液-液萃取過程設計

第1章概述/ 001
1.1液-液萃取過程設計的基本內容/ 001
1.1.1萃取劑和萃取有機相體系的選擇確定/ 001
1.1.2萃取和反萃取工藝條件與操作條件的確定/ 011
1.1.3萃取方式的確定和萃取流程的設計/ 012
1.1.4萃取設備的選型、設計/ 013
1.1.5萃取車間的設計/ 014
1.2液-液萃取過程的研發(fā)程序和方法/ 014
1.2.1實驗室實驗研究階段/ 014
1.2.2工廠現(xiàn)場試驗階段/ 016
1.2.3工業(yè)生產(chǎn)驗證階段/ 017
1.3萃取流程剖析/ 017
附表1-1若干代表性萃取劑和溶劑及其物性參數(shù)/ 018
符號表/ 040
希臘字母/ 040
參考文獻/ 040

第2章鈾、钚萃取分離的典型流程——Purex萃取流程剖析/ 042
2.1Purex萃取流程處理對象的特點和要求/ 042
2.2Purex萃取流程中采用的對應技術措施/ 044
2.2.1選擇適宜的萃取劑和萃取劑-稀釋劑體系/ 044
2.2.2優(yōu)化萃取工藝條件/ 046
2.2.3通過調節(jié)钚的價態(tài)實現(xiàn)钚和鈾的萃取分離/ 050
2.2.4利用溫度效應/ 051
2.2.5發(fā)揮流比的調節(jié)作用/ 054
2.2.6采取多萃取循環(huán)和分餾萃取方式/ 054
2.3三萃取循環(huán)Purex萃取流程工藝和操作條件的確定/ 054
2.3.1共去污萃取循環(huán)/ 055
2.3.2鈾、钚分離萃取循環(huán)/ 056
2.3.3钚凈化萃取循環(huán)/ 056
2.3.4鈾凈化萃取循環(huán)/ 056
2.4三萃取循環(huán)Purex萃取流程中萃取和反萃理論級數(shù)的計算示例/ 057
2.4.1HA共去污柱分餾萃取理論級數(shù)的計算/ 057
2.4.2HC反萃柱反萃取理論級數(shù)的計算/ 058
2.5簡化的二萃取循環(huán)的Purex萃取流程/ 059
2.6萃取設備的選擇/ 059
2.6.1核燃料后處理用萃取設備的選擇原則/ 059
2.6.2萃取設備在核燃料后處理廠中的應用/ 061
符號表/ 063
希臘字母/ 063
參考文獻/ 063

第3章稀土元素萃取分離流程/ 065
3.1稀土元素的組成和特性/ 065
3.2稀土元素的溶劑萃取法提取分離精制/ 066
3.2.1稀土萃取劑和萃取機制/ 066
3.2.2稀土元素萃取分離的若干影響因素/ 070
3.2.3稀土元素的萃取動力學/ 084
3.2.4稀土元素萃取分離過程中工藝和操作條件的確定原則/ 087
3.2.5稀土元素萃取串級的級數(shù)計算/ 087
3.2.6稀土元素的萃取分離流程示例/ 087
3.2.7稀土元素萃取的萃取設備選擇/ 095
符號表/ 095
希臘字母/ 095
參考文獻/ 095

