关于化工工艺流程中萃取剂的选择

(整期优先)网络出版时间:2022-07-01
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关于化工工艺流程中萃取剂的选择

邵帅 张飞飞 于瀚森

濮阳惠成电子材料股份有限公司 河南 濮阳 457000

摘要:萃取剂是指用于萃取的溶剂两种液体互不相溶,而且不易于发挥,需要萃取的物质在两液体中溶解度差别很大的时候可以进行萃取;这是一项基础性的工作,萃取的成功与否直接关系到新科技之光是否出现,萃取是化工工艺流程中的重要一环,也可以说是最基础的一环,从萃取开始积极探索新的生命科学。如果萃取工作没有做好,就好比在建设大厦初期没有做好基础的地基工作,生命科学大厦的稳定性必然受到影响。因此,加强对化工工艺流程中萃取剂的选择措施具有重要作用意义。本文就此展开了论述,以供参阅。

关键词:化工工艺流程;萃取剂;选择

引言

萃取是化工工艺流程中的重要一环,也是最基础的一环,从萃取开始积极探索新的生命科学。虽是一个环节却关系着所有的成果,甚至是整个科研的失败。因此,我们有必要重视萃取工作。秉着科学严谨的态度对待化工工艺中萃取剂的选择,使我国的化工萃取工艺更加先进。萃取剂选择的合理性直接影响着萃取操作的正常与否,因此在化工生产流程中,必须提高萃取工作的效率,确保萃取的有效性和可靠性,遵循萃取剂选择的原则,实现物质分离的预期目标,确保化工生产顺利进行。

1化工工艺流程的简单介绍

化工工艺流程,即化工技术或化学生产技术,指将原料物主要通过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤:(1)原料处理:根据具体情况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。这样才可以使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格。(2)化学反应:这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在一定的温度、压力等条件下进行反应,以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的,可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应,获得目的产物或其混合物。(3)产品精制:将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得符合组成规格的产品。每一步都需在特定的设各中,在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的,因此,它具有个别生产的特殊性:但其内容所涉及的方面一般有原料和生产方法的选择,流程组织,反应器、分离器、热交换器等作用,结构和操作,催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制,产品规格及副产品的分离和利用,以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的实现,应用了基础科学理论(化学和物理学等)、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的知识和技术。基础化学工业生产的大型化,原料和副产物的充分利用,新原料路线和新催化剂(包括新反应)的采用,能源消耗的降低,环境污染的防止,生产控制自动化,生产的最优化等,是现代化学生产技术的主要发展趋势。

2化工工艺流程中萃取剂的选择

化学工业流程中萃取剂应该遵循以下几点:一是具有较好的选择性;二是具有比较好的物理性质,例如:与水的密度相比较,具有较大的密度差;三是化学具有较好的稳定性;四是在萃取的过程中,速度是比较快的;五是具有较低的价格;六是几乎没有毒性,或者是毒性是比较小的。在对萃取剂进行选择的过程中,要从多方面因素进行考虑,并要对其进行合理的权衡,最终选出一个比较适合的萃取剂,但萃取剂在选择的过程中,也应该遵循一些原则:(1)在对溶剂进行选择的过程中,要使用比较正规的溶液理论,它所具有比较简单的形式或直接就可以从比较纯物质的性质,对混合物的相关性质进行合理的预测,同时也得到了研究者的关注。在对蒸馏进行萃取的过程中,会由于溶剂的浓度是比较大的,对溶质间的作用就可以完全的忽略掉。对于实验结果的计算是在低级性溶液混合和中级性溶液混合进行的,并和实验中的结果还是比较吻合的。但是由于极性分子中,分子彼此之间的间力相对来说是比较复杂的,对于比较正规的溶液理论,它只能应用在分子力为色散力的,还得是非极性的分子,极性分析会有较大的误差。为了能够对正规溶液的使用范围进行扩大,研究者把内聚能的形式慢慢的转变成极性溶液的形式,也将比较正规的理论进行有效的扩展。(2)采用UNIFAC模型对溶剂进行有效的选择,有机物的种类相对来说是比较多的,由十几个基团进行组合构成的,从这些基团混合物相关的性质来说的话,具有非常诱人的发展前景,这对工程上的开发以及工程上的设计是非常有利的,这也就是UNIFAC方程建立的的目的。它主要有两个比较重要的概念,分别为基团溶液和局部组成概念。(3)采用NRTL相关的模型对溶液进行有效的选择和发展。Prausnitz液体混合物中考虑到会有部分组成的存在,所以在混合的过程中,应该不是随机的,并对非随机的参数进行有效的引进,应用双流体理论,并提出了液相分层可以使用的NRTI方程。由于进行体系之间的作用是比较不容易计算的,而NRTI方程主要运用在关联实验的相关数据上的,在后来过程中,一位意大利的学者发表了一些相关的文章,并先对相互作用的能进行有效的估算,从而使NRTL方程应有了预测功能,后来,经过对该公式不断的研究和改进,不仅能用于估算体系,在预测精度上也处于不断的提高。

3化工工艺流程中萃取剂选择应注意事项

(1)萃取容量。萃取容量是指:适宜化学反应条件,以萃取剂量为前提,对分离物总量予以部分保存,从而真实反映单位浓度下萃取剂实际萃取能力。常规角度下萃取剂容量过高,有利于混合物内杂质去除,以此对目标物质实施保存。针对此,针对实际萃取过程,应对萃取容量予以严格化控制。(2)互溶性。通过对常见萃取剂的判断,可知其和料液(水)互溶性相对较低,加之密度差的存在,促使其形成水溶液中溶解度低、稀释液中溶解度高的特性。换而言之,萃取剂可在水环境下发生水相分层,但未出现乳化现象和第三相分层状况,即与水密度差过大的萃取剂,分离效果愈加。(3)化学性质。萃取剂具有熔点低和沸点低、密度下、粘度低以及腐蚀性差的化学特性,只有在保证其热稳定性、化学性的前提下,方可有效实现萃取剂的择优选择。即化学性质略差的萃取剂,难以发挥自身分离效果,从而对其有污染物内有机物分离工作产生不利影响。例如:煤化工企业,污水中富含大量酚分子,需结合萃取剂的使用,方可对其含量予以有效分离。现阶段,煤化工萃取剂主要为重苯和重苯溶剂油、二异丙基醚与粗苯,萃取率均在90%以上,但因受到重苯和重苯溶剂油、粗苯宜乳化和易挥发等因素的影响,易在萃取环节产生二次污染。综合各方条件,将二异丙基醚认定为煤化工酚污水萃取最佳萃取剂。

结束语

综上所述,萃取工艺是化学化工流程中的基础一环,萃取剂的选择有很多潜在的要求,因此,在选择萃取剂时一定要谨慎与多方考虑,在保障人体安全的情况下选择萃取速度快,萃取效果明显的萃取剂,实现被萃取物质的提取,改进萃取工序的效率和质量,促使化工萃取工艺经济性和合理性得到进一步提高。

参考文献

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