【學(xué)習(xí)課件】第四章液-液萃取(下冊(cè))

1、第4章 液-液萃取4.1 概述萃取：利用混合物中各組份在某一溶劑中的溶解度的差異, 分離液-液混合物的單元操作。目的: 分離液-液混合物依據(jù): 利用混合物中各組分在某一溶劑中的溶解度之間的差異使之分離。萃取操作應(yīng)用范圍:(1) 液體混合物中各組份的揮發(fā)能力差異很小，即其相對(duì)揮發(fā)度接近1,采用精餾操作不經(jīng)濟(jì)。（2）液體混合物蒸餾時(shí)形成恒沸物。（3）欲回收的物質(zhì)為熱敏性物料，或蒸餾時(shí)易分解、聚合或發(fā)生其他變化。精選課件（4）液體混合物中含有較多汽化潛熱很大的易揮發(fā)組份,特別是該組分又不是目標(biāo)組分，利用精餾操作能耗較大。 液-液萃取在工業(yè)中的應(yīng)用在石油化工中的應(yīng)用 ：如 用酯類溶劑萃取乙酸，用丙烷萃

2、取潤(rùn)滑油中的石蠟 。在生物化工和精細(xì)化工中的應(yīng)用：在生化藥物制備過(guò)程中，生成很復(fù)雜的有機(jī)液體混合物，這些物質(zhì)大多為熱敏性物質(zhì)，不能采用一般的蒸餾方法。若進(jìn)行萃取操作，可以避免受熱損壞，提高有效物質(zhì)的收率。例如青霉素的生產(chǎn)，用玉米發(fā)酵得到含青霉素的發(fā)酵液，以醋酸丁酯為溶劑，經(jīng)過(guò)多次萃取可得到青霉素的濃溶液。 精選課件香料工業(yè)中用正丙醇從亞硫酸紙漿廢水中提取香蘭素（精細(xì)化工方面） 1有關(guān)萃取幾個(gè)基本概念:(1)萃取劑(溶劑)：所用的溶劑。(S)(2)溶質(zhì)：原料液中易溶于溶劑的組分。(A)(3)原溶劑：原料液中較難溶于溶劑的組分（稀釋劑）。(B)2對(duì)萃取劑的基本要求:（1）溶劑不能與被分離混合物完全

3、互溶，只能部分互溶； （2）溶劑具有選擇性，即溶劑對(duì)A、B兩組分具有不同的溶解度 ；（3）溶劑與被分離混合物有一定的密度差 ；精選課件（4）溶劑應(yīng)易于回收，且價(jià)格低廉。 3. 萃取過(guò)程的簡(jiǎn)單流程:混合過(guò)程: F（A+B）及S 充分接觸,組分 轉(zhuǎn)移；澄清過(guò)程: 形成兩相,由于密度差而分層。精選課件兩相 萃取相E, y溶劑相中出現(xiàn) (S+A+B)萃余相R, x原料液中出現(xiàn)溶劑 (B+S+A)脫除溶劑使 萃取相脫除溶劑得萃取液E, y 萃余相脫除溶劑得萃余液R, x4. 萃取后組成之間的變化: 萃取后: 結(jié)果,使組分得到一定程度的分離。精選課件4.2.1 三元體系的液-液相平衡由于液-液萃取兩相通常

4、為三元混合物，故其組成和相平衡關(guān)系 常用三角形坐標(biāo)圖來(lái)表示。4-2-1 組成在三角形相圖上的表示方法萃取操作混合物組成常用質(zhì)量分率表示 (原則上可用任意單位表示)。 等邊三角形；直角三角形等； 等腰直角三角形（常用）精選課件習(xí)慣表示法：（1）各頂點(diǎn)表示純組分；（2）每條邊上的點(diǎn)為兩組分混合物；（3）三角形內(nèi)的各點(diǎn)代表不同組成的三元 混合物。K點(diǎn)： P點(diǎn)： 組成符合歸一性 精選課件4.2.2 液-液相平衡關(guān)系根據(jù)萃取操作中各組分的互溶性，可將三元物系分為以下三種情況。（1）溶質(zhì)A完全溶于溶劑S和原溶劑B，但B與S不互溶；（2）溶質(zhì)A完全溶于溶劑S和原溶劑B，但B與S為部分互溶；（3）溶質(zhì)A完全溶

