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第八章 液 液 萃 取

第八章  液 液 萃 取
第八章  液 液 萃 取

第八章液液萃取

第一节概述

液液萃取是分离液体混合物的单元操作,它是依据待分离溶液中各组分在萃取剂中溶解度的差异来实现传质分离的。

8-1-1 萃取的工艺流程

萃取过程通过加入第二相萃取剂的方法将一个难分离的液体混合物变成两个易分离的混合物,萃取装置后通常还设有萃取相和萃余相的回收分离装置。对于一个合理的萃取工业流程,应着重解决下面三个问题:(1)选择一个合适的萃取剂;(2) 提供一个具有良好传质条件的萃取设备;(3)完成萃取的后续分离过程。

8-1-2 萃取分离的应用场合

在下列情况下可以考虑采取萃取操作:

(1)分离沸点相近或有恒沸物的混合液。

(2)混合液中含有热敏物质,采用萃取方法可避免物料受热破坏

(3)混合液中溶质A的浓度很稀时

第二节液液相平衡

8-2-1 三角形相图

一、组成表示方法

三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角三角形坐标图两种。在三角形坐标图中,每个顶点分别代表一个纯组分,三条边上的任一点代表一个二元混合物系,第三组分的组成为零。三角形坐标图内任一点代表一个三元混合物系。

二、物料衡算和杠杆定律

物料衡算在三角形相图中满足杠杆定律,可由此得到组成和量的相互关系:E

=

?

E?

M

M

R

R

上式表明由溶液R和E混合后得到的混合液组成点M必定在直线RE上,其在线上的位置可由杠杆定律给出;反过来,若混合液M可以分为R和E两部分,已知点M和R(或E),可由杠杆定律在直线MR(或ME)上定出点E(或R)的位置和组成。通常将M称为R与E的和点,而R(或E)为M与E(或R)的差点。

8-2-2 部分互溶体系的平衡相图

一、溶解度曲线、联结线及临界混溶点

溶解度曲线用来表示三元部分互溶体系的A、B和S的相平衡关系,它是在一定的温度

和压强下由实验测定的。溶解度曲线将三角形相图分为两个区域,曲线以内为两相区,曲线以外为单相区。处于两相区内状态点的溶液在达到平衡,静置后会形成两相,两相组成的坐标点应处于溶解度曲线上。互为平衡的两相的组成点的连线为联结线。两相区内的任意一点都可以作出一条联结线,联结线的两端为互成平衡的共轭相,因此两相区是萃取操作能够进行的范围。

通过实验测得的联结线R 1E 1, R 2E 2, R 3E 3……,以联结线为斜边,过联结线的两个端点,分别作AB 边和BS 边的平行线,两线相交得到交点J,K,H ……, 连接这若干个交点所得的曲线即为辅助曲线。利用辅助曲线,由已知共轭相之一的组成,就可以很方便的求出共轭相的另一组成。

辅助曲线与溶解度曲线交点为临界混溶点或褶点。

二、分配系数与分配曲线

分配系数是选择萃取剂的一个重要参数,用符号k A 表示,

x

y k A = 对于某溶剂其值愈大,表明溶质更易在萃取相中富集,采用该溶剂做萃取剂进行萃取分离的效果愈好。k A 一般不是一个常数,它随着物系的种类、操作温度和溶质组成的变化而变化,但在低浓度时,k A 的值变化较小可近似认为是常数。

以对角线y=x 为辅助线,根据三角相图中共轭相R 、E 中组分A 的组成,在直角坐标x-y 图上定出对应点,将这若干个点连成的平滑曲线即为分配曲线。

由于联结线的斜率各不相同,所以分配曲线总是弯曲的,若联结线斜率为正值,分配曲线在对角线的上方,若斜率为负值,曲线就在对角线的下方。斜率的绝对值越大,曲线距对角线越远,而分配曲线与对角线的交点即为临界'混溶点

8-2-3 萃取剂的选择

萃取操作中,选择合适的萃取剂非常关键。基于液液相平衡热力学,一般需要对以下参数进行综合考虑。

一、选择性

选择性系数β是组分A 与B 的分配系数之比,其意义类似于蒸馏中的相对挥发度α ,可以作为萃取分离难易程度的判据。若β>1,说明组分A 在萃取相中的相对含量比萃余相中的高,即组分A 、B 得到了一定程度的分离;当B 组分不溶解于萃取剂时,β为无穷大。若β=1,A 、B 两组分不能用此萃取剂分离,即所选择的萃取剂是不适宜的。

二、萃取剂与原溶剂的互溶度

萃取剂与原溶剂的互溶度越小,则在相图上的两相区越大,萃取可操作的范围也越大。

因此选择与组分B 具有较小互溶度的萃取剂能够有较大的选择性,取得较好的分理效果。一般情况下,温度降低,互溶度减小,对萃取过程有利,但是温度降低会使液体的粘度增加,不利于输送及溶质在两相间的传递。

三、萃取剂回收的难易与经济性

要求萃取剂S 与原料液中的各组分的相对挥发度要大,不应形成恒沸物,并且最好是组成低的组分为易挥发组分。若被萃取的溶质不挥发或挥发度很低时,则要求S 的汽化热要小,以降低能耗。

