精細化化工的快速發(fā)展,使得萃取工藝得到了更加廣泛的應(yīng)用。并且隨著其重要性被越來越認可,萃取工藝已經(jīng)朱建地形成了一種完整的工藝技術(shù)體系。
1 萃取劑的選擇原則
為了在化工反應(yīng)當(dāng)中確保產(chǎn)品質(zhì)量,便應(yīng)當(dāng)重視萃取劑的正確選擇。在選擇萃取劑的時候必須要滿足以下幾點:
(1)萃取劑在化學(xué)反應(yīng)過程中,必須要能夠有效溶解反應(yīng)過程中,需要分離出來的溶質(zhì)。但是對于其他溶液卻具有不相溶或者相溶量非常微小的特點,也既是萃取劑必須要具有非常好的選擇性。
(2)萃取劑本身的物理性質(zhì)必須要能夠滿足反應(yīng)的需求,例如萃取劑在高溫反應(yīng)當(dāng)中,自身的熔點、沸點必須要能夠滿足反應(yīng)需求。
(3)萃取劑本身的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)當(dāng)十分穩(wěn)定,在參與反應(yīng)的過程中,要避免自身出現(xiàn)分解、聚合,并且在熱穩(wěn)定性以及抗氧化性上具有非常好的表現(xiàn)。萃取劑本身必須要與反應(yīng)設(shè)備的材質(zhì)不發(fā)生任何的反應(yīng),方式由于萃取劑的腐蝕導(dǎo)致反應(yīng)設(shè)備出現(xiàn)泄露。萃取劑本身的化學(xué)性質(zhì)決定了在化學(xué)反應(yīng)過程中可能會出現(xiàn)的各種生產(chǎn)事故的類型。
(4)萃取劑在進行溶液分離時,應(yīng)當(dāng)具有較高的效率,也即是對萃取劑自身的容量有很高的要求。容量越高的萃取劑,每一個單位當(dāng)中所能夠容納的被萃取溶質(zhì)的量便越高,在相同時間、相同量的萃取劑便能夠進行更為有效地吸納和分離,讓整個萃取過程所需要的時間變得更短。
(5)在選擇萃取劑的過程中,必須要滿足經(jīng)濟利益。萃取劑的使用效果并不以其自身價格為有效指標(biāo)。只有zui為實用的萃取劑才能夠在反應(yīng)當(dāng)中進行有效萃取,價格的高低與萃取效果并不成有效。
(6)必須要選擇能夠確保反應(yīng)安全,讓生產(chǎn)安全得到保障的萃取劑。因此無毒性、我刺激性、不易揮發(fā)以及燃點高的萃取劑便成為了。在選擇萃取劑之后,還應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的反應(yīng)原理設(shè)計出一套行之有效地安全防護措施。
(7)需要萃取劑能夠進行范萃取。也即是能夠通過改變反應(yīng)條件,對萃取環(huán)節(jié)進行影響,從而讓被萃取的物質(zhì)能夠有效地從有機相進行轉(zhuǎn)變,zui終形成水相。
2 萃取在化工流程中的具體應(yīng)用
化工是萃取中的經(jīng)典分離流程,在進行分離的時候占據(jù)這十分重要的地位。但從實際,其本質(zhì)是使用萃取液將親水性轉(zhuǎn)為成疏水性,進而能實現(xiàn)其分離。從這個角度考慮,萃取液的重要性也就不言而喻了。萃取液選擇的過程中要重視具體的應(yīng)用,應(yīng)用過程中需要對以下幾點加以重視。
(1)利用高容量萃取劑進行萃取。為了達到經(jīng)濟zui大化的目標(biāo),生產(chǎn)效率必須要盡可能的提高。因此在成產(chǎn)過程中必須要投入具有較大容量的萃取劑。大容量萃取劑的投入,可以讓整個化工工藝流程當(dāng)中的萃取環(huán)節(jié)得到zui大效率的速度提升。由于容量大,所以每一個單位的萃取劑能夠容納的溶質(zhì)的量都要更大,相應(yīng)的容納速度也會有所增加。同時,由于容量大,所以根據(jù)化工工藝流程當(dāng)中所投入的原材料的量來計算,所需要投入的萃取劑的量也相對有所減少,在進行萃取和zui后分離操作時,將要分離出的萃取劑溶液的量也會大幅度減少。需要分離的溶液量的減少將使得分離時間出現(xiàn)非常明顯的縮短,從而讓整個化工工藝流程的總時間縮短。