5、于原溶劑B，但A與S及B與S為部分互溶。 習(xí)慣上，將溶質(zhì)A可完全溶于B及S，但B與S為部分互溶或完全不互溶的三元混合物系即（1）、（2）稱之為第一類物系。而將形成兩對(duì)部分互溶組分的三元混合物系即（3）稱之為第二類物系。第一類物系在萃取操作中較為常見。 精選課件1 溶解度曲線和聯(lián)結(jié)線設(shè)溶質(zhì)A完全溶于溶劑S和原溶劑B，但B與S為部分互溶 。溶解度曲線將混合物的整個(gè)組成范圍分成兩個(gè)區(qū)域，曲線內(nèi)是兩相區(qū)，曲線外是單相區(qū)或均相區(qū)。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，兩個(gè)液層稱為共軛相， 聯(lián)結(jié)共軛液相組成坐標(biāo)的直線稱為聯(lián)結(jié)線。精選課件2、輔助曲線和臨界混溶點(diǎn)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有限，三角形相圖中的有限條聯(lián)結(jié)線不能滿足萃取操作的需要時(shí)，

6、可借助輔助曲線確定任一點(diǎn)的平衡關(guān)系。輔助曲線也可稱為共軛曲線 。輔助曲線和溶解度曲線的交點(diǎn)K就是臨界混溶點(diǎn) 。K點(diǎn)將溶解度曲線分為兩部分，靠近溶劑S一側(cè)為萃取相部分，靠近原溶劑B一側(cè)為萃余相部分 。利用輔助曲線就可以從已知的液相組成確定與其呈平衡的另一液相組成。 精選課件在一定溫度下，三元物系的溶解度曲線、聯(lián)結(jié)線、輔助曲線及臨界混溶點(diǎn)的數(shù)據(jù)都是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，也可從手冊(cè)或文獻(xiàn)中查得。3、分配系數(shù)和分配曲線1) 分配系數(shù)分配系數(shù)是指在一定溫度下，某組分在互相平衡的E相與R相中的組成之比 。精選課件萃取相E中組分A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 萃余相R中組分A、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 kA值越大，萃取分離的效果越好。不同

7、物系具有不同的分配系數(shù)kA值；同一物系，kA值隨溫度而變，在恒定溫度下，kA值隨溶質(zhì)A的組成而變。只有在溫度變化不大或恒溫條件下kA值才可近似看作常數(shù)。2 ) 分配曲線將共軛相中溶質(zhì)A的平衡組成直接標(biāo)繪在直角坐標(biāo)中，或?qū)⑷切蜗鄨D中溶質(zhì)A的平衡組成轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)中，就能獲得分配曲線 。分配曲線實(shí)際上表達(dá)了溶質(zhì)A在兩相的平衡關(guān)系。精選課件由于分配系數(shù)大于1 ，故分配曲線位于對(duì)角線的上側(cè)。4、溫度對(duì)相平衡關(guān)系的影響 通常物系的溫度升高，各組分的溶解度增大，兩液相的互溶度增大，單相區(qū)擴(kuò)大，兩相區(qū)縮小，溶解度曲線的形狀和聯(lián)結(jié)線斜率都發(fā)生改變，不利于萃取操作。 精選課件精選課件4.2.3 、杠桿規(guī)則質(zhì)量