四、萃取剂的其它物性

第三节 萃取过程计算

8-3-1 单级萃取过程

一、原溶剂与萃取剂互溶

对此过程的计算,一般已知原料液的流量F 和溶质A 的质量分数w FA ,萃取剂中A 的质量分数w SA ,体系的相平衡数据和分离要求(萃余相的质量分数w RA ),要计算所需的萃取剂用量S ,萃取相的量E ,萃余相的量R 和萃取相组成w EA 。

对此过程,物料质量衡算满足:

M R E S F =+=+ MA RA EA SA FA w M w R w E w S w F =+=+

萃余相R 和萃取相E 是达平衡的,则在三角相图上w EA 和w RA 的组成点在一条联结线上,因此利用三角相图和杠杆定律能够很方便求出未知量。

对于一定的原料液量,存在两个极限萃取剂用量,在此二极限用量下,原料液与萃取剂的混合物系点恰好落在溶解度曲线上,如教材附图8-9中的点G 和点H 所示,能进行萃取分离的最小溶剂用量S min (和点G 对应的萃取剂用量)和最大溶剂用量S max (和点H 对应的萃取剂用量),其值可由杠杆定律计算,即

S

G min G F F S =

二、原溶剂与萃取剂不互溶

若萃取剂与原溶剂互不相溶,则在整个传质过程中,原溶剂B 和萃取剂S 的量是保持不变的,将相平衡关系用分配曲线表示,两相中的组成用质量比表示。

此时溶质在两液相间的平衡关系可以用与吸收中的气液平衡类似的方法表示,即

RA EA S FA X B Y S SY X B +=+

S

F F S H H max =

或 ()()S FA RA EA /Y X X S B Y +=-- 上式表明Y EA 和X RA 在X-Y 坐标系中为直线关系,这条直线通过点(X FA ,Y S ),斜率为-B/S ,称为操作线。将操作线延长与相平衡线相交,得到交点D(X 1,Y 1),即为通过一个理论萃取级后萃余相和萃取相中溶质A 的浓度X 1和Y 1。

8-3-2 多级错流过程

在多级错流萃取操作中,原料依次通过各级萃取器,每级所得的萃余相进入下一级作为原料液,同时每一级均加入新鲜萃取剂。如此萃余相经多次萃取,只要级数足够多,最终可得到溶质组成低于指定值的萃余相。显然多级错流萃取的总溶剂用量为各级溶剂用量之和,原则上各级溶剂用量可以相等也可以不等。

在多级错流萃取过程的计算中,一般已知操作条件下的相平衡数据,原料液量F 及组成w FA ,溶剂的量S 和组成y S 和萃余相的组成w RA ,要求所需理论级数N 和离开各级的萃余相和萃取相的量和组成。这个求解过程对于原溶剂B 与萃取剂S 部分互溶的物系一般也是通过图解法,它实质上是单级萃取图解法的多次重复。

其具体步骤如下(结合教材图8-12):

(1)由已知的平衡数据在三角形坐标图中绘出溶解度曲线及辅助曲线(图中未标出),并在此相图上标出F 点。

(2)联结点F 、S 得FS 线,根据第一级F 、S 的量,依杠杆定律在FS 线上确定混合物系点M 1。

(3) 由于此时M1对应的平衡点R 1、E 1均不知,因此必须采用试差的方法借助辅助曲线作出过M 1的联结线E 1R 1。

(4)第二级以R 1为原料液,加入量为S 的新鲜萃取剂,依杠杆定律找出二者混合点M 2,按与(3)类似的方法可以得到E 2和R 2,此即第二个理论级分离的结果。

(5)依此类推,直至某级萃余相中溶质的组成等于或小于规定的组成wRA 为止,

(6) 作出的联结线数目即为所需的理论级数。

对于原溶剂B 与萃取剂S 不互溶的物系,设每一级的溶剂加入量相等,则各级萃取相中溶剂S 的量和萃余相中原溶剂B 的量均可视为常数。仍采用分配曲线表示相平衡关系,质量比来表示两相组成,直角坐标图解法或解析法求取理论级数,其步骤如下:

(1)根据X F 及Y S 在直角坐标内确定点L ,自点L 出发,作斜率-B/S 为的直线交分配曲线于点E 1,LE 1即为第一级的操作线,E 1点的坐标 (X 1 ,Y 1)即为离开第一级的萃余相与萃取相的质

第八章 液 液 萃 取

第八章液液萃取 第一节概述 液液萃取是分离液体混合物的单元操作,它是依据待分离溶液中各组分在萃取剂中溶解度的差异来实现传质分离的。 8-1-1 萃取的工艺流程 萃取过程通过加入第二相萃取剂的方法将一个难分离的液体混合物变成两个易分离的混合物,萃取装置后通常还设有萃取相和萃余相的回收分离装置。对于一个合理的萃取工业流程,应着重解决下面三个问题:(1)选择一个合适的萃取剂;(2) 提供一个具有良好传质条件的萃取设备;(3)完成萃取的后续分离过程。 8-1-2 萃取分离的应用场合 在下列情况下可以考虑采取萃取操作: (1)分离沸点相近或有恒沸物的混合液。 (2)混合液中含有热敏物质,采用萃取方法可避免物料受热破坏 (3)混合液中溶质A的浓度很稀时 第二节液液相平衡 8-2-1 三角形相图 一、组成表示方法 三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角三角形坐标图两种。在三角形坐标图中,每个顶点分别代表一个纯组分,三条边上的任一点代表一个二元混合物系,第三组分的组成为零。三角形坐标图内任一点代表一个三元混合物系。 二、物料衡算和杠杆定律 物料衡算在三角形相图中满足杠杆定律,可由此得到组成和量的相互关系:E = ? E? M M R R 上式表明由溶液R和E混合后得到的混合液组成点M必定在直线RE上,其在线上的位置可由杠杆定律给出;反过来,若混合液M可以分为R和E两部分,已知点M和R(或E),可由杠杆定律在直线MR(或ME)上定出点E(或R)的位置和组成。通常将M称为R与E的和点,而R(或E)为M与E(或R)的差点。 8-2-2 部分互溶体系的平衡相图 一、溶解度曲线、联结线及临界混溶点 溶解度曲线用来表示三元部分互溶体系的A、B和S的相平衡关系,它是在一定的温度

