液液混合物的分离
个别物系:温度↑,互溶度↓, 操作范围↑, yA0max↑
3 萃取过程计算 3.1级式接触过程数学描述 单级:(理论级) ①物料衡算 F S R E
FxFA SzA RxA EyA 0 SzS RxS EyS
②相平衡 yA f ( xA ) yS ( yA) xS (xA)
(质量分率),
选择性系数β=8。
试求:萃取液量E0为多少kg?
解:xFA 0.40,xFS 0 , F=100kg
y
0 A
x
0 A
/(1 /(1
y
0 A
)
x
0 A
)
y
0 A
1
x
0 A
(
1)
x
0 A
8 0.3 0.774 1 (8 1) 0.3
E0
F
xFA
x
0 A
y
0 A
x
0 A
为多少?
FxFA
解:⑴作图画切线,
得y0max=0.91; ⑵划ER线和FS线, 得M点,
S FM 86 0.31 F MS 278
S=0.31F=0.31×100=31kg
⑶M=F+S=131kg
R M ME 131 125 90kg
RE
182
图中读得xA=0.16 萃余百分数 RxA 90 0.16 0.48
直接精馏是否更经济 萃取适用情况:
⑴恒沸物(或α<1.05) ⑵轻组分浓度很低 ⑶热敏性物料
1.6 萃取剂的选择(过程优劣的主要因素) ⑴A在S中溶解度大 ⑵选择性高 ⑶A与S之间的相对挥发度高 ⑷S在B中的溶解度小 1.7与吸收、精馏比较 ⑴部分互溶—过程复杂性 ⑵液液系统σ, Δρ比气液系统小
—设备的复杂性 ⑶流动方式
气液—并流、逆流 液液—错流、逆流用得多
2 液液相平衡 2.1 物料衡算 三组分,用平面表示
两股料液混合时
M RE MzS RxS EyS MzA RxA EyA
均符合杠杆定律
E zA xA zS xS R yA zA yS zS
为什么和点总是在连线上,差点在延长线上?
为什么此线不会打折?
2.2 溶解度曲线
观察刚出现浑浊时的数据 先放B, 轮流加A、S 先放S, 轮流加B、A
2.3 平衡联结线和共轭相 先放B+S(M1点),逐渐加A
临界混溶点不一定在最高处
2.4 分配曲线与分配系数
分配系数:
A的:
kA
yA xA
B的:kB
yB xB
萃取相 萃余相
2.5 选择性系数β
或 B YZ
S X XF
当Y=KX, Z=0
X XF 1 SK / B
②多级错流萃取
③多级逆流萃取
Smin=?
本次讲课习题: 第十一章 1,2,3
定义 yA / yB
xA / xB
kA kB
y
0 A
x0 ABiblioteka / /yB0x
0 B
y
0 A
1
x
0 A
(
1)
x
0 A
条件?
思考: kA=1是否可进行萃取分离? β=1呢? 什么时候β=∞?
2.6 温度、压力对相平衡的影响 压力对液液相平衡影响可忽略 大多物系:温度↑,互溶度↑, 操作范围↓, yA0max↓
100 0.4 0.3 0.774 0.3
21kg
例2 某三元物系的溶解度曲线与平衡联结线如图 所示。用纯溶剂对100kg进料进行单级萃取,
xFA 0.3 (质量分率),xFS 0 ,试求: ⑴萃取液可达到的最大浓度为多少?
⑵为使萃取液浓度达到
最大,溶剂用量应为
多少?
⑶萃余百分数 RxA
第十一章 液液萃取 1 概述 1.1过程目的----液液混合物的分离 1.2工业背景 例如,磺化碱熔法制间苯二酚
1.3 基本依据—溶解度的差异(选择性的溶解度) 溶剂S的必要条件
⑴与B相不完全互溶 ⑵对A有选择性的溶解度 1.4 实施方法—液液充分接触传质、分相,
溶剂回收 1.5 主要操作费—溶剂再生
FxFA 100 0.3
3.2 多级错流萃取
观点:同样溶剂用量, 多级错流的分离效果比 单级萃取效果好, xAn低, 萃余百分数小
Rn xAn
FxFA
3.3完全不互溶物系萃取计算 B与S完全不互溶,用比质量分数X,
kgA kgB
,Y,
kgA kgS
①单级萃取
物料衡算:
S(Y Z ) B( XF X )
6个方程,解6个未知数
计算方法⑴6个方程联立 ⑵图解法(常用,简捷,计算精度不高)
MFS S FM M FS E MR M ER
例1 在B-S部分互溶的单级萃取中,料液量为
100kg, 含溶质A为40kg,其余为稀释剂B。用纯溶
剂萃取,溶剂比(S/F)为1。脱溶剂后,萃余液浓
度
x
0 A
0.3