化工原理萃取PPT課件

1、第四章 萃 取 Chapter 4 Extraction第一節(jié) 概述（Introduction） 一、液-液萃取的基本原理在液體混合物中加入與其不完全混溶的液體溶劑（萃取劑），形成液-液兩相，利用液體混合物中各組分在兩液相中溶解度的差異而達(dá)到分離的目的。也稱溶劑萃取，簡稱萃取。溶質(zhì)：混合液中被分離出的物質(zhì)，以A表示；稀釋劑（原溶劑）：混合液中的其余部分，以B表示；萃取劑：萃取過程中加入的溶劑，以S表示。萃取劑對溶質(zhì)應(yīng)有較大的溶解能力，對于稀釋劑則不互溶或僅部分互溶。三、萃取操作的基本流程 分級接觸式單級多級錯(cuò)流多級逆流按溶液與萃取劑的接觸方式1、單級萃取微分接觸式連續(xù)接觸式萃取相Extract

2、萃余相Raffinate料液A+BFeed萃取劑Solvent混合澄清槽Mixer-settler萃取液E萃余液R溶劑S特點(diǎn)：單級萃取最多為一次平衡，故分離程度不高，只適用于溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度很大或溶質(zhì)萃取率要求不高的場合。萃取操作的基本流程 萃取操作的基本流程原料液依次通過各級，新鮮溶劑則分別加入各級的混合槽中，萃取相和最后一級的萃余相分別進(jìn)入溶劑回收設(shè)備。特點(diǎn)：萃取率比較高，但萃取劑用量較大，溶劑回收處理量大，能耗較大。2、多級錯(cuò)流萃取萃取劑Solvent料液Feed萃取相Extract萃余相Raffinate123N3、多級逆流萃取萃取劑Solvent原料液和萃取劑依次按反方向通過各

3、級，最終萃取相從加料一端排出，并引入溶劑回收設(shè)備中，最終萃余相從加入萃取劑的一端排出，引入溶劑回收設(shè)備中。特點(diǎn)：可用較少的萃取劑獲得比較高的萃取率，工業(yè)上廣泛采用。 料液Feed萃取相Extract萃余相Raffinate123N萃取操作的基本流程一液相為連續(xù)相，另一液相為分散相，分散相和連續(xù)相呈逆流流動(dòng)；兩相在流動(dòng)過程中進(jìn)行質(zhì)量傳遞，其濃度沿塔高呈連續(xù)微分變化；兩相的分離在塔的上下兩端進(jìn)行。4、微分接觸式（連續(xù)接觸式）一般為塔式設(shè)備（噴淋塔、填料塔、轉(zhuǎn)盤塔、振動(dòng)篩板塔等）。輕液出口Light Liquid outlet輕液進(jìn)口Lightliquid inlet重液出口Heavy liquid

4、 outlet重液進(jìn)口Heavy liquid inlet四、萃取操作的適用范圍萃取過程本身并未完全完成分離任務(wù)，而只是將難于分離的混合物轉(zhuǎn)變成易于分離的混合物，要得到純產(chǎn)品并回收溶劑，必須輔以精餾（或蒸發(fā)）等操作。萃取操作是兩相間的傳質(zhì)過程，需要研究兩液相間的平衡關(guān)系和相際間的傳質(zhì)速率問題。 萃取操作一般用于：(1) 混合液中各組分的沸點(diǎn)很接近或形成恒沸混合物，用一般精餾方法不經(jīng)濟(jì)或不能分離；(2) 混合液中含熱敏性物質(zhì)，受熱易分解、聚合或發(fā)生其它化學(xué)變化；(3) 混合液中需分離的組分濃度很低，采用精餾方法須將大量的稀釋劑汽化，能耗太大。第二節(jié) 液-液相平衡 工業(yè)萃取過程中萃取劑與稀釋劑一般

5、為部分互溶，涉及到的是三元混合物的平衡關(guān)系，一般采用三角形坐標(biāo)圖來表示。 三角形坐標(biāo)圖 一、組成表示法可用等腰直角三角形、等邊三角形、不等腰直角三角形坐標(biāo)圖。組分的濃度以摩爾分率，質(zhì)量分率表示均可。本章中 xA、xB、xS分別表示 A、B、S 的質(zhì)量分率。ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別表示A、B、S三個(gè)純組分。EEMM三條邊上的任一點(diǎn)代表某二元混合物的組成，不含第三組分。E 點(diǎn)： xA =0.4， xB =0.6 組成表示法三角形內(nèi)任一點(diǎn)代表某三元混