化工原理第十章-液-液萃取和液-固浸取

第十章 液-液萃取和液-固浸取 1. 25℃时醋酸(A )–庚醇-3(B )–水(S )的平衡数据如本题附表所示。 习题1附表1 溶解度曲线数据(质量分数/%) 试求:(1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由200 kg 醋酸、200 kg 庚醇-3和400 kg 水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和质量。(3)上述两液层的分配系数A k 及选择性系数β。(4)从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液? 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ 所示。辅助曲线如附图1曲线SNP 所示。分配曲线如附图2 所示。 (2)和点醋酸的质量分率为 25.0400 200200200 A =++= x 水的质量分率为 50.0400 200200400 S =++=x 由此可确定和点M 的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M 点的差点R 和E 。由杠杆规则可得 kg 260kg 80040 13 4013=?==M R ()kg 540kg 260800=-=-=R M E

由附图1可查得E 相的组成为 A S B 0.28, 0.71,0.01y y y === R 相的组成为 A S B 0.20, 0.06,0.74x x x === (3)分配系数 A A A 0.28 1.40.20y k x === B B B 0.010.01350.74 y k x = == 选择性系数 7.1030135 .04.1B A === k k β (4)随水分的蒸发,和点M 将沿直线SM 移动,当M 点到达H 点时,物系分层消失,即变为均相物系。由杠杆规则可得 kg 5.494kg 80055 34 5534=?== M H 需蒸发的水分量为 ()kg 5.305kg 5.494800=-=-H M 2. 在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸–庚醇-3混合液中提取醋酸。已知原料液的处理量为1 000 kg/h ,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于10%。试(1)水的用量;(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题1。 解:(1)物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。 由原料组成x F =0.3可确定原料的相点F ,由萃余相的组成x A =0.1可确定萃余相的相点R 。借助辅助曲线,由R 可确定萃取相的相点E 。联结RE 、FS ,则其交点M 即为萃取操作的物系点。由杠杆规则可得 习题1 附图1 习题1 附图2

第八章-表面现象与胶体化学汇总

表面化学 一、选择题 1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将:( ) (A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动 2. 如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛细管内左端加热时,则管内液体将:( ) (A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 因失去平衡而左右来回移动 3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是:( ) (A) (?γ/?T)p> 0 (B) (?γ/?T)p< 0 (C) (?γ/?T)p= 0 (D) 无一定变化规律 4. 在相同温度下,固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( ) (A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较 5. 弯曲表面上附加压力的计算公式:?p = p' - p0= 2γ/R' 中,R' 的符号:( ) (A) 液面为凸面时为正,凹面为负(B) 液面为凸面时为负,凹面为正 (C) 总为正(D) 总为负 6. 微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确?( ) (A) 微小晶体的饱和蒸气压大(B) 微小晶体的溶解度大 (C) 微小晶体的熔点较低(D) 微小晶体的溶解度较小 7. 在相同温度下,同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时,将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p 凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压,则三者之间的关系是:( ) (A) p平> p凹> p凸(B) p凹> p平> p(C) p凸> p平> p凹(D) p凸> p凹> p平 8. 在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现:( ) (A) 水并不进入毛细管(B) 水进入毛细管并达到管内一定高度

化工原理第十章 液-液萃取和液-固浸取电子教案

化工原理第十章液-液萃取和液-固浸取

第十章液-液萃取和液-固浸取 1. 25℃时醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S)的平衡数据如本题附表所示。 习题1附表1 溶解度曲线数据(质量分数/%) 习题1附表2 联结线数据(醋酸的质量分数%) 试求:(1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由200 kg醋酸、200 kg庚醇-3和400 kg水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和 k及选择性系数 。(4)从上述混合液中蒸质量。(3)上述两液层的分配系数 A 出多少千克水才能成为均相溶液? 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ所示。辅助曲线如附图1曲线SNP所示。分配曲线如附图2 所示。 (2)和点醋酸的质量分率为

25 .0 400 200 200 200 A = + + = x 水的质量分率为 50 .0 400 200 200 400 S = + + = x 由此可确定和点M的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M 点的差点R和E。由杠杆规则可得 kg 260 kg 800 40 13 40 13 = ? = =M R ()kg 540 kg 260 800= - = - =R M E 由附图1可查得E相的组成为 A S B 0.28,0.71,0.01 y y y === R相的组成为 A S B 0.20,0.06,0.74 x x x === (3)分配系数 A A A 0.28 1.4 0.20 y k x === B B B 0.01 0.0135 0.74 y k x === 习题1 附图1 习题1 附图2

