图解实为单级萃取图解的多次重复，方法如下由的比值定出点过试差作图得和过的联结线上两式联立可求得，。由的比值定出点④过试差作图得和过的联结线上两式联立可求得，。如此反复，直到达到或低于已知为止。所作联结线的个数即为所需的理论级数。总溶剂用量当，最小。对于完全不互溶体系，若分配曲线为，且各级的溶剂用量相等，则理论级数为式中多级逆流萃取如图所示级间物料关系图解法求级数的步骤在三角相图上绘出溶解度曲线和辅助曲线由的比值定出点联，得④联，得线段，联，得线段，线段与延长线的交点即为过作联结线得，联，得，过作联结线得，联，得萃取操作的设备混合澄清槽筛板塔往复筛板塔离心萃取器，如此反复，直到达到或低于为止。所作联结线的个数即为所需的理论级数。关于最小溶剂用量的问题当溶剂用量小至时，达到指定的分离要求需要的理论级数为无穷多。在三角相图上表现为条操作线与联结线重合。对于完全不互溶体系，若分配曲线为，则理论级数为式中例在多级逆流萃取装置中，用纯溶剂处理含溶质为的原料液。已知原料液处理量为，溶剂用量为，要求最终萃余相中溶质的质量分数不超过。试求所需的理论级数若将最终萃取相中的溶剂全部脱除，求最终萃取液的流量和组成。操作条件下的溶解度曲线和辅助曲线如本题附图所示。解所需的理论级数由在边上定出点，联结。操作溶剂比为由溶剂比在线上定出和点。由在相图上定出点，联结并延长交溶解度曲线于点，此点即为最终萃取相组成点。④作点与点与的联线，并延长两线交于点。过点作联结线及，联结点，并延长交溶解度曲线于点，重复上述步骤，当作至联结线时即为个理论级。最终萃取液的流量和组成联接点并延长交边于点，此点即代表最终萃取液的组成点。由图读得。应用杠杆规则求的流量即而即总物料衡算新鲜溶剂，。代入式得解得实际级数η实际浸出级数为个。浸出级数的三角形相图法适用条件恒底流与非恒底流。以三级逆流浸出操作流程为例，如图所示图中符号，的意义同代数计算法，但底流以总量为计算基准，即。溢流中不含惰性固体，为两组分溶液，底流为三组分混合物。各级的组成标于图中。底流中惰性固体量的关系设对底流而言，单位质量惰性固体所持有的溶液量为，则第级的底流组成为恒底流时，常数底流曲线为条平行于斜边的直线。非恒底流时，为变数变数底流曲线为条曲线。若已知则可画出条曲线。由各级的物料衡算得如下关系第级第级由此得常数按杠杆规则，在相图上代表线段和的共同外分点，此液液相平衡关系萃取体系为组分体系。组成表示三角形相图。以部分互溶体系情况最常见为例讨论。溶解度曲线和联结线溶解度曲线在定温度下，组分的溶解度与混和液组成的关系曲线。如下图所示萃取操作必须位于两相区内。共轭相互成平衡的两个液相图中和联结线平衡线联结共轭相的线段线段辅助曲线和临界混溶点辅助曲线用于关联平衡关系的曲线。作用求取平衡关系联结线。临界混溶点辅助曲线与溶解度曲线的交点。意义联结线的长度无限短或两共轭相的溶液浓度无限接近。量与组成的关系可用杠杆规则描述，如与的混合点为和点，萃取平衡后分成共轭相和差点。参见下图应用杠杆规则，有物料关系分配系数和选择性系数分配系数在定温度下，组分在共轭相与中的浓度之比，即，式中，分别为组分，在萃取相中的质量分数，分别为组分，在萃余相中的质量分数。值越大，萃取分离的效果愈好。般，。选择性系数溶质的分配系数与稀释剂的分配系数之比，即萃取操作中，要求。温度对相平衡关系的影响通常，↑，互溶度↑，两相区面积。萃取过程的计算在以下计算中，所有的萃取级均假定为理论级。定义萃取率η为萃取到萃取相中的溶质质量与原料中的溶质质量之比，即称为萃余率，显然，。单级萃取的计算混称为差点操作点。图中线段代表第个理论级。图解法求浸出级数的步骤建立等腰直角三角相图，并绘出底流曲线恒底流时，按值作条平行于斜边的直线。非恒底流时，由给出的，按下式求，，描出条曲线。确定点由定出三点，联得线段，恒底流时，有，按此值在边上定出点，并作水平线与底流线相交，得交点，联得线段，线段与延长线的交点即为点。非恒底流时，有据此比例，可在边上定出点，则与联线的延长线的交点即为点。联线与底流线的交点为点联在底流曲线上得交点，再联在斜边上得交点，之后再联，在底流线上得交点如此下去，直到联线过点或低于点为止。过点的线段数目不包括两直角边就是所求理论级数。浸出装置单级浸出罐为间歇式操作方式。如图所示连续移动床浸出器连续式浸出操作是原料和溶剂同时作连续的逆流流动。食品生产中常见的浸出装置有斗式渗滤浸出机如图所示立式浸泡式浸出器如图所示萃取几个名词萃取剂萃取操作加入的溶剂溶质被萃取的物质稀释剂原溶剂原料液中的溶剂萃取相萃取后分出的富含萃取剂的相萃余相萃取后剩余的原料液萃取液萃取相除去萃取剂后的溶液萃余液萃余相除去萃取剂后的溶液。