第十一章--液液萃取

1、2021/8/1412021/8/142利用利用液體混合物液體混合物各組分在某溶劑中各組分在某溶劑中溶解度溶解度的差異的差異而實現(xiàn)的分離。而實現(xiàn)的分離。11.1 11.1 概述概述11.1.1 11.1.1 液液萃取過程液液萃取過程一、一、萃取原理萃取原理溶質(zhì)溶質(zhì)A稀釋劑稀釋劑B原料原料溶劑溶劑S萃取相萃取相E萃余相萃余相RS+A(B)B+A(S)2021/8/143（1）溶劑不能與被分離混合物完全互溶，只能部）溶劑不能與被分離混合物完全互溶，只能部分分 互溶?；ト?。BABAxxyy 溶劑溶劑S必須滿足兩個基本要求必須滿足兩個基本要求：（2）溶劑對）溶劑對A、B兩組分有不同的溶解能力，即具兩組

2、分有不同的溶解能力，即具有選擇性。有選擇性。yA、yB萃取相中萃取相中A、B兩組分的質(zhì)量分數(shù)兩組分的質(zhì)量分數(shù) xA、xB萃余相中萃余相中A、B兩組分的質(zhì)量分數(shù)兩組分的質(zhì)量分數(shù)2021/8/144吸收涉及氣吸收涉及氣液系統(tǒng)，萃取涉及液液系統(tǒng)。液系統(tǒng)，萃取涉及液液系統(tǒng)。萃取與吸收的比較萃取與吸收的比較：相同點：相同點： 添加組分；添加組分；對各組分的溶解度有差異對各組分的溶解度有差異不同點：不同點：吸收有惰性組分，而萃取大多數(shù)各組分都有一吸收有惰性組分，而萃取大多數(shù)各組分都有一定的溶解度；定的溶解度；2021/8/145二、工業(yè)萃取過程二、工業(yè)萃取過程2021/8/146混合液含熱敏性物質(zhì)（如藥物

3、等），采用萃取方法混合液含熱敏性物質(zhì)（如藥物等），采用萃取方法精制可避免物料受熱破壞。精制可避免物料受熱破壞。三、萃取過程的經(jīng)濟性三、萃取過程的經(jīng)濟性：溶劑回收的難易：溶劑回收的難易（1）取決于后繼的兩個分離過程是否較原溶液的直接）取決于后繼的兩個分離過程是否較原溶液的直接分離更易實現(xiàn)分離更易實現(xiàn)萃取過程適用場合萃取過程適用場合：混合液混合液小或形成恒沸物，用一般精餾方法不能分小或形成恒沸物，用一般精餾方法不能分離或很不經(jīng)濟。離或很不經(jīng)濟?；旌弦旱臐舛群芟?，采用精餾方法須將大量稀釋劑混合液的濃度很稀，采用精餾方法須將大量稀釋劑B汽化汽化，能耗過大。，能耗過大。2021/8/147（2）取決于萃

4、取劑的性質(zhì)）取決于萃取劑的性質(zhì)要求萃取劑：要求萃取劑：應有較強的溶解能力：應有較強的溶解能力：S耗量少，后繼精餾能耗低。耗量少，后繼精餾能耗低。應有較高的選擇性：獲高純產(chǎn)品。應有較高的選擇性：獲高純產(chǎn)品。AS高：高：S為高沸溶劑，后繼精餾為高沸溶劑，后繼精餾R較低。較低。S在在AB中的溶解度小：減少中的溶解度?。簻p少R相中溶劑回收費用。相中溶劑回收費用。2021/8/14811.1.2 11.1.2 兩相的接觸方式兩相的接觸方式微分接觸：塔式設備微分接觸：塔式設備級式接觸：級式接觸：槽式設備槽式設備2021/8/149本節(jié)均指級式萃取過程的計算本節(jié)均指級式萃取過程的計算單級萃取單級萃取多級逆流

