液-液萃取PDF电子书下载

1 概论 1

1.1 液-液萃取的基本概念 1

1.2 液-液萃取技术的发展和应用 2

1.3 液-液萃取体系的组成 3

1.3.1 萃取剂 4

1.3.2 稀释剂 7

1.3.3 改良剂 7

1.3.4 协同萃取剂 7

1.4 液-液萃取体系的分类 30

1.4.1 按萃取剂的结构类别分类 30

1.4.2 按有无化学反应分类 31

1.4.3 按萃取机理分类 31

1.5 液-液萃取研究的基本内容 34

1.5.1 萃取剂和萃取体系的选择 34

1.5.2 萃取平衡研究和萃取工艺及操作条件的确定 37

1.5.3 萃取动力学 37

1.5.4 萃取方式（模式）的确定 37

1.5.5 萃取循环方式的确定 37

1.5.6 萃取流程的建立 38

1.5.7 萃取设备的选型、结构设计以及操作条件的确定 38

1.6 新萃取体系的开发应用 40

1.6.1 双水相萃取体系 40

1.6.2 液-液-液三相萃取体系 41

符号表 41

习题 42

参考文献 42

2 液-液萃取平衡 44

2.1 萃取平衡的基本参数——萃取分配常数、萃取分配系数和萃取分离系数 44

2.1.1 萃取分配常数 44

2.1.2 萃取分配系数 45

2.1.3 萃取分离系数 46

2.2 萃取平衡关系和萃取分配数据的表征 47

2.2.1 图示方法 47

2.2.2 萃取平衡模型 54

2.3 萃取平衡的影响因素 59

2.3.1 萃取剂和萃取体系的组成 59

2.3.2 水相中工艺条件的影响 60

2.3.3 萃取操作条件的影响 62

2.4 双水相萃取的萃取平衡和影响因素 63

2.4.1 双水相萃取的萃取平衡 63

2.4.2 双水相萃取平衡的影响因素 64

符号表 65

习题 66

参考文献 66

3 单级萃取过程 68

3.1 萃取过程中两相体积不变或变化很小时的物料衡算方法 69

3.1.1 分配系数为常数的萃取体系 69

3.1.2 分配系数为变数的萃取体系 69

3.1.3 复杂萃取体系 70

3.2 萃取过程中两相体积有显著变化时的物料衡算方法 72

3.2.1 两相不互溶的情况 72

3.2.2 两相部分互溶的情况 73

3.3 单级萃取过程中的极限溶剂／料液比 76

3.4 接近萃取平衡程度的表征——萃取级效率 76

3.5 表征萃取效果的主要指标——萃取率和净化系数（去污系数） 77

3.5.1 萃取率 77

3.5.2 净化系数 79

3.6 单级萃取过程的适用性和局限性 80

符号表 81

习题 81

参考文献 82

4 逐级接触的多级萃取过程 83

4.1 多级错流萃取过程 83

4.1.1 多级错流萃取过程的操作原理 83

4.1.2 多级错流萃取过程的计算法和图解法 84

4.2 多级逆流萃取过程 87

4.2.1 多级逆流萃取过程的操作原理 87

4.2.2 两相不互溶体系多级逆流萃取过程的计算法和图解法 88

4.2.3 两相部分互溶体系多级逆流萃取过程的图解法 102

4.2.4 多级逆流萃取过程的其他计算或图示方法 105

4.2.5 四元萃取体系多级逆流萃取过程的解法 106

4.2.6 多级逆流萃取过程中萃取剂极限用量和极限流比的图解确定 108

4.2.7 多级逆流萃取过程的变体 109

4.2.8 多级逆流萃取过程与多级错流萃取过程的比较 112

4.3 分馏萃取过程 113

4.3.1 分馏萃取过程的操作原理和过程参数 113

4.3.2 两相不互溶体系分馏萃取过程的图解法 115

4.3.3 两相不互溶体系分馏萃取过程的计算法 123

4.3.4 两相部分互溶体系分馏萃取过程的图解法和计算方法 138

4.3.5 分馏萃取过程中流比的选择和极限流比的确定 141

4.3.6 带有回流的分馏萃取过程 149

4.3.7 分馏萃取过程的变体 165

符号表 167

习题 168

参考文献 173

5 莲续接触的多级逆流萃取过程 175

5.1 柱塞流模型 175

5.1.1 连续逆流传质和传质单元 175

