化工原理第十一章液液萃取和固液萃取
化工原理下液液萃取
选择适当的萃取剂和被萃取溶液，按照实验要求准备试剂 。
操作步骤
将被萃取溶液和萃取剂按照一定比例加入分液漏斗中，充 分混合后静置分层，记录各层体积及颜色等物理性质。重 复萃取操作直至达到实验要求。
数据记录、整理和分析方法
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数据记录
记录每次萃取操作后的各层体积、颜色等物理性 质，以及实验过程中的温度、搅拌速度等操作参 数。
操作方便
通过调节搅拌速度和澄清 时间，可以方便地控制萃 取过程。
适用范围广
适用于多种液液萃取体系 ，特别适用于处理量大、 停留时间长的体系。
萃取塔
高效传质
萃取塔内设有填料或塔板 ，以增加相际接触面积， 提高传质效率。
连续操作
萃取塔可实现连续进料和 出料，适用于大规模生产 。
易于自动化
萃取塔易于实现自动化控 制，提高生产效率和产品 质量。
萃取过程中，通常将含有目标组分的溶液与萃取剂充分接触，使目标组分在两种液 体之间进行分配。
通过调整萃取条件（如pH值、温度、压力等），可以改变目标组分在两种液体中的 分配系数，从而实现目标组分的分离和纯化。
溶解度与分配定律
溶解度是指在一定温度和压力下，溶质 在溶剂中的最大溶解量。在液液萃取中 ，溶解度决定了目标组分在两种液体中
的分配情况。
分配定律描述了目标组分在两种不混溶 液体之间的分配关系，通常用分配系数 表示。分配系数与目标组分在两种液体 中的溶解度、温度、压力等因素有关。
通过测定分配系数，可以预测目标组分 在液液萃取过程中的分离效果，并为优
化萃取条件提供依据。
萃取剂选择与性质
萃取剂的选择对液液萃取效果至关重 要。理想的萃取剂应具有与目标组分 相似或更高的溶解度，同时与被萃取 物不混溶。
萃取的工艺类型
萃取的工艺类型介绍萃取是一种常见的分离和提取技术，广泛应用于化学、制药、食品、环境等领域。
它通过利用物质在不同相中的分配差异，将目标物质从混合物中分离出来。
萃取的工艺类型主要包括固液萃取、液液萃取和固相萃取。
固液萃取固液萃取是指将固体样品中的目标物质通过溶剂进行提取的过程。
它适用于固体样品中目标物质的含量较低，或者需要对固体样品进行预处理的情况。
固液萃取的步骤主要包括样品的预处理、溶剂的选择、溶剂与固体的接触和分离等。
样品的预处理在固液萃取前，通常需要对固体样品进行预处理，以提高目标物质的提取效率。
常见的预处理方法包括研磨、粉碎、酸碱处理等。
溶剂的选择溶剂的选择在固液萃取中非常重要，它直接影响到目标物质的提取效率和纯度。
常用的溶剂包括水、有机溶剂（如乙醚、丙酮、甲醇等）和混合溶剂。
选择合适的溶剂需要考虑目标物质的溶解度、选择性以及安全性等因素。
溶剂与固体的接触溶剂与固体的接触是固液萃取中的关键步骤。
它可以通过搅拌、超声波处理、加热等方式来增加溶剂与固体的接触面积和提高目标物质的溶解度。
分离在固液萃取完成后，需要将溶液中的目标物质与固体分离。
常用的分离方法包括离心、过滤、蒸发等。
选择合适的分离方法需要考虑目标物质的性质、溶剂的挥发性以及实验室条件等因素。
液液萃取液液萃取是指将混合液中的目标物质通过溶剂的选择性提取的过程。
它适用于目标物质在不同溶剂中的分配系数差异较大的情况。
液液萃取的步骤主要包括混合液的制备、溶剂的选择、溶剂的接触和分离等。
混合液的制备液液萃取前，需要将含有目标物质的混合液制备好。
混合液的制备可以通过溶解、反应等方式进行。
溶剂的选择液液萃取中，选择合适的溶剂对提取效果至关重要。
溶剂的选择需要考虑目标物质的溶解度、选择性以及溶剂的毒性和挥发性等因素。
溶剂的接触溶剂与混合液的接触是液液萃取中的关键步骤。
它可以通过搅拌、摇床、萃取漏斗等方式来增加溶剂与混合液的接触面积，从而提高目标物质的分配系数。
化工原理液液萃取和液固浸取概述PPT42页
化工原理液液取和液 固浸取概述
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
液液萃取原理
液液萃取原理
萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。
即，是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