5、多級逆流多級錯流多級錯流2021/8/1410等邊三角形等邊三角形直角等腰三角形直角等腰三角形直角非等腰三角形直角非等腰三角形SABxxx 111.2 11.2 液液相平衡液液相平衡11.2.1 11.2.1 三角形相圖三角形相圖一、液液組成的表示方法一、液液組成的表示方法組成：組成：質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)三組分：三組分：ABS一個方程一個方程：自由度自由度：2三組分溶液的組成用平面坐標上的一點表示三組分溶液的組成用平面坐標上的一點表示三角形相圖三角形相圖2021/8/14112021/8/141230%A直角等腰三角形相圖直角等腰三角形相圖頂點：頂點： 純組分純組分邊：邊： 雙組分雙組分圖中一點：

6、圖中一點：三組分三組分如如M點：點：MABS00.20.40.60.81.00.20.40.60.8A%A%S%S%20%S50%B2021/8/1413二、物料衡算與杠桿定律二、物料衡算與杠桿定律量（量（kg/h）kgA/kgkgB/kgkgS/kg混合物混合物MzAzBzS萃取相萃取相EyAyByS萃余相萃余相RxAxBxS物料衡算物料衡算:REM AAARxEyMz SSSRxEyMz （11-2）SSSSAAAAzyxzzyxzRE 得得:2021/8/1414杠桿定律：杠桿定律：EMRMRE 同理同理:ERRMME ABS00.20.40.60.81.00.20.40.60.8ERM

7、AxSxSyAySzAz混合物的質(zhì)量混合物的質(zhì)量線段的長度線段的長度和點和點M=E+R差點差點E=M-RR=M-E杠桿規(guī)則表明：杠桿規(guī)則表明：（1）和點）和點M必在必在R、E的聯(lián)線上的聯(lián)線上（2）差點）差點R（或（或E）必在）必在EM（或（或RM）的延長線上）的延長線上2021/8/1415SQ1線任一點所代表的溶液線任一點所代表的溶液中中A、B兩組分含量的相對兩組分含量的相對比值均相同。比值均相同。ABSP1P2Q1Q2在在PA線任一點所代表的溶液中線任一點所代表的溶液中B、S兩組分兩組分的相對比值必相同。的相對比值必相同。P（B+S）+AP1（A+B+S）AP2（靠近（靠近A點）點）和點和

8、點同理：同理：Q1S(部分部分)Q2S(全部全部)Q差點差點應用：應用：PQ2021/8/1416類：類：A與與B完全互溶，完全互溶，A與與S、B與與S部分互溶部分互溶 兩對部分互溶兩對部分互溶第第類物系的相圖類物系的相圖11.2.2 11.2.2 部分互溶物系的相平衡部分互溶物系的相平衡萃取操作：萃取操作： B與與S部分互溶或完全不互溶部分互溶或完全不互溶部分互溶物系：部分互溶物系： 類：類：A與與B、A與與S完全互溶，完全互溶，B與與S部分互溶部分互溶一對部分互溶一對部分互溶 2021/8/14172021/8/1418實驗求?。簩嶒炃笕。阂?、溶解度曲線（雙結點曲線）一、溶解度曲線（雙結點

9、曲線）BSA條件：恒溫條件：恒溫類類溶解度曲線溶解度曲線：代表了代表了飽和溶液飽和溶液的組成的組成相圖中若干分層點的聯(lián)線；相圖中若干分層點的聯(lián)線；RHR1R2R3H1E2021/8/1419二、平衡聯(lián)結線和臨界混溶點二、平衡聯(lián)結線和臨界混溶點實驗求?。汉愣囟葪l件下、實驗求?。汉愣囟葪l件下、 類類R1、E1； R2、E2； Rn、En為為互成平衡的兩互成平衡的兩相，稱為相，稱為共軛相共軛相。連接連接R1、E1； R2、E2； Rn、En的線稱為的線稱為平衡聯(lián)結線（或結線）平衡聯(lián)結線（或結線）。BSAM1R1E1M2ERRnR2EnE2MnM2021/8/1420溶解度曲線將三角形相圖分成兩個

