化工原理 第十一章-液液萃取 PPT
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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%
化工原理讲稿(下册)-应化第十一章萃取讲(2)
课前思考
1、吸收的理论依据？ 2、单组分吸收涉及的组分A、B、S的含义？ 3、单组分吸收中气相由？组成，液相由？组成？
4、x、y、X、Y的含义？为何定义X、Y？
5、吸收溶解度曲线？T、p如何影响？ 6.吸收过程的相平衡关系如何表达？
编辑ppt
1
第十一章 萃取 Extraction 第一节 概述 第二节 萃取的基本原理 第三节 萃取过程的计算
编辑ppt
12
四、应用场合-之三
热敏性物质的分离：
在生化制药的过程中，生成复杂 的有机液体混合物，这些物质大多为 热敏性混合物。选择适当的溶剂进行 萃取，可避免受热损坏，提高有效物 质的收率。例如青霉素的生产，用玉 米发酵得到的含青霉素的发酵液，以 醋酸丁脂为溶剂，经过多次萃取得到 青霉素的浓溶液。
单元操作
液-液萃取 EXTRACTION
蒸馏 DISTILLATION 吸收 ABSORPTION
操作原理
利用组分在萃取剂中溶解 度不同分离液体混合物
利用组分的挥发度不同分 离液体混合物 利用组分溶解度不同分离 气体混合物
扩散方式
单向扩散
反向扩散 单向扩散
编辑ppt
10
四、应用场合-之一
沸点接近或相对挥发度接近于1的物系分离：
编辑ppt
21
一、三元组成的表示方法-解决方法
利用三角形……
A
A
A
M
B
M
S
B
SB
编辑ppt
M
S
22
一、三元组成的表示方法-△顶点
纯组分 （A、B、S）的表达
A
点A：xA=100%
点B：xB=100%
点S：xS=100%
1、吸收的理论依据？ 2、单组分吸收涉及的组分A、B、S的含义？ 3、单组分吸收中气相由？组成，液相由？组成？
4、x、y、X、Y的含义？为何定义X、Y？
5、吸收溶解度曲线？T、p如何影响？ 6.吸收过程的相平衡关系如何表达？
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第十一章 萃取 Extraction 第一节 概述 第二节 萃取的基本原理 第三节 萃取过程的计算
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12
四、应用场合-之三
热敏性物质的分离：
在生化制药的过程中，生成复杂 的有机液体混合物，这些物质大多为 热敏性混合物。选择适当的溶剂进行 萃取，可避免受热损坏，提高有效物 质的收率。例如青霉素的生产，用玉 米发酵得到的含青霉素的发酵液，以 醋酸丁脂为溶剂，经过多次萃取得到 青霉素的浓溶液。
单元操作
液-液萃取 EXTRACTION
蒸馏 DISTILLATION 吸收 ABSORPTION
操作原理
利用组分在萃取剂中溶解 度不同分离液体混合物
利用组分的挥发度不同分 离液体混合物 利用组分溶解度不同分离 气体混合物
扩散方式
单向扩散
反向扩散 单向扩散
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10
四、应用场合-之一
沸点接近或相对挥发度接近于1的物系分离：
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21
一、三元组成的表示方法-解决方法
利用三角形……
A
A
A
M
B
M
S
B
SB
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M
S
22
一、三元组成的表示方法-△顶点
纯组分 （A、B、S）的表达
A
点A：xA=100%
点B：xB=100%
点S：xS=100%
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 液液萃取和液固浸取概述 PPT
RE
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 完全不互溶
萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 完全不互溶
萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
化工原理 第十一章-液液萃取
萃取的分类
（1）按组分数目分： 多元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两种 不互溶的溶剂 三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶剂
（2）按有无化学反应分：
物理萃取：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 化学萃取 本章主要讨论三元体系的物理萃取。
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