8、分別為R和E的兩種三元混合物兩者混合后形成的新的混合物MM點(diǎn)稱為R、E點(diǎn)的和點(diǎn)。R點(diǎn)稱為M、E點(diǎn)的差點(diǎn)。E點(diǎn)稱為M、R點(diǎn)的差點(diǎn)。 精選課件注意：圖中R、E代表液相組成的坐標(biāo)，而杠桿規(guī)則中的R、E代表液相的質(zhì)量或質(zhì)量流量。若于A、B二元料液F中加入純?nèi)軇㏒，則混合液總組成的坐標(biāo)點(diǎn)M點(diǎn)沿SF線而變，具體位置有杠桿規(guī)則確定。精選課件ASFMERER萃取過(guò)程在三角相圖上的表示精選課件4.2.4 萃取劑的選擇 萃取劑的性質(zhì)直接影響萃取操作的經(jīng)濟(jì)性，因此選擇適宜的萃取劑是萃取操作的關(guān)鍵。1、萃取劑的選擇性和選擇性系數(shù)萃取操作中要求萃取劑對(duì)溶質(zhì)具有較大的溶解度，對(duì)其它組分具有較小的溶解度。這種選擇性的大小或

9、選擇性的優(yōu)劣通常用選擇性系數(shù)衡量。（脫除溶劑后，A ，B組分含量比不變。）或精選課件選擇性系數(shù) 類似于蒸餾過(guò)程的相對(duì)揮發(fā)度 ，反映了A、B組分溶解于溶劑S的能力差異。對(duì)于萃取操作， 越大，分離效果越好，應(yīng)選擇 遠(yuǎn)大于1的溶劑。若=1 或 即萃取后脫除溶劑的萃取液和萃余液具有相同的組成，且等于原料液的組成，說(shuō)明原料液經(jīng)過(guò)萃取操作組成未發(fā)生變化，因此該萃取過(guò)程沒(méi)有分離效果。所以接近于1，萃取操作的分離能力很差，此類溶劑不宜選擇用于萃取操作。 精選課件2、萃取劑S與原溶劑B的互溶度 萃取劑與原溶劑的互溶度越小，兩相區(qū)越大，萃取操作的范圍越大。精選課件3、萃取劑回收難易與經(jīng)濟(jì)性 萃取過(guò)程萃取劑的回收費(fèi)

10、用是整個(gè)操作的一項(xiàng)關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此有些溶劑盡管其它性能良好，但由于較難回收而被棄用。溶劑的回收一般采用蒸餾的方法。若溶質(zhì)組分不宜揮發(fā)或揮發(fā)度較低，常采用蒸發(fā)、閃蒸等方法。4、萃取劑的其他物性 影響萃取過(guò)程的主要物理性質(zhì)有液-液兩相的密度差、界面張力和液體粘度等 。精選課件兩相密度差大，有利于兩相的分散和凝聚，促進(jìn)兩相相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若界面張力較小，有利于分散，不利于凝聚，表面張力過(guò)小，液體易乳化，不宜兩相分離。 界面張力較大，有利于凝聚，不利于分散，相際接觸面減少 。粘度較低時(shí)，有利于兩相的混合和傳質(zhì)，還能降低能耗。此外，萃取劑應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，不宜分解、聚合或和其它組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 P202

11、例4-1 （重點(diǎn)） 精選課件4.3 萃取過(guò)程的計(jì)算液-液萃取操作設(shè)備分級(jí)接觸式萃取中理論級(jí)：如果單級(jí)萃取操作能使兩相達(dá)到相平衡，形成互呈平衡的液-液兩相，這樣的萃取接觸設(shè)備稱為一個(gè)理論級(jí)。（類似蒸餾中的理論板）精選課件注意：實(shí)際接觸級(jí)的分離能力很難達(dá)到理論級(jí)的分離能力，因此理論級(jí)是一種理想狀態(tài)，實(shí)際需要的級(jí)數(shù)等于理論級(jí)數(shù)除以級(jí)效率。（級(jí)效率目前尚無(wú)準(zhǔn)確的理論計(jì)算方法，一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定）萃取過(guò)程計(jì) 算（已知平衡關(guān)系、原料液的處理量及組成)設(shè)計(jì)型計(jì)算:規(guī)定了各級(jí)溶劑的用量及組成，要求計(jì)算達(dá)到一定分離程度所需的理論級(jí)數(shù) 。操作型計(jì)算：已知萃取設(shè)備的理論級(jí)數(shù)，要求估算經(jīng)該設(shè)備萃取后所能達(dá)到的分離程度。

12、 精選課件 4-3-1 單級(jí)萃取計(jì)算 單級(jí)萃取是指原料液F和溶劑S只進(jìn)行一次混合、傳質(zhì)，具有一個(gè)理論級(jí)的萃取分離過(guò)程 。特點(diǎn)：1.原料液與溶劑一次性接觸；2.萃取相與萃余相相互平衡；3.生產(chǎn)中大多是間歇操作。 計(jì)算步驟如下： （1）由已知的相平衡數(shù)據(jù)在等腰直角三角形坐標(biāo)圖中作出溶解度曲線和輔助線 ；（2）根據(jù)原料液的組成確定F點(diǎn)，根據(jù)萃取劑的組成確定S點(diǎn)（若為純?nèi)軇?，則是頂點(diǎn)），連結(jié)點(diǎn)F、S，則原料液與萃取劑之混合液的組成點(diǎn)M必在FS聯(lián)線上。 精選課件（3）由已知的萃余相組成，在圖上確定出R點(diǎn)，再利用輔助線求得與之平衡的E點(diǎn)，作R與E的連結(jié)線，RE線與FS線的交點(diǎn)即為混合液的組成點(diǎn)M。（4）由

13、物料衡算和杠桿定律求出各流股的量 。（重點(diǎn)）精選課件（重點(diǎn)）注意：上述諸式中各線段的長(zhǎng)度及各股物流的組成均可由三角形相圖中讀出。在單級(jí)萃取操作中，對(duì)應(yīng)一定的原料液量，存在兩個(gè)極限萃取劑用量，在此二極限用量下，原料液與萃取劑的混合液組成點(diǎn)恰好落在溶解度曲線上 。最小溶劑用量 （G點(diǎn)對(duì)應(yīng)的萃取劑用量 ）最大溶劑用量 （H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的萃取劑用量） 精選課件單級(jí)萃取的萃取劑用量范圍 ：例 某A、B、S三元體系的溶解度曲線如附圖所示。用純?nèi)軇㏒對(duì)A、B兩組分混合液進(jìn)行單級(jí)萃取。原料液中溶質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3，處理量為100kg，要求萃余液中溶質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.1。在操作范圍內(nèi)分配系數(shù)kA為1.8，試

14、求：（1）純?nèi)軇㏒的用量；（2）組分A的萃取率 。 精選課件4-2-2多級(jí)錯(cuò)流萃取多級(jí)錯(cuò)流萃取實(shí)際上就是多個(gè)單級(jí)萃取的組合。一、流程溶劑S分別從各級(jí)加入，原料液F依次通過(guò)各級(jí)和溶劑接觸，經(jīng)多次萃取，原料液作為萃余相從末級(jí)排出，各級(jí)排出的萃取相收集在一起進(jìn)行脫溶劑操作，回收的溶劑可循環(huán)使用。 精選課件精選課件二 特點(diǎn)萃取相溶質(zhì)的回收率較高，溶劑耗量較大，溶劑回收負(fù)荷增加,設(shè)備投資大。三 計(jì)算（）設(shè)計(jì)型計(jì)算已知原料液的處理量F及組成xF（生產(chǎn)工藝確定）規(guī)定各級(jí)溶劑用量Si和組成S0，求達(dá)到一定的分離要求所需的理論級(jí)數(shù)。（）操作型問(wèn)題已知多級(jí)錯(cuò)流萃取設(shè)備的理論級(jí)數(shù)N，計(jì)算通過(guò)該設(shè)備的萃取操作，原料液