10、區(qū)溶解度曲線將三角形相圖分成兩個區(qū) 分層區(qū)分層區(qū)(兩相區(qū)兩相區(qū))R1和點和點M必在平衡聯(lián)結線上。必在平衡聯(lián)結線上。P臨界混溶點臨界混溶點，兩共軛相的，兩共軛相的組成無限趨近而變?yōu)橐幌?。組成無限趨近而變?yōu)橐幌?。（不一定為溶解曲線的最高點）（不一定為溶解曲線的最高點）溶解度曲線溶解度曲線以內(nèi)（以內(nèi)（或或下方）下方）是萃取過程的可操作范圍。是萃取過程的可操作范圍。SE1ERnR2EnE2ABRP均相區(qū)均相區(qū)均相區(qū)均相區(qū)兩相區(qū)兩相區(qū)M2021/8/1421 由實驗測得的平衡數(shù)據(jù)作出部分聯(lián)結線和溶解度由實驗測得的平衡數(shù)據(jù)作出部分聯(lián)結線和溶解度曲線后，為求出此物系的任一對平衡數(shù)據(jù)，可利用輔曲線后，為求出此

11、物系的任一對平衡數(shù)據(jù)，可利用輔助線。其作法如圖：助線。其作法如圖：平衡聯(lián)結線的內(nèi)插平衡聯(lián)結線的內(nèi)插輔助曲線輔助曲線SE2R3R2E3E1ABR1P2021/8/1422下面是輔助曲線的另一作法：下面是輔助曲線的另一作法：2021/8/1423在一定溫度在一定溫度下，下，E和和R成平衡時，組分成平衡時，組分A在兩相在兩相中的平衡組成分別為中的平衡組成分別為yA和和xA，則分配系數(shù)，則分配系數(shù)BBBxyk 三、相平衡關系的數(shù)學描述三、相平衡關系的數(shù)學描述1 1、分配系數(shù)與分配曲線、分配系數(shù)與分配曲線分配系數(shù)：分配系數(shù)：萃取相中萃取相中A的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù)AAAxyk 萃余相中萃余相中A的質(zhì)量分數(shù)

12、的質(zhì)量分數(shù)kA一般一般不是常數(shù)，其值隨組成和溫度而異不是常數(shù)，其值隨組成和溫度而異同樣，對組分同樣，對組分B也可寫出類似的表達式：也可寫出類似的表達式：kA ，分離效果越好，分離效果越好kA=1，則，則y=x，聯(lián)結線與底邊平行，其斜率，聯(lián)結線與底邊平行，其斜率=0kA1，則，則yx，聯(lián)結線的斜率，聯(lián)結線的斜率0； kA1，則，則yx，聯(lián)結線的斜率，聯(lián)結線的斜率1相當于精餾中的相當于精餾中的，其值與平衡聯(lián)結線的斜率有關。，其值與平衡聯(lián)結線的斜率有關。討論：討論：（1）一般來說，）一般來說，yAxA，故，故1（3）B不能溶解于不能溶解于S時，時，= （ yA=1，yB=0）2021/8/1431已

13、知某三組分混合液的兩條平衡聯(lián)結線如圖已知某三組分混合液的兩條平衡聯(lián)結線如圖中中ab、cd所所示，試比較兩者的選擇性系數(shù)。示，試比較兩者的選擇性系數(shù)。例例11-1 選擇性系數(shù)的比較選擇性系數(shù)的比較abcdSBA01Ay02Ay01Ax02Ax2021/8/1432解：（解：（1）對平衡聯(lián)結線）對平衡聯(lián)結線ab，可作直線，可作直線Sa、Sb并延長并延長到到AB邊，讀得邊，讀得y1A =0.77， x1A =0.24。于是，該線。于是，該線的選擇性系數(shù)為的選擇性系數(shù)為)1/()1/(/11111AAAABABAxxyyxxyy 1 .12)11. 01/(11. 0)6 . 01/(6 . 0)1/

