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第1章 概述 1

1.1液液萃取过程 1

1.2液液萃取技术的发展和应用 2

1.3液液萃取中的基本概念 4

1.3.1分配定律和分配常数 4

1.3.2分配系数 6

1.3.3萃取率 6

1.3.4相比和萃取因子 7

1.3.5萃取分离因数 7

1.3.6物理萃取与化学萃取 8

1.4液液萃取技术的研究内容及方法 9

参考文献 10

第2章 物质的溶解特性及常用萃取剂 11

2.1物质溶解过程的一般描述 11

2.2物质在溶剂中的溶解特性 12

2.2.1物质在水中的溶解特性 12

2.2.2物质在有机溶剂中的溶解特性 14

2.3物质萃取的各种影响因素 15

2.3.1空腔作用能和空腔效应 15

2.3.2被萃溶质亲水基团的影响 17

2.3.3溶质与有机溶剂相互作用的影响 21

2.4常用的萃取剂 22

2.4.1萃取剂选择的一般原则 22

2.4.2中性络合萃取剂 23

2.4.3酸性络合萃取剂 26

2.4.4胺类萃取剂 28

2.4.5螯合萃取剂 30

参考文献 33

第3章 金属萃取的基本原理 34

3.1金属离子配合物 34

3.1.1金属离子的水合 34

3.1.2金属离子配合物的形成及稳定性 35

3.2中性络合萃取过程 36

3.2.1中性金属配合物的萃取 36

3.2.2金属配阴离子加合阳离子的萃取过程 37

3.3酸性络合萃取过程及螯合萃取过程 38

3.3.1酸性络合萃取过程 38

3.3.2螯合萃取过程 39

3.4离子缔合萃取过程 40

3.4.1阴离子萃取过程 41

3.4.2阴离子交换过程 41

3.4.3阳离子萃取过程 41

3.5金属萃取过程的影响因素 42

3.5.1萃取剂特性的影响 42

3.5.2金属离子成键特性的影响 45

3.5.3萃合物特性及其形成条件和存在环境的影响 46

3.6协同萃取过程 49

3.6.1酸性萃取剂和中性萃取剂的协同萃取 50

3.6.2肟与酸性萃取剂的协同萃取 51

3.6.3螯合萃取剂和中性萃取剂的协同萃取 51

3.6.4其他协同萃取体系 51

参考文献 51

第4章 有机物萃取的基本原理 52

4.1简单分子萃取 52

4.2有机物络合萃取过程 52

4.2.1有机物络合萃取的过程描述 52

4.2.2有机物络合萃取体系的基本特征 53

4.2.2.1分离对象的特性 53

4.2.2.2络合剂的特性 53

4.2.2.3稀释剂的选择 55

4.2.3有机物络合萃取的高效性和高选择性 55

4.3有机物络合萃取过程的机理分析 56

4.3.1络合萃取的作用机制 56

4.3.2络合萃取的萃合物结构 57

4.3.3络合萃取的历程 58

4.3.3.1中性磷氧类络合剂络合萃取有机羧酸的历程 58

4.3.3.2胺类络合剂络合萃取有机羧酸的两种历程 58

4.3.3.3胺类络合剂络合萃取苯酚的两种历程 60

4.3.3.4酸性磷氧类萃取剂络合萃取有机胺类的两种历程 60

4.4有机物络合萃取的特征性参数 61

4.4.1分离溶质的疏水性参数IgP 61

4.4.2分离溶质的电性参数pKa 62

4.4.3络合剂的表观碱（酸）度 63

4.4.3.1络合萃取剂表观碱（酸）度的定义 64

4.4.3.2络合萃取剂表观碱（酸）度的测定方法 65

4.4.3.3络合萃取剂表观碱（酸）度的影响因素 66

4.4.4络合剂相对碱（酸）度 67

4.4.4.1以被萃溶质为对象的络合萃取剂相对碱（酸）度的定义 68

4.4.4.2络合萃取剂相对碱（酸）度的测定方法 69

参考文献 69

第5章 液液萃取相平衡 71

5.1物理萃取相平衡 71

5.1.1物理萃取相平衡的一般性描述 71

5.1.2弱酸或弱碱的萃取相平衡 72

5.1.3萃取相溶质自缔合的萃取相平衡 74

5.1.4混合溶剂物理萃取的相平衡 76

5.2化学萃取的相平衡 76

5.2.1化学萃取相平衡的一般性描述 76

5.2.2萃合物化学组成的确定 78

5.2.3络合萃取相平衡的质量作用定律分析方法 80

5.3萃取相平衡的图示方法 81

5.3.1完全不互溶体系直角坐标图 82

5.3.2三角形相图 82

5.3.2.1三角形相图中的组成表示法 83

5.3.2.2杠杆法则 83

5.3.2.3液液平衡关系在三角形相图上的表示法 84

5.3.2.4液液相平衡在直角坐标上的表示法 87

5.4萃取相平衡的模型预测方法 88

参考文献 90

第6章 扩散及相间传质过程 92

6.1分子扩散及涡流扩散 92

6.1.1分子扩散 92

6.1.2扩散系数 94

6.1.3单相中的稳态分子扩散 96

6.1.3.1等摩尔反向扩散 97

6.1.3.2单向扩散 98

6.1.4涡流扩散 99

6.2相间传质 99

6.2.1对流传质 100

6.2.2相间传质模型 101