③ 混溶点: 曲线内为两相区，曲线外为单相区，曲线上的点称
为混溶点； ④ 临界混溶点(褶点) :共轭相的组成相同，其位置和物系有关； ⑤ 萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相，以溶剂为 主的相称为萃取相。
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
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 HF-BF3 作萃取剂，从 C8 馏分中分离二甲苯及其同分异构体。
业中用TBP从发酵液中萃取柠檬酸也得到了广泛应用。可以 说，萃取操作已在制药工业、精细化工中占有重要的地位。
化工原理课件12萃取(LiquidExtraction)
05
萃取过程的优化与改进
提高萃取效率的途径
选择合适的萃取剂
根据待分离物质的特点和分离要 求，选择具有高选择性、高溶解
度、低能耗的萃取剂。
优化萃取工艺参数
通过调整温度、压力、浓度等工 艺参数，提高萃取效率和分离效
果。
强化传质过程
采用多级萃取、逆流萃取等工艺， 增加萃取剂与待分离物质接触机
会，提高传质效率。
3
萃取技术的优化
根据不同天然产物的性质和目标成分，选择合适 的萃取剂和工艺条件，提高萃取效率和纯度。
THANKS
感谢观看
它由多个塔板组成，液体在塔 内逐板下降，同时与上升的气 体或液体逆流接触，实现传质 与分离。
塔式萃取器的优点是处理能力 大、分离效果好，但结构复杂、 造价高、操作维护困难。
离心萃取器
离心萃取器利用离心力的作用使两液 相实现分离。
离心萃取器的优点是处理能力大、分 离效果好、结构简单、操作方便，但 制造成本较高。
04
萃取过程的设备
混合-澄清槽
混合-澄清槽是一种简单的萃取 设备，适用于两相接触后能迅速
分离的情况。
它由一个混合室和一个澄清室组 成，混合室用于使不相溶的两液 相混合，澄清室则用于分离两液
相。
混合-澄清槽结构简单，操作方 便，但处理能力较小，且分离效
果不够理想。
塔式萃取器
塔式萃取器是一种常见的萃取 设备，适用于处理大量物料。
双水相萃取技术
利用两种水相间物质分配的差异，实现高效分离和纯化。
06
萃取过程的实例分析
工业废水处理中的萃取应用
工业废水中的有害物质
01
工业废水可能含有重金属、有机污染物等有害物质，对环境和
化工原理之液-液萃取
17
❖二、 萃取与精馏比较：
❖相同：都是分离液态混合物的
❖
单元操作
❖不同：精馏是利用组分挥发度
❖
的差异完成混合物分离,
❖
萃取是利用溶解度差异
❖
没完成混合物分离，
❖
只是将难分的转为易分的。 18
❖三、 萃取操作应用的场合： ❖1、稀溶液且溶质为难挥发组分： ❖ 此时用精馏耗能量大（∵大量溶剂
从塔顶蒸出），用萃取则降低能耗 （尽管萃取后还要分离）。 ❖如：稀醋酸水溶液加醋酸乙酯 ❖ 制无水醋酸。
萃余液
以R’表示 用精馏等 方法从萃 余相中脱 除萃取剂 后的液体
15
❖用溶剂从液体混合物中提取其中某 ❖种组分的操作称为液/液萃取。 ❖萃取是利用溶液中各组分在所选用 ❖的溶剂中溶解度的差异，使溶质进 ❖行液液传质，以达到分离均相液体 ❖混合物的操作。 ❖萃取操作全过程可包括：
16
❖1．原料液与萃取剂充分混合接触， ❖ 完成溶质传质过程； ❖2．萃取相和萃余相的分离过程； ❖3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂 ❖ 的过程。通常用蒸馏方法回收。
4
❖固-液萃取:也叫浸取
❖如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精 浸取黄豆中的豆油以提高油产量等 5
❖生活中洗衣服
6
❖ 只给一盆水怎样能使衣服洗的 ❖更干净？
7
8
单级萃取 多级萃取
9
❖ 第一节、概述
❖一、定义： ❖液—液萃取是分离液体混合物的 ❖重要单元操作之一，又称溶剂萃取。 ❖该方法是利用原料液中组分在适当 ❖溶剂中溶解度的差异而实现分离的 ❖单元操作。
❖三角形的三个顶点分别代表纯组 分A、B、S（100%）；
❖三角形的三条边分别代表一个二 元物系，每边等分100份；
❖二、 萃取与精馏比较：
❖相同：都是分离液态混合物的
❖
单元操作
❖不同：精馏是利用组分挥发度
❖
的差异完成混合物分离,
❖
萃取是利用溶解度差异
❖
没完成混合物分离，
❖
只是将难分的转为易分的。 18
❖三、 萃取操作应用的场合： ❖1、稀溶液且溶质为难挥发组分： ❖ 此时用精馏耗能量大（∵大量溶剂
从塔顶蒸出），用萃取则降低能耗 （尽管萃取后还要分离）。 ❖如：稀醋酸水溶液加醋酸乙酯 ❖ 制无水醋酸。
萃余液
以R’表示 用精馏等 方法从萃 余相中脱 除萃取剂 后的液体
15
❖用溶剂从液体混合物中提取其中某 ❖种组分的操作称为液/液萃取。 ❖萃取是利用溶液中各组分在所选用 ❖的溶剂中溶解度的差异，使溶质进 ❖行液液传质，以达到分离均相液体 ❖混合物的操作。 ❖萃取操作全过程可包括：
16