5.1.2 两相不互溶时传质单元数的计算 177

5.1.3 一般情况下传质单元数的计算 183

5.1.4 理论级和理论级当量高度 185

5.2 萃取柱内的轴向混合 186

5.2.1 基本概念 186

5.2.2 萃取柱内的轴向混合 188

5.2.3 常用数学模型简介 189

5.3 扩散模型及其近似解法和数值解法 190

5.3.1 扩散模型 190

5.3.2 扩散模型的近似解法和数值解法 192

符号表 201

习题 202

参考文献 202

6 液-液萃取过程的实验方法 204

6.1 多级错流和多级逆流萃取过程的实验方法 204

6.1.1 多级错流萃取过程 204

6.1.2 多级逆流萃取过程 204

6.1.3 分馏萃取过程 209

6.1.4 带有回流的分馏萃取过程 213

6.1.5 微分接触的多级逆流萃取过程 214

6.2 多级逆流萃取实验装置 215

6.2.1 连续操作的多级逆流液-液萃取器（台架规模） 215

6.2.2 微型混合澄清槽 216

6.2.3 微型环隙式离心萃取器 216

符号表 216

习题 217

参考文献 217

7 扩散原理和相际传质过程 218

7.1 扩散原理 218

7.1.1 概述 218

7.1.2 分子扩散 219

7.1.3 扩散系数 220

7.1.4 液体中的稳定分子扩散 225

7.1.5 对流扩散 229

7.2 相际传质过程 231

7.2.1 传质系数 231

7.2.2 传质过程的模型 233

7.2.3 总传质系数 236

7.2.4 传质方程式及其应用 238

7.2.5 界面现象及其对传质的影响 239

符号表 241

习题 242

参考文献 242

8 液-液萃取过程动力学 243

8.1 萃取动力学研究的重要性 243

8.2 萃取动力学过程的控制机制 244

8.2.1 传质方程 244

8.2.2 萃取动力学的过程控制机制的类型 246

8.2.3 确定萃取动力学过程控制机制的若干因素 247

8.2.4 萃取动力学过程控制机制的判定 248

8.3 萃取动力学的实验研究装置和研究方法 249

8.3.1 实验研究装置 249

8.3.2 实验研究方法 251

8.3.3 实验数据处理 253

8.4 萃取动力学研究示例 253

8.4.1 磷酸三丁酯萃取硝酸的萃取动力学 254

8.4.2 羟肟萃取铜的萃取动力学 258

8.5 提高萃取传质速率的主要手段 261

符号表 262

习题 263

参考文献 263

9 液-液萃取过程的优化 265

9.1 优化目标或目标函数 265

9.2 液-液萃取过程若干问题的优化 266

9.2.1 萃取溶剂的优选 266

9.2.2 萃取工艺和萃取操作条件的确定和优化 267

9.2.3 萃取方式的优化考虑 271

9.2.4 萃取设备若干操作参数和结构的优化 272

9.2.5 液-液萃取过程的总体优化 276

符号表 276

习题 277

参考文献 277

10 液-液萃取设备概述 279

10.1 萃取设备内的基本过程 279

10.2 液-液萃取设备的分类 280

10.3 萃取设备的性能比较和适用性 281

10.4 萃取设备的选择 286

10.4.1 萃取设备的选择因素 286

10.4.2 萃取设备选择指南 287

10.5 萃取设备的主要性能参数 290

符号表 291

习题 291

参考文献 291

11 混合澄清槽 292

11.1 混合澄清槽的类型 292

11.1.1 箱式混合澄清槽 294

11.1.2 浅层澄清的混合澄清槽 296

11.1.3 I.M.I．混合澄清槽 296

11.1.4 Kemira混合澄清槽 297

11.1.5 Denver混合澄清槽 298

11.1.6 Krebs混合澄清槽 298

11.1.7 双混合室混合澄清槽 299

11.1.8 全逆流混合澄清槽 299

11.1.9 塔型混合澄清萃取器 301

11.1.10 CMS（combined mixer-settler）萃取器 304

