第九章 浸出与萃取

第九章浸出和萃取本章学习目的与要求通过学习本章内容，了解浸出的基本概念、浸出过程和浸出理论；了解常用的几种浸出装置及其工作原理。掌握浸出速率的计算方法，重点掌握浸出级数的求取方法。了解萃取的基本概念、萃取体系相平衡及操作原理，了解萃取剂的选择原则，掌握萃取过程的基本计算，重点掌握完全不互溶体系的有关计算。了解超临界萃取的基本原理、超临界流体的特点，了解超临界萃取的一般流程与应用。9-1浸出浸出操作特点浸出过程原料预处理（破碎或切片）混合浸出分离9-1-1浸出理论浸出体系组成的表示方法浸出系统的平衡关系固液系统的三角相图表示溢流与底流平衡关系的表达杠杆规则单级浸出过程的表示

9-1-2浸出速率与溶剂的条件影响浸出速率的因素9-1-3浸出操作的流程简单浸出法多级接触法并流多级接触法逆流多级接触法连续微分逆流接触法

9-1-4浸出操作计算浸出级数的计算浸出所需的时间浸出器的大小溶剂的需要量浸出器的级数浸出级数的计算方法浸出级数的代数计算法

多级逆流浸出系统

浸出级数的三角形相图计算法

三级逆流浸出

底流和溢流组成的表示求理论级数和实际级数9-1-5浸出装置径向流快速浸出机单级浸出罐图豆式浸出机平转式浸出机平转浸出器9-2萃取液-液萃取的操作过程混合分离回收9-2-1液—液相平衡关系液液相平衡关系在三角相图上的表示两相区均相区溶解度曲线联结线混溶点/分层点混合物的和点和差点ABSFRME辅助曲线和临界混溶点分配系数和选择性系数温度对相平衡关系的影响温度对溶解度的影响萃取过程在三角形相图上的表示9-2-2萃取过程的计算单级萃取计算举例解：（1）萃取液量与萃余液量的比值解析法：单级萃取的计算纯溶剂，xF=0.3，选择性系数为6，kA<1解：（2）溶剂比S/F是最小溶剂比（S/F）min多少倍？（用线段表示）多级错流萃取S1S2SE12n多级逆流萃取流程图SRSySEnynE3y3E2y2E1y1SExFFx1R1x2R2xn-1Rn-1xnRn12n萃取理论级的图解法9-2-3萃取操作的设备混合澄清槽筛板塔筛板萃取塔是逐级接触式萃取设备，依靠两相的密度差，在重力的作用下，使得两相进行分散和逆向流动。若以轻相为分散相，则轻相从塔下部进入。轻相穿过筛板分散成细小的液滴进入筛板上的连续相—重相层。液滴在重相内浮升过程中进行液-液传质过程。穿过重相层的轻相液滴开始合并凝聚，聚集在上层筛板的下侧，实现轻、重两相的分离，并进行轻相的自身混合。当轻相再一次穿过筛板时，轻相再次分散，液滴表面得到更新。这样分散、凝聚交替进行，直至塔顶澄清、分层、排出。而连续相重相进入塔内，则横向流过塔板，在筛板上与分散相即轻相液滴接触和萃取后，由降液管流至下一层板。这样重复以上过程，直至塔底与轻相分离形成重液相层排出。往复筛板塔往复筛板萃取塔的效率与塔板的往复频率密切相关。当振幅一定时，在不发生液泛的前提下，效率随频率的增大而提高。往复筛板萃取塔可较大幅度地增加相际接触面积和提高液体的湍动程度，传质效率高，生产能力大，在石油化工、食品、制药等工业中应用广泛。波德式离心萃取器离心萃取器9-3超临界流体萃取超临界流体萃取的原理和特性超临界流体的基本性质密度粘度扩散系数超临界CO2流体的基本性质变化规律的特点选择参数的重要依据

夹带剂效应增加溶解度

提高溶质的分离因子

可用作反应物

能改变溶剂的临界参数

增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度

超临界流体萃取的流程和应用超临界流体萃取的典型流程等温法等压法吸附法咖啡豆萃取

超临界流体萃取技术在食品工业中的应用1萃取罐

2水洗塔

3蒸馏塔

4脱气罐

1传送罐

9深冷器