[拼音]：cuiqu

[外文]：extraction

又稱溶劑萃取或液液萃取（以區(qū)別于固液萃取，即浸?。?，亦稱抽提（通用于石油煉制工業(yè)），一種用液態(tài)的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液，實(shí)現(xiàn)組分分離的傳質(zhì)分離過程，是一種廣泛應(yīng)用的單元操作。

沿革

1842年E.-M.佩利若研究了用乙醚從硝酸溶液中萃取硝酸鈾酰。1903年L.埃迪蘭努用液態(tài)二氧化硫從煤油中萃取芳烴，這是萃取的第一次工業(yè)應(yīng)用。20世紀(jì)40年代后期，生產(chǎn)核燃料的需要促進(jìn)了萃取的研究開發(fā)?，F(xiàn)今萃取已應(yīng)用于石油餾分的分離和精制，鈾、釷、钚的提取和純化，有色金屬、稀有金屬、貴重金屬的提取和分離，抗菌素、有機(jī)酸、生物堿的提取，以及廢水處理等。

原理

向待分離溶液（料液）中加入與之不相互溶解（至多是部分互溶）的萃取劑，形成共存的兩個(gè)液相。利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度（包括經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后的溶解）的差別，使它們不等同地分配在兩液相中，然后通過兩液相的分離，實(shí)現(xiàn)組分間的分離。如碘的水溶液用四氯化碳萃取，幾乎所有的碘都移到四氯化碳中，碘得以與大量的水分開。

最基本的操作是單級萃取。它是使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸，讓被萃組分通過相際界面進(jìn)入萃取劑中，直到組分在兩相間的分配基本達(dá)到平衡。然后靜置沉降，分離成為兩層液體，即由萃取劑轉(zhuǎn)變成的萃取液和由料液轉(zhuǎn)變成的萃余液。單級萃取達(dá)到相平衡時(shí)，被萃組分B的相平衡比，稱為分配系數(shù)K，即：

K＝y_B/x_B

式中y_B和x_B分別為B組分在萃取液中和萃余液中的濃度。濃度的表示方法需考慮組分的各種存在形式，按同一化學(xué)式計(jì)算。

若料液中另一組分D也被萃取，則組分B的分配系數(shù)對組分D的分配系數(shù)的比值，即B對D的分離因子，稱為選擇性系數(shù)α，即：

α＝K_B?K_D＝y_B?x_D/(x_B?y_D)

時(shí)，組分B被優(yōu)先萃取;α＝1表明兩組分在兩相中的分配相同，不能用此萃取劑實(shí)現(xiàn)此兩組分的分離。

方法

單級萃取對給定組分所能達(dá)到的萃取率（被萃組分在萃取液中的量與原料液中的初始量的比值）較低，往往不能滿足工藝要求，為了提高萃取率，可以采用多種方法：

（1）多級錯(cuò)流萃取。料液和各級萃余液都與新鮮的萃取劑接觸（圖1），可達(dá)較高萃取率。但萃取劑用量大，萃取液平均濃度低。

（2）多級逆流萃取。料液與萃取劑分別從級聯(lián)（或板式塔）的兩端加入，在級間作逆向流動(dòng)，最后成為萃余液和萃取液，各自從另一端離去（圖2）。料液和萃取劑各自經(jīng)過多次萃取，因而萃取率較高，萃取液中被萃組分的濃度也較高，這是工業(yè)萃取常用的流程。

（3）連續(xù)逆流萃取。在微分接觸式萃取塔（見萃取設(shè)備）中，料液與萃取劑在逆向流動(dòng)的過程中進(jìn)行接觸傳質(zhì)，也是常用的工業(yè)萃取方法。料液與萃取劑之中，密度大的稱為重相，密度小的稱為輕相。輕相自塔底進(jìn)入，從塔頂溢出；重相自塔頂加入，從塔底導(dǎo)出。萃取塔操作時(shí)，一種充滿全塔的液相，稱連續(xù)相;另一液相通常以液滴形式分散于其中，稱分散相。分散相液體進(jìn)塔時(shí)即行分散，在離塔前凝聚分層后導(dǎo)出。料液和萃取劑兩者之中以何者為分散相，須兼顧塔的操作和工藝要求來選定。此外，還有能達(dá)到更高分離程度的回流萃取和分部萃取。

后續(xù)操作

在萃取過程中被萃取組分從料液轉(zhuǎn)移到萃取液中。除直接應(yīng)用或棄去萃取液，均須分離萃取液以取得萃取產(chǎn)品和再生萃取劑，有的萃取液可用蒸餾或蒸發(fā)分離；有的萃取液需用反萃取分離。反萃取是萃取的逆過程，將被萃組分從萃取液轉(zhuǎn)移到反萃劑中，成為反萃液，同時(shí)得到再生的萃取劑供循環(huán)使用。組成反萃液的溶劑，一般和料液相同，便于下一步加工。當(dāng)萃取劑在萃余液中有較大溶解度時(shí)，還需考慮從萃余液中回收萃取劑。

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合，如石油餾分中烷烴與芳烴的分離，煤焦油的脫酚（見彩圖）；

（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)酵液制取青霉素。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，都是開發(fā)萃取操作的課題。

參考書目

1. R.E.Treybal， Liquid Extraction，2nd　ed.，McGraw-Hill，New York，1963.

參考文章

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標(biāo)簽：萃取

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文章名稱：《萃取》

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