2009-12-1
第八章
液液萃取
Solvent Extraction
一,单级萃取的流程与计算
二,多级错流接触萃取的流
程与计算
三,多级逆流萃取的流程与
计算
四,连续逆流萃取的流程与
计算
第三节
萃取过程的计算
2009-12-1
一、单级萃取的流程与计算
1,单级萃取的流程
原料液 F
Fx
萃取剂 S
sy
萃余相 R
Rx
萃取相 E
Ey
2,单级萃取的计算
1） 萃取剂与稀释剂部分互溶的体系
2009-12-1
●F
● R
E
M
F
MS
MFS ??
MR
ME
E
R ?
MERSF ????
E’
R’
'
'
'
'
FE
FR
R
E ?
FRE ?? ''
D
DS
FDFS ??
m in G
GS
GFFS ??
m a x
2009-12-1
2） 萃取剂与稀释剂不互溶的体系
萃取相中溶质 A的浓度
)(
)(
Skg
AkgY ?
萃余相中溶质 A的浓度
)(
)(
Bkg
AkgX ?
REF BXSYSYBX ??? 0
)()( 0 FRE XXBYYS ???
0)( YXXS
BY
RFE ??? )( 0 FR XXS
BY ???
2009-12-1
当萃取剂为纯溶剂时, Y0=0
)( FRE XXSBY ???
—— 单级萃取的操作线方程
X
Y
XF
S
B?
E1
X1
Y1
2009-12-1
二、多级错流接触萃取的流程与计算
1,多级错流接触萃取的流程
2009-12-1
2,多级错流萃取的计算
1） 萃取剂和稀释剂部分互溶的体系
M1
010 FSMSMF ?
R1
E1
M2R
2
E2
M3
E3
R3
2009-12-1
2） 萃取剂和稀释剂不互溶的体系
对第一级, )(
1101 FXXSBYY ????
第 2到 N级,
..,..,.,...,..,.,....,..,.,....,..,.,..
..,..,.,...,..,.,....,..,.,....,..,.,..
)( 12202 XXSBYY ????
)( 1????? NNNon XXSBYY
—— 错流萃取每一级的操作线方程
a） 直角坐标图解法
2009-12-1
O
E
Y0
XF
V
-B/S1
E1
X1
Y1
U
-B/S2
E2
X2
Y2
-B/S3
2009-12-1
b） 解析法
KXY ?分配曲线：
设：
B
KSA
m ?
—— 萃取因子
)l n (
)1l n (
1
K
Y
X
K
Y
X
A
n
S
n
s
F
m ?
?
?
?
2009-12-1
三、多级逆流萃取的流程与计算
1,多级逆流萃取的流程
2009-12-1
2,多级逆流萃取的计算
1） 萃取剂与稀释剂部分互溶的体系
F
RN
M
E1
△
R1 E2
R2 E3
2009-12-1
NREMSF ???? 1
对第一级作总物料衡算
211112 EREFEREF ?????? 或
对第二级作总物料衡算
32212231 ERERREER ?????? 或
依此类推, 对第 n级作总物料衡算
SRERERSR NNNNNN ?????? ?? 11 或
2009-12-1
NNii EREREREREF ??????????? ?? 1132211 ??
SR N ?? ??
—— 操作点
2） 萃取剂与稀释剂不互溶的体系
a） 直角坐标图解法
在第一级与第 N级间作溶质 A的物料衡算
SYBXSYBX NF ??? 0
)()(01 NFFN XXSBXXSBYY ??????
—— 逆流萃取的操作线方程
2009-12-1
X
Y
O
E
XF
Y1 P
1
XN S
E1
P2
2009-12-1
b） 解析法
]
1
)
1
1l n [ (
ln
1
mS
n
S
F
mm A
K
Y
X
K
Y
X
AA
n ?
?
?
??
3） 多级逆流萃取的最小溶剂用量
X
Y
O
E
XR XF
k1
k2
kmin
Mmin
m i nm i n / kBS ?
2009-12-1
四,连续逆流萃取的流程与计算
1、连续逆流萃取的流程
2009-12-1
2、连续逆流萃取的计算
1）理论级当量高度法
)( H ET Snh ?
2）传质单元法
? ??? ?FnXX
X XX
dX
aK
Bh
OROR NHh ?
当分配曲线为直线时，萃余相总传质单元数的解析计算式为：
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
mS
n
s
F
m
m
OR
A
K
Y
X
K
Y
X
A
A
N
1
)
1
1(ln
1
1
1