第4章溶劑萃取法處理電鍍污泥浸出液回收有價金屬元素（Fe、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni）的工藝流程剖析/ 098
4.1電鍍污泥的產(chǎn)生和治理/ 098
4.1.1電鍍污泥的產(chǎn)生/ 098
4.1.2電鍍污泥再資源化的方案設計/ 099
4.2實驗步驟和方法/ 100
4.3Fe（Ⅲ）的萃取分離/ 101
4.3.1萃取劑的選擇/ 101
4.3.2P507萃取Fe（Ⅲ）的工藝/ 102
4.4Cu（Ⅱ）的萃取/ 104
4.4.1萃取劑的選擇/ 104
4.4.2Cu（Ⅱ）的萃取動力學/ 104
4.4.3Cu（Ⅱ）的萃取平衡/ 105
4.4.4N510萃取和反萃取Cu（Ⅱ）的工藝條件——Cu（Ⅱ）的萃取串級實驗/ 106
4.5Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元體系的萃取分離/ 108
4.5.1萃取劑的選擇/ 108
4.5.2Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元體系中各金屬元素的萃取平衡數(shù)據(jù)的測定/ 124
4.5.3Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元體系萃取分離的萃取串級實驗/ 131
4.5.4Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）三元體系萃取分離的萃取臺架試驗/ 133
4.5.5幾點結論/ 136
4.6Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三元體系的萃取分離/ 136
4.6.1Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三元體系中萃取平衡數(shù)據(jù)的測定/ 136
4.6.2Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）二元體系中萃取平衡數(shù)據(jù)的測定/ 141
4.6.3Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三元體系的萃取串級實驗/ 143
4.6.4Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）二元體系的萃取串級實驗/ 145
4.6.5Ni（Ⅱ）萃取和反萃取的串級實驗/ 147
4.7Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）二元體系的萃取分離/ 148
4.7.1P204萃取分離Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）萃取平衡數(shù)據(jù)的測定/ 148
4.7.2Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）二元體系的萃取串級實驗/ 149
4.7.3Ni（Ⅱ）的萃取和反萃取/ 154
4.8萃取流程工藝和操作條件總匯/ 155
4.8.1實驗研究內容/ 155
4.8.2Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）體系萃取分離的工藝和操作條件/ 155
4.8.3Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）體系萃取分離的工藝和操作條件/ 157
4.9反萃液的處理——產(chǎn)品制備/ 157
4.9.1反萃液處理的工藝路線/ 157
4.9.2產(chǎn)品質量分析/ 158
4.10Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）體系和Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）體系萃取分離的工藝流程/ 159
4.11萃取設備的選擇/ 161
4.12過程經(jīng)濟估算/ 161
4.12.1經(jīng)濟估算基準/ 162
4.12.2產(chǎn)值計算/ 162
4.12.3萃取和反萃取過程的能耗（電耗、煤耗）和溶劑消耗/ 162
4.12.4主要操作費用估算/ 163
4.13可供參考的多金屬萃取分離流程/ 164
4.13.1從電鍍廢水或污泥浸出液中萃取分離有價金屬/ 164
4.13.2從電器和電子廢物/垃圾的硫酸浸出液中萃取分離有價金屬Cu、Zn、Cd、Ni/ 166
4.13.3從濕法冶金廢水中萃取分離有價金屬/ 167
符號表/ 169
希臘字母/ 169
參考文獻/ 169

第5章青霉素的萃取/ 172
5.1青霉素的理化特性/ 172
5.1.1青霉素的結構和酸堿性/ 172
5.1.2青霉素的溶解度/ 173
5.1.3青霉素的穩(wěn)定性/ 173
5.1.4青霉素的聚合反應/ 177
5.2青霉素的萃取工藝/ 177
5.2.1青霉素若干新萃取體系的開發(fā)/ 177
5.2.2石油亞砜和二異辛基亞砜萃取青霉素G的工藝研究/ 184
5.3青霉素萃取過程中的乳化和破乳/ 206
5.3.1乳化成因/ 206
5.3.2如何破乳/ 206
5.4建議的萃取流程/ 207
5.5青霉素萃取的常用萃取設備/ 208
符號表/ 209
參考文獻/ 209

