1、溶劑萃取分離2課件溶劑萃取分離2課件萃取化學基本概念萃取平衡 在萃取過程中，當被萃取物在單位時間內從水相轉入有機相的量與由有機相轉入水相的量相等時，在該條件下，萃取體系處于暫時的相對平衡。分配定律： 達到萃取平衡時，溶質在兩相中的濃度比。萃取化學基本概念萃取平衡萃取化學基本概念分配比和分配常數萃取化學基本概念分配比和分配常數萃取化學基本概念相比R分離系數萃取化學基本概念相比R污染控制過程中常用的萃取體系(1) 簡單分子萃取體系(2) 內絡鹽（金屬螯合）萃取體系(3) 離子締合萃取體系污染控制過程中常用的萃取體系(1) 簡單分子萃取體系單級萃取單級萃取是萃取分離中最簡單也是最常用的一種方法。單級

2、萃取是將一定體積的含有欲分離物質的水溶液與一定體積的有機相在一個容器中一次接觸混合、振搖，經過一定時間達到平衡，然后靜止、分層、分離。其特點是：設備簡單、操作簡便、快速。單級萃取單級萃取是萃取分離中最簡單也是最常用的一種方法。萃取分離技術單級萃取多級萃取錯流萃取逆流萃取分餾萃取萃取分離技術單級萃取多級萃取錯流萃取逆流萃取分餾萃取單級萃取單級萃取是萃取分離中最簡單也是最常用的一種方法。單級萃取是將一定體積的含有欲分離物質的水溶液與一定體積的有機相在一個容器中一次接觸混合、振搖，經過一定時間達到平衡，然后靜止、分層、分離。其特點是：設備簡單、操作簡便、快速。單級萃取單級萃取是萃取分離中最簡單也是最

3、常用的一種方法。適用范圍只適用于分配比（D）或分配系數（KD）大的萃取體系，只萃取一次或兩次便可達到完全萃取分離的目的。適用于未知體系的探索工作適用范圍只適用于分配比（D）或分配系數（KD）大的萃取體系，萃余液中被萃取物的濃度、萃取率 計算V0 、Va分別表示有機相、水相體積c、c1、c2 分別表示料液、萃余液、有機相中被萃取物的濃度。分 配 比：D=c2/c1物料平衡：cVa=c1Va+c2V0 cVa=c1Va+c1DV0萃余液中被萃取物的濃度、萃取率 計算V0 、Va分別表示有萃余液中被萃取物的濃度：萃取率E：萃余液中被萃取物的濃度、萃取率 計算萃余液中被萃取物的濃度：萃余液中被萃取物的

4、濃度、萃取率 計多級萃取使含有被分離物質的水相與有機相多次接觸，進行萃取的工藝叫做多級萃取或叫做串級萃取。按兩相接觸方式不同，可分為： 錯流萃取 逆流萃取 分餾萃取多級萃取使含有被分離物質的水相與有機相多次接觸，進行萃取的工錯流萃取示意圖F料液 R萃余液S有機溶劑 E萃取液1錯流萃取錯流萃取示意圖1錯流萃取1錯流萃取 把有機溶劑加到被處理的料液中去，經混合達到平衡，分層澄清，把有機萃取相分出，并把萃余相再一次用新有機溶劑處理，反復進行，使有機相與水相多次重復平衡，直到萃余相達到規定的濃度。S1S2SE12n1錯流萃取 把有機溶劑加到被處理的料液中去，經混萃余液中被萃取物的濃度萃余液中被萃取物的

5、濃度總萃取率E錯流萃取的總萃取率與分配比D、相比R及萃取級數有關。因此，只要分配比適當，經多級萃取可達到幾乎完全的萃取。總萃取率E錯流萃取的總萃取率與分配比D、相比R及萃取級數有關錯流萃取的特點方法簡單，得到的萃余液較純，萃取級數越多，萃取效率越高。缺點：消耗的有機溶劑量大，并且相應得到多份萃取液，使得后續反萃和回收的工作量加大。錯流萃取的特點方法簡單，得到的萃余液較純，萃取級數越多，萃取2逆流萃取 在萃取過程中，將欲被分離的水溶液固定從一個方向輸入，將有機相從相反方向輸入，形成對流萃取，這個過程稱為逆流萃取。多級逆流萃取流程圖2逆流萃取 在萃取過程中，將欲被分離的水溶液固定目前國內應用最普遍

6、的是混合澄清槽設備Ei+1yi+1E1y1xFFxiRi1i目前國內應用最普遍的是混合澄清槽設備Ei+1E1xFxi1i通常用逆流萃取的目的是要把料液中易萃組分A極大限度地萃入有機相，使萃余液得到較純的難萃組分B。生產中關心的是難萃組分B的純度及收率。通常用逆流萃取的目的是要把料液中易萃組分A極大限度地萃入有機萃余液中難萃組分B的純度b萃余液中難萃組分B的純度b溶劑萃取分離2課件同理可得： 表示經過n級萃取后，萃余液中被萃取物的殘留量與料液中被萃取物的量的比值。b稱為純化倍數，表示經過n級逆流萃取后，難萃取組分B純度提高的倍數。同理可得： 萃取級數n：萃取級數n：溶劑萃取分離2課件逆流萃取的特