6、合物的組成。M 點(diǎn)： xA =0.4， xB =0.3，xS =0.3 ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8EEMM二、物料衡算與杠桿規(guī)則 描述兩個(gè)混合物C和D形成一個(gè)新的混合物M時(shí)，或者一個(gè)混合物M分離為C和D兩個(gè)混合物時(shí)，其質(zhì)量之間的關(guān)系。 (1) M點(diǎn)為C與D點(diǎn)的和點(diǎn)，C點(diǎn)為M點(diǎn)與D點(diǎn)的差點(diǎn)，D點(diǎn)為M點(diǎn)與C點(diǎn)的差點(diǎn)。分點(diǎn)與合點(diǎn)在同一條直線上，分點(diǎn)位于合點(diǎn)的兩邊；xACABSDCMxAMxADxSCxSMxSD(2) 分量與合量的質(zhì)量與直線上相應(yīng)線段的長度成比例，即： C

7、D線上不同的點(diǎn)代表C、D以不同質(zhì)量比進(jìn)行混合所得的混合物；混合物M可分解成任意兩個(gè)分量，只要這兩個(gè)分量位于通過M點(diǎn)的直線上，在M點(diǎn)的兩邊即可。物料衡算與杠桿規(guī)則 總物料衡算： A組分的衡算： CM線斜率S組分的衡算： MD線斜率xACABSDCMxAMxADxSCxSMxSDC、M、D三點(diǎn)必在同一直線上4-14-1a二、三角形相圖 (三元體系的液-液平衡關(guān)系) 按組分間互溶度的不同，可將三元混合液分為：(1) 溶質(zhì)A可完全溶解于B及S中，而B、S不互溶；(2) 溶質(zhì)A可完全溶解于B及S中，而B、S只能部分互溶；(3) 溶質(zhì)A與B完全互溶，B與S和A與S為二對部分互溶組分。通常，將（1）（2）中

8、只有一對部分互溶組分的三元溶合物體系稱為第I類物質(zhì)。如丙酮（A）-水（B）-甲基異丁基酮（S） 醋酸（A）-水（B）-苯（C）萃取中(I)類物系較普遍，故主要討論該類物系的液-液相平衡。 1、雙結(jié)點(diǎn)溶解度曲線（Binodal solubility curve）ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8REM單相區(qū)兩相區(qū)組成落在單相區(qū)的三元混合物形成一個(gè)均勻的液相；共軛相 (Conjugate phase) ：組成落在雙相區(qū)的三元混合物所形成的兩互成平衡的液相，其組成分別由 R 和 E 點(diǎn)表示；聯(lián)結(jié)線 (Tie line)：聯(lián)結(jié)E、R兩點(diǎn)的直線。連接所有的E、

9、R點(diǎn)即得溶解度曲線。恒溫條件下，在實(shí)驗(yàn)瓶中加入恰當(dāng)?shù)腂與S，使混合物的濃度位于RE之間（d點(diǎn)），滴加少許溶質(zhì)A至M1點(diǎn)，充分混合后靜置分層，取兩相試樣分析，得共軛相E1和R1的組成，聯(lián)結(jié)R1E1線即為平衡聯(lián)結(jié)線。 2、獲取溶解度曲線的實(shí)驗(yàn)方法ABS恒溫條件下，在有純組分B的實(shí)驗(yàn)瓶中逐漸滴加溶劑S并不斷搖動(dòng)使其溶解，由于B、S僅部分互溶，S滴加到一定數(shù)量后，混合液開始發(fā)生混濁，即出現(xiàn)了溶劑相，得到的濃度即S在B中的飽和溶解度（圖中R點(diǎn)）。用類似的方法可得E點(diǎn)。R1E1M1ERd3、混溶點(diǎn)ABS對任何B、S的兩相混合物，當(dāng)加入A的量使混合液恰好變?yōu)榫嗟狞c(diǎn)稱為混溶點(diǎn)。d1d2ERd3d4溶解度曲線

