氣流式液液萃取的基本原理

時間：2024-12-23

一、基本概念
液-液萃取是分離均相液體混合物的單元操作之一。利用液體混合物中各組分在某溶劑中溶解度的差異，而達到混合物分離的目的。萃取屬于傳質(zhì)過程。本章主要討論雙組分均相液體混合物（A+B）的萃取過程。
所選用溶劑稱為萃取劑S，混合液中被分離出的組分稱為溶質(zhì)A，原混合液中與萃取劑不互溶或僅部分互溶的組分稱為原溶劑B。操作完成后所獲得的以萃取劑為主的溶液稱為萃取相E，而以原溶劑為主的溶液稱為萃余相R。除去萃取相中的萃取劑后得到的液體稱為萃取液E’，同樣，除去萃余相中的萃取劑后得到的液體稱為萃余液R’。
可見，萃取操作包括下列步驟：（1）原料液（A+B）與萃取劑的混合接觸；（2）萃取相E與萃余相R的分離；（3）從兩相中分別回收萃取劑而得到產(chǎn)品E’、R’。
二、萃取在工業(yè)生產(chǎn)中的應用
1．溶液中各組分的相對揮發(fā)度很接近或能形成恒沸物，采用一般精餾方法進行分離需要很多的理論板數(shù)和很大的回流比，操作費用高，設備過于龐大或根本不能分離。
2．組分的熱敏性大，采用蒸餾方法易導致熱分解、聚合等化學變化。
3．溶液沸點高，需要在高真空下進行蒸餾。
4．溶液中溶質(zhì)的濃度很低，用蒸餾方法能耗太大，經(jīng)濟上不合理。
液-液萃取技術的應用不限于以上幾個方面，而是有著廣泛的前景。萃取與蒸餾兩種分離方法可以互相補充。實踐證明，適當選用蒸餾或萃取，幾乎所有液體混合物都能有效而經(jīng)濟的實現(xiàn)組分間的分離。
三、液-液平衡關系
液-液萃取至少涉及三種物質(zhì)，即原料液中的溶質(zhì)A和原溶劑B，以及萃取劑S。加入的萃取劑與原料液（A+B）形成的三組分物系有三種類型。（1）溶質(zhì)A溶于原溶劑B及萃取劑S中，但萃取劑S與原溶劑B不互溶，形成一對不互溶的混合液；（2）萃取劑S與原溶劑B部分互溶，與溶質(zhì)A互溶，形成一對部分互溶的混合液；（3）萃取劑S不僅與原溶劑B部分互溶而且與溶質(zhì)A也部分互溶，形成兩對部分互溶的混合液。
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