分子蒸餾技術(shù)與綠色精細(xì)化工的探討

邱慶雷

摘 要：在當(dāng)前時(shí)代，化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了較大的突破，并且仍然在快速發(fā)展，在此背景下，化工產(chǎn)業(yè)開(kāi)始更加注重具體技術(shù)方面的發(fā)展和進(jìn)步，并且越來(lái)越關(guān)注化工產(chǎn)業(yè)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)聯(lián)性。因此，綠色精細(xì)化工開(kāi)始占據(jù)越來(lái)越重要的地位，與綠色精細(xì)化工相關(guān)的分子蒸餾技術(shù)也得到了廣泛的關(guān)注。可以說(shuō)綠色精細(xì)化工與相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的需求相適應(yīng)，從而促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文主要對(duì)綠色精細(xì)化工與分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行探討，以資參考。

關(guān)鍵詞：分子蒸餾;精細(xì)化工;蒸餾技術(shù)

在實(shí)踐操作中，分子蒸餾技術(shù)是實(shí)現(xiàn)綠色精細(xì)化工的重要技術(shù)手段之一，因此，在應(yīng)用分子蒸餾技術(shù)時(shí)，原料、生產(chǎn)過(guò)程和最終產(chǎn)品等環(huán)節(jié)都需要從綠色化的角度進(jìn)行操作和實(shí)踐，從而使綠色精細(xì)化發(fā)展成為現(xiàn)實(shí)。因此，本文對(duì)分子蒸餾技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，從而使分子蒸餾技術(shù)能夠更好的促進(jìn)綠色精細(xì)化工的實(shí)現(xiàn)。

一、綠色精細(xì)化工概述

1. 原料綠色化。就化工產(chǎn)業(yè)而言，在生產(chǎn)中所用的材料主要以化學(xué)制品和和其他天然原料為主，精細(xì)化工所用原料也不例外，在這其中，天然原料的綠色化程度顯然要高于化學(xué)合成品，有的化學(xué)制品甚至還有一定的致毒性?；诖?，為了保證綠色精細(xì)化工的實(shí)現(xiàn)，在原料環(huán)節(jié)便要，采取措施盡量減少化學(xué)制品中的有毒部分，由于這一類原料還需要進(jìn)行加工，加工過(guò)程也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，如果不對(duì)有毒物質(zhì)加以處理，很容易在加工過(guò)程中產(chǎn)生污染和破壞，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，還容易對(duì)員工的人身安全造成威脅。此外，一些天然原料中也會(huì)包含一定的有毒物質(zhì)，比如，一些農(nóng)作物中含有農(nóng)藥殘留，在加工前便對(duì)其進(jìn)行處理，能有效提高原料的綠色化程度，同時(shí)在原料環(huán)節(jié)堅(jiān)決貫徹綠色化的理念，也有利于后續(xù)環(huán)節(jié)進(jìn)一步落實(shí)綠色精細(xì)化工理念。

2. 生產(chǎn)過(guò)程綠色化。在對(duì)原料進(jìn)行綠色化處理之后，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程同樣也不能忽視將綠色化理念灌注其中，所謂原料綠色化，主要是指通過(guò)一定的處理來(lái)盡量減少其中的有毒物質(zhì)，而生產(chǎn)過(guò)程綠色化則強(qiáng)調(diào)在精細(xì)化生產(chǎn)過(guò)程中，不能對(duì)加工材料造成新的破壞和污染，保證生產(chǎn)與加工過(guò)程的綠色性。事實(shí)上，強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)是很有必要的，因?yàn)榛瘜W(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程本身就是進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，在反應(yīng)過(guò)程中，難免會(huì)產(chǎn)生一些其他的氣體或物質(zhì)，有的甚至還有一定的毒性，以酸堿法為例，這是一種傳統(tǒng)的化學(xué)精制方法，但在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的破壞性較大，這便不符合生產(chǎn)過(guò)程綠色化的理念，通過(guò)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，取代原有的不符合綠色理念的技術(shù)，從而保證生產(chǎn)過(guò)程的綠色化。

3. 產(chǎn)品綠色化。總體而言，原料綠色化與生產(chǎn)過(guò)程綠色化的最終目的都是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色化，在當(dāng)前綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的背景下，這也是整個(gè)化工行業(yè)所要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)，產(chǎn)品綠色化不僅能夠減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染和破壞，還能提升產(chǎn)品的整體價(jià)值，使化工產(chǎn)品只有更大的社會(huì)價(jià)值。具體而言，產(chǎn)品的綠色化是指，化工企業(yè)所生產(chǎn)的化學(xué)制品，在日常的使用中不會(huì)危及人體健康，所使用的材料也不會(huì)污染環(huán)境。

二、分子蒸餾技術(shù)概述

1. 分子蒸餾技術(shù)的基本原理。分子蒸餾技術(shù)作為一種新興的化工生產(chǎn)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外都引發(fā)了較高的關(guān)注，這一技術(shù)的獨(dú)特之處在于它是一種物理分離技術(shù)，與傳統(tǒng)的蒸餾技術(shù)有著顯著的區(qū)別，在技術(shù)水平和使用效果方面都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)，分子蒸餾技術(shù)分離動(dòng)力來(lái)源于不同分子間的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，以及由此產(chǎn)生的平均自由程的差別。一般而言，當(dāng)分離器中的壓力減小而溫度上升時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)會(huì)加速，導(dǎo)致分子直徑的減少，隨著分離器的運(yùn)轉(zhuǎn)，分子直徑之間的差距越來(lái)越大，最后實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。分離裝置包括蒸發(fā)器、加熱板和冷凝板等等，以及由高真空密封技術(shù)所營(yíng)造的真空環(huán)境，在高真空環(huán)境下，加熱板和冷凝板的同時(shí)工作，會(huì)使得混合原液中分子產(chǎn)生分離現(xiàn)象，并流向冷凝板方向，最終成功實(shí)現(xiàn)分離。