10、上所有的點(diǎn)都是混溶點(diǎn)，既可能代表E相，也可能代表R相。P點(diǎn)將溶解度曲線分為萃取相區(qū)域與萃余相區(qū)域。一般臨界混溶點(diǎn)并不是溶解度曲線的最高點(diǎn)，其準(zhǔn)確位置的實(shí)驗(yàn)測定也很困難。 通常聯(lián)結(jié)線不互相平行，其斜率隨混合液的組成而異，一般是按同一方向緩慢地改變。有些物系在不同濃度范圍內(nèi)聯(lián)結(jié)線斜率方向不同，如吡啶氯苯水體系。 4、臨界混溶點(diǎn) P（Plait point）ABSR1E1M1ERd兩個(gè)共軛相組成相同時(shí)的混溶點(diǎn)。P通常聯(lián)結(jié)線不互相平行，其斜率隨混合液的組成而異，一般是按同一方向緩慢地改變。有些物系在不同濃度范圍內(nèi)聯(lián)結(jié)線斜率方向不同，如吡啶氯苯水體系。 5、聯(lián)結(jié)線 (Tie line)：已知共軛相中任一

11、相的組成，可利用輔助線得出另一相的組成。輔助曲線與溶解度曲線的交點(diǎn)即為臨界混溶點(diǎn)P；6、輔助曲線（Auxiliary curve）ABSR1E1實(shí)驗(yàn)測得的平衡聯(lián)結(jié)線（即共軛相的組成數(shù)據(jù)）是有限的，對其它組成的液-液平衡數(shù)據(jù)，可以采用輔助曲線的方法獲得。P方法一：已知聯(lián)結(jié)線E1R1、E2R2、E3R3、E4R4，分別從E1、E2、E3、E4點(diǎn)作AB平行線，與由R1、R2、R3、R4點(diǎn)分別作的BS平行線相交，連結(jié)各交點(diǎn)即得輔助曲線；R2E2E3E4R3R4輔助曲線延長線與溶解度曲線的交點(diǎn)即為臨界混溶點(diǎn)P；借助輔助曲線可求出任何一對共軛相的對應(yīng)點(diǎn)，即可由一平衡液相的組成找出對應(yīng)共軛相的組成。 輔助曲

12、線（Auxiliary curve）ABSR1E1P方法二：分別從E1、E2、E3、E4點(diǎn)引AB平行線，與分別從R1、R2、R3、R4點(diǎn)引出的AS平行線相交，連結(jié)各交點(diǎn)即得輔助曲線；R2E2E3E4R3R4三、直角坐標(biāo)系表示的相平衡關(guān)系 xy0兩相平衡關(guān)系也可由直角坐標(biāo)系表示，用 yA 表示 A 組分在萃取相的濃度，xA 表示 A 組分在萃余相的濃度。分配曲線只要任一平衡相中的任一組分的組成一定，共它組分的組成及其共軛相的組成就為定值。相律：單液相三組分體系，F(xiàn) = 4。溫度、壓強(qiáng)一定，兩個(gè)組分濃度可自由變化，歸一條件確定第三組分濃度。P雙液相三組分體系平衡時(shí)，F(xiàn) = 3。溫度、壓強(qiáng)一定，F(xiàn)=

13、1。溶質(zhì)在平衡兩液相間的平衡關(guān)系為：在只含有組分 A 與 B 的原料液 F 中加入一定量的萃取劑 S 后，得到新的混合液 M，由杠桿規(guī)則知 F、S 和 M 之間的關(guān)系為M 靜置分層得萃取相 E 和萃余相 R，其質(zhì)量關(guān)系為四、萃取在三角形坐標(biāo)圖上的表示法 ABSREMERFEmax從萃取相 E 中除去萃取劑 S 后得萃取液 E；Emax從萃余相 R 中除去萃取劑 S 后得萃余液 R；單級萃取中，萃取相能達(dá)到的最大 A 組分含量為 Emax 點(diǎn)的組成， 對應(yīng)的萃取液組成點(diǎn)為 Emax。 第三節(jié) 液-液萃取的動(dòng)力學(xué)特性 液-液傳質(zhì)設(shè)備中，兩相之間、分散的液滴間以及兩相流體與設(shè)備間均存在著十分復(fù)雜的相

14、互作用。主要影響因素：液滴的破碎；液滴間的凝聚；界面擾動(dòng)；軸向混合等。在萃取設(shè)計(jì)中，需同時(shí)考慮相平衡關(guān)系和相際傳質(zhì)速率。傳質(zhì)速率取決于相際接觸面積、傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)推動(dòng)力。一般將一相分散成液滴與另一相接觸，以增加傳質(zhì)面積。由于萃取設(shè)備的兩相流動(dòng)現(xiàn)象極為復(fù)雜，目前必須依靠經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)的方法來處理萃取過程的設(shè)計(jì)和放大。 液滴的分散、凝聚、界面擾動(dòng) 液液傳質(zhì)過程中，分散相既可以是重相，也可以是輕相。分散相的選擇應(yīng)考慮以下幾方面：(1) 兩相體積流率相差不大時(shí)，以體積流率大的作為分散相。對同樣尺寸的液滴，可以有較大的接觸界面；(2) 兩相體積流率相差很大時(shí)，以體積流率小的作為分散相；(3) 從安全方面考

