E F M’ R
R1
E1
由于此时溶剂用量小于最小溶剂用量， 不能进行萃取操作；
设qm ： E 2qm R 1qm D
qm1E qm Fqm2E qm1R qm2E qm1R qm3E qm2R qm3E qm2R qm4E qm3R
A
图解法
采取图解试差法
化工原理-萃取过程的计算
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中4南.5.林2 塔业式科萃技取大设学备化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
中南林业科技大学化工原理
(3) 选择性系数β β=yA/xA/yB/xB=（27/7.2）/（1.5/91.4）=228.5 (4) 每公斤B需要的S量 组分B，S可视为完全不互溶 XF=xF/(1-xF)=0.35/0.65=0.5385 X1=(1-ψA)XF=(1-0.8)0.5385=0.1077 Ys=0 Y1与X1呈平衡关系 Y1=3.4X1=3.4×0.1077=0.3622 S/B=（XF-X1）/Y1=（0.5385-0.1077） /0.3622=1.176
例：4-5
4.4 其他萃取分离技术
中南林业科技大学化工原理
4.5 液—液萃取设备
根据两相的接触方式 :逐级接触式和微分接触式.
4.5.2 混合—澄清槽
优点：传质效率高，操作方便，运转稳定可靠，结构 简单，可处理含有悬浮固体的物料. 缺点：水平排列的设备占地面积大，每级内都装有搅 拌装置，液体在基建流动需泵输送，能量消耗大，设 备费及操作费都较高
BXF +SYs =SY1+BX1 B（XF-X1）=S(Y1-Ys)
中南林业科技大学化工原理
例:在25℃下以水(S)为萃取剂从醋酸(A)与氯仿(B)的混合液中 提取醋酸，已知原料液流量为1000kg/h，其中醋酸的质量百分 率为35%，其余为氯仿。用水量为800kg/h，操作温度下，E相 和R相以质量百分率表示的平衡数据列于本题附表中。 求:(1)经单级萃取后E相和R相的组成及流量；(2)若将E相和R 相中的溶剂完全脱除，再求萃取液及萃余液的组成和流量；(3) 操作条件下的选择性系数β；(4)若组分B，S可视为完全不互溶， 且操作条件下以质量比表示相组成的分配系数K=3.4，要求原 料液中溶质A的80%进入萃取相，则每公斤稀释剂B需消耗多 少公斤萃取剂S。
化工原理实验-萃取
B 借助塔内的填料，如填料塔。
C 借助外加能量，如转盘塔，振动塔，脉动塔，离心萃取器等。
液滴的尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。
(3)萃取塔的操作
萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散相，分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时，应使分散相不断在塔顶分层段凝聚，当两相界面维持适当高度后，再开启分散相出口阀门，并依靠重相出口的π形管自动调节界面高度。当重相作为分散相时，则分散相不断在塔底的分层段凝聚，两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。
H 萃取塔的有效接触高度。
已知塔高H和传质单元数 ，可由上式取得 的数值。 反映萃取设备传质性能的好坏， 越大，设备效率越低。影响萃取设备传质性能 的因素很多，主要有设备结构因素，两相物性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
4．外加能量的问题
液液传质设备引入外界能量促进液体分散，改善两相流动条件，这些均有利于传质，从而提高萃取效率，降低萃取过程的传质单元高度，但应该注意，过度的外加能量将大大增加设备内的轴向混合，减小过程的推动力。此外过度分散的液滴，滴内将消失内循环。这些均是外加能量带来的不利因素。权衡利弊两方面的因素，外界能量应适度，对于某一具体萃取过程，一般应通过实验寻找合适的能量输入量。
振动塔具有以下几个特点：1）传质阻力小，相际接触界面大，萃取效率较高；2）在单位塔截面上通过的物料速度高，生产能力较大；3）应用曲柄连杆机构，筛板固定在刚性轴上，操作方便，结构可靠。
五、实验操作原则及分析方法
1．操作原则
(1)应先在塔中灌满连续相——水，然后开启分散相——煤油，待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，通过连续相的出口π形管，调节两相的界面于一定的高度。
C 借助外加能量，如转盘塔，振动塔，脉动塔，离心萃取器等。
液滴的尺寸除与物性有关外，主要决定于外加能量的大小。