❖1．原料液与萃取剂充分混合接触， ❖ 完成溶质传质过程； ❖2．萃取相和萃余相的分离过程； ❖3．从萃取相和萃余相中回收萃取剂 ❖ 的过程。通常用蒸馏方法回收。
4
❖固-液萃取:也叫浸取
❖如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精 浸取黄豆中的豆油以提高油产量等 5
❖生活中洗衣服
6
❖ 只给一盆水怎样能使衣服洗的 ❖更干净？
7
8
单级萃取 多级萃取
9
❖ 第一节、概述
❖一、定义： ❖液—液萃取是分离液体混合物的 ❖重要单元操作之一，又称溶剂萃取。 ❖该方法是利用原料液中组分在适当 ❖溶剂中溶解度的差异而实现分离的 ❖单元操作。
❖三角形的三个顶点分别代表纯组 分A、B、S（100%）；
❖三角形的三条边分别代表一个二 元物系，每边等分100份；
化工原理第十一章液液萃取和固液萃取
• 二、塔效率（总级效率）法
•或
•点M得位置由杠杆规则确定：
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1.3选择性系数及萃取剂得选择 •在原料液中加入萃取剂后形成平衡得两个液相，溶质A在其中得非配 关系用分配系数kA表示
•同样，对稀释剂B有
•萃取剂的选择性，用选择性系数 表示
•要注意以下几方面： • 1、 选择性 2、 萃取相与萃余相的分离 3、 萃取剂得回收 • 除此之外，萃取剂还应满足一般得工业要求。
•上式即为各级的操作线，其斜率 为第一常数。
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1.6多级逆流萃取
•图１１－１２ 多级逆流萃取流程
• 一、利用三角形相图得图解计算 •１、由xF、x‘N得值分别定出点F、R’N，连点S（设萃取剂为纯S）和 RN’，交溶解度曲线左侧于点RN,此点代表最终萃余项组成。 • ２、对全级作总物料衡算有 •连接点F和S，根据杠杆规则得代表混合液量及组成得点M；连接点 RN和M并延长交溶解度曲线于E1，则E1和RN得量也可按杠杆规则确 定。
•3、点M利用辅助曲线作联结线。有
•4、连点S、E和点S、R并分别延长交AB于点E‘和R’,则点E’和R’分 别
• 表示萃取液和萃余液得组成
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•二、S和B完全不互溶时得图解计算
• 当S和B完全不互溶时，则 萃取相含全部溶剂，萃余相含 全部稀释饥，萃取前厚的物料 衡算式为（萃取剂为纯溶剂） ：
•（2）恒沸物或沸点相近组分的分离，此时普通整流方法不适用， 如催化重整油中芳烃与烷烃的分离因沸点相近 而需要塔板数太多， 工业上常用环丁砜为萃取剂融解苯、甲苯、二甲苯以及其他芳烃衍 生物。
•或
•点M得位置由杠杆规则确定：
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1.3选择性系数及萃取剂得选择 •在原料液中加入萃取剂后形成平衡得两个液相，溶质A在其中得非配 关系用分配系数kA表示
•同样，对稀释剂B有
•萃取剂的选择性，用选择性系数 表示
•要注意以下几方面： • 1、 选择性 2、 萃取相与萃余相的分离 3、 萃取剂得回收 • 除此之外，萃取剂还应满足一般得工业要求。
•上式即为各级的操作线，其斜率 为第一常数。
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1.6多级逆流萃取
•图１１－１２ 多级逆流萃取流程
• 一、利用三角形相图得图解计算 •１、由xF、x‘N得值分别定出点F、R’N，连点S（设萃取剂为纯S）和 RN’，交溶解度曲线左侧于点RN,此点代表最终萃余项组成。 • ２、对全级作总物料衡算有 •连接点F和S，根据杠杆规则得代表混合液量及组成得点M；连接点 RN和M并延长交溶解度曲线于E1，则E1和RN得量也可按杠杆规则确 定。
•3、点M利用辅助曲线作联结线。有
•4、连点S、E和点S、R并分别延长交AB于点E‘和R’,则点E’和R’分 别
• 表示萃取液和萃余液得组成
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•二、S和B完全不互溶时得图解计算
• 当S和B完全不互溶时，则 萃取相含全部溶剂，萃余相含 全部稀释饥，萃取前厚的物料 衡算式为（萃取剂为纯溶剂） ：
•（2）恒沸物或沸点相近组分的分离，此时普通整流方法不适用， 如催化重整油中芳烃与烷烃的分离因沸点相近 而需要塔板数太多， 工业上常用环丁砜为萃取剂融解苯、甲苯、二甲苯以及其他芳烃衍 生物。
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3、在湿法冶金中的应用
20世纪40年代以来，由于原子能工业的发展，大量的研 究工作集中于铀、钍、钚等金属提炼，结果使萃取法几乎完 全代替了传统的化学沉淀法。近20年来，由于有色金属使用 量剧增，而开采的矿石中的品位又逐年降低，促使萃取法在 这一领域迅速发展起来。例如用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂 从铜的浸取液中提取铜是20世纪70年代以来湿法液化金的重 要成就之一。目前一般认为只要价格与铜相当或超过铜的有 色金属如钴、镍、锆等等，都应当优先考虑用溶剂萃取法进 行提取。有色金属冶炼、已逐渐成为溶剂萃取应用的重要领 域。