对萃取剂的基本要求与稀释剂完全不互溶或部分互溶。萃取操作过程如下混合澄清回收溶剂和底流。基本物料关系平衡关系上两式联立可解得，。浸出速率浸出过程由以下个步骤组成溶剂进入固体内，溶解溶质溶解的溶质从固体内部扩散到固体表面溶质从固体表面扩散到外部溶液主体。浸出速率单位时间单位浸出表面浸出的溶质质量，即般，可用下式表示式中固液接触面积溶液主体内溶质的浓度固体表层溶质的浓度溶质的溶解度质量传送系数。对间歇式浸出装置，浸出液的总体积为定值，故有下列关系式或积分上式得般，物料经过破碎或切片后表面积增加，浸出速率增大。但应注意，物料如果过度破碎，往往会阻碍溶剂在罐内的流动，并导致些杂质成分流入溶液中，反而造成分离困难。浸出操作的流程三种基本流程如下简单接触法为间歇式浸出操作。基本过程为混合浸出分离得溢流和底流。如图所示。错流多级接触法数组简单接触法浸出装置依序排列，原料从头贯穿至尾，而每级分别有溶剂的进出。如图所示。逆流多级接触法逆流多级接触法是将数个浸出装置串联，原料和溶剂均是从头贯穿至尾，但流动方向相反。如图所示。连续微分逆流接触法连续微分逆流触法是指在浸出装置内，物料与溶剂互成逆向连续接触的浸出操作。浸出操作计算计算项目浸出所需的时间浸出器的大小溶剂用量④浸出级数。浸出所需的时间决定于浸出的速率。浸出器的大小，通常也凭经验确定。般，料器。溶剂的用由物料衡算式求出。④浸出器的级数由操作条件和分离要求确定。浸出效率浸出所需的理论级数与实际级数之比，即η浸出级数的求取有代数计算方法和图解法两种。浸出级数的代数计算法适用条件恒底流。恒底流从每个浸出器底部排出的底流量均相同。在如图所示的级逆流系统中原料流量底流中的溶液量溶剂流量溢流量，。第级的溶质衡算式为理论级，则不计惰性固体。令，则上式变为对第级或对第级，≠，对全系统进行物料衡算，总物料溶质将代入，并注意到，整理可得若新鲜溶剂，则式中溶质损失率，。理论级数。例甜菜制糖厂，以水为溶剂每小时处理甜菜片。甜菜含糖，水，甜菜渣，出口溶液含糖。设浸出系统为多级逆流接触浸出，每个浸出器内溶液与甜菜片有充分时间达到平衡，而且每吨甜菜渣含溶液。今拟回收甜菜片中含糖的，若级效率为，问此系统需要几个浸出器解第章浸出和萃取浸出和萃取是指加溶剂于混合物，利用溶剂对不同物质具有不同溶解度，从而使混合物得到完全或部分分离的过程。如果被处理的混合物为固体，则称为浸出或浸取如果被处理的混合物为液体，则称为液液萃取或萃取。分离的依据组分的溶解度不同。浸出浸出理论浸出体系组成的表示方法浸出体系为三组分体系溶质溶剂惰性固体。组成关系用等腰直角三角形相图表示，如下图所示在三角形相图中三个顶点分别表示三种纯组分三角形的任边表示个两组分混合物三角形内的任点表示个三组分混合物④平行于任意边的直线表示其所对顶角组分的个恒定组成，如图中的直线上的任点均表示组分的组成为。按以上规定，得图中点的组成为浸出系统的平衡关系浸出平衡固体空隙中溶液的浓度等于固体周围溶液的浓度。理论级能够达到浸出平衡的浸出级器。溢流与底流平衡关系的表达溢流浸出完成后，从浸出器顶部排出的均相溶液清液组成。底流从浸出器底部排出的残渣组成。在三角形相图上，溢流的组成点位于边上图中点底流的组成位于联线上图中点。下列符号的意义或溢流中溶质的组成或底流中溶质的组成。杠杆规则表达组成与该点质量的关系。对线段为支点为支点为支点对线段为支点单级浸出过程的表示定量的原料含，与定量的纯溶剂混合，物系点位于连线上其位置由决定浸出平衡后，得溢流合脱溶剂在三角形相图上的表示如下当点已知时，需用试差作图法借助辅助曲线求过点的联线。基本物料关系及杠杆规则的求法从点作溶解度曲线的切线，与边的交点即。多级错流萃取如图所示多级错流萃取在三角形相图上的图解实为单级萃取图解的多次重复，方法如下由的比值定出点过试差作图得和过的联结线上两式联立可求得，。由的比值定出点④过试差作图得和过的联结线上两式联立可求得，。如此反复，直到达到或低于已知为止。所作联结线的个数即为所需的理论级数。总溶剂用量当，最小。对于完全不互溶体系，若分配曲线为，且各级的溶剂用量相等，则理论级数为式中多级逆流萃取如图所示级间物料关系图解法求级数的步骤在三角相图上绘出溶解度曲线和辅助曲线由的比值定出点联，得④联，得线段，联，得线段，线段与延长线的交点即为过作联结线得，联，得，过作联结线得，联，得液液相平衡关系萃取体系为组分体系。组成表示三角