(3)萃取塔的操作
萃取塔在开车时，应首先将连续相注满塔中，然后开启分散相，分散相必须经凝聚后才能自塔内排出。因此当轻相作为分散相时，应使分散相不断在塔顶分层段凝聚，当两相界面维持适当高度后，再开启分散相出口阀门，并依靠重相出口的π形管自动调节界面高度。当重相作为分散相时，则分散相不断在塔底的分层段凝聚，两相界面应维持在塔底分层段的某一位置上。
H 萃取塔的有效接触高度。
已知塔高H和传质单元数 ，可由上式取得 的数值。 反映萃取设备传质性能的好坏， 越大，设备效率越低。影响萃取设备传质性能 的因素很多，主要有设备结构因素，两相物性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
4．外加能量的问题
液液传质设备引入外界能量促进液体分散，改善两相流动条件，这些均有利于传质，从而提高萃取效率，降低萃取过程的传质单元高度，但应该注意，过度的外加能量将大大增加设备内的轴向混合，减小过程的推动力。此外过度分散的液滴，滴内将消失内循环。这些均是外加能量带来的不利因素。权衡利弊两方面的因素，外界能量应适度，对于某一具体萃取过程，一般应通过实验寻找合适的能量输入量。
振动塔具有以下几个特点：1）传质阻力小，相际接触界面大，萃取效率较高；2）在单位塔截面上通过的物料速度高，生产能力较大；3）应用曲柄连杆机构，筛板固定在刚性轴上，操作方便，结构可靠。
五、实验操作原则及分析方法
1．操作原则
(1)应先在塔中灌满连续相——水，然后开启分散相——煤油，待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，通过连续相的出口π形管，调节两相的界面于一定的高度。
化工原理萃取的原理和过程
化工原理萃取的原理和过程
化工原理中的萃取是一种分离技术，通过两种或更多互不溶解的液体相中的溶质分子在物理或化学作用下从一个相转移到另一个相，以实现溶质的分离和纯化。
萃取的基本原理是根据溶质在两相之间的相对溶解度不同，利用两相的不溶性将溶质从原始混合物中分离出来。
萃取过程可以分为以下几个步骤：
1. 选择合适的溶剂：根据待分离的目标溶质的性质，考虑到它在溶剂中的溶解度和选择性，选择的溶剂应与混合物的其他组分无相容性。
2. 混合物与溶剂接触：将混合物与溶剂加入一起，并充分搅拌或搅拌以实现溶质的均匀分配。
3. 平衡：让混合物与溶剂在一定的时间内保持接触，使得溶质在两相之间达到平衡分配。
4. 相分离：通过物理或化学手段，使得混合物与溶剂分成两个不溶的相。
根据溶质的亲疏水性，可以利用重力、离心、过滤或蒸发等方法分离两相。
5. 萃取：溶质会根据其相对溶解度的差异，从一个相转移到另一个相。
适当调
整操作条件，如温度、压力、pH值等，以促进溶质在两相之间的传递。
6. 分离和回收：在萃取过程中，根据溶质在两相之间的分配系数和两相的溶解度，可以通过进一步处理两相来分离和回收溶质。
综上所述，化工原理中的萃取利用两相的不溶性和溶质在两相之间的相对溶解度差异，将溶质从混合物中分离出来。
通过选择合适的溶剂、混合物与溶剂接触、平衡、相分离、调整操作条件、分离和回收等步骤，完成溶质的萃取过程。
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二、萃取塔工艺尺寸的确定
1. 萃取塔有效高度的确定 (1) 等板高度法
与填料吸收塔类似
ZNT•HETP hn•HETS
提示：HETS与HETP不一定相等。
萃取级数 等板高度
二、萃取塔工艺尺寸的确定
(2)传质单元数法
与填料吸收塔类似
ZKY V aYY 21Yd X Y*HOGNOG
萃余相 总传质 单元数
一、微分接触逆流萃取的流程
连续相 分散相 重相 轻相
微分接触逆流萃取流程 1-萃取塔 2-流量计 3-离心泵
一、微分接触逆流萃取的流程
分散相选择的原则： ① 两相流量相差较大时，流量小的作为分散相； ② 用填料塔时，润湿性能差的作为分散相； ③ 两相黏度相差较大时，黏度大的作为分散相； ④ 安全角度考虑，易燃、易爆的液体作为分散相。
超临界萃取是具有特殊优势的分离技术。多年 来，众多的研究者以炼油、食品、医药等工业中的 许多分离体系为对象开展了深入的应用研究。在石 油残渣中油品的回收、咖啡豆中脱除咖啡因、啤酒 花中有效成分的提取等工业生产领域，超临界萃取 技术已获得成功的应用。
用超临界CO2从咖啡中提取咖啡因的流程 1－萃取塔 2－水洗塔 3－蒸馏塔 4－脱气罐
T1 = T2 p1 = p2
超临界萃取等温等压吸附流程
四、超临界萃取的特点
超临界萃取的特点：
①超临界流体密度接近于液体，溶解能力与液体溶 剂基本相同； ②超临界流体具有气体的传递特性，具有更高的传 质速率； ③适合于热敏性、易氧化物质的分离或提纯； ④操作压力高，设备投资较大。