化工原理第十章_液_液萃取和液_固浸取

第十章 液-液萃取和液-固浸取 1. 25℃时醋酸(A )–庚醇-3(B )–水(S )的平衡数据如本题附表所示。 习题1附表1 溶解度曲线数据(质量分数/%) 试求:(1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由200 kg 醋酸、200 kg 庚醇-3和400 kg 水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和质量。(3)上述两液层的分配系数A k 及选择性系数β。(4)从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液? 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ 所示。辅助曲线如附图1曲线SNP 所示。分配曲线如附图2 所示。 (2)和点醋酸的质量分率为 25.0400 200200200A =++= x 水的质量分率为 50.0400 200200400S =++=x 由此可确定和点M 的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M 点的差点R 和E 。由杠杆规则可得 kg 260kg 80040134013=?==M R ()kg 540kg 260800=-=-=R M E

由附图1可查得E 相的组成为 A S B 0.28, 0.71,0.01y y y === R 相的组成为 A S B 0.20,0.06,0.74x x x === (3)分配系数 A A A 0.28 1.40.20y k x === B B B 0.010.01350.74 y k x === 选择性系数 7.1030135 .04.1B A ===k k β (4)随水分的蒸发,和点M 将沿直线SM 移动,当M 点到达H 点时,物系分层消失,即变为均相物系。由杠杆规则可得 kg 5.494kg 80055 345534=?== M H 需蒸发的水分量为 ()kg 5.305kg 5.494800=-=-H M 2. 在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸–庚醇-3混合液中提取醋酸。已知原料液的处理量为1 000 kg/h ,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于10%。试(1)水的用量;(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题1。 解:(1)物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。 由原料组成x F =0.3可确定原料的相点F ,由萃余相的组成x A =0.1可确定萃余相的相点R 。借助辅助曲线,由R 可确定萃取相的相点E 。联结RE 、FS ,则其交点M 即为萃取操作的物系点。由杠杆规则可得 习题1 附图1 习题1 附图2

汽车上几种常用液体的基本使用常识

汽车上几种常用液体的基本使用常识 汽车上使用的常用液体有做燃料的汽油;冷却水或者防冻液;刹车油;变速箱中的齿轮油。大家对汽油并不陌生,但对于其他几种液体就不太了解了。下面我把有关这方面的知识简单地向大家介绍一下。 防冻液有:甘油型、甲醇型、乙醇型。甘油型因其流动性差,后两种因为易挥发,氧化性及安全性较差。所以逐步被乙二醇所代替。选用时要注意比车使用地温度低10℃的防冻液而且不同型号不能混用。 机油国外按照机油品质分类,用s表示汽油用机油。从SA到SH排列,S后面的字母每往上提升一个,机油的品质就上升一个层次。机油的粘度一般用W表示。W前的数字越小说明机油低温时流动性越好,而且随温度的变化也很小,适宜冬季使用。机油一般有合成机油和矿物机油之分。合成机油因其润滑性和氧化后的油垢少的特点而成为中、高级汽车润滑的首选。 刹车油大体上有:醇型、矿物油型、合成型3种。醇型刹车油沸点较低,低温时不太稳定。矿物油型的适用的温度范围比较大,但是它对刹车系统中的橡胶件有溶解作用,会造成油路堵塞和漏油。对橡胶件的要求比较高。合成型的对橡胶件的溶胀率小,油的黏度随温度的变化也小,这种刹车油普遍使用在大功率、重负荷、高速的汽车上。 齿轮油是根据黏度的级别和使用性能来分类的。国际上根据齿轮油在100℃时的运动黏度以及在150Pa条件下的最高温度分为:70W、75W、80W、85W、90、140、250,带W的适合在冬季使用。建议根据车使用地的最低和最高温度选择合

适的黏度等级。使用性能则根据齿轮负荷承载能力和使用场合不同分:GL-1到GL-6六个等级。对于工作条件苛刻的主传动器、双曲线主传动器以及中、高档轿车应选GL-4、GL-5齿轮油。对于一般机械型的齿轮传动的用GL-3就可以了。

化工基本知识第十章液-液萃取和液-固浸取

第十章液-液萃取和液-固浸取 1. 25℃时醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S)的平衡数据如本题附表所示。 习题1附表1 溶解度曲线数据(质量分数/%) 习题1附表2 联结线数据(醋酸的质量分数%) 试求:(1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由200 kg醋酸、200 kg庚醇-3和400 kg水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和质量。(3)上述两液层的分配系数 k及选择性系数 。(4)从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液? A 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ所示。辅助曲线如附图1曲线SNP所示。分配曲线如附图2 所示。

(2)和点醋酸的质量分率为 25.0400 200200200 A = ++= x 水的质量分率为 50.0400 200200400 S =++= x 由此可确定和点M 的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M 点的差点R 和E 。由杠杆规则可得 kg 260kg 80040 134013=?== M R ()kg 540kg 260800=-=-=R M E 由附图1可查得E 相的组成为 A S B 0.28, 0.71,0.01y y y === R 相的组成为 A S B 0.20,0.06,0.74x x x === (3)分配系数 A A A 0.28 1.40.20 y k x = == 习题1 附图1 习题1 附图2