11.2 混合槽内的传质和混合槽的放大 305

11.2.1 混合槽的结构型式 306

11.2.2 混合搅拌方式 306

11.2.3 搅拌输入能量的计算 313

11.2.4 混合槽内的液流分散和传质 321

11.2.5 输入功率与萃取传质速率的关系和混合槽的放大 337

11.2.6 输入能量参数的选择 344

11.2.7 混合槽的改进和管线混合器的介绍 347

11.3 混合澄清槽内的澄清分相和澄清槽的放大 355

11.3.1 澄清的基本过程 355

11.3.2 澄清槽的设计放大 359

11.3.3 影响澄清速率的诸因素 372

11.3.4 提高澄清速率的几个途径 376

11.3.5 其他加速澄清速率的方法和澄清器的介绍 381

11.4 箱式泵混合澄清槽的工艺设计 382

11.4.1 混合室有效体积和结构尺寸的确定 383

11.4.2 澄清室结构尺寸的确定 384

11.4.3 各相口及堰板位置和结构尺寸的确定 384

11.4.4 箱式泵混合澄清槽的设计计算示例 391

11.5 采用CFD方法进行混合澄清槽的优化设计 394

11.6 混合澄清槽的操作运行 395

11.6.1 混合澄清槽的操作运行步骤 395

11.6.2 混合澄清槽运行的静态和动态特性 396

11.6.3 连续相和分散相的控制和反相 398

11.6.4 混合相比的调控 399

11.6.5 相夹带和液泛 400

符号表 402

习题 404

参考文献 405

12 萃取柱（塔） 411

12.1 常用萃取柱简介 411

12.1.1 简单的重力场中的萃取柱 411

12.1.2 机械搅拌萃取柱 413

12.1.3 脉冲萃取柱 418

12.1.4 振动筛板柱 419

12.2 萃取柱流体力学设计基础 420

12.3 萃取柱模拟和设计的计算方法 421

12.3.1 柱型的选择 422

12.3.2 操作流速的计算 422

12.3.3 柱高的计算 422

12.4 填料萃取柱 423

12.4.1 填料的选择 423

12.4.2 填料萃取柱的设计计算 425

12.5 转盘萃取柱（RDC）的性能和设计计算 429

12.5.1 转盘柱的液泛流速和存留分数 431

12.5.2 转盘柱的液滴平均直径 434

12.5.3 转盘柱的轴向混合 435

12.5.4 转盘柱的传质特性 438

12.5.5 转盘柱的设计计算 440

12.6 脉冲筛板柱 445

12.6.1 脉冲筛板柱的结构和操作 445

12.6.2 脉冲筛板柱的液泛流速和存留分数 448

12.6.3 脉冲筛板柱内的液滴平均直径 456

12.6.4 脉冲筛板柱的传质特性 457

12.6.5 脉冲筛板柱的轴向混合 465

12.6.6 脉冲筛板柱的发展 466

12.7 振动筛板萃取柱 470

12.7.1 振动筛板萃取柱的分类和基本结构 470

12.7.2 振动筛板萃取柱的流体力学性质 472

12.7.3 振动筛板萃取柱的传质速率 475

12.7.4 振动筛板萃取柱的放大设计 477

符号表 478

习题 479

参考文献 479

13 离心萃取器 486

13.1 离心萃取器的分类和主要型式简介 487

13.1.1 微分接触离心萃取器 487

13.1.2 逐级接触离心萃取器 490

13.1.3 逆流萃取倾析器 494

13.1.4 静态混合器-离心机组合 495

13.2 表征离心萃取器性能的若干参数 497

13.2.1 离心分离因数 497

13.2.2 离心萃取器内的压力平衡和界面控制 498

13.2.3 离心萃取器的水力学操作图 502

13.2.4 离心萃取器的液泛和处理容量 504

13.2.5 离心萃取器内分散相的存留分数 505

13.2.6 离心萃取器内的返混 506

13.3 环隙式离心萃取器的操作特性和设计放大 507

13.3.1 环隙式离心萃取器的操作特性 507

13.3.2 环隙式离心萃取器的设计放大 513

符号表 515

习题 516

参考文献 516