中国农大食品工程原理 第9章(6) 浸出和萃取 联系客服

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1.5 浸出装臵 (1)单级浸出罐

为间歇式操作方式。如图所示:

(2)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臵有: ①斗式渗滤浸出机 如图所示:

②立式浸泡式浸出器 如图所示:

2 萃取 几个名词:

萃取剂S:萃取操作加入的溶剂; 溶质A:被萃取的物质;

稀释剂(原溶剂)B:原料液中的溶剂;

萃取相E:萃取后分出的富含萃取剂的一相; 萃余相R:萃取后剩余的原料液;

萃取液E0:萃取相除去萃取剂后的溶液; 萃余液R0: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:

① 混合→②澄清→③回收溶剂。

2.1 液—液相平衡关系

萃取体系为3组分体系:A+B+S。

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。 (1)溶解度曲线和联结线

溶解度曲线:在一定温度下,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R和E); 联结线(平衡线):联结共轭相的线段(线段 (2)辅助曲线和临界混溶点

RE);

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F与S的混合点为M(和点),萃取平衡后分成共轭相E和R(差点)。 参见下图:

应用杠杆规则,有:

FFM?SSM

EEM?RRM …………….. 物料关系:

F+S=M=E+R

(3)分配系数和选择性系数

分配系数:在一定温度下,组分在共轭相E与R中的浓度之比,即:

yAk? AxAyBk? , BxB

式中:yA,yB-分别为组分A,B在萃取相E中的质量分数; xA,xB-分别为组分A,B在萃余相R中的质量分数。 kA值越大,萃取分离的效果愈好。 一般,kA=f(T)。

选择性系数β:溶质(A)的分配系数与稀释剂(B)的分配系数之比,即:

kAyA/xA???

kByB/xB

萃取操作中,要求β>1。

(4)温度对相平衡关系的影响

通常,T↑,互溶度↑,两相区面积↓。

2.2 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ηA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: