化工過程系統(tǒng)工程(已修改)
2025-01-07 18:08 本頁面
【正文】 TSHY 4 液液萃取 液液萃取過程 液液相平衡 萃取過程計算 萃取設(shè)備 萃取過程的新進(jìn)展 TSHY 液液萃取過程 ?基本概念 ? 利用組分在兩個互不相溶的液相中的溶解度差而將其從一個液相轉(zhuǎn)移 到另一個液相的分離過程稱為液液萃取 ， 也叫溶劑萃取 ， 簡稱萃取 。 ? 待分離的一相稱為被萃相 ， 萃取后成為萃余相 ， 用做分離劑的相稱為 萃取相 。 ? 萃取相中起萃取作用的組分稱為萃取劑 ， 起溶劑作用的組分稱為稀釋 劑或溶劑 。 ? 具有處理量大 、 分離效果好 、 回收率高 、 可連續(xù)操作以及自動控制 等特點(diǎn) ， 因此得到了廣泛的應(yīng)用 。 TSHY 液液萃取過程 ? 煉油和石化工業(yè)中石油餾分的分離和精制 ， 如烷烴和芳烴的分離 ， 潤滑油的精制等； ? 濕法冶金：鈾等放射性元素 、 稀土 、 銅等有色金屬 、 金等貴金屬的分離和提??； ? 磷和硼等無機(jī)資源的提取和凈化； ? 醫(yī)藥工業(yè)中的多種抗生素和生物堿的分離提取； ? 食品工業(yè)中有機(jī)酸的分離和凈化； ? 環(huán)保處理中有害物質(zhì)的脫除等 。 TSHY 特點(diǎn)和主要研究內(nèi)容 1. 液液萃取過程的特點(diǎn) (1)萃取過程的傳質(zhì)前提是兩個液相之間的相互接觸； (2)兩相的傳質(zhì)過程是分散相液滴和連續(xù)相之間相際傳質(zhì) 過程 。 (3)兩相間的有效分散是提高萃取效率的有效手段 。 (4)兩相的分離需借助兩相的密度差來實(shí)現(xiàn) 。 (5)液液萃取過程可以在多種形式的裝置中通過連續(xù)或間 歇的方式實(shí)現(xiàn) 。 TSHY 特點(diǎn)和主要研究內(nèi)容 2. 液液萃取的主要研究內(nèi)容 (1)確定萃取體系 包括被萃相體系和萃取相體系的構(gòu)成 ， 如被萃相的酸堿度 、 萃取相的稀釋劑等 。 (2)測定相平衡數(shù)據(jù) 分配系數(shù)和分離系數(shù) 。 (3)確定工藝和操作條件 相比 、 萃取劑和稀釋劑用量 、 被萃物濃度 、 萃取溫度等 。 (4)萃取流程的建立 完整的萃取和反萃流程 。 (5)設(shè)備的確定 設(shè)備形式和結(jié)構(gòu) 。 TSHY 萃取劑的選擇和常用萃取劑 1. 萃取劑的選擇 (1) 萃取劑應(yīng)具備的特點(diǎn) ① 萃取劑中至少要有一個能與被萃物形成萃合物的官能團(tuán) 。 常見的萃取官能團(tuán)通常是一些包含 N、 O、 P、S的基團(tuán) 。 ② 萃取劑中還應(yīng)包含具有較強(qiáng)親油能力結(jié)構(gòu)或基團(tuán) ，如長鏈烴 、 芳烴等 ， 以利于萃取劑在稀釋劑中的溶解 ，并防止被萃相對它的溶解夾帶損失 。 TSHY 萃取劑的選擇和常用萃取劑 (2)萃取劑選擇要點(diǎn) ① 選擇性好 表現(xiàn)為分離系數(shù)大 。 ② 萃取容量大 表現(xiàn)為單位體積或單位質(zhì)量溶解萃合物多 。 ③ 化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng) 耐酸堿 、 抗氧化還原 、 耐熱 、 無腐蝕 。 ④ 易與原料液相分層 不乳化 、 不產(chǎn)生第三相 。 ⑤ 易于反萃或分離 便于萃取劑的重復(fù)利用 。 ⑥ 安全性好 無毒或低毒 、 不易燃 、 難揮發(fā) 、 環(huán)保 。 ⑦ 經(jīng)濟(jì)性好 成本低 、 損耗小 。 TSHY 萃取劑的選擇和常用萃取劑 2. 常用萃取劑 ① 中性萃取劑 包括含磷類 、 含氧類和含硫類重型萃取劑 ， 如磷酸三丁酯 (TBP)、 甲基異丁基酮 (MIBK)、二辛基亞砜 (DOSO)等 。 ② 有機(jī)酸萃取劑 包括有機(jī)磷酸 、 有機(jī)磺酸 、 羧酸等 。 ③ 胺類萃取劑 各種有機(jī)胺和胺鹽 。 ④ 螯合萃取劑 各種有機(jī)螯合物 、 冠醚等 。 TSHY 萃取過程中的常用名詞 1. 分配比 ?達(dá)到萃取平衡時 ， 被萃物在兩相中的濃度比稱為被萃物的分配比 ， 也稱為分配系數(shù) 。 ?其中 ， 為被萃物 A在萃取相 （ 有機(jī)相 ） 中的濃度； 為被萃物A在被萃相 （ 水相 ） 中的濃度 。 ?分配比 D的值越大 ， 被萃物越容易進(jìn)入萃取相 。 ?D通常不是常數(shù) ， 要受萃取體系和萃取條件的影響 ， 應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)來測定； D=0， 表示待萃取物完全不被萃取 ， D=∞ ， 表示完全被萃取 。 )()(aAoAccD ?)(oAc )(aAc TSHY 萃取過程中的常用名詞 2. 相比 ?萃取體系中萃取相 與 被萃相的體積比 。 ?在連續(xù)萃取過程中 ， 通常用兩相的流比取代相比 。 ? 為萃取相流量 ， 為被萃相流量 。 )()( / ao VVR ?)(oV )(aV LGr /?LG TSHY 萃取過程中的常用名詞 3. 分離系數(shù) ?分離系數(shù)又稱為分離因子 ， 表示被萃相中兩種物質(zhì)可被某種萃取劑所分離的難易程度 ， 它等于這兩種物質(zhì)在相同萃取條件下的分配比
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