第九章 浸出與萃取

第九章浸出和萃取本章學習目的與要求通過學習本章內(nèi)容，了解浸出的基本概念、浸出過程和浸出理論；了解常用的幾種浸出裝置及其工作原理。掌握浸出速率的計算方法，重點掌握浸出級數(shù)的求取方法。了解萃取的基本概念、萃取體系相平衡及操作原理，了解萃取劑的選擇原則，掌握萃取過程的基本計算，重點掌握完全不互溶體系的有關(guān)計算。了解超臨界萃取的基本原理、超臨界流體的特點，了解超臨界萃取的一般流程與應(yīng)用。9-1浸出浸出操作特點浸出過程原料預(yù)處理（破碎或切片）混合浸出分離9-1-1浸出理論浸出體系組成的表示方法浸出系統(tǒng)的平衡關(guān)系固液系統(tǒng)的三角相圖表示溢流與底流平衡關(guān)系的表達杠桿規(guī)則單級浸出過程的表示

9-1-2浸出速率與溶劑的條件影響浸出速率的因素9-1-3浸出操作的流程簡單浸出法多級接觸法并流多級接觸法逆流多級接觸法連續(xù)微分逆流接觸法

9-1-4浸出操作計算浸出級數(shù)的計算浸出所需的時間浸出器的大小溶劑的需要量浸出器的級數(shù)浸出級數(shù)的計算方法浸出級數(shù)的代數(shù)計算法

多級逆流浸出系統(tǒng)

浸出級數(shù)的三角形相圖計算法

三級逆流浸出

底流和溢流組成的表示求理論級數(shù)和實際級數(shù)9-1-5浸出裝置徑向流快速浸出機單級浸出罐圖豆式浸出機平轉(zhuǎn)式浸出機平轉(zhuǎn)浸出器9-2萃取液-液萃取的操作過程混合分離回收9-2-1液—液相平衡關(guān)系液液相平衡關(guān)系在三角相圖上的表示兩相區(qū)均相區(qū)溶解度曲線聯(lián)結(jié)線混溶點/分層點混合物的和點和差點ABSFRME輔助曲線和臨界混溶點分配系數(shù)和選擇性系數(shù)溫度對相平衡關(guān)系的影響溫度對溶解度的影響萃取過程在三角形相圖上的表示9-2-2萃取過程的計算單級萃取計算舉例解：（1）萃取液量與萃余液量的比值解析法：單級萃取的計算純?nèi)軇?，xF=0.3，選擇性系數(shù)為6，kA<1解：（2）溶劑比S/F是最小溶劑比（S/F）min多少倍？（用線段表示）多級錯流萃取S1S2SE12n多級逆流萃取流程圖SRSySEnynE3y3E2y2E1y1SExFFx1R1x2R2xn-1Rn-1xnRn12n萃取理論級的圖解法9-2-3萃取操作的設(shè)備混合澄清槽篩板塔篩板萃取塔是逐級接觸式萃取設(shè)備，依靠兩相的密度差，在重力的作用下，使得兩相進行分散和逆向流動。若以輕相為分散相，則輕相從塔下部進入。輕相穿過篩板分散成細小的液滴進入篩板上的連續(xù)相—重相層。液滴在重相內(nèi)浮升過程中進行液-液傳質(zhì)過程。穿過重相層的輕相液滴開始合并凝聚，聚集在上層篩板的下側(cè)，實現(xiàn)輕、重兩相的分離，并進行輕相的自身混合。當輕相再一次穿過篩板時，輕相再次分散，液滴表面得到更新。這樣分散、凝聚交替進行，直至塔頂澄清、分層、排出。而連續(xù)相重相進入塔內(nèi)，則橫向流過塔板，在篩板上與分散相即輕相液滴接觸和萃取后，由降液管流至下一層板。這樣重復(fù)以上過程，直至塔底與輕相分離形成重液相層排出。往復(fù)篩板塔往復(fù)篩板萃取塔的效率與塔板的往復(fù)頻率密切相關(guān)。當振幅一定時，在不發(fā)生液泛的前提下，效率隨頻率的增大而提高。往復(fù)篩板萃取塔可較大幅度地增加相際接觸面積和提高液體的湍動程度，傳質(zhì)效率高，生產(chǎn)能力大，在石油化工、食品、制藥等工業(yè)中應(yīng)用廣泛。波德式離心萃取器離心萃取器9-3超臨界流體萃取超臨界流體萃取的原理和特性超臨界流體的基本性質(zhì)密度粘度擴散系數(shù)超臨界CO2流體的基本性質(zhì)變化規(guī)律的特點選擇參數(shù)的重要依據(jù)

夾帶劑效應(yīng)增加溶解度

提高溶質(zhì)的分離因子

可用作反應(yīng)物

能改變?nèi)軇┑呐R界參數(shù)

增加溶質(zhì)溶解度對溫度、壓力的敏感程度

超臨界流體萃取的流程和應(yīng)用超臨界流體萃取的典型流程等溫法等壓法吸附法咖啡豆萃取

超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1萃取罐

2水洗塔

3蒸餾塔

4脫氣罐

1傳送罐

9深冷器