第6章大環(huán)內酯類抗生素的萃取（1）——紅霉素萃取工藝流程的剖析/ 211
6.1紅霉素的分子結構和理化性質/ 211
6.1.1紅霉素的分子結構/ 211
6.1.2紅霉素的理化性質/ 212
6.2紅霉素的生產(chǎn)工藝流程/ 216
6.3紅霉素的中性配合萃取體系的研發(fā)/ 218
6.3.1萃取劑和萃取體系的篩選/ 218
6.3.2異辛醇-加氫煤油體系的研發(fā)/ 223
6.3.3紅霉素的協(xié)同萃取體系/ 246
6.4紅霉素萃取和反萃取的理論級數(shù)的計算/ 251
6.4.1異辛醇-煤油萃取體系/ 251
6.4.2異辛醇-二甲苯協(xié)萃體系/ 252
6.5紅霉素生產(chǎn)廠現(xiàn)場試驗結果/ 252
6.6乙酸丁酯、異辛醇-煤油、異辛醇-二甲苯三種萃取體系的技術經(jīng)濟比較/ 257
6.6.1萃取機制/ 257
6.6.2生產(chǎn)工藝過程/ 257
6.6.3經(jīng)濟效益的估算/ 257
6.6.4采用異辛醇萃取體系的可行性/ 258
6.7紅霉素生產(chǎn)用的萃取設備/ 258
符號表/ 259
希臘字母/ 259
參考文獻/ 259

第7章大環(huán)內酯類抗生素的萃?。?）——麥白霉素的萃取/ 262
7.1麥白霉素的分子結構和理化性質/ 262
7.1.1麥白霉素的分子結構/ 262
7.1.2麥白霉素的理化性質/ 262
7.2麥白霉素的萃取工藝/ 263
7.2.1萃取劑和萃取體系的篩選/ 264
7.2.2異辛醇萃取麥白霉素萃取機制的判定/ 265
7.2.3異辛醇-煤油體系萃取麥白霉素的萃取平衡和萃取動力學實驗/ 265
7.2.4異辛醇-煤油體系中麥白霉素的萃取工藝條件實驗/ 268
7.2.5異辛醇-煤油體系中麥白霉素的反萃取工藝條件實驗/ 270
7.2.6異辛醇-煤油體系萃取麥白霉素的生產(chǎn)全流程實驗/ 272
7.2.7麥白霉素的協(xié)同萃取/ 275
7.3異辛醇萃取體系的經(jīng)濟效益分析/ 276
7.4麥白霉素生產(chǎn)用萃取設備/ 277
符號表/ 277
希臘字母/ 277
參考文獻/ 277

第8章林可霉素的萃取工藝流程剖析/ 278
8.1林可霉素的理化特性/ 279
8.1.1林可霉素的組分組成和分子結構式/ 279
8.1.2林可霉素的穩(wěn)定性/ 279
8.1.3林可霉素的解離/ 280
8.1.4林可霉素的自締合和構象/ 281
8.2林可霉素的中性配合萃取/ 282
8.2.1萃取劑的選擇/ 282
8.2.2辛醇法萃取/ 282
8.2.3林可霉素的協(xié)同萃取/ 284
8.3林可霉素的有機羧酸萃取/ 288
8.3.1實驗體系、裝置和方法/ 289
8.3.2實驗結果/ 289
8.4林可霉素各萃取工藝的技術經(jīng)濟比較/ 295
8.5林可霉素萃取流程的另一設計（萃取+離子交換）/ 296
8.6林可霉素萃取設備的選擇、比較/ 297
8.7林可霉素萃取工藝和技術的新進展/ 298
8.7.1采用雙水相萃?。╝queous two-phase extraction，ATPE）體系/ 298
8.7.2采用雙水相浮選技術（aqueous two-phase floatation，ATPF）/ 298
符號表/ 300
希臘字母/ 300
參考文獻/ 300

第9章有機衣康酸的萃取工藝/ 303
9.1有機酸及其萃取的一般規(guī)律/ 303
9.1.1有機酸萃取的基本萃取體系/ 303
9.1.2有機酸萃取的影響因素/ 305
9.1.3有機酸的反萃取/ 306
9.2衣康酸的提取/ 307
9.2.1衣康酸的結構和理化性質/ 307
9.2.2衣康酸提取方法的比較/ 307
9.2.3溶劑萃取法提取衣康酸/ 307
9.3衣康酸萃取的研究進展/ 311
9.3.1衣康酸的物理萃取/ 312
9.3.2衣康酸的反應萃取/ 312
9.3.3衣康酸的發(fā)酵-萃取偶聯(lián)（一體化）生產(chǎn)工藝/ 314
符號表/ 315
希臘字母/ 315
參考文獻/ 315