14、()1/(22222 AAAAxxyy （2）對平衡聯(lián)結線）對平衡聯(lián)結線cd，按同法可得選擇性系數(shù)為按同法可得選擇性系數(shù)為可見可見216 .10)24. 01/(24. 0)77. 01/(77. 0 2021/8/1433互溶度越小，萃取的操作范圍互溶度越小，萃取的操作范圍越大越大，yA,max三、互溶度的影響（三、互溶度的影響（S S與與B B）互溶度越小，互溶度越小，分離效果分離效果好好。2021/8/1434 t ，互溶度，互溶度 ，兩相區(qū)，兩相區(qū) ，操作范圍，操作范圍 ，yA,max 。 但但t過多，原來過多，原來SA完全互溶完全互溶 部分互部分互溶，故溶，故t要適當要適當溫度對互溶

15、度的影響：溫度對互溶度的影響：2021/8/1435試求試求：（：（1）溶解度曲線和輔助曲線；）溶解度曲線和輔助曲線；例：例：在一定溫度下測得在一定溫度下測得A、B、S三三元物系兩平衡液相元物系兩平衡液相的平衡數(shù)據(jù)如附表所示：的平衡數(shù)據(jù)如附表所示：表中的數(shù)據(jù)為質(zhì)量百分率。表中的數(shù)據(jù)為質(zhì)量百分率。（5）對）對上一問的原料液，欲得到含上一問的原料液，欲得到含36%A的萃取相的萃取相E，試確定萃余相的組成及混合液的總組成。試確定萃余相的組成及混合液的總組成。 （2）臨界混溶）臨界混溶點的組成；點的組成； （3）當萃余相中）當萃余相中xA=20%時的分配系數(shù)時的分配系數(shù)kA和選擇性系數(shù)和選擇性系數(shù)；

16、（4）在）在100kg含含30%A的原料的原料液中加入多少液中加入多少kgS才能使混合液開始分層？才能使混合液開始分層？2021/8/1436解解：（1）依題給數(shù)據(jù)，作出溶解度曲線）依題給數(shù)據(jù)，作出溶解度曲線LPJ，并根據(jù)，并根據(jù)聯(lián)結線數(shù)據(jù)作出輔助曲線聯(lián)結線數(shù)據(jù)作出輔助曲線JCP。1.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8PLJC溶解度曲線溶解度曲線輔助曲線輔助曲線（2）輔助曲線和溶解）輔助曲線和溶解度曲線的交點度曲線的交點P即為即為臨界混溶點，由圖讀臨界混溶點，由圖讀出該點處的組成：出該點處的組成：xB=1-0.415-0.15=43.5 %xA=41.5% xS=15

17、% 2021/8/1437 根據(jù)萃余相中根據(jù)萃余相中xA=20%，在圖中定出在圖中定出R1點，點，利用輔利用輔助曲線求出與之平衡的萃助曲線求出與之平衡的萃取相取相E1點點，從圖讀得兩相，從圖讀得兩相的組成為：的組成為：A1.00.200.40.6BS0.80.20.40.60.8LPJC萃余相：萃余相： xA=20 % xS=6.6 %（3）分配系數(shù)和選擇性系數(shù)：）分配系數(shù)和選擇性系數(shù)：R1E1萃取相：萃取相： yA=39 % yS=41.4 %yB=19.6 %分配系數(shù)分配系數(shù)kA：95. 120. 039. 0 AAAxyk選擇性系數(shù)選擇性系數(shù):303. 7196. 0734. 095.

18、1/ BBABABAyxkxxyy 1.00.200.40.6BS0.80.20.40.60.8LPJCxB=73.4 %1.00.200.40.6BS0.80.20.40.60.8LPJC2021/8/1438在在AB邊上確定點邊上確定點F，連點連點F、S?；旌弦貉刂??；旌弦貉刂本€線FS變化。當變化。當S的加入的加入量恰好到使混合液組成量恰好到使混合液組成落在溶解度曲線的落在溶解度曲線的H點點時，混合液便開始分層。時，混合液便開始分層。分層時溶劑的用量用杠分層時溶劑的用量用杠桿規(guī)則求得桿規(guī)則求得（4）使混合液開始分層的溶劑用量：）使混合液開始分層的溶劑用量：0833. 0968 HSHFFS

