什么是萃取法? 萃取法的原理


什么是萃取法? 萃取法的原理

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1、萃取又称溶剂萃取或液-液萃取又称萃取,是利用体系中各组分在溶剂中溶解度的不同来分离混合物的单元操作 。即利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的差异,将溶质物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的方法 。广泛应用于化工、冶金、食品等行业,常用于石油炼制行业 。另外,萃取后分离两种不相溶的液体的操作称为液体分离 。方法:将不互溶(至多部分互溶)的萃取剂加入到待分离的溶液(料液)中,形成两个共存的液相 。利用原溶剂和萃取剂的溶解度(包括化学反应后的溶解)的差异,使它们在两个液相中不均匀分布,然后通过两个液相的分离来实现组分的分离 。如果用四氯化碳萃取碘的水溶液,碘几乎全部移动到四氯化碳中,碘可以从大量的水中分离出来 。最基本的操作是单级提取 。该方法在混合过程中,料液与萃取剂紧密接触,被萃取组分通过相间界面进入萃取剂,直至两相之间组分分布基本平衡 。然后静置沉降,分离成两层液体,即萃取剂转化的萃取液和料液转化的萃余液 。当单级萃取达到相平衡时,被萃取组分B的相平衡比称为分配系数K,即K=yB/xB,其中yB和xB分别为萃取液和萃余液中组分B的浓度 。浓度的表示方法应考虑组分的各种存在形式,按同一化学式计算 。如果料液中的另一组分D也被萃取,则组分B的分配系数与组分D的分配系数之比,即B对D的分离因子称为选择性系数,即当=KB KD=Yb XD/(XB YD) 1时,组分B优先被萃取;=1表示两组分在两相中具有相同的分布,因此用这种萃取剂不能实现两组分的分离 。单级萃取给定组分的萃取率(萃取液中被萃取组分的量与原料液中初始量的比值)较低,往往不能满足工艺要求 。为了提高提取率,可以采用各种方法:
【什么是萃取法? 萃取法的原理】2、多级错流萃取 。各级原料和萃余液与新鲜萃取剂接触,可达到较高的萃取率 。但萃取剂用量大,萃取液平均浓度低 。
3、多级逆流提取 。进料和萃取剂分别从级联(或板式塔)的两端加入,在级间逆流,最终成为萃余液和萃取液,各自从另一端离开 。液体和萃取剂分别经过多次萃取,所以萃取率高,萃取液中被萃取成分的浓度也高,这是工业萃取的常用工艺 。固定接地
4、连续逆流提取 。在微分接触萃取塔(见萃取设备)中,料液与萃取剂在逆流过程中的接触传质也是一种常见的工业萃取方法 。液体和萃取剂中,密度大的称为重相,密度小的称为轻相 。轻相从塔底进入,从塔顶溢出;重相从塔顶加入,从塔底引出 。萃取塔运行过程中,充满整个塔的液相称为连续相;另一种液相通常以液滴的形式分散在其中,称为分散相 。分散相在入塔时分散,出塔前凝聚分层,然后导出 。应该考虑塔的操作和技术要求来选择液体和萃取剂中哪一种是分散相 。此外,还有回流提取和fr