B B B 0.010.01350.74y k x === 选择性系数 7.1030135 .04.1B A === k k β (4)随水分的蒸发,和点M 将沿直线SM 移动,当M 点到达H 点时,物系分层消失,即变为均相物系。由杠杆规则可得 kg 5.494kg 80055 345534=?== M H 需蒸发的水分量为 ()kg 5.305kg 5.494800=-=-H M 2. 在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸–庚醇-3混合液中提取醋酸。已知原料液的处理量为1 000 kg/h ,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于10%。试(1)水的用量;(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题1。 解:(1)物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。 由原料组成x F =0.3可确定原料的相点F ,由萃余相的组成x A =0.1可确定萃余相的相点R 。借助辅助曲线,由R 可确定萃取相的相点E 。联结RE 、FS ,则其交点M 即为萃取操作的物系点。由杠杆规则可得 3726F S ?=? kg 1423kg 100026 37 2637=?=?=F S

第七章 乳状液

第七章乳状液 7.1乳状液 ?乳状液是一种多相分散体系,它是一种液体以极小的液滴形式分散在另一种与其不相混溶的液体中所构成的,其分散度比典型的憎液溶胶低得多。 ?凡由水和…油”(广义的袖)混合生成乳状液的过程,称为乳化。 乳状液 1.油/水型即水包油型 (O/W) 如:润肤露 2.水油型即油包水型 (W/O) 如:牛奶 ?当液体分散成许多小液滴后,体系内两掖相间的界面积增大,界面自由能增高,体系成为热力学不稳定的,有自发地趋于自由能降低的倾向,即小液滴互碰后聚结成大液滴,直至变为两层液体。为得到稳定的乳状掖,必须设法降低分散体系的界面自由能,不让液滴互碰后聚结。为此,主要的是要加入一些表面活性剂,通常也称为乳化剂。 ?乳化剂是乳状液形成所必不可少的成分,乳化剂分子往往有两个分别亲水和亲油的端基,亲水基与水结合,亲油基与有结合,在水和由之间形成过渡层,从而降低水和由的界面张力,使溶液得以乳化。 7.2 乳状液的制备和物理性质 一、混合方式 1.机械搅拌 用较高速度(4000—8000r/min)螺旋桨搅拌器制备乳状液是实验 室相工业生产中经常使用的一种方式。 2.胶体磨 将待分散的体系由进料斗加入到胶体磨中,在磨盘间切力的作用 下使待分散物料分散为极细的液滴,乳状液由出料口放出。 3.超声波乳化器 靠压电晶体或磁致伸缩方法产生的超声波破碎待分散的液体。 4.均化器 均化器实际是机械加超声波的复合装置。将待分散的液体加压, 从一可调节的狭缝中喷出,在喷出过程中超声波也在起作用。 二、乳化剂的加入方式 1.转相乳化法 将乳化剂先溶于油中,在剧烈搅拌下慢慢加水,加入的水开始 以细小的液滴分散在油中,是W/O型乳状液。再继续加水,随 水量增多,乳状液变稠,最后转相变成O/W型乳状液。 2.瞬间成皂法 将脂肪酸加入油相,碱加入水相,两相混合,在界面上即可瞬间 生成作为乳化剂的脂肪酸盐。 3.自然乳化法

化工原理第十章-液-液萃取和液-固浸取

第十章液-液萃取和液-固浸取 1.25 C时醋酸(A)-庚醇-3 (B)-*(S)的平衡数据如本题附表所示。习题1附表1溶解度曲线数据(质量分数/%) 曲线。(2)确定由200 kg醋酸、200 kg庚醇-3和400 kg水组成的混合液的物系点位置。混 合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和质量。(3)上述两液层的分配系数k A及 选择性系数。(4)从上述混合液中蒸出多少千克水才能成为均相溶液? 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHR所示。辅助曲线如附图1曲线SNP所示。分配曲线如附图2所示。 (2)和点醋酸的质量分率为 200 X A200 200 400 水的质量分率为 和E。由杠杆规则可得 E M R 800 260 kg 540kg 0.25 X S 400 200 200 400 0.50 由此可确定和点M的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M点的差点R 13M 40 800kg 260kg 40

由附图1可查得E 相的组成为 y 0.28, y 0.71, y 0.01 R 相的组成为 X A 0.20, X S 0.06, X B 0.74 (3 )分配系数 k A y A X A 0.28 彳 / 1.4 0.20 k B 匹 X B 0.01 0.0135 0.74 选择性系数 (4)随水分的蒸发,和点 M 将沿直线SM 移动,当M 点到达H 点时,物系分层消失,即变 为均相物系。由杠杆规则可得 习题1附图1 习题1附图2

需蒸发的水分量为 M H 800 494.5 kg 305.5 kg 2. 在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为 30%勺醋酸-庚醇-3混合液中 提取醋酸。已知原料液的处理量为 1 000 kg/h ,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于 10% 试(1)水的用量;(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题 1。 解:(1)物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。 由原料组成X F =0.3可确定原料的相点 F ,由萃余相的组成 X A =0.1可确定萃余相的相点 R 。借 助辅助曲线,由 R 可确定萃取相的相点 E 。联结RE FS,则其交点 M 即为萃取操作的物系点。 由杠杆规则可得 34 55 800kg 55 494.5kg

