第一部分 液-液萃取 1
14.1 引言 1
14.1.1 液-液萃取过程 1
14.1.2 波-液萃取过程应用于无机物质的分离 1
14.1.3 液-液萃取过程应用于有机物质的分离 3
14.1.4 液-液萃取过程的经济问题 4
参考文献 5
14.2 非电解质溶液相平衡 7
14.2.1 三元体系液-液相平衡 7
(1)三角座标 7
(1.1)双结点曲线 7
(1.2)褶点 8
(1.3)结线 9
(1.4)分配系数 10
(1.5)温度影响 12
(1.6)固体溶质在两液相中分配的相图 14
(1.7)特殊三元相图和温度影响 15
(2)直角坐标 17
14.2.2 分配图 18
14.2.3 结线关联 18
14.2.4 四元体系 23
14.2.5 多元体系 24
14.2.6 液-液系统互溶度与相平衡测定方法 24
14.2.7 三组分与多组分互溶度与相平衡实验数据及资料检索 25
(1)过量自由能与活度系数 32
14.2.8 非电解质溶液活度系数计算方法 32
(2)非电解溶液中活度系数的关联式 34
(2.1)Margules方程 34
(2.2)Van Laar方程 35
(2.3)Scatchard-Hildebrand方程 37
(2.4)Wilson方程 40
(2.5)NRTL方程(Non-Random Two Liquid) 41
(2.6)UNIQUAC法 42
(3)参数估值方法 46
(3.2)以组分在两液层间呈平衡的浓度实验值(ex)与计算值(cai)之差为最小 47
(3.1)以组分在两液层中活度差为最小 47
(4)三元平衡数据的预测 48
14.2.9 溶剂选择 49
(1)溶剂的选择性 49
(2)分配系数 49
(3)萃取容量 49
(5)溶剂可回收性 50
(6)溶剂的物性 50
(4)溶解度 50
(7)其他 51
14.2.10 溶剂的筛选方法 51
14.2.11 液相扩散系数 52
(1)非电解质溶液 52
(1.1)稀溶液 52
(1.2)浓溶液 53
(2)电解质溶液 53
(3)扩散系数数据 54
符号表 55
参考文献 56
14.3 逐级萃取及计算 58
14.3.1 单级萃取 58
(1)溶剂部分互溶的萃取体系 58
(1.1)三角形图解法 58
(1.2)Janecke图解法 59
(2)溶剂不互溶的萃取体系 61
(2.1)图解法 61
(1)溶剂部分互溶的萃取体系 62
14.3.2 多级错流萃取 62
(2.2)代数公式法 62
(2)溶剂不互溶的萃取体系 63
(2.1)图解法 63
(2.2)代数公式法 63
14.3.3 多级逆流萃取 66
(1)溶剂部分互溶的萃取体系 66
(1.1)三角形图解法 67
(1.2)Janecke及直角坐标图解法 68
(2)溶剂不互溶的萃取体系 70
(2.1)图解法 70
(1.3)矩阵解法 70
(2.2)代数公式法 72
(2.3)矩阵解法 75
14.3.4 分馏萃取 75
(1)溶剂部分互溶的萃取体系 75
(1.1)三角形图解法 75
(1.2)Janecke及直角坐标图解法 79
(1.3)矩阵解法 79
(2.1)图解法 81
(2)溶剂不互溶的萃取体系 81
(2.2)代数公式法 86
(2.3)逐级计算法 87
(2.4)矩阵解法 90
14.3.5 带有回流的分馏萃取 91
(1)溶剂部分互溶的萃取体系 91
(1.1)图解法 91
(1.2)矩阵解法 93
(2.1)图解法 94
(2)溶剂不互溶的萃取体系 94
(2.)代数公式法 96
14.3.6 串级模拟实验方法 98
符号表 100
参考文献 101
14.4 微分逆流萃取及其计算 102
14.4.1 微分逆流萃取过程分析 102
14.4.2 微分逆流萃取过程的计算(一)——活塞流模型 104