五、超临界萃取的应用示例
hKX B aX XnFXd X X*HORNOR
萃余相 总传质 单元高 度
二、萃取塔工艺尺寸的确定
萃余相总传质单元数的计算 与填料吸收塔类似
NOG1 1Sln(1S)Y Y1 2 Y Y22**S
NOR111 ln(1A1m)X XF n X Xnn**A1m Am
二、萃取塔工艺尺寸的确定
2. 萃取塔塔径的计算
第4章 液－液萃取
4.4 其他萃取分离技术 4.5 液－液萃取设备 4.5.1 萃取设备的基本要求与分类
一、萃取设备的基本要求
萃取设备的基本要求： ①两相充分的接触并伴有较高程度的湍动； ②有利于液体的分散与流动； ③有利于两相液体的分层。
化工原理下萃取过程的流程与 计算
二、多级逆流萃取的计算
2. B与 S不互溶物系的计算 (1) 直角坐标图图解法
在第 1 级至第 i 级之间进行质量衡算
BX F
BX1
1
S Y1
SY2
BX i 1
BX i
i
S Yi
S Yi1
B X FSY i 1B X iSY 1
二、多级逆流萃取的计算
整理得
Yi1B SXi (Y1B SXF)
1．超临界流体
如果某种气体处于临界温度之上，则无论压力 增至多高，该气体也不能被液化，称此状态的气体 为超临界流体。
超临界流体
二氧化碳
乙烯 √
乙烷
丙烷
一、超临界流体及其基本性质
2. 超临界流体的基本性质 密度：接近于液体。
超临界流体 的基本性质
黏度：接近于气体。
自扩散系数：介于气体和液体之间， 比液体大100倍左右。
超临界萃 取的流程
等温变压流程 等压变温流程 等温等压吸附流程
超临界萃取等温变压流程
1－萃取器 2－膨胀阀 3－分离槽 4－压缩机
T1 = T2 p1 > p2
1－萃取器 2－加热器 3－分离槽 4－泵 5－冷却器
T1 < T2 p1 = p2
超临界萃取等压变温流程
1－萃取器 2－吸附剂 3－分离槽 4－泵
B
斜率
操作线方程
S
过点 ( X F , Y1 )
( X n , YS )
Y1
1
J
2
3
YS
4 D
斜率
B/S
Xn
XF
x x n计算 ≤ n规定
n=4
多级逆流萃取直角坐标图图解计算
二、多级逆流萃取的计算
(2) 解析法
设平衡关系为 YKX
类似于逆流吸收
(B ) V S (S ) (Xn) Y2 X 2 (Y S )
横坐标
c
(
)0.2 ( a)1.5
c
纵坐标
U cF
UcF[1(UD/Uc)0.5]2c ac
填料萃取塔的液泛速度关联图
第4章 液－液萃取
4.3 萃取过程的计算 4.4 其他萃取分离技术 4.4.1 带回流的逆流萃取(选读) 4.4.2 伴有化学反应的萃取(选读) 4.4.3 超临界流体萃取
一、超临界流体及其基本性质
NTln1Aln11 AY Y12 Y Y2* 2 *1 A
nln1Amln1A 1mX XF n Y YS S//K KA 1m
(B ) V S (S )
( X F ) Y 1 X 1 (Y1 )
萃取因子
二、多级逆流萃取的计算
(3)适宜溶剂量的确定
处理量F 一定
S ～S/F ～n
根据工程经验
设备费 操作费
不同物质在二氧化碳中的溶解度
二、超临界萃取的基本原理
萃取剂
在超临界状 态下，压力 微小变化引 起密度变化 很大，使溶 解度增大
压缩到超 临界状态
液体(或固 升温、降压 体)混合物
萃取 组分
溶剂与萃取 组分分离
三、超临界萃取的典型流程
超临界萃取过程分为萃取和分离两个阶段，按 分离方法不同分为三种流程。
D 4Vc U c
萃取塔塔径
式中：Vc——连续相的体积流量，m3/s；
Uc—— 连续相的表观速度（空塔速度)，m/s。
二、萃取塔工艺尺寸的确定
连续相表观速度的计算
U c0.5~0.8U cF
式中：UcF —— 连续相的液泛表观速度，m/s。
萃取塔液泛 一相的流速过大，将另一相夹带由其自身的
入口处流出塔外。
一、超临界流体及其基本性质
3. 超临界流体临界流体
的密度ρ的关系
lnCklnm
超临界流体既具 有与液体相近的溶解
比例系数
常数
能力，萃取时又具有 远大于液态萃取剂的
ρ ～C
传质速率。
1－甘氨酸 2－弗朗鼠李甙 3－大黄素 4－对羟基苯甲酸 5－1,8-二羟基蒽醌 6－水杨酸 7－苯甲酸
S= (1.1~2.0)Smin适宜溶剂用量
Y
1
Y1
Y1
max
YS
(B/S)
B/S
Xn
XF
最小溶剂用量
maxBSmin
SminB
max
max
Y1* YS XF Xn
第4章 液－液萃取
4.3 萃取过程的计算 4.3.1 单级萃取的计算 4.3.2 多级错流萃取的流程和计算 4.3.3 多级逆流萃取的流程和计算 4.3.4 微分接触逆流萃取