一、萃取过程的流程

（一）问题导入

明确指出萃取分离的对象和条件，如何根据组分溶解性的差异实现混合物分离是萃取方法能否广泛应用的核心问题，从而引出萃取操作的重要性和实践意义。

（二）分析问题

思考：结合目前化工工业实际，提出为什么要做萃取，怎么进行萃取操作，用什么设备来完成？

总结学生回答并进行引导

1. 单级萃取

萃取操作设备分类：分级接触式、连续接触式。主要讨论：分级接触式萃取过程的计算；

（1）理论级假设：在分级接触式萃取过程计算中，无论是单级还是多级萃取操作，均假设各级为理论级，离开每级的E相和R相互为平衡。

萃取操作中的理论级概念和蒸馏中的理论板相当。

（2）级效率：一个实际萃取级的分离能力达不到一个理论级，两者的差异用级效率校正。

目前，关于级效率的资料不多，一般需结合具体的设备型式通过实验测定。

单级萃取流程如前面的图4-1所示，操作可以连续，也可以间歇。

操作方式：间歇操作时，各股物料的量均以kg表示，连续操作时，用kg/h表示。

2. 萃取过程在三角形相图上的表示

单级萃取操作可在三角形相图上予以表达,图4-12

（1）混合

①如将定量的纯溶剂 S 加入A、B两组分的原料液 F 中，混合液的组成点M 应在FS上，

②M点的位置由杠杆规则确定。

③当溶剂量为SR(或SE)时，使得和点MR (或ME)正好落在溶解度曲线上，这时混合液只有一个相，两种情况下料液均不能分离。

④适宜的溶剂用量应在SR及SE之间，使混合液组成点M位于两相区内。

（2）分层

①当F、S经充分混合后，混合液沉降分层得到平衡的E相和R相。

②确定E、R：利用辅助曲线用试差作图法作过M点的联结线ER，得到E点和R点。

③E相和R相的数量关系：用杠杆规则求算。（3）脱溶剂（8个要点）：  ①若从E相和R相中脱除全部溶剂则得到萃取液E '和萃余液R'。

②延长SE和SR线，分别与AB边交于点E'及点R'，即为该两液体组成的坐标位置。

③E'和R'的数量：由杠杆规则确定。

 ④由图4-12，单级萃取效果取决于R'及E'的位置。

⑤最高组成y'_max：若从顶点S作溶解度曲线的切线SE_max，延长与AB边交于E'_max，该点代表在一定条件下可能得到的最高组成 y'_max的萃取液。

3.单级萃取的计算

在单级萃取操作中，①一般需将组成为x_F的定量原料液F进行分离，②规定萃余相组成为x_R，③要求计算：溶剂用量S、萃余相及萃取相的量（E、R）以及萃取相组成 y_E。

已知：原料量 F 、原料组成 x_F  

      溶剂组成  y_S

规定：萃余相组成  x_R

计算：萃取剂量 S

      萃取相量 E 、组成  y_E

      萃余相量 R

      萃取液量 E'、组成 y'_E

      萃余液量 R'、组成 y'_R

图解法

①根据xF及xR在图4-14(b)上确定点F、点R；

②过点R作联结线与FS线交于M点,与溶解度曲线交于E点。

③图中E'及R'点为从E相及R相中脱除全部溶剂后的萃取液及萃余液组成坐标点

④各流股的组成可从相应点直接读出。

对图4-14(a)作总物料衡算

     F + S = E + R = M   (4-6)

各流股的量由杠杆定律求得