大學課件化工原理下冊萃取2

1、 8.3 部分互溶物系的萃取計算部分互溶物系的萃取計算8.3.1 單級萃取單級萃取一一、流程流程 二、特點：二、特點： 原料液與溶劑一次性接觸。 萃取相與萃余相達到平衡。三、計算：計算： 已知原料液的處理量及組成（生產(chǎn)工藝給定）,計算： 1. 給定給定溶劑s的用量的用量ms及組成，求萃取相及組成，求萃取相e與與萃余相萃余相r的量的量me和和mr及組成及組成y、x。方法：方法：（1）依s的用量ms及f的量mf和組成xf確定和點m。 fsmmmsmfabsfm. (2）確定e，r的量及組成。 采取圖解試差法確定e，r的組成。 試差過程試差過程absfmer由杠桿定律確定e和r的量。memermrm

2、emrmmm. (3) 確定萃取液與萃余液的組成及量absfmererfemrefrmefrmmm脫除溶劑量為：eesmmmerrsmmmr 2、根據(jù)給定的原料液根據(jù)給定的原料液f及規(guī)定的分離要求，求溶劑及規(guī)定的分離要求，求溶劑s用量用量 一般規(guī)定萃余相r的x或萃余液r的x. 解法：由r得到e，連接f、得交點；abrrefms溶劑用量：fsmmsmfm 進而，得到萃取液、萃余液的量和組成。3、最大溶劑用量及最小溶劑用量最大溶劑用量及最小溶劑用量增加s，則靠近 s，當m點達到1時混溶，故位于1時的溶劑用量為 s maxabfsme1r1 減小s，當達到r2時，混溶，故位于r2時的溶劑用量為 s

3、minr2e2當s=smax時：minminxxyy當s=smin時：maxmaxxxyy單級萃取的溶劑范圍：單級萃取的溶劑范圍：sminssmax4、萃取液的最大濃度萃取液的最大濃度當s=smin時，e的濃度ya最大，但ya一般不是最大。ya= yamax時溶劑用量的求法：abs 過s點作溶解度曲線的切線得點e，求得r，得m點，于是得：yamaxerfmfsmmsmfm對比：ya與yamaxya可見： yayamax 如果m點在兩相區(qū)外相交，說明超出萃取范圍，不能進行萃取操作，由r1點確定的溶劑用量為該操作條件下的最小溶劑用量m s,min 8.3.2 多級錯流萃取多級錯流萃取 一、一、流程

4、流程 二、特點二、特點萃取相溶質(zhì)的回收率較高，溶劑耗量較大，溶劑回收負荷增加, 設備投資大。 三、計算計算（）設計型計算（）設計型計算已知已知qm、xf，在規(guī)定各級qm量后，求達到一定的分離要求所需的理論級數(shù)。（）操作型問題（）操作型問題 已知理論級數(shù)，估計其分離能力。方法基本相同。absfm1r1e1m2r2e2m3r3e3r38.3.3多級逆流萃取多級逆流萃取一流程流程：二特點二特點 連續(xù)逆流操作，分離程度較高三計算三計算 設計型問題：已知s的組成，qmf、xf, 規(guī)定 qms/qmf （溶劑比）和分離要求，求n。解法：每級內(nèi)平衡 ir i-1e i+1riei即ei和ri平衡，若能確定r

5、i組成xi和ei+1組成yi+1之間的關系，即可求得理論級數(shù)（逐級計算) 1物料衡算：物料衡算：mmmrmemsmfqqqqqn1m點是f、s的和點，也是e1、rn的和點absfmrnrne1利用杠桿定律：mmnnmeqremrq111memmmrqqqnmdmrmsmfmeqqqqqn1注意注意e1和和rn不是共軛相不是共軛相2各級的物料衡算各級的物料衡算 第一級 121112mrmemfmememrmemfqqqqqqqq第二級2312mrmemrmeqqqq第 n級nnnmrmsmrmeqqqq1mdmrmsmrmemrmemfmeqqqqqqqqqnnn1121此式說明各級間的物流之差

6、為一常數(shù)， 且d為各級物流的公共差點（極點）。3逐級圖解逐級圖解（1）相圖：ri 和ei互成平衡 已知f、s可確定m，由m、rn可確定e1由 mdmrmsmfmeqqqqqn1 可確定d點。 afmrnrne1dbs由 e1通過平衡關系確定 r1，r1和 d 連線確定 e2 ,如此交替直至nixx ，則 n 為理論級數(shù)。afmrnrne1dr1e2f s rn e1 df s m rn e1 (差點差點 ) r1 e2（2）利用分配曲線）利用分配曲線 n較多,三角形相圖內(nèi)作圖不準確。 畫分配曲線畫分配曲線； 畫操作線畫操作線: 過d點畫級聯(lián)線，求得1fyx 21yx 32yx 厖 1iiyx

7、畫梯級得理論級數(shù) 示意圖示意圖圖8-31 在直角坐標中圖解下場論基數(shù)nabfrnrne1yi+1xim12ids(a)xfxiyi+1y1xn操作線y分配曲線123456ici(b)0四、溶劑比對操作的影響溶劑比對操作的影響1溶劑比和最小溶劑比溶劑比和最小溶劑比 定義：溶劑比=qms/qmf 溶劑比的變化，引起差點d的變化，導致理論級數(shù)的變化。示意圖示意圖p2、最小溶劑比的求法最小溶劑比的求法 mind的位置，既和平衡關系有關，又和分離要求有關。最小溶劑比的確定：所有的聯(lián)結線延長，與級聯(lián)rns相交，d點在右側(cè)，則取離s最近的點；反之，d點在左側(cè)，則取離s最遠的點。rnrn連接f、dmin點，與溶解度曲線相交于e1點，fe1則rne1與fs的