第四章 液液萃取

第四章液液萃取 l.25℃,醋酸(A)—庚醇-3(B)—水(S)的平衡数据如本题附表所示.试求: (1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标上绘出分配曲线。 (2)由50kg醋酸、5Okg庚醇-3和100kg水组成的混合液的坐标点位置。混合液经过充分混合而静置分层后,确定平衡的两液层的组成和质量。 (3)上述两液层的分配系数k A及选择性系数β。 (4)从上述混合液中蒸出多少公斤水方能成为均相混合液? 〔答:(1)图略;(2)混合液组成:25%A,25%B,50%S;E相:y A=0.27,y B=0.01,E=126kg;R 相:xA=0.20,x B=0.74,R=74kg;(3) k A=1.35,β=100;(4)需蒸出水约78kg〕 2.在单级萃取装置中,用纯水萃取含醋酸309毛(质量分数,下同)的醋酸一庚晦3棍合液1刷屿,要求萃余相中醋酸组成不大于1096。操作条件下的平衡数据见习题1。试求:")水的用量为若干公斤?(2)萃余相的量及醋酸的萃余率(即萃余相中的醋酸占原料液中醋酸的百分数)。〔答:(1)S=1283kg;(2)R=807kg,萃余率26.9%〕 3.在25℃下,用甲基异丁基甲酮(MBK)从含丙酮40%(质量分数)的水溶液中萃取丙酮。原料液的流量为1500kg/h。试求: (1)当要求在单级萃取装置中获得最大组成的萃取液时,萃取剂的用量为若干(kg/h)? (2)若将(l)求得的萃取剂用量分作两等份进行两级错流萃取,试求最终萃余相的流量和组成。 (3)比较(1)(2)两种操作方式中丙酮的回收率(即萃出率)。 操作条件下的平衡数据见本题附表。

汽车使用与维护试卷与答案

一、选择题 1、在走合期内,驾驶汽车应该( C )。A、高速行驶 B、多装货物 C、平稳起步加速不要快 D、加大油门 2、选用防冻冷却液时,防冻冷却液的冰点应比当地最低气温(A )。 A、低10℃ B、高10℃ C、一样高 D、可高可低 3、关于制动液液面下降原因,叙述错误的是( C )。A、制动蹄片磨损 B、制动分泵活塞卡住 C、制动液具有吸湿性,长时间不盖制动液加注口盖,导致制动液大量挥发 4、发动机正常工作时,其冷却液的温度应在多少度之间?(D )。 A、55~65℃ B、65~75℃ C、75~85℃ D、85~95℃ 5、以下不应在发动机运转状态下检查的项目是( C )。A、前照灯B、玻璃喷水器C、手动变速器液面高度 6、下面关于盘式制动器的检查,说法正确的是( B )。 A、检查制动衬块厚度时,若外面的制动衬块厚度符合标准,则里面的制动衬块就不需检查 B、检查制动衬块时,除检查其厚度是否在规定范围内,还应注意内衬块和外衬块磨损应无显著差别 C、检查刹车盘时,如果外侧的盘面没有磨花或损坏,即可确定内侧的盘面也没问题 7、纸质型空气滤清器的检查主要有哪些工作(D )。A、清洁B、检查C、安装D、以上都是 8、检查轮胎气压应在( D )。A、汽车行驶前B、汽车行驶中C、汽车行驶后D、以上都应该进行 9、在拧松螺栓的作业中,应首选( C )工具。A、开口扳手B、梅花扳手C、套筒扳手D、活动扳手 10、如对冷却系统进行检漏,需进行加压,选用的工具为( B )。 A、打气筒 B、冷却系统压力测试器 C、空气压缩机 D、真空泵 二、填空题 11、CS活动中,“C”是顾客、“S”是满意的英文词汇首字母的缩写,即通过我们的工作使顾客感到满 意的活动。 12、维修部门的服务有两类,一类是由“工作”构成的“业务服务”,另一类是由待客态度(语言、姿势) 等构成的“态度服务”。 13、根据汽车的使用特点,汽车维护可分为走合期维护、季节维护和行车维护。 14、根据GB18344的规定,行车维护又细分为日常维护、一级维护和二级维护三个级别。 15、冷却液需要定期更换,一般为两年或每行驶 5 万公里更换一次。 16、目前,常用的冷却液是乙二醇型冷却液。 17、冷却液的基本指标是沸点和冰点。 18、冷却液一般要选择比所在地区最低气温低10 °C以上为宜。如某地区冬季最低气温—15°C左右,所以 选择冷却液的冰点应不低于—25 °C。 19、汽车制动液更换年限一般为两年。 20、高级轿车和高速汽车以及高温季节或频繁使用制动的汽车,均不宜用普通制动液,应选用合成型制动液。 21、自动变速器油(ATF)的更换周期是以行驶公里数或使用时间为准。 22、美国石油学会将车辆齿轮油按使用性能分为GL—1 、GL—2 、GL—3 、GL—4 、GL—5 和GL—6 六类。 23、节气门体污垢形成的原因主要是机油蒸汽,其次是空气中的微粒和水分。 24、发动机传动带的技术标准与要求主要考虑偏移量和张紧度。 25、汽缸垫的作用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气、漏水和漏油。 26、高阻值喷油器电磁线圈电阻值为 13 — 17 Ω,低阻值喷油器电磁线圈电阻值为 2 — 3 Ω。 三、判断题 27、检查制动液位时,若发现液位下降,则可判定制动液是从液压制动系统中泄漏的。(×)

