第一章 概论 1
第一节 萃取和萃取循环 1
第二节 萃取技术的发展和应用 2
一、液-液萃取过程在无机化工中的应用 2
二、液-液萃取过程在有机化工中的应用 7
三、液-液萃取过程在生物化工中的应用 8
四、液-液萃取过程在其它领域中的应用 10
第三节 液-液萃取研究的主要课题 13
第四节 萃取机理的分类 14
一、简单分子萃取 15
二、中性溶剂络合萃取 15
三、酸性络合和螯合萃取 17
四、离子缔合萃取 18
五、协同萃取 19
第五节 若干有代表性的萃取剂 38
参考文献 38
第二章 萃取平衡和单级萃取过程 40
第一节 萃取平衡的基本参数——分配常数和分配系数 40
一、分配常数和分配系数的基本概念 41
二、分配平衡关系和分配系数的图示 42
三、萃取平衡线和平衡面 48
第二节 萃取平衡数据的取得和处理 50
一、实验测定法 50
二、公式计算法 50
三、计算机计算 58
第三节 萃取平衡体系中组分活度系数的计算方法 60
一、电解质水溶液中组分活度系数的计算 60
二、非电解质有机溶液中组分活度系数的计算 69
三、各平衡组分活度系数数据的获得及萃取热力学平衡常数的测定 77
第四节 一次接触平衡——单级萃取过程 79
一、萃取过程中两相体积不变或变化很小时的物料衡算方法 79
二、萃取过程中两相体积有显著变化时的物料衡算方法 83
三、单级萃取过程中的极限溶剂/料液比 85
四、接近萃取平衡程度的表征——萃取级效率 85
第五节 表征萃取效果的主要指标——萃取率和分离系数 87
一、萃取率 87
二、分离系数 89
本章符号 89
习题 92
参考文献 95
一、概述 96
第一节 扩散原理 96
第三章 扩散原理和相际传质过程 96
二、分子扩散 97
三、扩散系数 98
四、液体中的稳定分子扩散 104
五、对流扩散 109
第二节 相际传质过程 111
一、分传质系数 111
二、相际传质过程的模型 113
三、总传质系数 115
四、传质方程式及其应用 117
五、界面现象及其对传质的影响 119
第三节 液滴传质的规律性 120
一、概述 120
二、液滴形成阶段的传质 122
三、液滴自由降落(上升)阶段的传质 123
四、液滴聚合阶段的传质 129
本章符号 131
习题 133
参考文献 134
第四章 逐级接触的多级逆流萃取过程的计算 135
第一节 多级错流萃取过程和多级逆流萃取过程 135
一、多级错流萃取过程 135
二、多级逆流萃取过程 137
第二节 溶剂不互溶时多级逆流苯取过程的代数计算法 139
一、多级逆流萃取过程的操作原理 139
二、各级分配系数变化时的逐级算法 139
三、各级分配系数为常数时的公式算法 144
四、多级逆流萃取-反萃-溶剂闭合循环流程的计算 146
五、逐级浓度分布的矩阵解法 149
六、用计算机解线性方程组求逐级浓度 154
第三节 溶剂不互溶时多级逆流萃取过程的图解法 158
一、图解法求理论级数 158
二、计入级效率时的图解法 159
第四节 溶剂部分互溶时多级逆流萃取过程的图解法 161
第五节 萃取剂极限用量和极限流比的图解确定 164
一、两相不互溶(或两相体积变化可以忽略)的情况 164
二、两相部分互溶的情况 165
第六节 多级错流和多级逆流萃取过程的变体 166
一、二维错流萃取 166
二、多级逆流萃取过程的新排列——萃、反交替排列 169
第七节 多级逆流萃取过程的实验研究方法 171
一、串级模拟实验方法 171
二、达到稳态所需串级循环次数的定量估算 173
三、多级逆流萃取实验装置 176
四、多级逆流萃取过程达到稳态所需时间的估算 177
本章符号 179
习题 180
参考文献 184
第一节 概述 185
第五章 逐级接触的分馏萃取过程的计算 186
一、分馏萃取过程介绍 186
二、分馏萃取的过程参数——萃取率、萃余率和净化系数 188
第二节 溶剂不互溶时分馏萃取过程的图解法 189
一、操作图和过程特点 189
二、理论级数的图解法确定 190
第三节 溶剂不互溶体系分馏萃取过程的计算法 195
一、萃取分配系数为常数时的计算法 195
二、萃取分配系数逐级变化时的计算法 200
第四节 溶剂部分互溶时分馏萃取过程的图解和计算方法 223
一、三元萃取体系的图解法 223
二、多元萃取体系的矩阵解法 227
第五节 分馏萃取过程中流比的选择和极限流比的确定 230
一、流比的选择 231
二、最优流比的确定 231
三、极限流比的确定 240
第六节 带有回流的分馏萃取过程 243
一、基本过程和参数 243
二、溶剂不互溶时的图解法 243
三、溶剂不互溶时的代数计算法 246