19、所以所以 S=0.0833F=0.0833100=8.33kg1.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8LPJCFH2021/8/1439zA=23.5%，zS=22.5%，（5）萃余相的組成和混合液的總組成：）萃余相的組成和混合液的總組成：根據(jù)根據(jù)yA=36%在溶解度曲線上確定在溶解度曲線上確定E2點，借助點，借助輔助曲線作聯(lián)結線獲得與輔助曲線作聯(lián)結線獲得與E2平衡的點平衡的點R2。由圖讀得由圖讀得:xA=17%，xS=6%，xB=77%R2E2線與線與FS線的交點線的交點M為混合液的總組成為混合液的總組成點：點：由圖讀得由圖讀得:zB=54%.1.000.20.40.6

20、ABS0.80.20.40.60.8LPJCE2R2MF2021/8/1440溶劑溶劑S衡算式衡算式mmmmERER 11AmmAmmAmmAmmyExRyExR, 11, 11 SmmSmmSmmSmmyExRyExR, 11, 11 一、單一萃取級的物料衡算一、單一萃取級的物料衡算第第m級級m、SmAmmxxR111 、，SmAmmyyE、，、，SmAmmxxR、，、SmAmmyyE111 、，總物料衡算式總物料衡算式溶質(zhì)溶質(zhì)A衡算式衡算式11.3 11.3 萃取過程計算萃取過程計算11.3.1 11.3.1 萃取級內(nèi)過程的數(shù)學描述萃取級內(nèi)過程的數(shù)學描述2021/8/1441二、萃取級內(nèi)傳

21、質(zhì)過程的簡化二、萃取級內(nèi)傳質(zhì)過程的簡化理論級與級效率理論級與級效率溶解度曲線溶解度曲線理論級理論級進入一個理論級的兩股物流進入一個理論級的兩股物流Rm-1和和Em+1，無論其組成如何，經(jīng)過傳質(zhì)之后離開該級無論其組成如何，經(jīng)過傳質(zhì)之后離開該級的兩股物流的兩股物流Rm和和Em達成平衡。達成平衡。特征方程簡化為：特征方程簡化為：)(,AmAmxfy 分配曲線分配曲線實際萃取級實際萃取級= 100%級效率級效率理論級理論級)(,AmSmxx )(,AmSmyy NA= （物性，操作條件，設備結構等）物性，操作條件，設備結構等）f2021/8/144211.3.2 11.3.2 單級萃取單級萃取0, F

22、SFAxxFSAxxR,SAyyE,SAzzS,一、解析計算一、解析計算物料衡算：物料衡算：F+S=R+EFxFA+SzA=RxA+EyAF0+SzS=RxS+EyS設為理論級，特征方程：設為理論級，特征方程：)(ASyy )(ASxx )(AAxfy 2021/8/1443R=MESMFMFS REMRME 二、圖解計算（方便）二、圖解計算（方便）xAR 聯(lián)結線聯(lián)結線RE E確定原料確定原料F與溶劑與溶劑S兩兩點點總物料的組成點總物料的組成點MFS和和RE兩聯(lián)線之交點。兩聯(lián)線之交點。溶劑比：溶劑比：萃取器內(nèi)總流量：萃取器內(nèi)總流量： M=F+S萃取相流量：萃取相流量：萃余相流量：萃余相流量：E

23、RM1.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8xAF2021/8/1444例：以水為溶劑，對例：以水為溶劑，對xF=30%的丙酮的丙酮醋酸乙酯溶液進醋酸乙酯溶液進行單級（一個理論級）間歇萃取，為使萃余液的溶行單級（一個理論級）間歇萃取，為使萃余液的溶質(zhì)濃度質(zhì)濃度x0降至降至15%，每，每kg原料液需加多少水？能得原料液需加多少水？能得到多少萃取液？其濃度為多大？若需使到多少萃取液？其濃度為多大？若需使x0降至降至5%，結果又如何？結果又如何？附：丙酮附：丙酮(A)醋酸乙酯醋酸乙酯(B)水水(S)在在30下的相平衡下的相平衡數(shù)據(jù)（質(zhì)量百分率）數(shù)據(jù)（質(zhì)量百分率）2021/8/1