化工原理电子教案第八章固液萃取

12萃取 本章学习要求 1.熟练掌握萃取过程的原理;部分互溶物系的液-液相平衡关系;萃取过程(包括单级 萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取)的计算;对于组分B 、S部分互溶体系,要 会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算;对于组分B、S不互溶体系,则可仿照吸收的计算方法。 2.理解溶剂选择的原则;影响萃取操作的因素;萃取剂和操作条件的合理选择;萃取 过程的强化措施。 3.了解萃取操作的经济性;萃取操作的工业应用;液-液萃取设备及选用。 12.1 概述 液-液萃取又称溶剂萃取,是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂),利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异,使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程,它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展,回流萃取,双溶剂萃取,反应萃取,超临界萃取以及液膜分离技术相继问世,使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。 蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作,对于一种具体的混合物,要会经济合理化的选择适宜的分离方法。 一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段: 1.混合过程将一定量的溶剂加入到原料液中,采取措施使之充分混合,以实现溶质由 原料向溶剂的转移的过程; 2.沉降分层分离出萃取相与萃余相。 3.脱出溶剂获得萃取液与萃余液,回收的萃取剂循环使用。 萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行,可连续操作也可分批进行。 12.2液液相平衡 12.2.1三角形相图 根据组分间的互溶度,三元混合体系可分为两类: (1)Ⅰ类物系组分A、B及A、S分别完全互溶,组分B、S部分互溶或完全不互溶;

课题1 汽车维修的准备及工作液的使用

课题一汽车维修的准备及工作液的使用 一、目标 1、汽车维护的概念、目的与意义 2、汽车维护的作业原则与作业内容 3、汽车维护作业常用工具、设备 4、熟悉举升机的安全操作规程及汽车修理厂管理制度 5、汽车常用工作液的使用 重点:汽车维护作业常用工具、设备 难点:熟悉举升机的安全操作规程及汽车修理厂管理制度 汽车实训工厂管理制度 一、不准赤脚或穿拖鞋,要穿工作服; 二、工作时禁止吸烟嚼槟榔; 三、工作时要集中精神,不准说笑、打闹; 四、使用一切机工具及电气设备,必须遵守其安全操作规程,并要爱护使用; 五、工作时必须按规定穿戴劳保用品,不准光膀子进行工作; 六、严禁无驾驶证人员开始一切机动车辆; 七、未经批准,非操作者不得随便动用设备; 八、工作场所、车辆旁、工作台、通道应经常保持整洁,做到文明生产; 九、严禁一切低燃点的油、气、醇,与照明设施及带电的线路接触。

二、实习内容 汽车维护的概念、目的与意义: 概念:汽车维护是指当汽车行驶到规定时间或里程后,根据汽车维护技术标准,按规定的工艺流程、作业范围、作业项目和技术要求对汽车进行的预防性作业,如清洁、检查、紧固、润滑、调整和补给等。 目的:汽车在使用过程中,由于各部机件发生摩擦、振动、冲击以及环境的影响,汽车各总成、机构及零件逐渐产生不同程度的自然松动、磨损和机械损伤。因此,随着汽车行驶里程的增加,其技术状况会逐渐变差,若不采取必要的措施,必然使汽车的动力性、经济性以及可靠性下降;严重时会引起事故,出现预想不到的损坏。 意义:实践证明,对汽车进行可靠的维护作业,是延长其使用寿命、防止机件早期损坏、减少运行故障的最佳措施。汽车维护的意义就是针对上述客观情况,在以预防为主的思想指导下,结合汽车各部总成、机构、零件发生自然松动和磨损的规律,通过合理的维护使汽车的技术状况或工作能力得以维持,使用寿命得以充分延长 汽车维护的作业原则与作业内容: (一)汽车维护的作业原则 汽车维护的作业原则我国相关法规有明确规定,我国交通运输部颁布的《汽车运输业车辆技术管理规定》中明文规定,汽车维护作业贯彻“预防为主、定期检测、强制维护、视情修理”的原则,即汽车维护必须遵照交通运输管理部门规定的行驶里程或时间间隔进行作业,要按照强制执行,不得拖延,并在维护作业中遵循汽车维护分级和作业范围的有关规定,以保证维护质量。

液液萃取和液固浸取

液液萃取和液固浸取 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

第十章液-液萃取和液-固浸取 1. 25℃时醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S)的平衡数据如本题附表所示。 习题1附表1 溶解度曲线数据(质量分数/%) 习题1附表2 联结线数据(醋酸的质量分数%) 试求:(1)在直角三角形相图上绘出溶解度曲线及辅助曲线,在直角坐标图上绘出分配曲线。(2)确定由200 kg醋酸、200 kg庚醇-3和400 kg水组成的混合液的物系点位置。混合液经充分混合并静置分层后,确定两共轭相的组成和质量。(3)上述k及选择性系数 。(4)从上述混合液中蒸出多少千克水才能成 两液层的分配系数 A 为均相溶液 解:(1)溶解度曲线如附图1中曲线SEPHRJ所示。辅助曲线如附图1曲线SNP 所示。分配曲线如附图2 所示。 (2)和点醋酸的质量分率为 水的质量分率为

由此可确定和点M的位置,如附图1所示。由辅助曲线通过试差作图可确定M点的差点R和E。由杠杆规则可得 习题1 附图1 习题1 附图2 由附图1可查得E相的组成为 R相的组成为 (3)分配系数 选择性系数 (4)随水分的蒸发,和点M将沿直线SM移动,当M点到达H点时,物系分层消失,即变为均相物系。由杠杆规则可得 需蒸发的水分量为 2. 在单级萃取装置中,以纯水为溶剂从含醋酸质量分数为30%的醋酸–庚醇-3混合液中提取醋酸。已知原料液的处理量为1 000 kg/h,要求萃余相中醋酸的质量分数不大于10%。试(1)水的用量;(2)萃余相的量及醋酸的萃取率。操作条件下的平衡数据见习题1。 解:(1)物系的溶解度曲线及辅助曲线如附图所示。 由原料组成x F=可确定原料的相点F,由萃余相的组成x A=可确定萃余相的相点R。借助辅助曲线,由R可确定萃取相的相点E。联结RE、FS,则其交点M即为萃取操作的物系点。由杠杆规则可得

