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第1章 概述1

1.1液-液萃取过程设计的基本内容1

1.1.1萃取剂和萃取有机相体系的选择确定1

1.1.2萃取和反萃取工艺条件与操作条件的确定11

1.1.3萃取方式的确定和萃取流程的设计12

1.1.4萃取设备的选型、设计13

1.1.5萃取车间的设计14

1.2液-液萃取过程的研发程序和方法14

1.2.1实验室实验研究阶段14

1.2.2工厂现场试验阶段16

1.2.3工业生产验证阶段17

1.3萃取流程剖析17

附表1-1若干代表性萃取剂和溶剂及其物性参数18

符号表40

希腊字母40

参考文献40

第2章铀、钚萃取分离的典型流程——Purex萃取流程剖析42

2.1 Purex萃取流程处理对象的特点和要求42

2.2 Purex萃取流程中采用的对应技术措施44

2.2.1选择适宜的萃取剂和萃取剂-稀释剂体系44

2.2.2优化萃取工艺条件46

2.2.3通过调节钚的价态实现钚和铀的萃取分离50

2.2.4利用温度效应51

2.2.5发挥流比的调节作用54

2.2.6采取多萃取循环和分馏萃取方式54

2.3三萃取循环Purex萃取流程工艺和操作条件的确定54

2.3.1共去污萃取循环55

2.3.2铀、钚分离萃取循环56

2.3.3钚净化萃取循环56

2.3.4铀净化萃取循环56

2.4三萃取循环Purex萃取流程中萃取和反萃理论级数的计算示例57

2.4.1HA共去污柱分馏萃取理论级数的计算57

2.4.2HC反萃柱反萃取理论级数的计算58

2.5简化的二萃取循环的Purex萃取流程59

2.6萃取设备的选择59

2.6.1核燃料后处理用萃取设备的选择原则59

2.6.2萃取设备在核燃料后处理厂中的应用61

符号表63

希腊字母63

参考文献63

第3章 稀土元素萃取分离流程65

3.1稀土元素的组成和特性65

3.2稀土元素的溶剂萃取法提取分离精制66

3.2.1稀土萃取剂和萃取机制66

3.2.2稀土元素萃取分离的若干影响因素70

3.2.3稀土元素的萃取动力学84

3.2.4稀土元素萃取分离过程中工艺和操作条件的确定原则87

3.2.5稀土元素萃取串级的级数计算87

3.2.6稀土元素的萃取分离流程示例87

3.2.7稀土元素萃取的萃取设备选择95

符号表95

希腊字母95

参考文献95

第4章 溶剂萃取法处理电镀污泥浸出液回收有价金属元素（Fe、 Cu、 Zn、 Cd、 Cr、 Ni）的工艺流程剖析98

4.1电镀污泥的产生和治理98

4.1.1电镀污泥的产生98

4.1.2电镀污泥再资源化的方案设计99

4.2实验步骤和方法100

4.3 Fe（Ⅲ）的萃取分离101

4.3.1萃取剂的选择101

4.3.2 P507萃取Fe（Ⅲ）的工艺102

4.4 Cu（Ⅱ）的萃取104

4.4.1萃取剂的选择104

4.4.2 Cu（Ⅱ）的萃取动力学104

4.4.3 Cu（Ⅱ）的萃取平衡105

4.4.4 N510萃取和反萃取Cu（Ⅱ）的工艺条件——Cu（Ⅱ）的萃取串级实验106

4.5 Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元体系的萃取分离108

4.5.1萃取剂的选择108

4.5.2 Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr （ Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元体系中各金属元素的萃取平衡数据的测定124

4.5.3 Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr （Ⅲ）、Ni（Ⅱ）四元体系萃取分离的萃取串级实验131