15、所能達(dá)到的分離程度。 精選課件設(shè)計(jì)型計(jì)算 （圖解法）求達(dá)到一定的分離要求所需的理論級(jí)數(shù)注意：各級(jí)溶劑用量可以相等也可以不相等。但可以證明，當(dāng)各級(jí)溶劑用量相等時(shí)，達(dá)到一定分離程度所需的總?cè)軇┯昧孔钌佟?P208 例4-3是操作型問(wèn)題，求經(jīng)過(guò)三級(jí)萃取所達(dá)到的分離效果。精選課件四、直角坐標(biāo)圖解法在操作條件下，若萃取劑S與稀釋劑B互不相溶，用直角坐標(biāo)圖更為方便。萃取相中只有A、S兩組分，質(zhì)量比 Y(Kg A/Kg S)萃余相中只有A、B兩組分，質(zhì)量比 X(Kg A/Kg B)精選課件 設(shè)每一級(jí)溶劑加入量S相等，則每一級(jí)溶劑量S和稀釋劑量B均可視為常數(shù)。對(duì)第一萃取級(jí)作溶質(zhì)A的物料衡算整理可得：同理，對(duì)第

16、n級(jí)物料衡算操作線方程根據(jù)理論級(jí)的假設(shè)，離開任一級(jí)的Yn與Xn處于平衡狀態(tài)故（ Xn、Yn）點(diǎn)位于分配曲線上，即操作線與分配曲線交點(diǎn)。可以圖解計(jì)算P210精選課件XY0XFYSX1X2X4X3Y1Y2Y3Y4斜率=-B/S分配曲線精選課件4-3-2 多級(jí)逆流接觸萃取的流程和計(jì)算一、 流程原料液F從第一級(jí)進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)各級(jí)萃取，成為各級(jí)的萃余相，其溶質(zhì)組成逐級(jí)降低，溶劑S從末級(jí)第N級(jí)進(jìn)入系統(tǒng)，依次通過(guò)各級(jí)與萃余相逆相接觸，進(jìn)行萃取，使得萃取相中的溶質(zhì)組成逐級(jí)提高，最終獲得的萃取相E1和萃余相RN通過(guò)脫溶劑塔I、II脫除溶劑，并返回系統(tǒng)循環(huán)使用。二、特點(diǎn)連續(xù)逆流操作，混合物可分離程度較高。精選課件

17、三 計(jì)算 設(shè)計(jì)型問(wèn)題已知所用溶劑的組成S0、原料液量F和組成Xf ,在選 定溶劑用量S或溶劑比S/F的條件下，規(guī)定分離要求，即最終萃余相中溶質(zhì)組成XN，求所需理論級(jí)數(shù)N。精選課件 組分B和S部分互溶時(shí)的圖解計(jì)算法步驟（1）根據(jù)操作條件下的平衡數(shù)據(jù)在三角形坐標(biāo)圖上繪出溶解度曲線和輔助曲線；（2）根據(jù)原料液和萃取劑的組成，在圖上定出F、S（圖中是采用純?nèi)軇儆扇軇┍萐/F按杠桿定律在FS聯(lián)線上定出和點(diǎn)M的位置；（3）由規(guī)定的最終萃余相組成在圖上定出點(diǎn)RN，連接RN、M并延長(zhǎng)與溶解度曲線相交于E1點(diǎn)，此點(diǎn)是最終萃取相的組成點(diǎn)。根據(jù)杠桿定律可求出E1和Rn的量。注意E1和Rn并不是共軛相。精選課件

