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萃取方法
向待分離溶液(料液)中加入與之不相互溶解(至多是部分互溶)的萃取劑,形成共存的兩個液相。利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度(包括經(jīng)化學反應后的溶解)的差別,使它們不等同地分配在兩液相中,然后通過兩液相的分離,實現(xiàn)組分間的分離。如碘的水溶液用四氯化1碳萃取,幾乎所有的碘都移到四氯化1碳中,碘得以與大量的水分開。(每單位體積物料需多少單位體積溶劑才能完全萃取出有效成份)3、開啟攪拌機,把攪拌機調(diào)到80~120轉(zhuǎn)/分(由慢到快調(diào)節(jié),參見變頻器說明書)。
基本的操作是單級萃取。它是使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸,讓被萃組分通過相際界面進入萃取劑中,直到組分在兩相間的分配基本達到平衡。然后靜置沉降,分離成為兩層液體,即由萃取劑轉(zhuǎn)變成的萃取液和由料液轉(zhuǎn)變成的萃余液。萃取指的是從一種物質(zhì)中提純出東西而分液是指把一種物質(zhì)中的兩種或兩種以上的物質(zhì)分開2。單級萃取達到相平衡時,被萃組分B的相平衡比,稱為分配系數(shù)K,即:
K=yB/xB
式中yB和xB分別為B組分在萃取液中和萃余液中的濃度。濃度的表示方法需考慮組分的各種存在形式,按同一化學式計算。
若料液中另一組分D也被萃取,則組分B的分配系數(shù)對組分D的分配系數(shù)的比值,即B對D的分離因子,稱為選擇性系數(shù)α,即:
α=KB·KD=yB·xD/(xB·yD)
α>1時,組分B被優(yōu)先萃取;α=1表明兩組分在兩相中的分配相同,不能用此萃取劑實現(xiàn)此兩組分的分離。
萃取應用
萃取與其他分離溶液組分的方法相比,優(yōu)點在于常溫操作,節(jié)省能源,不涉及固體、氣體,操作方便。萃取在如下幾種情況下應用,通常是有利的:
①料液各組分的沸點相近,甚至形成共沸物,為精餾所不易奏效的場合,如石油餾分中烷烴與芳烴的分離,煤焦油的脫酚;
②低濃度高沸組分的分離,用精餾能耗很大,如稀醋酸的脫水;
③多種離子的分離,如礦物浸取液的分離和凈制,若加入化學品作分部沉淀,不但分離質(zhì)量差,又有過濾操作,損耗也大;
④不穩(wěn)定物質(zhì)(如熱敏性物質(zhì))的分離,如從發(fā)酵液制取青。萃取的應用,目前仍在發(fā)展中。元素周期表中絕大多數(shù)的元素,都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研制,工藝和操作條件的確定,以及流程和設(shè)備的設(shè)計計算,都是開發(fā)萃取操作的課題。
萃取塔
萃取塔(英文名稱extraction column)又名抽提塔,一種化學工業(yè)、石油煉制、環(huán)境保護等工業(yè)部門常用的液-液質(zhì)量傳遞設(shè)備。液-液萃取是質(zhì)量傳遞的一種方式,將混合物溶液中某一種或幾種化合物組分,用另外一種液體(稱作溶劑,與混合物溶液的溶劑互不相溶)將其提取出來,使其得到分離、富集、提純。這種過程稱作萃取、抽提、液-液萃取,溶劑萃取過程。所采用的設(shè)備叫做萃取器,有一次和多次萃取,有間隙和連續(xù)萃取過程之分,連續(xù)多次萃取采用的萃取器是一種塔式設(shè)備,稱為萃取塔。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是利用重力或機械作用使一種液體破碎成液滴,分散在另一連續(xù)液體中,進行液-液萃取。萃取塔工作原理當變速電機起動后,圓盤高速旋轉(zhuǎn),并帶動兩相一起轉(zhuǎn)動,因而在液體中產(chǎn)生剪應力。