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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