15、慮，應(yīng)將易燃易爆的液相作為分散相；(4) 傳質(zhì)方向、表面張力和界面擾動(dòng)的考慮：滴內(nèi)滴外：對 d/dc0 的系統(tǒng)，液滴穩(wěn)定性較差，容易破碎，而液膜的穩(wěn)定性較好，液滴不易合并。此時(shí)形成的液滴群平均直徑較小，相際接觸表面較大。滴外滴內(nèi)：情況剛好相反。根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)選擇好分散相，可在同樣條件下獲得較大的相際傳質(zhì)表面積，強(qiáng)化傳質(zhì)過程。(5) 設(shè)備內(nèi)件的潤濕特性，一般選擇不潤濕內(nèi)部構(gòu)件的那一相為分散相。 二、液滴的傳質(zhì)特性 液-液萃取過程傳質(zhì)速率方程式為 式中：NA萃取通量，kg/(m2s)； kx以萃余相為基準(zhǔn)的分傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m2sx)； ky以萃取相為基準(zhǔn)的分傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m2sy)； x、x

16、i 分別為萃余相主體、界面濃度； y、yi 分別為萃取相主體、界面濃度。式中：Ky以萃取相為基準(zhǔn)的總傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m2sy)； Kx以萃余相為基準(zhǔn)的總傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m2sx)； y* 與萃余相組成 x 成平衡的萃取相組成； x* 與萃取相組成 y 成平衡的萃余相組成。 三、萃取分離效果及其主要影響因素 1、萃取率（提取率）E：2、萃取劑的選擇 A、分配系數(shù)（Distribution coefficient）一般 kA 不為常數(shù)，而隨溫度、溶質(zhì) A 的濃度變化。在 A 濃度變化不大和恒溫條件下，kA 可視為常數(shù)（平衡常數(shù) m），其值由實(shí)驗(yàn)測得。一定溫度下，A 組分在互成平衡的兩液相中的濃

17、度比 注意：kA 只反映 S 對 A 的溶解能力，不反映 A、B 的分離程度。4-2萃取劑的選擇B、選擇性系數(shù) （Selectivity coefficient）kA，kB ， 。 表示 S 對 A、B 組分溶解能力差別，即 A、B 的分離程度。kB一定：kA ， 。kA一定：kB ， 。兩相平衡時(shí)，萃取相 E 中 A、B 組成之比與萃余相 R 中 A、B 組組成之比的比值。 選擇與稀釋劑互溶度小的溶劑，可增加分離效果。4-3萃取劑的選擇C、化學(xué)穩(wěn)定性(1) 溶解度：萃取劑在料液相中的溶解度要小。(2) 密度：密度差大，有利于分層，不易產(chǎn)生第三相和乳化現(xiàn)象，兩液相可采用較高的相對速度逆流。(3

18、) 界面張力：界面張力大，有利于液滴的聚結(jié)和兩相的分離；另一方面，兩相難以分散混合，需要更多外加能量。由于液滴的聚結(jié)更重要，故一般選用使界面張力較大的萃取劑。(4) 粘度：低粘度有利于兩相的混合與分層，流動(dòng)與傳質(zhì)，對萃取有利。對大粘度萃取劑，可加入其它溶劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。萃取劑應(yīng)不易水解和熱解，耐酸、堿、鹽、氧化劑或還原劑，腐蝕性小。在原子能工業(yè)中，還應(yīng)具有較高的抗輻射能力。 D、物理性質(zhì)萃取劑的選擇E、回收的難易無毒或毒性小、無刺激性、不易燃（閃點(diǎn)高），難揮發(fā)（沸點(diǎn)高、蒸氣壓小）。來源豐富，價(jià)格便宜，循環(huán)使用中損耗小。為了獲得純產(chǎn)品及使溶劑循環(huán)使用，必須將萃取相及萃余相中的溶劑進(jìn)行回收。萃取過程中

19、，溶劑回收是費(fèi)用最多的環(huán)節(jié)。有的萃取劑雖有許多良好的性質(zhì)，但因回收困難而不被采用。溶劑回收常用的方法是蒸餾、蒸發(fā)、反萃取等。F、其它因素在選擇具體的萃取劑或幾種溶劑組成的萃取劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮上述因素。 四、溫度對萃取過程的影響 相圖上兩相區(qū)的大小，不僅取決于物系本身的性質(zhì)，而且與操作溫度有關(guān)。一般情況下，溫度上升，互溶度增加，兩相區(qū)減小。溫度特別高時(shí)，兩相區(qū)會(huì)完全消失，致使萃取分離不能進(jìn)行。二苯基己烷廿二烷糠醛0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.845 C80 C115 C140 C甲基環(huán)戊烷正己烷苯胺0.80.60.40.20.80.60.40.

20、20.20.40.60.845 CPP34.5 C25 C第四節(jié) 萃取過程的計(jì)算 理論級：離開萃取器的萃取相與萃余相互成平衡。對分級式萃取過程，可先求出所需理論級數(shù)，然后由基于質(zhì)量傳遞速度的級效率確定所需的實(shí)際級數(shù)。由相際傳質(zhì)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)較小，可視為等溫過程。1、單級萃取的計(jì)算 計(jì)算任務(wù)：給定 F、xF、yS、xR（或xR）等條件，根據(jù)相平衡數(shù)據(jù)和物料衡算求出 S，E、yE、E、yE。萃取相E, yE萃余相R, xR料液F, xF萃取劑S, yS萃取液E, yE萃余液R, xR脫除 S脫除 S根據(jù)平衡數(shù)據(jù)作出溶解度曲線及輔助線。 已知 xF, 在 AB 邊上定出 F 點(diǎn)，由萃取劑組成確定 S

21、0 點(diǎn)。聯(lián)結(jié) FS0，代表原料液與萃取劑的混合液 M 點(diǎn)必在 FS0 線上。 1)、單級萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶單級萃取可間歇或連續(xù)操作。計(jì)算方法有解析法和圖解法。圖解法ABSREERF由 xR（或 xR）定出 R 點(diǎn)（若知 R 點(diǎn)，連 SR 線與溶解度曲線的交點(diǎn)即為 R 點(diǎn)）。再由 R 點(diǎn)利用輔助曲線求出 E 點(diǎn)，則 RE 與 F S0 線的交點(diǎn)即為混合液的組成點(diǎn) M。 M單級萃取圖解法S0單級萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶根據(jù)杠桿法則 溶劑比 yE、xM、xR 、xR、yE可由相圖讀出。 ABSREERFM單級萃取圖解法S0D點(diǎn)：最小溶劑用量，SminG點(diǎn)：最大溶劑用量，Sm

22、ax單級萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶最小溶劑用量和最大溶劑用量萃取只能在分層區(qū)內(nèi)進(jìn)行。對單級萃取，原料量 F 及組成一定：萃取操作S應(yīng)滿足下列條件： ABSREFM單級萃取圖解法S0DG計(jì)算與吸收相似。比質(zhì)量分率 Y (kgA/kgS) 和 X (kgA/kgB)表示的平衡關(guān)系為：單級系統(tǒng)的物料衡算：2）、單級萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑完全不互溶體系 適用于萃取劑與稀釋劑互溶度很小，且在操作范圍內(nèi)溶質(zhì)組分對 B、S 的互溶度又無明顯影響的體系。 單級萃取操作的操作線方程 Y10分配曲線Y0X1XF-B/S2、多級錯(cuò)流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶單級萃取分離程度有限，可采用多級萃取進(jìn)

23、一步降低萃余相中溶質(zhì)的濃度。多級錯(cuò)流的計(jì)算只是單級的多次重復(fù)。第一級：F+S0 M1，M1 E1+R1（平衡相）第二級：R1+S0 M2，M2 E2+R2（平衡相）第三級：R2+S0 M3，M3 E3+R3（平衡相）依次計(jì)算，直到萃余相中溶質(zhì)的濃度等于或小于所要求的濃度為止，標(biāo)繪的聯(lián)結(jié)線數(shù)目即為理論級數(shù)。 萃取劑S, yS料液F, xF萃取相Extract萃余相RaffinateM1M2M3MnE1R1E2E3EnR2R3Rn-1Rn設(shè)各級萃取劑用量均為S0M1( F S0 上)M2(R1S0 上)M3(R2S0 上)1）、多級錯(cuò)流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶圖解ABSR1E1FM1多級

