萃取劑在化工工藝流程中的應(yīng)用分析

摘 要：隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，精細化生產(chǎn)理念已經(jīng)得到了普及。為了能夠獲得最大利潤，并有效地進行綠色化生產(chǎn)，化工行業(yè)當中應(yīng)當采用有效地分離手段，對生產(chǎn)過程中的物質(zhì)進行有效地分離和再利用。本文對化工工藝流程當中，萃取劑的有效使用進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：萃取劑；化工工藝；流程；應(yīng)用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.168

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)當中確保產(chǎn)品質(zhì)量，便應(yīng)當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[1]。

（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）萃取劑本身的化學性質(zhì)應(yīng)當十分穩(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。萃取劑本身的化學性質(zhì)決定了在化學反應(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。只有最為實用的萃取劑才能夠在反應(yīng)當中進行有效萃取，價格的高低與萃取效果并不成有效聯(lián)系。

（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首選。在選擇萃取劑之后，還應(yīng)當根據(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，最終形成水相。

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[2]。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)濟最大化的目標，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中的萃取環(huán)節(jié)得到最大效率的速度提升。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[3]。同時，由于容量大，所以根據(jù)化工工藝流程當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，在進行萃取和最后分離操作時，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。在化工工藝流程當中有很多非生產(chǎn)目標的雜質(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中加入雜質(zhì)分離流程，在這個流程當中便需要使用萃取劑進行有效地雜質(zhì)分離。在雜質(zhì)分離流程當中，當萃取劑投入之后，便會與目標雜質(zhì)向溶合，將目標雜質(zhì)溶解到萃取劑當中。通過萃取劑與目標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準要求展開操作，將目標溶液與萃取劑進行分離，從而得到質(zhì)量較高的目標溶液。因此，在投放萃取劑時，必須要使用與目標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)當中將會沉于目標溶液下方，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穩(wěn)定性。在化工生產(chǎn)當中，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)利潤最大化，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)變得更加高效，并有效節(jié)約成本。

參考文獻：

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[2]莊文德.幾類有機試劑在光度分析和分離中的應(yīng)用胺類萃取劑在分析化學上的應(yīng)用[J].分析化學，2015（09）：13-14.

[3]楊淑鈞，劉一鳴，趙書林.酰胺型萃取劑——N，N-二烷基乙酰胺萃取分離鉬及其在分析上的應(yīng)用[J].分析試驗室，2015（11）：23-24.

作者簡介：馮峰（1994-），男，湖北孝感人，本科，研究方向：化學工程與工藝。