8.3 部分互溶物系的萃取计算部分互溶物系的萃取计算8.3.1 单级萃取单级萃取一一、流程流程 二、特点：二、特点： 原料液与溶剂一次性接触。 萃取相与萃余相达到平衡。三、计算：计算： 已知原料液的处理量及组成（生产工艺给定）,计算： 1. 给给定定溶剂S的的用用量量mS及及组组成成，求求萃萃取取相相E与与萃萃余相余相R的量的量mE和和mR及组成及组成y、x。方法：方法：（1）依S的用量mS及F的量mF和组成xF确定和点M。 ABSFM. (2）确定E，R的量及组成。 采取图解试差法确定E，R的组成。 试差过程试差过程ABSFMER由杠杆定律确定E和R的量。. (3) 确定萃取液与萃余液的组成及量ABSFMERER脱除溶剂量为： 2、根据给定的原料液根据给定的原料液F及规定的分离要求，求溶剂及规定的分离要求，求溶剂S用量用量 一般规定萃余相R的x或萃余液R的x. 解法：由R得到E，连接F、得交点；ABRREFMS溶剂用量： 进而，得到萃取液、萃余液的量和组成。3、最大溶剂用量及最小溶剂用量最大溶剂用量及最小溶剂用量ABFSME1R1 减小S，当达到R2时，混溶，故位于R2时的溶剂用量为 S minR2E2当S=Smax时：当S=Smin时：单级萃取的溶剂范围：单级萃取的溶剂范围：SminSSmax4、萃取液的最大浓度萃取液的最大浓度当S=Smin时，E的浓度yA最大，但yA一般不是最大。yA= yAmax时溶剂用量的求法：ABS 过S点作溶解度曲线的切线得点E，求得R，得M点，于是得：yAmaxERFM对比：yA与yAmaxyA可见： yAyAmax 如果M点在两相区外相交，说明超出萃取范围，不能进行萃取操作，由R1点确定的溶剂用量为该操作条件下的最小溶剂用量m S,min 8.3.2 多级错流萃取多级错流萃取 一、一、流程流程 二、特点二、特点萃取相溶质的回收率较高，溶剂耗量较大，溶剂回收负荷增加, 设备投资大。 三、计算计算（）设计型计算（）设计型计算已已知知qm、xF，在规定各级qm量后，求达到一定的分离要求所需的理论级数。（）操作型问题（）操作型问题 已知理论级数，估计其分离能力。方法基本相同。ABSFM1R1E1M2R2E2M3R3E3R38.3.3多级逆流萃取多级逆流萃取一流程流程：二特点二特点 连续逆流操作，分离程度较高三计算三计算 设计型问题：已知S的组成，qmF、xF, 规定 qmS/qmF （溶剂比）和分离要求，求N。解法：每级内平衡 iR i-1E i+1RiEi即Ei和Ri平衡，若能确定Ri组成xi和Ei+1组成yi+1之间的关系，即可求得理论级数（逐级计算) 1物料衡算：物料衡算：M点是F、S的和点，也是E1、RN的和点ABSFMRNRNE1利用杠杆定律：注意注意E1和和RN不是共轭相不是共轭相2各级的物料衡算各级的物料衡算 第一级 第二级第 N级此式说明各级间的物流之差为一常数， 且D为各级物流的公共差点（极点）。3逐级图解逐级图解（1）相图：Ri 和Ei互成平衡 已知F、S可确定M，由M、RN可确定E1AFMRNRNE1DBSAFMRNRNE1DR1E2F S RN E1 DF S M RN E1 (差点差点 ) R1 E2（2）利用分配曲线）利用分配曲线 N较多,三角形相图内作图不准确。 画分配曲线画分配曲线； 画操作线画操作线: 过D点画级联线，求得画梯级得理论级数 示意图示意图图8-31 在直角坐标中图解下场论基数NABFRn RnE1yi+1xiM12iDS(a)xfxiyi+1y1xn操作线y分配曲线x123456iCi(b)0四、溶剂比对操作的影响溶剂比对操作的影响1溶剂比和最小溶剂比溶剂比和最小溶剂比 定义：溶剂比=qmS/qmF 溶剂比的变化，引起差点D的变化，导致理论级数的变化。示意图示意图p2、最小溶剂比的求法最小溶剂比的求法 的位置，既和平衡关系有关，又和分离要求有关。最小溶剂比的确定：所有的联结线延长，与级联RNS相交，D点在右侧，则取离S最近的点；反之，D点在左侧，则取离S最远的点。RNRN连接F、Dmin点，与溶解度曲线相交于E1点，FE1则RNE1与FS的交点为和点M。M最小溶剂比：实际溶剂比取最小实际溶剂比的倍数。分离要求、溶剂一定时：多级逆流萃取比多级错流萃取板数少。板数一定时：多级逆流萃取比多级错流萃取溶剂用量少。 作业：P265 5、6