ZU / ZV = V / U
（12-1）
U、V——混合液U及V的量，kg ZU、ZV——线段ZU、ZV的长度
掌握：和点、差点
80
20
UF
60 Q Z 40
40 E 20
S%
BH
V 60
P 80
A%
B%
S
60 G 40 20
B，%
A：溶质 B：稀释剂 S：萃取剂
三角形相图中的杠杆定律应用举例：
如图所示，一组A、B二元溶液
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。
（2）按有无化学反应分： 物理萃取：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 化学萃取
本章主要讨论三元体系的物理萃取。
萃取操作的应用
对于一种液体混合物，究竟是采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相对挥发度接近于1或形成恒沸物， 若采用蒸馏方法不能分离或很不经济； （2）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分，若采 用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大； （3） 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。 （4）其它，如多种金属物质的分离，核工业材料的制取，治 理环境污染等。
2、在生物化工和精细化工中的应用
在生化药物制备过程中，生成很复杂的有机液体混合物。 这些物质大多为热敏性物质。若选择适当的溶剂进行萃取， 可以避免受热损坏，提高有效物质的收率。例如青霉素的生 产，用玉米发酵得到含青霉素的发酵液，以醋酸丁酯为溶剂， 经过多次萃取可得到青霉素的浓溶液。此外，像链霉素、复 方新诺明等药物的生产采用萃取操作也得到较好的效果。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 业中用TBP从发酵液中萃取柠檬酸也得到了广泛应用。可以 说，萃取操作已在制药工业、精细化工中占有重要的地位。
A
mE RM mR ME
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。
常见的萃取操作流程
原料 A+B 萃取剂 S
萃取相 E
萃取剂S
萃余相 R
萃取液E 萃余液R
常见的萃取操作流程
萃取剂S
平衡 两相
萃取相 E, y——溶剂相中出现 (S+A+B) 萃余相 R, x——原溶剂相中出现 (B+S+A)
脱除溶剂
萃取相脱除溶剂得萃取液 E’, y’ 萃余相脱除溶剂得萃余液 R’, x’
组成以F点表示，加入溶剂S，根据
杠杆定律那么所得三元混合液总组
成将位于FS连线上P点，且各点间满
足以下关系：
F
PF / PS = S / F
A
P Q
S加入越多，P点朝顶点S移动
B
A、B的比例不因S的加入而变化
X1 X2 X3
S
杠杆定律示例
% A FX1 PX2 QX3 % B X1S X2S X3S
实现萃取操作的基本要求 ① 选择适宜的溶剂。溶剂能选择性地溶解各组分，
即对溶质具有显著的溶解能力，而对其他组分和原 溶剂完全不溶或部分互溶。 ② 原料液与溶剂充分混合、分相，形成的液-液两相 较易分层。 ③ 脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价 格低廉。
萃取的分类
（1）按组分数目分： 多元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两种不 互溶的溶剂 三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶剂
A
1.0
0.8
H 0.6 K
0.4
C
0.2
F PD
B
0
0.2 0.4 0.6 0.8
E
G
三角形坐标
A点 ： K点 ： P点 ：
xA=1.0 xA=0.6 xB=0.4 xA =0.3 xB =0.3
xS=0.4
S
1.0
注意：组成的归一性，即 xi 1
正三角形相图
SG + GH + HB = SB %B + %A + %S = 100%
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%
BH
V 60
P 80
A%B%ຫໍສະໝຸດ S60 G 40 20
B，%
A：溶质 B：稀释剂 S：萃取剂
正三角形相图
11.2.1.2 三角形相图中的杠杆定律（比例定律）
A
杠杆定律指在U的液体中加入 另一组成的V液体，混合液组 成点Z必然落在UV上，点Z满 足以下关系：
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。