4.5.4 Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）三元体系萃取分离的萃取台架试验133

4.5.5几点结论136

4.6 Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三元体系的萃取分离136

4.6.1 Zn（Ⅱ）、 Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三元体系中萃取平衡数据的测定136

4.6.2 Cd （Ⅱ）、Ni （ Ⅱ ）二元体系中萃取平衡数据的测定141

4.6.3 Zn （ Ⅱ）、Cd （ Ⅱ ）、Ni （Ⅱ）三元体系的萃取串级实验143

4.6.4 Cd （Ⅱ）、 Ni （ Ⅱ）二元体系的萃取串级实验145

4.6.5 N i （ Ⅱ）萃取和反萃取的串级实验147

4.7 Zn（Ⅱ）、Ni（ Ⅱ）二元体系的萃取分离148

4.7.1 P204萃取分离Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）萃取平衡数据的测定148

4.7.2 Zn （Ⅱ ）、Ni （Ⅱ）二元体系的萃取串级实验149

4.7.3 Ni （Ⅱ）的萃取和反萃取154

4.8萃取流程工艺和操作条件总汇155

4.8.1实验研究内容155

4.8.2 Cu （Ⅱ）、 Zn（Ⅱ）、 Cd（Ⅱ）、 Ni（ Ⅱ）体系萃取分离的工艺和操作条件155

4.8.3 Cu（Ⅱ）、 Zn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）体系萃取分离的工艺和操作条件157

4.9反萃液的处理——产品制备157

4.9.1反萃液处理的工艺路线157

4.9.2产品质量分析158

4.10 Cu（Ⅱ）、 Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ ）、 Ni（ Ⅱ）体系和Cu（Ⅱ）、Zn（ Ⅱ）、Ni（ Ⅱ）体系萃取分离的工艺流程159

4.11萃取设备的选择161

4.12过程经济估算161

4.12.1经济估算基准162

4.12.2产值计算162

4.12.3萃取和反萃取过程的能耗（电耗、煤耗）和溶剂消耗162

4.12.4主要操作费用估算163

4.13可供参考的多金属萃取分离流程164

4.13.1从电镀废水或污泥浸出液中萃取分离有价金属164

4.13.2从电器和电子废物/垃圾的硫酸浸出液中萃取分离有价金属Cu、 Zn、 Cd、 Ni166

4.13.3从湿法冶金废水中萃取分离有价金属167

符号表169

希腊字母169

参考文献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青霉素的结构和酸碱性172

5.1.2青霉素的溶解度173

5.1.3青霉素的稳定性173

5.1.4青霉素的聚合反应177

5.2青霉素的萃取工艺177

5.2.1青霉素若干新萃取体系的开发177

5.2.2石油亚砜和二异辛基亚砜萃取青霉素G的工艺研究184

5.3青霉素萃取过程中的乳化和破乳206

5.3.1乳化成因206

5.3.2如何破乳206

5.4建议的萃取流程207

5.5青霉素萃取的常用萃取设备208

符号表209

参考文献209

第6章 大环内酯类抗生素的萃取（1）——红霉素萃取工艺流程的剖析211

6.1红霉素的分子结构和理化性质211

6.1.1红霉素的分子结构211

6.1.2红霉素的理化性质212

6.2红霉素的生产工艺流程216

6.3红霉素的中性配合萃取体系的研发218

6.3.1萃取剂和萃取体系的筛选218

6.3.2异辛醇-加氢煤油体系的研发223

6.3.3红霉素的协同萃取体系246

6.4红霉素萃取和反萃取的理论级数的计算251

6.4.1异辛醇-煤油萃取体系251

6.4.2异辛醇-二甲苯协萃体系252

6.5红霉素生产厂现场试验结果252

6.6乙酸丁酯、异辛醇-煤油、异辛醇-二甲苯三种萃取体系的技术经济比较257

6.6.1萃取机制257

6.6.2生产工艺过程257

6.6.3经济效益的估算257

6.6.4采用异辛醇萃取体系的可行性258

6.7红霉素生产用的萃取设备258

符号表259

希腊字母259

参考文献259

第7章 大环内酯类抗生素的萃取（2）——麦白霉素的萃取262

7.1麦白霉素的分子结构和理化性质262

7.1.1麦白霉素的分子结构262

7.1.2麦白霉素的理化性质262

7.2麦白霉素的萃取工艺263

7.2.1萃取剂和萃取体系的筛选264

7.2.2异辛醇萃取麦白霉素萃取机制的判定265

7.2.3异辛醇-煤油体系萃取麦白霉素的萃取平衡和萃取动力学实验265

7.2.4异辛醇-煤油体系中麦白霉素的萃取工艺条件实验268

7.2.5异辛醇-煤油体系中麦白霉素的反萃取工艺条件实验270

7.2.6异辛醇-煤油体系萃取麦白霉素的生产全流程实验272