(1)对数平均推动力计算法 104
(2)图解积分计算法 107
(3)一般情况下传质单元数的计算 109
(4)理论级和理论级当量高度的计算 112
14.4.3 微分逆流萃取过程的计算(二)——扩散模型 114
(1)轴向混和及其对微分逆流萃取过程的影响 114
(2)扩散模型及其微分方程组 115
(3)扩散模型的近似解法(一) 117
(4)扩散模型的近似解法(二) 119
参考文献 121
符号表 121
14.5 液-液接触的动力学特性 123
14.5.1 液-液接触的流体力学 123
(1)分散相与连续相 123
(2)通量与液泛 123
(3)滞留分率 124
(4)穿过小孔时液滴的形成 125
(5)在湍流场中液滴的形成 125
(1)微分质量衡算式 126
14.5.2 传质与传质模型 126
(6)液滴的凝聚 126
(2)膜理论 128
(3)溶质渗透及表面更新模型 129
(4)相际传质 130
(5)液滴的传质模型 131
(5.1)液滴形成时的传质 132
(5.2)液滴在上升或下降寸的传质 132
(5.3)滴外传质系数 133
(6.1)界面张力梯度导致的不稳定性 134
(6)界面现象与界面不稳定性 134
(6.2)密度梯度引起的不稳定性 135
(6.3)表面活性剂的作用 136
14.5.3 轴向混和反对传质推动力的影响 136
(1)级模型和返流模型 137
(2)扩散模型 138
(3)轴向扩散系数的测试 142
(4)级模型、返流模型与扩散模型的关系 143
14.5.4 级效率 144
14.6 萃取设备及设计计算方法 146
符号表 146
参考文献 146
14.6.1 喷淋塔 149
(1)液泛速度 149
(2)传质速率 150
14.6.2 填料塔 152
(1)特性速度 152
(2)液泛速度 154
(3)传质速率 155
14.6.3 筛板塔 159
(1)塔径 160
(1.1)开孔区面积 160
(1.2)降液区面积 161
(1.3)无孔区面积 162
(2)塔高 162
(2.1)板间距的确定 162
(2.2)筛板传质效率的计算 163
(2.3)塔高计算 163
14.6.4 混和澄清器 166
(1)混和澄清器的类型和特点 167
(2)级效率 171
(3)混和澄清器的放大和设计 172
(3.1)混和器 172
(3.2)澄清器 173
14.6.5 转盘塔(RDC)及其改型 174
(1)转盘塔(RDC) 174
(1.1)转盘塔的特性 176
(1.2)转盘塔的放大和设计 178
(2)转盘塔的改型 183
(3)不对称转盘塔(ARD) 184
(3.1)操作数据 184
(3.2)放大和设计 184
14.6.6 往复振动板塔 186
(1)往复振动筛板塔(RPEC) 186
(1.1)往复振动筛板塔的设计 186
(1.2)放大方法 188
(2)多级振动盘塔(MVDC) 189
14.6.7 脉冲塔 190
(1)概述 190
(2)脉冲筛板塔 190
(2.1)脉冲筛板塔的操作特性 191
(2.2)脉冲筛板塔的流体力学特性 192
(2.3)脉冲筛板塔的传质特性 196
(2.4)脉冲筛板塔的设计 200
(3)脉冲填料塔 202
(1.1)微分接触离心萃取器 203
14.6.8 离心萃取器 203
(1)离心萃取器的结构类型 203
(1.2)逐级接触离心萃取器 207
(2)表征离心萃取器性能的若干参数 215
(2.1)离心分离因数 215
(2.2)离心萃取器的压力平衡和控制 216
(2.3)离心萃取器的滞留分率 219
(2.4)返混 220
(2.5)离心萃取器的液泛与处理容量 220
14.6.9 其它萃取设备 221
(1)Scheibe1塔 221
