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萃取應(yīng)用
萃取與其他分離溶液組分的方法相比,優(yōu)點(diǎn)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(yīng)用,通常是有利的:
①料液各組分的沸點(diǎn)相近,甚至形成共沸物,為精餾所不易奏效的場(chǎng)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(xué)品作分部沉淀,不但分離質(zhì)量差,又有過(guò)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(yīng)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(jì)計(jì)算,都是開(kāi)發(fā)萃取操作的課題。
工業(yè)萃取過(guò)程和經(jīng)濟(jì)性
1.以醋酸乙酯為溶劑萃取稀醋酸水溶液中的醋酸,制取無(wú)水醋酸。由于萃取相中含有水,萃余相中含有醋酸乙酯,所以萃取后產(chǎn)品和溶劑均須通過(guò)精餾分離實(shí)現(xiàn)。
2.以醋酸丁酯為溶劑萃取青產(chǎn)品。
3.以環(huán)砜為溶劑從石油輕餾分中提取環(huán)烴;
4.以輕油為溶劑從廢水中脫酚;
萃取過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性
1.混合物的相對(duì)揮發(fā)度下或形成恒沸物,用一般精餾方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì);
2.混合物濃度很稀,采用精餾方法必須將大量稀釋劑B氣化,能耗高;
3 混合液含熱敏性物質(zhì)(如等),采用萃取方法精制可避免物料受熱破壞。
溫度的影響
溫度對(duì)萃取效果的影響較為復(fù)雜,可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮:一方面,在一定壓力下,升高溫度;由于升高溫度作為萃取劑
CO2的分子間距增大,分子間作用力減小,密度降低,溶解能力相應(yīng)下降。另一方面,在一定壓力下,升高溫度被萃取物的揮發(fā)性增強(qiáng),分子的熱運(yùn)動(dòng)加快,分子間締和的機(jī)會(huì)增加,從而使溶解能力增大。因此,溫度對(duì)超臨界萃取率的影響應(yīng)綜合這兩個(gè)因素來(lái)考慮:升高溫度,分子的熱運(yùn)動(dòng)加快,分子的締和的機(jī)會(huì)增加,從而使溶解度的增加起了一定的主導(dǎo)作用。混合區(qū)由定子分隔成許多小室,在每個(gè)小室有裝置在同一轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤型混合攪拌器。在實(shí)際生產(chǎn)中,
超臨界CO2萃取的溫度控制為大于臨界溫度,但不宜太高,一般為31.5℃~85℃是較好操作溫度。