7.2.7麦白霉素的协同萃取275

7.3异辛醇萃取体系的经济效益分析276

7.4麦白霉素生产用萃取设备277

符号表277

希腊字母277

参考文献277

第8章 林可霉素的萃取工艺流程剖析278

8.1林可霉素的理化特性279

8.1.1林可霉素的组分组成和分子结构式279

8.1.2林可霉素的稳定性279

8.1.3林可霉素的解离280

8.1.4林可霉素的自缔合和构象281

8.2林可霉素的中性配合萃取282

8.2.1萃取剂的选择282

8.2.2辛醇法萃取282

8.2.3林可霉素的协同萃取284

8.3林可霉素的有机羧酸萃取288

8.3.1实验体系、装置和方法289

8.3.2实验结果289

8.4林可霉素各萃取工艺的技术经济比较295

8.5林可霉素萃取流程的另一设计（萃取＋离子交换）296

8.6林可霉素萃取设备的选择、比较297

8.7林可霉素萃取工艺和技术的新进展298

8.7.1采用双水相萃取（aqueous two-phase extraction， ATPE）体系298

8.7.2采用双水相浮选技术（aqueous two-phase floatation， ATPF）298

符号表300

希腊字母300

参考文献300

第9章 有机衣康酸的萃取工艺303

9.1有机酸及其萃取的一般规律303

9.1.1有机酸萃取的基本萃取体系303

9.1.2有机酸萃取的影响因素305

9.1.3有机酸的反萃取306

9.2衣康酸的提取307

9.2.1衣康酸的结构和理化性质307

9.2.2衣康酸提取方法的比较307

9.2.3溶剂萃取法提取衣康酸307

9.3衣康酸萃取的研究进展311

9.3.1衣康酸的物理萃取312

9.3.2衣康酸的反应萃取312

9.3.3衣康酸的发酵-萃取偶联（一体化）生产工艺314

符号表315

希腊字母315

参考文献315

第10章 赤霉素的萃取工艺流程剖析317

10.1赤霉素的结构和理化性质317

10.2赤霉素的提取工艺318

10.3采用萃取-反萃取循环代替蒸发浓缩工艺320

10.3.1萃取剂的选择和萃取体系的确定320

10.3.2TBP-辛醇-磺化煤油体系324

10.3.3 7402-辛醇-磺化煤油体系331

10.3.4 TBP-辛醇-煤油萃取体系萃取过程的乳化和破乳335

10.3.5萃取设备的选择339

10.3.6萃取浓缩工艺的技术经济分析339

10.4赤霉素萃取工艺的研究进展340

符号表341

参考文献342

第11章 乙二醛的萃取纯化工艺流程剖析343

11.1乙二醛的生产工艺343

11.1.1乙二醇气相氧化法343

11.1.2乙醛硝酸氧化法343

11.2乙二醛水溶液的纯化方法344

11.2.1乙二醇氧化物产品的纯化344

11.2.2乙醛氧化物产品的纯化345

11.3乙二醇氧化液中乙二醛的溶剂萃取法纯化工艺研究346

11.3.1萃取体系的筛选346

11.3.2异辛醇-磺化煤油体系和异辛醇-二甲苯体系的萃取工艺研究348

11.3.3萃取动力学实验349

11.3.4萃取理论级数的计算351

11.3.5萃取串级实验352

11.3.6萃取台架试验352

11.4萃取设备的选择和设计354

11.5萃取过程生产运行数据355

11.6 2D树脂和乌洛托品副产品的制备356

11.7萃取溶剂的处理和循环复用357

11.8萃取法纯化乙二醛水溶液的技术经济分析357

符号表358

希腊字母358

参考文献358

第12章 液-液萃取技术的扩展应用360

12.1代替沉淀法进行产物的直接提取360

12.2代替重结晶和离子交换法用于产物的提取分离362

12.3代替蒸发法用于产物的浓缩362

12.4代替水蒸气蒸馏法用于产物的纯化362

12.5代替精馏法用于性质相近产物的精细分离362

12.6用于产物的介质转换363

12.7萃取法制备硫酸钾、磷酸二氢钾等无机盐363

12.7.1萃取法制备硫酸钾363

12.7.2萃取法制备磷酸二氢钾365

12.8用于废水、废渣处理，进行综合回收366

12.9溶剂萃取在化学分析中的应用367

符号表368

参考文献368

第13章 液-液萃取过程的环境评价372

13.1液-液萃取过程中可能产生的二次污染372

13.2消除或降低有机溶剂二次污染的可行措施372

13.2.1料液的处理和萃取溶剂的选择372

13.2.2萃取和除油设备的选择及操作373

13.2.3采用对萃余液或废水中的有机溶剂能进行有效“消化”“降解”的生化或其他处理技术373

13.2.4装设监测装置374

13.2.5研究开发新型萃取溶剂和技术374

13.2.6研究采用发酵-萃取偶联的就地（in situ）提取技术377

参考文献377

第14章 液-液萃取过程设计的优化379

14.1“三位一体”的优化目标379

14.2液-液萃取过程设计的优化要点379

参考文献381

结束语382