24、錯(cuò)流萃取圖解法S0E2R2M3M2E3R3操作線方程 平衡關(guān)系：任一級系統(tǒng)的物料衡算：2）、多級錯(cuò)流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑完全不互溶體系 由平衡數(shù)據(jù)繪出 XY 平衡曲線，由每一級物料衡算得出操作線，直到第 n 級萃余相中的濃度 XR 滿足要求為止。Y10Y*= f (X)Y0X1XF-B/S1X2Y2X3Y3-B/S2-B/S33、多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶物料衡算萃取劑S, yS料液F, xF萃取相萃余相M1M2M3MnE1R1E2E3EnR2R3Rn-1RnE4i = 1 F + E2 = R1 + E1 或 F - E1 = R1 - E2i = 2 F + E3 =

25、 R2 + E1 或 F - E1 = R2 - E3i = n F + S = Rn + E1 或 F - E1 = Rn - SF - E1 = R1 - E2 = R2 - E3 = = Rn-1 - En = Rn - S = 離開每級的 R 與進(jìn)入該級的 E 流量之差為一常數(shù) 。0 ，流動(dòng)方向與 R 相同， 0 ，流動(dòng)方向與 E 相同。 每一級的“凈流量”1）、多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶三角形相圖上的圖解方法ABSE1FM多級逆流萃取圖解法S0E2E3F - E1 = R1 - E2 = R2 - E3 = R3 - E4 = Rn-1 - En = Rn- S =

26、E4R1R4R2F + S = M = E1 + Rn 由給定的 F、S 和 Rn 可得出 E1RnR3注意：M1 M2 M3 M4 M多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶直角坐標(biāo)圖上的圖解方法 操作線方程S0, ySmnEm , ymEnRm-1 , xm-1RmRn-1Rn , xnEm-1對A組分作物料衡算：多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶操作線的作法ABSE1FM多級逆流萃取圖解法S0EmRm-1(1) 確定 Rn 及 E1 點(diǎn)，由 E1F 線與 S0Rn 線確定點(diǎn) 。 Rn(2) 在 FE1 及 RnS0 兩線間，過 點(diǎn)作任意操作線與溶解度曲線相交于 Rm-1 與 E

27、m，得操作線上一點(diǎn)（xm-1、ym），重復(fù)上述步驟可得操作線。(2) 在分配曲線與操作線之間，從點(diǎn) N (xF，y1)開始畫梯級，直至某一梯級所指萃余相組成 x xn 為止，所繪的梯級數(shù)即為萃取所需的理論級數(shù)。多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑部分互溶理論級數(shù)(1) 由平衡數(shù)據(jù)繪出分配曲線；由操作線數(shù)據(jù)畫操作線。xy0分配曲線PNy1xFxnySxm-1ym操作線2)、多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑不互溶物料衡算 操作線方程S, Ym+11mS , Y1SB , XFBBB , XmS式中：XF 料液中溶質(zhì) A 的濃度，kgA/kgB； Y1 最終萃取相 E1 中溶質(zhì) A 的濃度，kgA/

28、kgS； Xm 離開 m 級萃取相中溶質(zhì) A 的濃度，kgA/kgB; Ym+1 進(jìn)入 m 級萃取相中溶質(zhì) A 的濃度，kgA/kgS; B 原料液中純稀釋劑的流量，kg/h; S 原始萃取劑組分純 S 的流量，kg/h。多級逆流萃取的計(jì)算：萃取劑與稀釋劑不互溶理論級數(shù)在YX坐標(biāo)圖上作出分配曲線及操作線，然后在此兩線間作梯級便可得到所需的理論級數(shù)。 XY0分配曲線NY1XFXnYSX2Y2操作線操作線斜率：B/S溶劑比：S/F操作線與分配曲線相交，所需理論級數(shù) 。(B/S)max(S/F)min萃取操作的實(shí)際溶劑比 (S/F)(S/F)min 。 B/S增加，操作線向分配曲線靠近，完成同樣分離任務(wù)所需的理論級數(shù)增加。4、溶劑比對逆流萃取理論級數(shù)的影響 1）、稀釋劑與萃取劑不互溶物系 XY0分配曲線(B/S)maxY2XFXnYSY1(B/S)1(B/S)2在三角形坐標(biāo)圖上求理論級數(shù)，操作點(diǎn) 的位置與溶