四、溶剂部分互溶时的图解和计算方法 254
第七节 分馏萃取过程的变体 260
一、带有有机相或水相旁路的分馏萃取过程 260
二、具有多出口的分馏萃取过程 261
一、串级模拟实验方法 262
第八节 分馏萃取过程的实验研究方法 262
二、达到稳态所需循环次数的估算 263
三、带有回流的分馏萃取过程的串级模拟实验方法 266
本章符号 267
习题 269
参考文献 271
第六章 连续逆流萃取过程的计算 272
第一节 柱塞流模型 272
一、连续逆流传质和传质单元 272
二、两相不互溶时传质单元数的计算 274
三、一般情况下传质单元数的计算 280
四、理论级和理论级当量高度 282
一、基本概念 283
第二节 萃取柱内的纵向混合 283
二、萃取柱内的纵向混合 285
三、常用数学模型简介 286
第三节 扩散模型及其近似解法 287
一、扩散模型 287
二、扩散模型的近似解法 289
本章符号 298
习题 300
参考文献 301
第七章 萃取设备的特点和分类 302
第一节 概述 302
第二节 影响萃取速率的因素 303
一、两相接触面积F 303
二、传质系数K 304
三、传质推动力 305
第三节 液滴的聚合 306
第四节 萃取设备的分类、比较和选择 307
一、萃取设备的分类 307
二、萃取设备的比较 308
三、萃取设备的选择 309
本章符号 310
参考文献 311
第八章 混合澄清槽 312
第一节 概述 312
一、箱式混合澄清槽 313
二、浅层澄清的混合澄清槽 314
五、I．M．I．混合澄清槽 315
四、Davy Powergas混合澄清槽 315
三、Holmes和Narver矮型混合澄清槽 315
六、Kemira混合澄清器 316
七、Denver混合澄清槽 317
八、Krebs型混合澄清器 317
九、“蜂窝”式(Honeycomb)脉冲混合澄清器和柱型混合室的混合澄清器 318
十、CMS(The Combined Mixer-Settler)萃取器 320
十一、双混合室和全逆流混合澄清槽 320
十二、塔型混合澄清萃取器 322
第二节 混合槽内的传质和混合槽的放大 325
一、混合槽的结构和混合搅拌方式 325
二、搅拌输入能量的计算 333
三、混合槽内的液流分散和传质 342
四、输入功率与萃取传质速率的关系和混合槽的放大 359
五、输入能量参数的选择 366
六、混合槽的改进和管线混合器的介绍 371
第三节 澄清槽内的澄清分相和澄清槽的放大 378
一、澄清的基本过程 378
二、澄清槽的设计放大 381
三、影响澄清速率的诸因素 391
四、提高澄清速率的几个途径 396
五、其它澄清器的介绍 401
第四节 箱式混合澄清槽的工艺设计 405
一、混合室有效体积和结构尺寸的确定 405
二、澄清室有效体积和结构尺寸的确定 406
三、各相口及堰板位置和结构尺寸的确定 407
四、泵混合式箱式混合澄清槽设计计算示例 421
第五节 混合澄清槽的操作运行 425
一、混合澄清槽的操作运行步骤 425
二、混合澄清槽运行的静态和动态特性 426
三、连续相和分散相的控制和反相 429
四、混合相比的调节 431
五、夹带和液泛 431
本章符号 433
习题 437
参考文献 439
第九章 液-液萃取柱 442
第一节 常用萃取柱简介 442
一、简单的重力作用萃取柱 442
二、机械搅拌萃取柱 444
三、脉冲萃取柱 449
四、振动筛板柱 450
第二节 脉冲筛板柱 452
一、脉冲筛板柱的结构和操作 452
二、脉冲筛板柱的液泛流速和存留分数 455
三、脉冲筛板柱内的液滴平均直径 464
四、脉冲筛板柱的传质特性 465
五、脉冲筛板柱的纵向混合 473
六、脉冲筛板柱的发展 474
第三节 转盘柱(RDC)的性能和设计计算 478
一、概述 478
二、转盘柱的液泛流速和存留分数 481
三、转盘柱的液滴平均直径 485
四、转盘柱的纵向混合 487
五、转盘柱的传质特性 489
六、转盘柱的设计计算 492
本章符号 509
习题 510
参考文献 511
第十章 离心萃取器 515
第一节 离心萃取器的分类和主要型式简介 515
一、微分接触离心萃取器 517
二、逐级接触离心萃取器 519
第二节 表征离心萃取器性能的若干参数 525
一、离心分离因数 525
二、离心萃取器的压力平衡和界面控制 526
三、离心萃取器的操作特性 530
四、离心萃取器的液泛与处理容量 531
五、离心萃取器内分散相的滞留分率 533
六、离心萃取器内的返混 534
本章符号 537
习题 539
参考文献 540