18、（4）應(yīng)用相平衡關(guān)系和物料衡算，用圖解法求理論級(jí)數(shù)。 在第一級(jí)與第N級(jí)之間作總的物料衡算 第一級(jí) 第二級(jí) 或或第n級(jí)操作點(diǎn)精選課件P214 例4-5精選課件4-2-4 微分接觸逆流萃取微分接觸式逆流萃取操作是萃取相和萃余相逆流微分接觸，通常在塔式設(shè)備中進(jìn)行 。塔式微分接觸逆流萃取設(shè)備的計(jì)算與吸收塔的計(jì)算類似。塔徑的尺寸取決于兩液相的流量及適宜的操作速度。塔高（兩液相接觸傳質(zhì)的有效塔高）的計(jì)算通常有兩種方法。 精選課件一、理論級(jí)當(dāng)量高度法這種方法是把微分接觸逆流萃取作為多級(jí)逆流萃取處理，先計(jì)算萃取所需的理論級(jí)數(shù)n，然后乘以理論級(jí)當(dāng)量高度即得塔高HETS是理論級(jí)當(dāng)量高度，m 理論級(jí)數(shù)n反映萃取分離

19、的難易或萃取過(guò)程要求達(dá)到的分離程度，HETS的大小由物系性質(zhì)、操作條件、和設(shè)備型式?jīng)Q定，可由實(shí)驗(yàn)獲得 。 二、傳質(zhì)單元法 假設(shè)組分B和S完全不互溶，則質(zhì)量比計(jì)算方便，若溶質(zhì)組成較低，在整個(gè)萃取段內(nèi)傳質(zhì)系數(shù)Kxa可視為常數(shù)，則精選課件萃余相的總傳質(zhì)單元數(shù)可用圖解積分法求得，當(dāng)分配曲線為直線時(shí)，又可用對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和解析法計(jì)算。P222精選課件超臨界氣體萃取簡(jiǎn)介處于超臨界條件下的氣體對(duì)于液體和固體具有顯著的溶解能力，而且隨著壓力和溫度的變化，溶解能力可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。用超臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)的氣體為溶劑，使之與液體或固體原料接觸，萃取溶質(zhì)，再將萃取液分離成溶質(zhì)和溶劑的操作稱為超臨界氣體萃

20、取。超臨界氣體又稱為超臨界流體，該流體屬高密度氣體或超高壓氣體。超臨界氣體萃取的主要特點(diǎn)是在被分離物中加入一種惰性氣體，使其處于臨界溫度和壓力以上，即成為所謂的超臨界氣體，這時(shí)的載氣盡管處于很高壓力之下，也不能凝縮成為液體，而是始終保持氣體狀態(tài) 。精選課件這種條件下，盡管溫度不高，卻有大量的難揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)入氣相，與該物質(zhì)在同溫度下的蒸汽壓相比高出105106倍。倘若將這種富集了難揮發(fā)物質(zhì)的載氣壓力降低，難揮發(fā)物質(zhì)將從氣相凝析出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了溶質(zhì)和氣體溶劑的分離。 臨界或臨界點(diǎn)附近的純物質(zhì)常被作為溶劑使用。如二氧化碳具有密度高、不燃性、無(wú)極性、無(wú)毒、安全、價(jià)格低廉和易于獲得等優(yōu)點(diǎn)，非常適宜用作超

21、臨界萃取的溶劑。超臨界氣體具有氣體和液體的中間性質(zhì)，粘度約為液體的百分之一，擴(kuò)散系數(shù)約是液體的一百倍，因此萃取速度比用液體作溶劑時(shí)更有利。精選課件超臨界萃取特點(diǎn)：（1） 超臨界萃取過(guò)程操作壓力較高。（2）超臨界萃取操作溫度一般較低。超臨界氣體可以在常溫或不太高的溫度下溶解或選擇性溶解相當(dāng)難揮發(fā)的物質(zhì)，因此適用于熱敏性和易揮發(fā)物質(zhì)的分離。（3） 超臨界氣體的溶解能力與其密度有關(guān)，隨密度增加而提高，當(dāng)密度恒定時(shí)，則隨溫度升高而增大。（4） 降低超臨界相的壓力，可以將其中難揮發(fā)物質(zhì)凝析出來(lái)。 （5)超臨界氣體兼有液體和氣體的特點(diǎn)，其萃取效率一般要高于液體萃取，更重要的是它不會(huì)引起被萃取物質(zhì)的污染，而

