化工原理讲稿(下册)-应化第十一章萃取讲稿26讲课资料.ppt

1、A、B、S、E、R、E’、R’、F、xF、 xA、 yA、 X、Y、kA、β的含义？ 2、溶解度曲线？联结线（共轭线）？临界混溶点？ 辅助线？ 3、完全不互溶物系？部分互溶物系？;例题1;;第三节 萃取过程的计算 ;一、计算任务;二、单级萃取过程;Ⅰ 已知xF及F，规定萃余液组成x’，求S用量（包括E与R量及组成）。 Ⅱ 已知xF及F、 S用量，求萃余液组成x’ （包括E与R量及组成）;A;A; 原料量F及组成一定，增大S，M向S点靠近。;连接线如何影响;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系; ;二、单级萃取过程- 完全不互溶物系;例题2;相平衡数据表;F;三、多级错流萃取过程;三、多级错流萃取过程- 计算任务;A;三、多级错流萃取过程 –完全不互溶物系;给定S,NT求X;给定S,NT求X(Y0=0); ;例题3;;例题4;;1.52;;;四、多级逆流萃取;四、多级逆流萃取-计算任务;四、多级逆流萃取- 部分互溶物系;A;四、多级逆流萃取-说明;四、多级逆流萃取-说明;四、多级逆流萃取-说明; ①在三角形相图和y - x直角坐标图上作出溶解度曲线及分配曲线。 ②根据原料液组成xF、溶剂组成y0，规定的最终萃余相组成x及溶剂比S/F，在三角形相图上定出操作点△。 ③自操作点引出若干条操作线，与溶解度曲线交于点Ri-1、Ei，其组成分别为xi-1 、yi，相应的可以在直角坐标图上定出操作点（xi-1，yi)，将若干个操作点相连，即可得到操作线。 ④从点（xF ，y1)出发，在操作线与分配曲线依次作梯级直至达到某一梯级所对应的萃余相组成等于或小于规定的萃余相组成为止，所得梯级数即为所需要的理论级数。 ;三、多级逆流萃取过程 ;A;①作过进料点F的平衡联结线，与RN S的延长线的交点作为最小萃取剂比下的操作点△min，与溶解度曲线的两个交点分别为Rmin和Emin。 ②联结直线RN Emin和直线FS,其交点Mmin为最小萃取剂用量Smin与原料液F的和点，则最小萃取剂比为 ;四、多级逆流萃取- 完全不互溶物系(图解法）;四、多级逆流萃取- 完全不互溶物系(图解法）;四、多级逆流萃取- 完全不互溶物系(图解法）; 如XF、Yo给定，规定了最终萃余相组成XN，则操作线上的点(XN，Yo)点就确定了。此时，如减小萃取剂比S/F，则操作线斜率增大，操作线靠近分配曲线，所需要的理论级数增多。当萃取剂比减小到使操作线上的进料点F或其他某一点与分配曲线相交时，所需要的理论级数为无穷多，这时操作线的斜率为最大，而萃取剂比则为最小萃取剂比(S/F)min。 ;;图解示例如下： ;1.分配系数K逐级变化时的计算法;第1级溶质A的物料平衡为 ;第2级溶质A的物料平衡为;经类似的推导可得第3级的萃余相组成X3为 ;令 和 ，则 ; 如为纯萃取剂(即Y0＝0)时，则计算最终萃余相和萃取相中溶质组成为: ;2．各级分配系数K为常数时的计算法 ;若为纯萃取剂，即Y0＝0，则计算最终萃余相组成的公式分别为 ;用25℃的纯水为萃取剂，从丙酮—氯仿溶液中萃取丙酮。原料液中丙酮的组成为0.4(质量分率，下同)，操作时的萃取剂比为最小萃取剂比的2倍。今采用多级逆流萃取操作以使最终萃余相中丙酮的组成不大于0.11，求所需要的理论级数。物系的平衡数据列于表11-4。 ;; 解：(1)按表11-4中的平衡数据绘制出三角形相图，并以xF＝0.44和 xN＝0.11在三角形相图上确定F点和RN点。 ;则实际操作萃取比为;如图11-31(b)所示，联结直线FS。由于F+S＝M，则 ;; 例5：例11-4中萃取系统，原料液中丙酮的组成和实际操作的萃取剂比不变，欲将最终萃余相中丙酮的组成降至0.05。(质量分率)，试求所需要的理论级数。;;;Thanks