24、445解：按表給出的平衡數(shù)據(jù)，標繪出溶解度曲線和聯(lián)解：按表給出的平衡數(shù)據(jù)，標繪出溶解度曲線和聯(lián)結線（圖中略）。結線（圖中略）。MSMFFS 1.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8水量水量S：式式中中40及及60是按底邊上標尺是按底邊上標尺（與（與MS及及MF成比例成比例）讀出）讀出FR0REM料液料液水水kgkg/5 . 14060 在邊在邊BA上標明點上標明點F及及R0 。 點點R0與與點點S相連的直線交溶解度曲線的左支于點相連的直線交溶解度曲線的左支于點R， 作通過作通過點點R的聯(lián)結線的聯(lián)結線RE，與連線，與連線FS的交點的交點M代表原料液加代表原料液加入適量的水后

25、應達到的總組成。入適量的水后應達到的總組成。2021/8/1446萃取液的濃度：萃取液的濃度：0003EREF 連線連線SE的延長線交邊的延長線交邊BA于于E0，得知，得知萃取液的量萃取液的量E0：y0=60%。0000FEFRRE 213060153000 FFxyxxkgkgFRkgkgFE/32/3100 EFR01.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8RME02021/8/1447用同樣的方法，在用同樣的方法，在邊邊BA上定出萃余液濃度上定出萃余液濃度x0 =5%的點的點R0 ，1.000.20.40.6ABS0.80.20.40.60.8FR0 則所作聯(lián)結線與則

26、所作聯(lián)結線與FS的交點已的交點已落在兩相區(qū)之外（即在均相區(qū)），說明單級萃取落在兩相區(qū)之外（即在均相區(qū)），說明單級萃取不能使萃余液中不能使萃余液中A的濃度降到的濃度降到5%，對此，需用多，對此，需用多級萃取。級萃取。2021/8/1448此時此時，S S，yA ； S S，yAMSFMFS 三、溶劑比的選擇與分離范圍三、溶劑比的選擇與分離范圍FS（1）， M靠近靠近S，max FSC點，點，此時此時xA,min，脫除脫除S，得，得xA,min 。（2）當）當kA較大時，較大時， 過過S作溶作溶解度曲線的切線，切點解度曲線的切線，切點e，連接連接Se并延長交并延長交AB得得yA,max ，過過e點

27、內(nèi)插平衡點內(nèi)插平衡聯(lián)結線聯(lián)結線re交交FS于于M點，點，得得SBA0max,AyFAFx,0min,AxreMc2021/8/1449（3）當當xFA、kA較小時，單級萃取不可能達到切點較小時，單級萃取不可能達到切點e， FS， M靠近靠近F，yA 。min FSd點時，點時，此時此時yA,max SBA0max,AyFAFx,d2021/8/1450SAxxR111,FSFAxxF,SAyyE111,SAyyE222,111.3.4 多級逆流萃取多級逆流萃取2SAyyE333,SAxxR222,NNSNANxxR,SAzzS, 當料液中兩個組分均為過程的產(chǎn)物而需要較完全當料液中兩個組分均為過

28、程的產(chǎn)物而需要較完全地加以分離時，一般均用多級逆流萃取。地加以分離時，一般均用多級逆流萃取。 多級逆流萃取可將萃余相中溶質(zhì)含量降至很低，多級逆流萃取可將萃余相中溶質(zhì)含量降至很低，萃取相中溶質(zhì)含量較高。萃取相中溶質(zhì)含量較高。操作可在溶劑用量較少的情況下獲得較大的分離程度。操作可在溶劑用量較少的情況下獲得較大的分離程度。2021/8/1451 逐級接觸式逐級接觸式11.4 11.4 萃取設備萃取設備11.4.1 11.4.1 萃取設備的主要類型萃取設備的主要類型無外加能量：篩板塔無外加能量：篩板塔有外加能量：混合有外加能量：混合澄清槽等澄清槽等微分接觸式微分接觸式無外加能量：噴灑塔及填料萃取塔無外