22、且無(wú)需進(jìn)行溶劑蒸餾。 精選課件 超臨界萃取研究始于20世紀(jì)60年代，作為新的分離技術(shù)，正式應(yīng)用于70年代。目前，在化學(xué)工業(yè)，主要應(yīng)用于廢水中微量有機(jī)物的去除、共沸混合物分離、有機(jī)化學(xué)品的制取等。在醫(yī)藥工業(yè)及香料工業(yè)的應(yīng)用有藥品中有效成分的萃取，脂肪質(zhì)的分離精制、天然香料的萃取、煙草脫尼古丁等。在食品工業(yè)中，用于植物油的萃取，咖啡和茶的脫咖啡因、天然色素的萃取等 。例 從咖啡豆中脫除咖啡因，傳統(tǒng)工藝是用二氯乙烷萃取咖啡因，但選擇性較差，并產(chǎn)殘存的溶劑不易除盡。利用超臨界CO2進(jìn)行萃取可以很好解決上述問(wèn)題。精選課件水CO2萃取塔水洗塔蒸餾塔脫氣咖啡豆CO2+咖啡因咖啡因90 、1622MPa精選課

23、件第三節(jié) 液-液萃取設(shè)備1萃取設(shè)備的基本要求 對(duì)萃取設(shè)備的基本要求是為萃取操作提供適宜的傳質(zhì)條件。首先為了使溶質(zhì)更快的從原料液進(jìn)入萃取劑中，應(yīng)使兩相充分有效地接觸并伴有較高程度的湍流。通常萃取過(guò)程中一個(gè)液相為連續(xù)相，另一個(gè)液相以液滴的形式分散在連續(xù)的液相中，稱為分散相，液滴表面即為兩相接觸的傳質(zhì)面積。顯然液滴越小，兩相的接觸面積就越大，傳質(zhì)也就越快。因此，分散的兩相必須進(jìn)行相對(duì)流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)液滴聚集與兩相分層。同樣分散相液滴越小，兩相的相對(duì)流動(dòng)越慢，聚合分層越困難。因此，上述兩個(gè)基本要求是互相矛盾的，所以在進(jìn)行萃取設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮確定適宜的方案。 精選課件2萃取設(shè)備的分類（1）按兩相接觸方

24、式分類 萃取設(shè)備分為逐級(jí)接觸式和微分接觸式。逐級(jí)接觸式設(shè)備，兩相逐級(jí)接觸傳質(zhì)，濃度是階躍式變化，逐級(jí)接觸式操作可用于間歇操作，亦可用于連續(xù)操作。微分接觸式設(shè)備，兩相連續(xù)接觸傳質(zhì)，因此，兩相組成連續(xù)變化，微分接觸式操作一般用于連續(xù)操作。（2）按外界是否輸入機(jī)械能分類 如果兩相密度差較大，兩相的分散和流動(dòng)僅依靠密度差即可實(shí)現(xiàn)，此設(shè)備是重力流動(dòng)設(shè)備，不需要外加功。如果兩相密度差較小，界面張力較大，液滴不易分散，就需借助外加能量，如攪拌、振動(dòng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)分散和流動(dòng)。 精選課件（3）按設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和形狀分類 萃取設(shè)備分為組件式和塔式。組件式多由單級(jí)萃取設(shè)備組合，根據(jù)需要可靈活增減。塔式萃取設(shè)備有板式塔、噴灑塔和填料塔等。此外還有一類設(shè)備是離心萃取設(shè)備。常用萃取設(shè)備簡(jiǎn)介1 混合-澄清槽混合-澄清槽問(wèn)世最早，目前仍廣泛使用。它由混