(2)利用萃取劑的低溶性進行萃取。在化工工藝流程當(dāng)中有很多非生產(chǎn)目標(biāo)的雜質(zhì),這些雜質(zhì)的存在對于產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。
因此必須要在工藝流程當(dāng)中加入雜質(zhì)分離流程,在這個流程當(dāng)中便需要使用萃取劑進行有效地雜質(zhì)分離。在雜質(zhì)分離流程當(dāng)中,當(dāng)萃取劑投入之后,便會與目標(biāo)雜質(zhì)向溶合,將目標(biāo)雜質(zhì)溶解到萃取劑當(dāng)中。
通過萃取劑與目標(biāo)溶液之間所具有的低融性特征,有效地在兩種溶液之間形成一個界限層,將兩種溶液進行非常有效地區(qū)分。這樣,操作人員便可以按照工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求展開操作,將目標(biāo)溶液與萃取劑進行分離,從而得到質(zhì)量較高的目標(biāo)溶液。因此,在投放萃取劑時,必須要使用與目標(biāo)溶液溶度低或者不溶的萃取劑,從而有效完成工藝要求。
例如,在雜質(zhì)分離流程當(dāng)中針對水溶液,可以投放四氧化碳做為萃取劑。這種萃取劑本身便具有很好的油溶性,且其自身的水溶性非常低。
利用四氧化碳便能有效地將水溶液區(qū)別開。同時其自身密度要比水密度大,因此在雜志分離環(huán)節(jié)當(dāng)中將會沉于目標(biāo)溶液下方,并形成非常明顯的界限層,對于分離工作有非常大的好處,能夠節(jié)省大量的工藝時間。
(3)利用穩(wěn)定性強的萃取劑進行萃取。在化工工藝流程當(dāng)中進行萃取時,須要使用熔點低、沸點低、粘度低、相對密度較小且與反應(yīng)容器材質(zhì)不易產(chǎn)生反應(yīng)的萃取劑進行萃取。同時還需要萃取劑本身具有良好的熱穩(wěn)定性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在化工生產(chǎn)當(dāng)中,經(jīng)常會出現(xiàn)高熱現(xiàn)象,因此在進行雜質(zhì)萃取過程中,如果萃取劑的熱穩(wěn)定性以及其他相關(guān)物理性質(zhì)不能夠滿足要求,便會出現(xiàn)萃取劑自身分解的現(xiàn)象,使得整個萃取過程失敗,并且會產(chǎn)生很多安全問題。例如煤化工污水雜質(zhì)萃取的過程中便需要利用二異丙基醚做為萃取劑。這種萃取劑本身的萃取效率便高于90%,是非常理想的萃取溶劑,并且其本身在反應(yīng)的過程中,能夠利用其高沸點且不易揮發(fā)的性質(zhì),有效保障了萃取反應(yīng)的正常進行。在反應(yīng)過程中,其自身也并不容易出現(xiàn)乳化,不會造成二次污染,因此采用這種溶劑做為萃取劑進行煤化工污水的處理是非常理想的。
3 結(jié)束語
為了能夠更好地進行綠色化工生產(chǎn),并將化工行業(yè)利潤zui大化,良好分離技術(shù)必須要得到廣泛使用。萃取技術(shù)的發(fā)展使得化工行業(yè)對于萃取劑的選擇以及利用越來越重視,通過有效使用萃取劑,能夠讓化工行業(yè)的生產(chǎn)變得更加,并有效節(jié)約成本。
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