6.2.3分传质系数 103

6.2.4总传质系数 103

6.3界面现象及其影响 104

6.3.1 Marangoni效应 105

6.3.2 Taylor不稳定性 106

6.3.3表面活性剂的影响 106

6.4液滴传质特性 107

6.4.1液滴和液滴群的运动 107

6.4.2液滴和液滴群的传质 109

6.4.2.1液滴生成阶段的传质 109

6.4.2.2液滴自由运动阶段的传质 110

6.4.2.3液滴凝并阶段的传质 112

6.4.2.4考虑液滴内外传质的总传质系数 112

参考文献 114

第7章 逐级接触液液萃取过程的计算 116

7.1单级萃取过程及其计算 117

7.1.1溶剂部分互溶体系 117

7.1.2溶剂不互溶体系 119

7.2多级错流萃取过程及其计算 120

7.2.1溶剂部分互溶体系 120

7.2.2溶剂不互溶体系 123

7.3多级逆流萃取过程及计算 124

7.3.1溶剂部分互溶体系 125

7.3.1.1三角形坐标图求理论级数 125

7.3.1.2直角坐标图求理论级数 127

7.3.2溶剂不互溶体系 128

7.3.3多级逆流萃取过程的最小萃取剂用量 129

7.3.3.1溶剂部分互溶体系 129

7.3.3.2溶剂不互溶体系 131

7.3.4两相完全不互溶体系的多级逆流萃取过程计算 132

7.4复合萃取 133

7.4.1完全不互溶体系的萃取率和去污系数 134

7.4.2完全不互溶体系的物料衡算和操作线 134

7.4.3双溶质组分分离的操作条件选择原则 135

7.4.4多级逆流复合萃取过程的图解法 136

7.4.5多级逆流复合萃取过程的公式解法 136

参考文献 138

第8章 微分接触连续逆流萃取过程的计算 139

8.1柱塞流模型 139

8.2萃取柱内流动的非理想性 142

8.2.1非理想流动和停留时间分布 142

8.2.2萃取柱内的轴向混合及其影响 145

8.3考虑萃取柱内轴向混合的计算模型 146

8.3.1级模型 146

8.3.2返流模型及其求解方法 147

8.3.2.1返流模型的建立 147

8.3.2.2线性平衡关系时返流模型的求解方法 148

8.3.2.3非线性平衡关系时返流模型的求解方法 151

8.3.3扩散模型及其求解方法 151

8.3.3.1扩散模型的建立 152

8.3.3.2线性平衡关系时扩散模型方程的解析解及其简化 153

8.3.3.3分散单元高度及其近似计算 156

8.3.4前混现象 158

8.4萃取柱轴向混合参数的实验测定 159

8.4.1扰动响应技术及其数据处理方法 159

8.4.1.1扰动响应法及模型方程 159

8.4.1.2扩散模型方程 160

8.4.1.3几种主要的模型参数求取方法 161

8.4.1.4几种数据处理方法的比较 165

8.4.2稳态浓度剖面法 166

8.4.2.1基于扩散模型的单变量估值法 167

8.4.2.2基于返流模型的多变量估值法 168

8.4.3动态响应曲线法 169

参考文献 171

第9章 液液萃取设备的分类及特点 173

9.1液液萃取设备的基本条件和主要类型 173

9.2液液萃取设备的性能特点 174

9.2.1液液萃取设备的特点 174

9.2.2液液萃取设备的液泛流速和比负荷 175

9.2.3萃取设备的传质速率和总传质系数 177

9.3液液萃取设备的选择 179

参考文献 180

第10章 混合澄清器 181

10.1混合澄清器及其类型 181

10.2箱式混合澄清器的特点 185

10.3混合澄清器的设计 186

10.3.1混合室的设计 187

10.3.2澄清室的设计 188

10.4混合澄清器的操作 189

参考文献 190

第11章 柱式萃取设备 192

11.1柱式萃取设备的类型和特点 192

11.1.1喷淋萃取柱 192

11.1.2填料萃取柱 192

11.1.3筛板萃取柱 193

11.1.4脉冲筛板萃取柱和脉冲填料萃取柱 194

11.1.5振动筛板萃取柱 195

11.1.6转盘萃取柱（RDC） 196

11.1.7混合澄清型萃取柱 197

11.2填料萃取柱的设计计算 198

11.2.1液滴平均直径dp的计算 199

11.2.2特性速度和液泛流速计算 200

11.2.3总传质系数的计算 201

11.2.4柱高的计算 201

11.3筛板萃取柱的设计计算 201

11.3.1液滴平均直径的计算 201

11.3.2特性速度和液泛流速计算 202

11.3.3筛板萃取柱传质性能计算 204

11.4脉冲筛板萃取柱的设计计算 205

11.4.1液滴平均直径的计算 205

11.4.2特性速度和液泛流速计算 206

11.4.3脉冲筛板萃取柱的操作特性 207

11.4.4脉冲筛板萃取柱的传质特性计算 209

11.4.5脉冲筛板萃取柱的设计计算举例 210

11.5转盘萃取柱的设计计算 211