广泛应用于化学、冶金、食品等工业，通用于石油炼制工业。
另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。
液液萃取的原理：利用化合物在两种互不相容（或微容）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，将绝大部分化合物提取出来。
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取的“典型实例”。
在萃取时，若在水溶液中加入一定量的电解质（如氯化钠），利用盐析效应以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，一般可提高萃取效果。
要把所需化合物从溶液中完全萃取出来，通常萃取一次是不够的，必须重复萃取数次。
常用萃取剂：水、苯、四氯化碳、汽油、乙醚、直馏汽油。
萃取法名词解释
萃取法是一种常用的化学分离和提取方法，用于从混合物中分离出所需的化合物或物质。
它基于不同物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过选择合适的溶剂和提取条件，使目标物质在溶剂中溶解或萃取出来，从而实现分离和纯化的目的。
一般而言，萃取法可以分为以下几种常见类型：
1. 液液萃取：液液萃取是最常见的一种萃取方法，通常利用两种不相溶的溶剂（如有机溶剂和水）的差异来实现目标物质的分离。
通过合适的溶剂选择、pH调节、摇床或离心等步骤，可以将目标物质从原混合物中提取出来。
2. 固液萃取：固液萃取是将目标物质从固体基质中提取出来的方法。
常见的固液萃取包括榨汁、浸泡等。
在固液萃取过程中，通常使用合适的溶剂使目标物质溶解，然后通过过滤或离心等方式分离固体残渣和溶液，最终得到目标物质。
3. 气液萃取：气液萃取主要用于从气相中提取物质。
常见的气液萃取方法包括气相萃取、蒸馏和吸附等。
在气液萃取中，通常利用物质在气相和液相之间的分配系数差异，通过适当的温度和压力控制，使目标物质从气相中富集到液相中。
萃取法在化学、生物化学、环境科学等领域广泛应用，用于分离和提取化合物、有机物、天然产物等。
具体的萃取方法选择取决于目标物质的性质、混合物的组成和特点，以及实验条件和目的等因素。
液液萃取和固液萃取
S
图10－2 三角形中的相组成
2018/11/13
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一、相组成表示方法 三个组分得含量之和应符合
BE BG HS BS
w( A) w(S ) w( B) 100%
二、溶解度曲线
R4 xA RC R R2 3 R1 B K E4 E C E3 E2 E1 C4 C S 辅助曲线
kA A在E相中得浓度 y A ＝ A在R相中得浓度 y A
同样，对稀释剂B有
kB
B在E相中得浓度 yB ＝ B在R相中得浓度 yB
萃取剂的选择性，用选择性系数
表示
k A y A / x A y A / yB ( A / B) E kB yB / xB xA / xB ( A / B) R
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10.1.1液液萃取概述 萃取是分离液体（或固体）混合物的一种单元操作，其方法是 选择一种溶剂使混合物中于分离的组分溶解与其中，其余组分则不 溶或少溶而获得分离。 萃取的基本过程如图11—1所示。
萃取剂S 原料液 A+B 1 图 11－ 1 萃 取 过 程 示 意 图 1－ 混 合 器 ； 2－ 分 层 器 2 萃余相R
R ME E MR
R B
'
R
M
E S
R ME M RE
图 11－ 6 单 级 萃 取 的 图 解 计 算
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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二、S和B完全不互溶时得图解计算
Y
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）：
液液 萃取
②多级错流萃取
③多级逆流萃取
Smin=?