第八章食品乳化剂

第八章食品乳化剂 添加于食品后可显著降低油水两相界面张力,使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的食品添加剂。乳化剂分子具有亲水和亲油二种基因,易在水和油的界面形成吸附层而将二者联结起来。 1.乳化剂的分类 乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。 按其形成的乳化体系的性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型两类。前者亲水性强,后者亲油性强。 根据它们的亲水部分的特性,可分以下几类: ①负离子型乳化剂。是在水中电离生成带有烷基或芳基的负离子亲水基团的乳化剂,这类乳化剂最常用。负离子型乳化剂要求在碱性或中性条件下使用。在使用多种乳化剂配制乳液时,负离子型乳化剂可以互相混合使用,也可与非离子型乳化剂混配使用。负离子型和正离子型乳化剂不能同时使用在一个乳状液中,如果混合使用会破坏乳状液的稳定性。 ②正离子型乳化剂。是在水中电离生成带有烷基或芳基的正离子亲水基团。这类乳化剂品种较少,都是胺的衍生物 ③非离子型乳化剂。其特点是在水中不电离。它的亲水部分是各种极性基团,常见的有聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类。它的亲油部分(烷基或芳基)直接与氧乙烯醚键结合。典型产品有对辛基苯酚聚氧乙烯醚 2.乳化和乳化剂的基本理论 2.1乳化现象 油和水是两种互不相溶的液体,它们在机械外力的作用下,可以互相混合,但一般难以混合成稳定的乳浊液,当施加的外力取消时,它们又会很快分离为原来的两种液体,为了使互相均匀混合的状态得以长久保持,需要添加乳化剂。 2.2乳浊液的性质 2.2.1乳浊液的定义 是一个非均相体系,其中至少有一种液体以液珠的形式分散在另一种液体中,其中,被分散的物质称为分散相(dispersed phase),另一种物质称为分散介质(dispersing medium)。组成:分散相(内相)连续相(外相)乳化剂 2.2.2乳化液的类型 来源:天然乳化液牛奶 人工乳化液椰奶 内相和外相的不同: 油包水(W/O)型“水在油中”奶油 “水在油中”奶油“油在水中”乳 多重型(W/O/W)型相当于简单乳液的分散相(内相)中又包含了尺寸更小的分 散质点冰淇淋 2.2.3乳浊液性质 1)外观 分散相和分散介质的折射率不同,外观不同 外观随内相液珠大小(分散度)而变化 液珠大小乳状液外观 大颗粒小球两相可区别 > 1 μm 乳白色

车辆常用油液基本知识介绍

车辆常用油液基本知识介绍 汽车在正常工作中,需要使用各种油料和各种特殊液体,了解和掌握这些常用油料、液体的性能,对我们保证汽车正常工作是非常有益的。汽车使用的油料和液体有:汽油、柴油、机油、齿轮油、润滑脂、制动液、防冻液、自动变速箱油等。 1、机油 机油是发动机的血液,它有润滑、冷却、清洁、防锈和密封等五大作用。发动机机油分汽油机机油、柴油机机油以及不同质量级别的品种之分。机油质量的好坏直接关系着发动机的使用寿命。 机油是由基础油与不同种类、起不同作用的添加剂配制而成的。不同的添加剂使得机油具有不同方面的性能,以满足发动机使用的要求。比如发动机机油要具有良好的润滑性、粘温性、清净分散性、抗氧化、抗腐、抗磨和抗泡性,这些性能都需要由添加剂来实现。 1.1机油的性能特点 ①机油应具有一定的粘度和良好的“粘温特性” 发动机机油粘度大时,其润滑性、密封性、缓冲性较好,但冷却洗涤效果较差,且影响发动机低温起动性,增加燃料的消耗量;发动机的粘度小时,其结果恰好相反。机油是随温度的变化而变化的,温度升高,粘度降低;温度降低,粘度增大。机油的这种性能被称为“粘温特性”。在发动机工作过程中机油所处的温度范围是很宽的,为使机油具有良好的润滑性能,要求机油具有良好的粘温特性。 ②机油的清净分散性 发动机机油的清净分散性通常是通过在机油中加入清净分散添加剂来提高的。它是一种具有表面活性的物质,能吸附油中的固体污染颗粒,并把它悬浮在油的表面,以保证参加循环的是清净的机油。 ③机油的起泡性 起泡性是指机油生成泡沫的倾向及生成泡沫的稳定性能。发动机机油由于快速循环和飞溅,必然会产生泡沫。如果泡沫太多或泡沫不能迅速消除,将会造成摩擦表面供油不足,以至破坏正常的润滑。在润滑油中加泡沫添加剂,以提高抗泡性能。 ④机油的抗氧化性及防腐性 抗氧化性指机油抵抗大气(或氧气)的作用而保持其性质不发生永久变化的能力。润滑油在使用过程中,不可避免地被氧化而生成各种有机酸,在高温、高压有水分存在的条件下,将对金属起腐蚀作用。

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