(2)O1dshue—Rushton(Mixco)塔 221
(3)K？hni塔 222
(4)Graesser萃取器 223
(5)静态混和器 224
14.6.10 萃取设备的标定 224
(1)各种萃取设备的操作性能评价 225
(1.1)体积效率 225
14.6.11 萃取设备的评价与操作性能比较 225
(1.2)以单位长度或高度(米)的理论级数与通量进行标绘 226
(2)设备费用评价 226
14.6.12 萃取设备的选用 227
符号表 229
参考文献 230
(1)络合反应 236
14.7.2 溶质与溶剂的化学作用 236
14.7.1 概述 236
14.7 化学萃取 236
(1.1)中性含磷萃取剂 237
(1.2)中性含硫萃取剂 237
(1.3)中性含氧萃取剂 238
(1.4)中性含氮萃取剂 238
(2)阳离子交换反应 239
(2.1)螯合物萃取 239
(2.2)酸性有机磷类萃取剂的萃取 240
(2.3)羧酸和磺酸的萃取 240
(3.1)阴离子萃取 241
(3)离子缔合反应 241
(3.2)阳离子萃取 242
(4)加合反应 242
(5)带同萃取反应 244
14.7.3 化学萃取相平衡 260
(1)萃取等温线与平衡面 260
(2)化学萃取相平衡关系表达式 262
(3)化学萃取相平衡数据的关联——分配平衡数学模型 264
(3.1)经验模型 264
(3.2)模拟汽液平衡的半经验模型 265
(3.3)化学基础模型 266
(3.4)热力学活度模型 268
14.7.4 化学萃取速率方程 272
(1)萃取过程控制步骤的分类 272
(2)萃取过程控制步骤的判别 272
(2.1)搅拌强度判别法 272
(2.3)界面积判别法 273
(2.2)温度判别法 273
(3)化学反应控制过程的萃取速度方程 274
(4)扩散控制过程的速率方程 279
(5)混合机制控制过程的萃取速率方程 279
参考文献 281
14.8 液-液接触技术的其它应用 285
14.8.1 直接传热 285
14.8.2 熔融金属萃取和熔盐萃取 286
(1)熔融金属萃取 287
(2)熔盐萃取 288
14.8.3 其它萃取技术 292
(1)两相均为连续相的液液接触 292
(2)静电场中液液萃取 293
(3)液膜萃取 293
(3.1)逆流萃取 294
(3.2)并流萃取 295
参考文献 296
(1)固体的性质及预处理 298
14.9.1 概述 298
14.9 固体浸取 298
第二部分 浸取 298
(2)溶剂选择 299
(3)浸取温度 299
14.9.2 浸取过程相平衡 299
(1)三角座标 299
(2)相平衡 301
(3.1)三元平衡图 302
(3)平衡图 302
(3.2)Ponchon-Savarit图 303
14.9.3 浸取过程设计计算方法 304
(1)概述 304
(1.1)浸取的理论级和平衡 304
(1.2)设计计算步骤 305
(1.3)物料衡算和操作线方程式 305
(2)代数法 306
(3)图解法 307
(3.2)多级错流浸取 308
(3.1)单级浸取 308
(3.3)多级逆流浸取 309
(3.4)Ponchon-Savarit图解法 312
(3.5)其它方法 315
(4)解析法 315
(4.1)单级和多级错流浸取 315
(4.2)多级逆流浸取 317
(4.3)变底流的解析法 325
(5)化学反应浸取 327
(2)渗滤浸取器 328
(2.1)分批操作渗滤浸取器 328
14.9.4 浸取设备 328
(1)概述 328
(2.2)连续操作渗滤器 330
(3)分散固体浸取器 332
(3.1)搅拌槽 332
(3.2)连续分散浸取器 333
(4)螺旋输送浸取器 333
符号表 334
参考文献 335