溶剂比 S 的选择
F
(1)溶剂比 S 与N的关系
F
(2)最小溶剂比
(
S F
)min
实际
S F
(S F
)min
萃取设备： 混合澄清槽(录像) 筛板塔(录像) 振动筛板塔(录像) 转盘塔(录像) 翻斗式萃取器(录像) 静态混合器(录像)
液泛现象(录像) 界面现象(录像)
6个方程，解6个未知数
计算方法⑴6个方程联立 ⑵图解法(常用，简捷，计算精度不高)
MFS S FM M FS E MR M ER
本次讲课习题： 第十一章 1, 2
第5章 液－液萃取
学习目的 与要求
通过本章学习，应掌握萃取的基本概念和原 理；掌握液－液相平衡在三角形相图上的表示方 法，能用三角形相图对单级萃取过程进行分析和 计算。了解多级萃取过程计算、萃取设备的分类 与主要类型。
一、萃取过程的原理
分离物系 液体混合物
形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂）
萃取原理
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （萃取剂S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
液相E(萃取相) (S + A+微量B)
液相R(萃余相) (B + 微量A、S)
示例 用三氯甲烷萃取分离丙酮和水混合物
思考 萃取单元操作与蒸馏单元操作的比较？
为什么此线不会打折？
2.2 溶解度曲线
观察刚出现浑浊时的数据 先放B, 轮流加A、S 先放S, 轮流加B、A
2.3 平衡联结线和共轭相 先放B+S(M1点)，逐渐加A
临界混溶点不一定在最高处
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•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。
•（3）需分离的组分不耐热，蒸馏时易分解、聚合或发生其他变化， 如从发酵液中提取青霉素时采用醋酸丁酯为萃取剂进行萃取。
•或
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11．5 多级错流萃取
•料液在第一级进行萃取后得萃余相R1继续在第二级用新鲜 溶剂萃取，一次直到第N级得萃余相RN得浓度符合要求为止。
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
• 一、利用三角形相图得图解计算
•（１）按第1级原料液萃取剂得量和组 成，确定第1级混合也得量和组成，得 点M1
•（２）过点M1作联结线得经第一级萃 取后得萃取相E1和萃余相R;
•（３）按第2级进了R1及萃取剂得量和 组成确定第2级混合液得梁河组成，得 点M2；
•（４）重复2和3得方法的方法，直至 第N级萃余相RN浓度符合要求。
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•二、S和B完全部互溶时的图解计算 •此时对各级分别作物料衡算有
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•与分离液体混合物的整流方法比较，下列情况采用是可取的：
•（1）溶质A的浓度很小而稀释剂的浓度B易挥发组分时，直接用蒸 馏的方法能耗是很大，这时可以先萃取 ，使溶质A富集于萃取剂S 中，然后对萃取相进行蒸馏，如以氯仿为萃取剂从咖啡因水溶液中 分离咖啡因。
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•11.1.4单级萃 取
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•一、利用三角形相图的图解计算 •如图11—6所示，单级萃取得计算步骤 如下： •1、 根据已知得平衡数据在直角三角 形相图中作出溶解度曲线及辅助曲线。 •2、由已知原料液组成xF在边AB上定点 F，连接点S和F。有
•４、点E1作联结线得表示第1级萃余相组成得点R1。 •５、连接点D和R1并延长交溶解度曲线于点E2(习惯上称过点D的 直
• 线为操作线)。
•６、重复4和5的方法直至表示萃余相组成化工的原点理第R十N一小章液于液规萃取定和固值液。萃
取
• 二、Ｓ和B完全部互溶时的图解计算 •
• 此时各级萃取相中的萃取剂量S和萃余相中的稀释剂量B保 持不便，由第1级至第I级的物料衡算式为
•二、溶解度曲线
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•图11－3 相平衡图
化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•三、杠杆规则
•如图11－4所示，混合物M分成任意两个 相E和R，或由任意两个相E和R混合成一 个相M，或任意两个组分E和R混合成一个 混合物M（E、、R、M可以为同一相）。 则在三角形相图中表示其组成得点M、E 和R必在以直线上，且符合以下比例关系
化工原理第十一章液液 萃取和固液萃取
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2020/11/12
化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1 液液萃取
•11.1.1液液萃取概述 • 萃取是分离液体（或固体）混合物的一种单元操作，其方法是 选择一种溶剂使混合物中于分离的组分溶解与其中，其余组分则不 溶或少溶而获得分离。 • 萃取的基本过程如图11—1所示。
• 上式称操作线方程， 为操作线的斜率。此直线方程通过 点(XF,Y1)和点（XN,Ys）。
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•11.1.7连续接触逆流萃取 • 连续接触逆流萃取通常在塔设备内 进行，这类塔设备主要有填料塔和板式 塔，现以填料塔为例加以说明。一般适 宜将润湿性较差和黏度较大的液体作为 分散相。 •一、等级高度法
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
• ３、对第1级、第2级、…第N级分别作物料衡算
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整理得 F-E1=R1-E2=…＝RN－S=D
• 由杠杆规则，点F、R1、…S及D为差点。其中点为公共差点 。
• 点D求法;分别连接点E1、F和点S、RN并延长之，所得交点即 • 为点D，它位于三角形相图外，称之为操作点。
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化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
Байду номын сангаас
•11.1.2 三角形相图
• 萃取过程设计的组分至少油三个，即溶剂A、稀释剂B和萃取剂S 。最常见到的三角形相图为直角三角形和正三角形，如图11—2所示。
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•图11－2 三角形中的相组成
化工原理第十一章液液萃取和固液萃 取
•一、相组成表示方法 •三个组分得含量之和应符合