29、加能量：噴灑塔及填料萃取塔有外加能量：轉(zhuǎn)盤塔等有外加能量：轉(zhuǎn)盤塔等2021/8/1452（1 1）多級混合多級混合澄清槽澄清槽 11.4.1.1 11.4.1.1 逐級接觸式萃取設備逐級接觸式萃取設備2021/8/1453.輕相為分散相輕相為分散相（2 2）篩板塔篩板塔重相為分散相重相為分散相2021/8/145411.4.1.2 11.4.1.2 微分接觸式液液傳質(zhì)設備微分接觸式液液傳質(zhì)設備（1 1）噴灑塔）噴灑塔（2 2）填料塔填料塔2021/8/1455（3 3）脈沖填料塔和）脈沖填料塔和脈沖篩板塔脈沖篩板塔（4 4）振動篩板塔振動篩板塔2021/8/1456（5 5）轉(zhuǎn)盤塔轉(zhuǎn)盤塔202

30、1/8/1457設備選型應同時考慮系統(tǒng)性質(zhì)和設備特性兩方設備選型應同時考慮系統(tǒng)性質(zhì)和設備特性兩方面的因素，一般的選擇原則如表面的因素，一般的選擇原則如表11-3所所示。如系統(tǒng)示。如系統(tǒng)性質(zhì)未知，必要時應通過小型試驗作出判斷。性質(zhì)未知，必要時應通過小型試驗作出判斷。11.4.4 11.4.4 液液傳質(zhì)設備的選擇液液傳質(zhì)設備的選擇2021/8/1458（7）用什么辦法在不影響萃取液）用什么辦法在不影響萃取液中中A的含量的條件下，減少萃余液的含量的條件下，減少萃余液中中A的含量？的含量？習題課習題課一、某混合物含溶質(zhì)一、某混合物含溶質(zhì)A20%，稀釋劑，稀釋劑B80%，擬用純?nèi)?，擬用純?nèi)軇﹦㏒進行單級

31、萃取，要求萃余液中進行單級萃取，要求萃余液中A的含量為的含量為10%，溶，溶解度曲線如圖示。在操作范圍內(nèi)溶質(zhì)解度曲線如圖示。在操作范圍內(nèi)溶質(zhì)A的分配系數(shù)的分配系數(shù)kA=1，試求：，試求：（1）當處理）當處理100kg原混合液時，需溶劑用量多少原混合液時，需溶劑用量多少kg？（2）所得萃取相、萃余相的質(zhì)量和組成。）所得萃取相、萃余相的質(zhì)量和組成。（3）所得萃取液中）所得萃取液中A的濃度為多少？的濃度為多少？（4）萃取相中）萃取相中A、B組分的濃度比。組分的濃度比。（5）過程的選擇性系數(shù)為多少？）過程的選擇性系數(shù)為多少？（6）采用單級萃取，萃取液可能）采用單級萃取，萃取液可能達到的最大濃度。達到的

32、最大濃度。2021/8/1459在在相圖上由相圖上由xA=10%找到找到R點，聯(lián)結點，聯(lián)結RS，交，交平衡線左支于平衡線左支于R點，讀得點，讀得xA=9%。%9 AAAAAAxkyxykkgMSFMFS1258 .185 .23100 在圖中找到在圖中找到E點。點。FR0REM解：（解：（1）由）由xF=20%找到找到F點，聯(lián)結點，聯(lián)結FS。聯(lián)結聯(lián)結RE與與FS交于交于M點，則點，則MSFMFS 2021/8/1460（2）總物料流量：）總物料流量：M=F+S=100+125=225kg%13%9 SAxxREM萃余相：萃余相：萃取相：萃取相：kgRERMME1664 .2418225 %70%9 SAyykgEMR59166225 %21%79%91 By%78%13%91 Bx2021/8/1461（4）萃取相中萃取相中A、B組分的濃度比：組分的濃度比：733 . 013 . 01 AABABAyyyyyy857. 39 . 0/1 . 07 . 0/3 . 0)1/()1/(/ AAAABABABABAxxyyxxyyxxyy REM（3）萃取液