第10章赤霉素的萃取工藝流程剖析/ 317
10.1赤霉素的結構和理化性質/ 317
10.2赤霉素的提取工藝/ 318
10.3采用萃取-反萃取循環(huán)代替蒸發(fā)濃縮工藝/ 320
10.3.1萃取劑的選擇和萃取體系的確定/ 320
10.3.2TBP-辛醇-磺化煤油體系/ 324
10.3.37402-辛醇-磺化煤油體系/ 331
10.3.4TBP-辛醇-煤油萃取體系萃取過程的乳化和破乳/ 335
10.3.5萃取設備的選擇/ 339
10.3.6萃取濃縮工藝的技術經(jīng)濟分析/ 339
10.4赤霉素萃取工藝的研究進展/ 340
符號表/ 341
參考文獻/ 342

第11章乙二醛的萃取純化工藝流程剖析/ 343
11.1乙二醛的生產(chǎn)工藝/ 343
11.1.1乙二醇氣相氧化法/ 343
11.1.2乙醛硝酸氧化法/ 343
11.2乙二醛水溶液的純化方法/ 344
11.2.1乙二醇氧化物產(chǎn)品的純化/ 344
11.2.2乙醛氧化物產(chǎn)品的純化/ 345
11.3乙二醇氧化液中乙二醛的溶劑萃取法純化工藝研究/ 346
11.3.1萃取體系的篩選/ 346
11.3.2異辛醇-磺化煤油體系和異辛醇-二甲苯體系的萃取工藝研究/ 348
11.3.3萃取動力學實驗/ 349
11.3.4萃取理論級數(shù)的計算/ 351
11.3.5萃取串級實驗/ 352
11.3.6萃取臺架試驗/ 352
11.4萃取設備的選擇和設計/ 354
11.5萃取過程生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)/ 355
11.62D樹脂和烏洛托品副產(chǎn)品的制備/ 356
11.7萃取溶劑的處理和循環(huán)復用/ 357
11.8萃取法純化乙二醛水溶液的技術經(jīng)濟分析/ 357
符號表/ 358
希臘字母/ 358
參考文獻/ 358

第12章液-液萃取技術的擴展應用/ 360
12.1代替沉淀法進行產(chǎn)物的直接提取/ 360
12.2代替重結晶和離子交換法用于產(chǎn)物的提取分離/ 362
12.3代替蒸發(fā)法用于產(chǎn)物的濃縮/ 362
12.4代替水蒸氣蒸餾法用于產(chǎn)物的純化/ 362
12.5代替精餾法用于性質相近產(chǎn)物的精細分離/ 362
12.6用于產(chǎn)物的介質轉換/ 363
12.7萃取法制備硫酸鉀、磷酸二氫鉀等無機鹽/ 363
12.7.1萃取法制備硫酸鉀/ 363
12.7.2萃取法制備磷酸二氫鉀/ 365
12.8用于廢水、廢渣處理，進行綜合回收/ 366
12.9溶劑萃取在化學分析中的應用/ 367
符號表/ 368
參考文獻/ 368

第13章液-液萃取過程的環(huán)境評價/ 372
13.1液-液萃取過程中可能產(chǎn)生的二次污染/ 372
13.2消除或降低有機溶劑二次污染的可行措施/ 372
13.2.1料液的處理和萃取溶劑的選擇/ 372
13.2.2萃取和除油設備的選擇及操作/ 373
13.2.3采用對萃余液或廢水中的有機溶劑能進行有效“消化”“降解”的生化或其他處理技術/ 373
13.2.4裝設監(jiān)測裝置/ 374
13.2.5研究開發(fā)新型萃取溶劑和技術/ 374
13.2.6研究采用發(fā)酵-萃取偶聯(lián)的就地（in situ）提取技術/ 377
參考文獻/ 377

第14章液-液萃取過程設計的優(yōu)化/ 379
14.1“三位一體”的優(yōu)化目標/ 379
14.2液-液萃取過程設計的優(yōu)化要點/ 379
參考文獻/ 381

結束語/ 382