第三节 萃取过程的理论计算已知,混合液量为 F(kg/h,or kg),其中 A的含量为 xF,萃取剂的量为
S(kg/h,or kg),为纯溶剂,试求,原料 F能够被分离到什么程度?
单级萃取
多级错流
多级逆流
连续逆流
连续错流?
连续并流?
1,单级萃取过程
混合得 M
分相得萃余相 R和萃取相 E
脱除溶剂得萃余液 R’和萃取液 E’
最终效果,F>>>R’和 E’
A
B S
E
P
F
M
E’
R’ R
问题
单级操作中的最大和最小溶剂用量?
例题某 A和 B混合液用纯溶剂 S单级萃取,已知 F
和 xF,KA=1,萃余相组成 xA/xB=1/3,
试求 (1) 萃余液的量 ; (2) 溶剂的量,
解答
(1) xA/xB=1/3?R’(? 25% 处 )
(2) R’?R (? R’RS交平衡线 )
(3) R? E (? KA=1,连结线与 BS平行 )
(4) RE和 FS相交得 M
(5) 杠杆法则求 S
(6) E?E’(? SEE’)
(7) 杠杆法则求 E’
解答 A
E’
F
R’
R
E
M
B S
2,多级错流萃取
将萃取剂分为若干份 (量为 Si),分别对原料和萃余相进行多次萃取,
1 2 3F
S1 S2 S3
E1 E2 E3
R1 R2 R3
错流萃取
A
B S
R1
E1
F
M1
M2
R2
E2
问题,E1和 E2混合后组成如何?
A
B S
R1
E1
F
M1
M2
R2
E2
E
与单级萃取相比,效果如何?
经验
实验和计算
3,多级逆流萃取
流程
物料衡算
1 2 i n
F,
xF
E1,
y1
E2,
y2
R1,
x1
Ei,yi
Ri-1,
xi-1
Ri,xi
Ei+1,
yi+1
Rn-1,
xn-1
Rn,
xn
En,
yn
S,
y0
F+E2=R1+E1 >>> F-E1=R1-E2
F+Ei+1=Ri+E1>>>F-E1=Ri-Ei+1
3,多级逆流萃取
操作线
F-E1 = R1-E2 = …= Ri -Ei+1 = …= Rn -S =?
操作点,?
– 物理意义是级间净流量为常数
A
B S
F
Rn
M
E1
F,S? M
Rn,M? E1
E1,F &S,Rn
级数确定?
A
B S
F
E1
R1
R2
Rn
E2
E3
E1? R1
E2? R2
E3…..
逆流萃取时 最小萃取剂用量
A
B
min
F
Rn
M
E1
R1”
R1
R1’
M’
E1’
’ M”
“
三角形相图中,操作线与连结线重合时,理论级为无穷多,
Y-X图中,操作线和平衡线有一个交点
x
y
平衡线操作线
x
y
平衡线操作线另一种求法,
4,连续逆流萃取过程
填料层高度 = 理论级数? 等板高度
微分法太过复杂
– 除 A外,B和 S也在两相间传递
– kA,kB,kS都要知道