7、點合理使用有機溶劑，克服了錯流萃取的缺點；多級逆流萃取的效果好，特別適用于分配比或分離系數較小的物質的分離；在工業上又廣泛的應用。缺點：從開始進行逆流萃取起，要經過一段相當長的時間后，整個萃取體系才能達到平衡，萃取條件一定時，萃取級數越多，達到平衡狀態所需的時間越長。逆流萃取的特點合理使用有機溶劑，克服了錯流萃取的缺點；多級逆3分餾萃取分餾萃取是在逆流萃取流程中增加洗滌段，即把經過多級逆流萃取后排出的難萃組分洗滌下來，從而使出口的有機相中易萃組分的純度大大提高。如果分餾萃取條件控制得好，級數足夠多，那么就可同時獲得兩個高純度、高收率的產品，因此，分餾萃取被廣泛應用于工業生產中。洗滌段逆流萃取段

8、3分餾萃取分餾萃取是在逆流萃取流程中增加洗滌段，即把經過多級污染物的萃取處理隨著環境科學的發展，溶劑萃取法在治理環境污染方面已顯示出其獨特的功效。 含重金屬污染物的處理 含酚廢水的萃取處理污染物的萃取處理隨著環境科學的發展，溶劑萃取法在治理環境污染溶劑萃取法的優點與其它分離法相比：方法簡單提取與分離效率高生產能力大分離效果好生產過程易于實現自動化與連續化易于掌握回收效率高試劑耗量少設備簡單溶劑萃取法的優點與其它分離法相比：易于掌握含重金屬污染物的萃取過程含鉻和銅污泥處理電鍍廠廢水中常含鉻及少量有價金屬，如銅、鋅、鎘等。處理過程及原理：（1）采用高錳酸鉀，硫酸進行氧化酸溶，反應如下：反應完全后過

9、濾，濾液進行萃鉻。含重金屬污染物的萃取過程含鉻和銅污泥處理（2）鉻的萃取用三烷基胺（N235）作萃取劑進行萃鉻，再用溫水、稀硫酸、稀鹽酸洗滌少量夾帶的Fe、Mn等雜質，反應如下：含鉻和銅污泥處理（2）鉻的萃取含鉻和銅污泥處理（3）鉻的反萃用NaOH作為反萃劑，反萃相比2:1，溫度30-40C；得到的反萃液用濃縮結晶法處理：先用30%H2SO4調pH至2-3，經二次濃縮結晶，使Na+以硫酸鹽形式結晶，即可得到重鉻酸鈉溶液或晶體。該方法使鉻的回收率達到96%。含鉻和銅污泥處理（3）鉻的反萃含鉻和銅污泥處理（4）銅的萃取回收 工業含銅廢水主要來自金屬加工廠，如銅板酸洗液中銅含量可達60-80mg/l

10、。 假如每個工廠每天排出30噸這種含銅廢水，每年損失銅約20噸左右。 銅的回收采用的萃取劑一般為羥肟類萃取劑，如N510（2-羥基-5-仲辛基-二苯甲酮肟）。 N510對銅有很好的選擇性，萃取反應為：含鉻和銅污泥處理當有機相含銅達到一定濃度后，用1.5-2.5mol/l硫酸溶液反萃，再將反萃液蒸發結晶出CuSO45H2O，銅的回收率可達84%。（4）銅的萃取回收含鉻和銅污泥處理當有機相含銅達到一定濃度后含酚廢水的萃取處理含酚廢水的來源相當廣泛，焦化廠、煤氣廠、煉油廠、化工廠、制藥廠等一般都有含酚廢水的產生。如果排入江河，對水生生物、農作物、人都有危害。溶劑萃取是常用的萃取脫酚方法，適合于從高濃度含酚廢水中（酚濃度1000mg/l）回收酚，可同時回收揮發酚和不揮發酚。常用的萃取劑主要有苯、重苯、重溶劑油、取代乙酰胺N503，異丙醚等，其中N503萃取劑具有效率高、損耗低、無毒、水溶性小、長期運轉不易老化等優點。 目前國內一般均采用萃取加生化或萃取加吸附等多級 回收治理方法。含酚廢水的萃取處理含酚廢水的來源相當廣泛，焦化廠、煤氣廠、煉含含酚廢水的萃取處理N503萃取劑脫酚處理原理：N503N,N（1-甲庚基）乙酰胺與酚形成分子間氫鍵締合物。含含酚廢