化工原理第八章第二节讲稿全解.ppt

* * * 第八章 液液萃取 Solvent Extraction 一、组成在三角形相图上的表示方法 二、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法 三、萃取过程在三角形相图上的表示 四、萃取剂的选择 第二节 三元体系液液相平衡 * 三元物系 溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，但萃取剂S与稀释剂B不互溶 溶质A可溶于稀释剂B及萃取剂S中，稀释剂B与萃取剂S也可部分互溶 三元混合液中有两对组分可部分互溶，即溶质A与萃取剂S部分互溶，稀释剂B与萃取剂S也部分互溶 * 一、组成在三角形相图上的表示方法 1、三元组成在三角形相图中的表示法 三个顶点：纯物质 三条边上的点：二元混合物的组成 A B S · H M D E G F K H点的组成为： * 三角形内的任一点：一定组成的三元混合物 M点的组成为： 直角三角形相图 M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数 纵坐标表示溶质A的质量百分数 * 2、杠杆法则 ● 三点共线 M点：合点 D、E：差点 ● D ● E 线段成比例 ——萃取物料衡算的依据 * 二、液-液平衡关系在三角形相图上的表示法 1、溶解度曲线与联结线（共轭线） 1）溶解度曲线 单相区 两相区 F M R E 共轭相： R相和E相 联结线（共轭线）： RE * 2）溶解度曲线的实验方法 R2 E2 M2 R1 E1 M1 R3 E3 M3 J 混溶点 * 2、辅助曲线和临界混溶点 辅助线的作法 C1 C2 C3 P 辅助线 的作用： 求任一平衡液相的共轭相 R E P点： 临界混熔点或褶点 —特征是什么？ * 3、分配系数和分配曲线 1）分配系数 分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 kA值与联结线的斜率有关。 * 联结线的斜率＞0 kA＞1，yA＞xA 联结线的斜率为0 kA =1，yA=xA 联结线的斜率＜0 kA＜1， yA＜xA kA值愈大，萃取分离的效果愈好。 * 2）分配曲线 ——分配曲线的数学表达式 * 4、温度对相平衡关系的影响 物系的温度升高，溶质在溶剂中的溶解度加大 温度升高，分层区面积缩小 T1＜T2＜T3 * 三、萃取过程在三角形相图上的表示 ● F M R E * 四、萃取剂的选择 1、萃取剂的选择性和选择性系数 1）萃取剂的选择性 * β=1 ， A、B两组分用萃取分离不适宜； β1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，β越大，组分A与B萃取分离的效果越好。 2）选择性系数和分配系数的关系 kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小 2、萃取剂S与稀释剂B的互溶度 组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。 * B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最高浓度ymax’较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。 * 3、萃取剂回收的难易 被分离体系相对挥发度α大，用蒸馏方法分离； 如果α接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。 4、萃取剂的其它性质 1）萃取剂的密度 萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差 2）界面张力 界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大，难以使两相混合良好； * 界面张力较小时，两相难以分离。 首要考虑的还是满足分层的要求。 一般不选界面张力过小的萃取剂。 3）粘度 粘度小对萃取剂有利 5、一般工业要求 化学稳定性、不易聚合、分解，有阻垢的热稳定性，抗氧化的稳定性，对设备的腐蚀性小，无毒，来源容易，价格便宜等 * * -刘宇-