浙江大学：《化工原理》本科课程教学资源（PPT课件）第十一章 液液萃取和固液萃取 §11.3 分级萃取计算（1/2）

幻灯片2目录 多中题容取固题象题 §113分级萃取计算 单级萃取的流程及计算 二、多级错流萃取 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 1/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 1/19 幻灯片2目录 §11.3 分级萃取计算 一、单级萃取的流程及计算 二、多级错流萃取

§11.3分级萃取计算 ∫物理萃取g二元萃取)微分接触式 化学萃取 多元萃取 分级接触式 原料液 萃取剂S R1 R R 、微分接触式 分级接触式 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 2/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 2/19    化学萃取 物理萃取    多元萃取 二元萃取    分级接触式 微分接触式 微分接触式 原料液 萃取剂 S S S R1 R2 R3 E1 E2 E3 分级接触式 §11.3 分级萃取计算

§11.3分级萃取计算 理论级假定: 离开的两相R、E呈相平衡关系 R E 理论级 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 3/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 3/19 Ri-1 Ri i Ei-1 Ei 理论级 §11.3 分级萃取计算 理论级假定: 离开的两相Ri、Ei呈相平衡关系

、单级萃取的流程及计算 (一)B、S部分互溶时 已知:F、XF、ysxR(或x、yEyg) 相平衡关系。 F 求:S、R、E、另一相浓度 R′,x° 1、图解法: E 确定点F、S(或S0)、点R或R,点E, 作联结线,找到点M,利用杠杆原理求各量。 s FM R ME F MS E RM R+E=F+s R FE E RF R R+E=F ¨"¨"r…"心 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 4/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 4/19 1、图解法: S F，xF R，xR R，xR E，yE S，yS E，yE S 已知：F、xF、yS、xR（或 0 xR 、yE、 0 E y ）、 相平衡关系。 求：S、R、E、另一相浓度 MS FM F S =      + = + = R E F S RM ME E R       +  =   =   R E F R F FE E R 确定点F、S（或S0）、点R或R，点E， 作联结线，找到点M，利用杠杆原理求各量。 一、单级萃取的流程及计算 （一）B、S部分互溶时 E M E R F S0 R

2.解析法 总:F+S=R+E 溶质A:FxA+SyAs=RxAR+EAB 萃取剂S:0+Sss=RxsR+Es 8个方程 相平衡:k、yAE BE B k。、ysE8个未知数 S AR B SR 归一方程: Vae +yB.e t ys xntxpn+x = B S,R 12个方程 进一步 12个未知数 F, IKE R, XR F=R+E R,XR Ex4e+Sy4 s=Rxo+eyo EEy E Rx AR R

S F，xF R，xR R，x R E，y E S，yS E，yE S 总：F + S = R+ E 溶质 A：FxA,F + Sy A,S = RxA,R + EyA,E 萃取剂 S：0 + SyS,S = RxS,R + EyS,E 相平衡： A R A E A x y k , , = B R B E B x y k , , = S R S E S x y k , , = 进一步：        =  =  + =  +  =  +  0 , 0 , 0 0 , , A R A A E A A F A S A A R x R x Ey E y F x Sy R x E y F R E 归一方程： 1 1 , , , , , , + + = + + = A R B R S R A E B E S E x x x y y y 8 个方程 8 个未知数 12 个方程 12 个未知数 2．解析法

、单级萃取的流程及计算 最小萃取剂用量Sn 最大萃取液浓度ym Amax E F M B S B ,思考:最大萃取剂用量如何确定? 浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 6/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 6/19 A F E B S A F P B S 一、单级萃取的流程及计算 最小萃取剂用量Smin 最大萃取液浓度 0 A,max y M M M0 y Amax 思考：最大萃取剂用量如何确定？

、单级萃取的流程及计算 原料液 萃取剂S (二)B、S完全不互溶时 1、解析法: 萃取相E 物料衡算: }|s+A o-----3 萃余相R BXF+Srs=BxR+SYE B+A E X-X+Y 操作线过点(XF,Ys3), R F S (X, Y) 相平衡关系:YE=f(Xg) B, X B B A,Y°=1 斜率 (XEY 到小浙江大学本科生课程 R 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 7/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 7/19 B，XF B，XR (X R) A，Y E =1 S，YS S，YE S 1、解析法： 物料衡算： BXF + SYS = BXR + SYE ( ) E XR XF YS S B Y = − − + 相平衡关系： ( ) E XR Y = f Y YE 斜率 S B − (XF ,YS ) 0 XR X ------------操作线 过点（XF，YS）， （XR，YE） 一、单级萃取的流程及计算 （二）B、S完全不互溶时 原料液 萃取剂 S S A+B A 萃取相 E S+A 萃余相 R B+A

一、单级萃取的流程及计算 思考:若流程如图所示,逆流流动,则操作线又如何? B,XR(X°p) B 斜率 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 8/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 8/19 Y YE 斜率 S B − (XF ,YS ) 0 XR X B，XF B，XR (X R) S，YE S，YS 一、单级萃取的流程及计算 思考：若流程如图所示，逆流流动， 则操作线又如何？

单级萃取计算举例 例1单级萃取 采用纯溶剂进行单级萃取。已知料液组成x=0.3(质量 分率,下同),选择性系数为6,在萃余相中A/xB=0.25, <1,溶解度曲线如图所示。试求: (1)萃取液量与萃余液量的比值; (2)溶剂比S/F是最小溶剂比(SR)m多少倍?(用线段 表示) F R R R E E, E 到小浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 9/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 9/19 A B S 单级萃取计算举例 例1 单级萃取 采用纯溶剂进行单级萃取。已知料液组成xF =0.3 (质量 分率，下同)，选择性系数为6，在萃余相中 ， kA < 1 ，溶解度曲线如图所示。试求： （1） 萃取液量与萃余液量的比值； （2）溶剂比S/F是最小溶剂比（S/F）min多少倍？（用线段 表示） xA xB = 0.25 S F，xF R，xR R，x R E，y E S，yS E，yE S

单级萃取计算举例 纯溶剂,x1=0.3,选择性系数为6,F, ,X1 R <1 xA/xB 0.25 E , E 解:(1)萃取液量与萃余液量的比值S,y yE 图解法:找到点F、E、R',然后应 用杠杆原理求E、R的大小。 0 0.25∴x=0.2 B E B yA/x /x8(1-y9)/x 0.25 0.6 F E RF R F x.0.3-0.21 MR FE y 0.6-0.33 浙江大学本科生课程 B 化工原理 第十一章液液萃取和固液萃取 10/19

浙江大学本科生课程 化工原理 第十一章 液液萃取和固液萃取 10/19 A B S 0.25 0.2 1 0 0 0 =  = − = A A A B A x x x x x 0.6 6 0.25 1 (1 ) 1 0 0 0 0 0  =  = − = − = = A A A A B A A B B A A y y y y x y x y x y x  解：（1）萃取液量与萃余液量的比值 单级萃取计算举例 xA xB = 0.25 纯溶剂，xF=0.3 ，选择性系数为6， kA < 1 图解法：找到点F、E 、R，然后应 用杠杆原理求E 、R的大小。 E R S F，xF R，xR R，xR E，yE S，yS E，yE S FE R F R E   =   F 3 1 0.6 0.3 0.3 0.2 0 0 = − − = − − = A F F A y x x x