11.5.1液滴平均直径的计算 211

11.5.2特性速度和液泛流速计算 212

11.5.3转盘萃取柱的操作特性 214

11.5.4转盘萃取柱的传质特性计算 215

11.5.5转盘萃取柱的设计计算步骤 215

11.6柱式萃取设备的性能比较 216

参考文献 220

第12章 离心萃取设备 223

12.1离心萃取器及其类型 223

12.1.1离心萃取器的分类 223

12.1.2连续接触离心萃取器 224

12.1.3逐级接触离心萃取器 225

12.2离心萃取器的关键参数 228

12.2.1离心分离因数α 228

12.2.2离心萃取器的压力平衡和界面控制 229

12.2.2.1离心力场条件下的流体静力学方程 229

12.2.2.2转筒式离心萃取器的界面控制 229

12.2.3离心萃取器的分离容量 231

12.2.4离心萃取器的级效率 232

参考文献 233

第13章 萃取过程的强化 234

13.1单元操作和单元过程 234

13.2“场”、“流”分析的一般性概念 235

13.2.1“场”、“流”的定义及特征 235

13.2.2“场”、“流”分析的基本内容 236

13.2.2.1“流”和“场”的存在是构成分离过程或反应过程的必要条件 236

13.2.2.2“流”和“场”按不同方式组合可以构成不同的过程 237

13.2.2.3调控“流”和“场”的作用可以实现过程强化 238

13.2.2.4多种“流”和多种“场”的组合可以产生新的过程 239

13.2.3常用分离过程的“场”、“流”分析 241

13.3从基本原理出发强化萃取过程 242

13.3.1提高过程的传质推动力 242

13.3.2增大相际总传质系数 251

13.3.3增加相间传质面积 254

13.4耦合技术及过程强化 255

13.4.1过程耦合技术 255

13.4.1.1同级萃取反萃取耦合过程 255

13.4.1.2萃取发酵耦合过程 260

13.4.1.3膜技术与过程耦合 263

13.4.2化学作用对萃取分离过程的强化 264

13.4.3附加外场对萃取分离过程的强化 266

参考文献 268

第14章 新型萃取分离技术 271

14.1概述 271

14.2液膜技术 272

14.2.1概述 272

14.2.2液膜技术的构型和操作方式 274

14.2.2.1乳状液膜过程 274

14.2.2.2支撑液膜过程 275

14.2.2.3封闭液膜过程 276

14.2.3液膜分离过程的传质机理及促进传递 277

14.2.3.1液膜分离过程的传质机理 277

14.2.3.2液膜分离过程的促进迁移 278

14.2.4乳状液膜 280

14.2.4.1乳状液膜体系的组成 280

14.2.4.2乳状液膜分离工艺 282

14.2.4.3乳状液膜体系的渗漏及溶胀 283

14.2.5支撑液膜体系 284

14.2.6封闭液膜体系 285

14.3超临界流体萃取技术 287

14.3.1概述 287

14.3.2超临界流体及其性质 287

14.3.3超临界流体萃取工艺 291

14.3.3.1超临界流体-固体萃取工艺 291

14.3.3.2液体的超临界流体逆流萃取工艺 292

14.3.3.3溶剂循环 293

14.3.3.4溶质和溶剂的分离 294

14.3.4超临界流体萃取设备 294

14.4双水相萃取技术 295

14.4.1概述 295

14.4.2双水相体系的形成 295

14.4.3双水相体系的主要参数 297

14.4.4双水相萃取的特点及两相分配 298

14.4.4.1双水相萃取的特点 298

14.4.4.2影响双水相萃取分配的因素 298

14.4.5亲和双水相萃取技术 300

14.5膜萃取技术 300

14.5.1概述 300

14.5.2膜萃取的研究方法及数学模型 301

14.5.2.1膜萃取的研究方法 301

14.5.2.2膜萃取过程的传质模型 301

14.5.3膜萃取的影响因素 304

14.5.3.1两相压差Δp的影响 304

14.5.3.2两相流量的影响 304

14.5.3.3相平衡分配系数与膜材料的浸润性能的影响 304

14.5.3.4体系界面张力和穿透压 305

14.5.4中空纤维膜萃取的过程设计 306

14.5.4.1分传质系数关联式 306

14.5.4.2中空纤维膜器中流动的非理想性 306

14.5.4.3中空纤维膜萃取过程强化的途径 307

14.5.4.4中空纤维膜萃取器的串联和并联 308

14.6胶团萃取技术和反胶团萃取技术 308

14.6.1概述 308

14.6.2胶团的结构及性质 309

14.6.3胶团萃取 310

14.6.4聚合物胶团萃取 311

14.6.5浊点萃取 311

14.6.6反胶团的结构及性质 313

14.6.7反胶团体系的增溶及溶质传递 315

14.6.8蛋白质的反胶团萃取研究 316

参考文献 317