《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）第四章 萃取 4.1 概述 4.2 三元体系液液相平衡

第四章 萃取 4.1概述 4.2三元体系液液相平衡

1 第四章 萃 取 4.1 概述 4.2 三元体系液液相平衡

思考1：生活经验告诉我们， 清水不容易洗去衣物上的油 渍，而洗衣粉水可以轻松将 衣物上的油渍去除，为什么？ 油渍在清水和洗衣粉水溶解 度的差异 思考2：利用这种溶解度差 异可以做什么？生活中有哪 些应用？ 物质的分离

22 思考 1：生活经验告诉我们， 清水不容易洗去衣物上的油 渍，而洗衣粉水可以轻松将 衣物上的油渍去除，为什么？ 油渍在清水和洗衣粉水溶解 度的差异 思考 2：利用这种溶解度差 异可以做什么？生活中有哪 些应用？ 物质的分离

靠供阳时光 翠 鱼油中萃取DHA 药酒 固体中提取，浸取 3

3 3 药酒 植物 萃取 精华 鱼油中萃取DHA 固体中提取，浸取

液液萃取 CC1萃取碘水中的碘 4

4 4 液液萃取 CCl4萃取碘水中的碘

4.1概述 液-液萃取的基本原理： 在液体混合物中加入与其不互溶或部分互溶的溶剂（萃取 剂)，形成液-液两相，利用液体混合物中各组分在两液相中溶 解度的差异而达到分离的目的。也称溶剂萃取，简称萃取。 目的：分离液-液混合物。 依据：利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异。 (1)几个基本概念 ①CCl4一萃取剂（溶剂）S:所用的溶剂； ②碘水一原料液F:所处理的混合液； ③碘一溶质A:原料液中易溶于溶剂的组分； ④水一稀释剂B（原溶剂)：原料液中较难溶于溶剂的组分。 5

5 5 4.1 概述 依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度之间的差异。 （1）几个基本概念 ① CCl4—萃取剂(溶剂)S：所用的溶剂； ② 碘水—原料液F：所处理的混合液； ③ 碘—溶质A：原料液中易溶于溶剂的组分； ④水—稀释剂B（原溶剂）：原料液中较难溶于溶剂的组分。 液-液萃取的基本原理： 在液体混合物中加入与其不互溶或部分互溶的溶剂（萃取 剂），形成液-液两相，利用液体混合物中各组分在两液相中溶 解度的差异而达到分离的目的。也称溶剂萃取，简称萃取。 目的: 分离液-液混合物

萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则不互溶 或仅部分互溶。 (2) 液-液萃取过程的分类 按性质可分为物理萃取和化学萃取； 按萃取对象可分为有机物萃取和无机物萃取。 (3)萃取过程的流程 分级接触式 单级 按溶液与萃取 多级错流 剂的接触方式 微分接触式 多级逆流 连续接触式 6

6 6 萃取剂对溶质应有较大的溶解能力，对于稀释剂则不互溶 或仅部分互溶。 （2）液-液萃取过程的分类 按性质可分为 物理萃取 和化学萃取； 按萃取对象可分为有机物萃取和无机物萃取。 （3） 萃取过程的流程 分级接触式 单级 多级错流 多级逆流 按溶液与萃取 剂的接触方式 微分接触式 连续接触式 6

单级萃取流程 萃取剂 料液 脱除S S,ys F,XE 萃取相 萃取液 E,VE E,y'E 萃余相 萃余液 R,xR R,x'R 脱除S ①混合传质过程：F(A+B)及S充分接触，组分发生相转移； ②沉降分相过程：形成两相E、R,由于密度差而分层； ③脱除溶剂过程：得到萃取液和萃余液 单级萃取仅为一次平衡，故分离程度不高，只适用于溶质 在萃取剂中的溶解度很大或溶质萃取率要求不高的场合

7 7 ① 混合传质过程：F（A+B）及S充分接触，组分发生相转移； ② 沉降分相过程： 形成两相E、R，由于密度差而分层； ③ 脱除溶剂过程：得到萃取液和萃余液 单级萃取流程 单级萃取仅为一次平衡，故分离程度不高，只适用于溶质 在萃取剂中的溶解度很大或溶质萃取率要求不高的场合。 7 萃取相 E, yE 萃余相 R, xR 料液 F, xF 萃取剂 S, yS 萃取液 E’, y’E 萃余液 R’, x’R 脱除 S 脱除 S

萃取相E,y一溶剂相中出现S+A+B) 两相< 萃余相R,x一原溶剂相中出现B+S+A) 萃取相脱除溶剂得萃取液E',y'(A+B) 脱溶剂后 萃余相脱除溶剂得萃余液R',x'(B+A) (4)实现萃取操作的基本要求 ①选择适宜的溶剂。溶剂能选择地溶解各组分，即对溶质具有 显著的溶解能力，而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分互溶。 ②原料液与溶剂充分混合、分相，形成的液-液两相较易分层。 ③脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉。 8

8 8 两相 萃取相 E, y——溶剂相中出现(S+A+B) 萃余相 R, x——原溶剂相中出现(B+S+A) 萃余相脱除溶剂得萃余液 R’, x’ (B+A) 脱溶剂后 萃取相脱除溶剂得萃取液 E’, y’ (A+B) （4）实现萃取操作的基本要求 ① 选择适宜的溶剂。溶剂能选择地溶解各组分，即对溶质具有 显著的溶解能力，而对其他组分和原溶剂完全不溶或部分互溶。 ② 原料液与溶剂充分混合、分相，形成的液-液两相较易分层。 8 ③ 脱溶剂得到溶质，回收溶剂。溶剂易于回收且价格低廉

(⑤)萃取后组成之间的变化 萃取后： 脱除溶剂后：y4>x VB XB 使组分A、B得到一定程度的分离。 萃取操作在化学和石油化学工业上得到广泛发展 如：乙酸乙酯溶剂萃取石油馏分氧化所得的稀醋酸·水溶液 以SO,为溶剂从煤油中除去芳香烃。 9

9 9 (5) 萃取后组成之间的变化 萃取后: B A B A x x y y  yA xA    使组分A、B得到一定程度的分离。 脱除溶剂后： 萃取操作在化学和石油化学工业上得到广泛发展 如：乙酸乙酯溶剂萃取石油馏分氧化所得的稀醋酸-水溶液 以SO2为溶剂从煤油中除去芳香烃。 9

萃取过程的流程 多级错流萃取 萃取剂 料液 Solvent Feed 萃余相 Raffinate 萃取相 Extract 原料液依次通过各级，新鲜溶剂则分别加入各级的混合 槽中，萃取相和最后一级的萃余相分别进入溶剂回收设备， 回收溶剂后的萃取相称为萃取液（用E表示)，回收溶剂后 的萃余相称为萃余液（用R'表示）。 特点：萃取率比较高，但萃取剂用量较大，溶剂回收处 0理量大，能耗较大

10 10 多级错流萃取 萃取剂 Solvent 原料液依次通过各级，新鲜溶剂则分别加入各级的混合 槽中，萃取相和最后一级的萃余相分别进入溶剂回收设备， 回收溶剂后的萃取相称为萃取液（用E’表示），回收溶剂后 的萃余相称为萃余液（用R’表示）。 特点：萃取率比较高，但萃取剂用量较大，溶剂回收处 理量大，能耗较大。 料液 Feed 萃取相 Extract 萃余相 Raffinate 1 2 3 N 萃取过程的流程 10