液液萃取过程的条件有哪些?

发布于 2021-09-03 10:46

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简介

液液萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后,一个液相中的溶质经过物理或化学作用另一个液相,或在两相中重新分配的过程。如图所示。 

萃取操作示意图 

01

几个概念

1、 原溶液:欲分离的原料溶液,原溶液中欲萃取组份称为溶质A,其余称稀释剂B 。  2、 溶剂S:为萃取A而加入的溶剂,也称萃取剂   。        

3 、萃取相:原溶剂和稀释剂混合萃取后,分成两相,含溶剂S较多的一相;  

4 萃余相:主含稀释剂的一相           

5 、萃取液:萃取相脱溶剂后的溶液         

6、 萃余液:萃余相脱溶剂后的溶液

02

萃取过程的条件

1、两个接触的液相完全不互溶或部分互溶; 

2、溶质组分和稀释剂在两相中分配比不同; 

3、两相接触混合和分相;

4、溶剂S对A和B的溶解能力不一样,溶剂具有选择性,即 Ya/Yb > Xa/Xb

其中:

y表示萃取相内组分浓度;

x表示萃余相内组分浓度。

上式表明:

萃取相中A/B的浓度比值应大于萃余相中A/B的浓度比值。 

03

典型工业萃取过程

1、以醋酸乙酯为溶剂萃取稀醋酸水溶液中的醋酸,制取无水醋酸。

由于萃取相中含有水,萃余相中含有醋酸乙酯,所以萃取后产品和溶剂均须通过精馏分离实现。 

2、以醋酸丁酯为溶剂萃取青霉素产品。 

3、以环砜为溶剂从石油轻馏分中提取环烃;

4、以轻油为溶剂从废水中脱酚; 

5、以丙烷为溶剂从植物油中提取维生素。

04

萃取过程的经济性

1、混合物的相对挥发度下或形成恒沸物,用一般精馏方法不能分离或很不经济; 

2、混合物浓度很稀,采用精馏方法必须将大量稀释剂B气化,能耗国道; 

3、混合液含热敏性物质(如药物等),采用萃取方法精制可避免物料受热破坏。

05

萃取过程对萃取剂要求

① 选择性好; 

② 萃取容量大; 

③ 化学稳定性好:

④ 分相好;

⑤ 易于反萃取或精馏分离;

⑥ 操作安全、经济、毒性小

06

常用的工业萃取剂

醇类:异戊醇;仲辛醇;取代伯醇

醚类:二异丙谜;乙基己基继

酮类:甲基异丁基酮;环已酮

脂类:乙酸乙酯、乙酸戌酯、乙酸丁酯

磷酸脂类:己基磷酸二(2-乙基己基)酯、二辛                基磷酸辛酯、磷酸三丁酯

亚砜类:二辛基亚砜、二苯基亚砜、烃基亚             砜

羧酸类:肉桂酸、脂肪酸、月桂酸、环烷酸

磺酸类:十二烷基苯磺酸、三壬基茶磺酸

有机胺类:三烷基甲胺、二癸胺、三辛胺、                 三壬胺 

等等。

07

萃取在工业生产中的应用

1、溶液中各组分的相对挥发度很接近或能形成恒沸物,采用一般精馏方法进行分离需要很多的理论板数和很大的回流比,操作费用高,设备过于庞大或根本不能分离。

2、组分的热敏性大,采用蒸馏方法易导致热分解、聚合等化学变化。

3、溶液沸点高,需要在高真空下进行蒸馏。

4、溶液中溶质的浓度很低,用蒸馏方法能耗太大,经济上不合理。

结束

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