2. 分子蒸餾的技術(shù)特點(diǎn)。從分子蒸餾技術(shù)運(yùn)作的基本原理出發(fā)，可總結(jié)出分子蒸餾技術(shù)所具備的幾個(gè)特點(diǎn)：第一，與傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)不同，分子蒸餾技術(shù)的分離過(guò)程并不需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行，這是由于分子蒸餾的分離，主要依靠分子運(yùn)動(dòng)，而不是依靠沸點(diǎn)，因此在實(shí)踐操作中，應(yīng)該盡量控制溫度，使其處于低于沸點(diǎn)的狀態(tài)。第二，相較于傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)而言，分子蒸餾技術(shù)所需壓強(qiáng)較低，壓強(qiáng)的降低會(huì)導(dǎo)致沸點(diǎn)的降低。并且該技術(shù)所需溫度也無(wú)需到達(dá)沸點(diǎn)，因此，在實(shí)踐中分子蒸餾技術(shù)所需溫度必然低于傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)。第三，就分子運(yùn)動(dòng)而言，由于受熱時(shí)間短，許多溢出的輕分子在最終分離之前，幾乎沒(méi)有與其他輕分子產(chǎn)生碰撞。

3. 分子蒸餾中的關(guān)鍵技術(shù)。為了使分子蒸餾技術(shù)在綠色精細(xì)化工生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用，必須充分了解這一蒸餾方式所使用的關(guān)鍵技術(shù)，在充分了解的基礎(chǔ)上才能使該技術(shù)的運(yùn)用發(fā)揮更好的效果。概括而言，分子蒸餾所運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)手段主要包含以下幾點(diǎn)：第一，高真空密封技術(shù)。這是整個(gè)分子蒸餾技術(shù)能否順利開(kāi)展的關(guān)鍵，通過(guò)采用高真空密封技術(shù)，營(yíng)造出進(jìn)行分子蒸餾的真空環(huán)境，才能確保后續(xù)分子蒸餾過(guò)程的正常運(yùn)轉(zhuǎn);第二，分子蒸餾蒸發(fā)器。這也是分子蒸餾技術(shù)重要組成部分，在使用分子蒸餾技術(shù)時(shí)，一定要確保蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)符合生產(chǎn)需求，才能保證物料分離過(guò)程的高質(zhì)量，確保綠色精細(xì)化工的理念落到實(shí)處;第三，物料運(yùn)輸系統(tǒng)。這是分子蒸餾技術(shù)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)脈，因此，在技術(shù)開(kāi)發(fā)中，需要不斷對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行完善和優(yōu)化，從而提升分子蒸餾技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和便捷性，促進(jìn)分子蒸餾技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

三、分子蒸餾技術(shù)在綠色精細(xì)化工中的應(yīng)用及前景

盡管當(dāng)前分子蒸餾技術(shù)已經(jīng)在綠色精細(xì)化工生產(chǎn)中得到了一定程度的應(yīng)用，但是，對(duì)于進(jìn)一步加強(qiáng)二者的融合，以及分子蒸餾技術(shù)應(yīng)用于綠色精細(xì)化工生產(chǎn)中的前景，還需進(jìn)一步探討，分子蒸餾技術(shù)作為一種比較先進(jìn)的化工生產(chǎn)技術(shù)，在實(shí)踐中克服了傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)的種種缺陷，無(wú)需在長(zhǎng)時(shí)間高溫度的環(huán)境下進(jìn)行分離，相較其他分離技術(shù)而言比較溫和，并且由于該項(xiàng)分離技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)，其不僅僅應(yīng)用于精細(xì)化工生產(chǎn)中，在許多其他領(lǐng)域也有所應(yīng)用。這一技術(shù)對(duì)于綠色精細(xì)化工生產(chǎn)的意義主要在于它的原理是物理蒸餾，因此在生產(chǎn)過(guò)程中，幾乎不會(huì)產(chǎn)生其他的有害物質(zhì)，還能清除原料中已有的污染物，并且應(yīng)用范圍廣泛，比如，這一技術(shù)在天然物質(zhì)的提取方面發(fā)揮著重要的作用，因此在化妝品工業(yè)和塑料工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，比如羊毛醇、環(huán)氧樹(shù)脂等物質(zhì)的提取都需運(yùn)用該技術(shù)。通過(guò)對(duì)分子蒸餾技術(shù)種種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析與說(shuō)明，能更加全面的看待這一技術(shù)在精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)中的使用，同時(shí)分子蒸餾技術(shù)本身具有的綠色化特點(diǎn)，也能使其在綠色精細(xì)化工中擁有更加明朗的發(fā)展前景。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠色精細(xì)化工符合可持續(xù)發(fā)展的理念，是化工行業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向，在這其中，分子蒸餾技術(shù)的綠色性和可靠性在實(shí)踐中已經(jīng)得到了充分的證明，在塑料工業(yè)和化妝品行業(yè)中，得到了較為廣泛的應(yīng)用，作為一種綠色環(huán)保的技術(shù)，分子蒸餾技術(shù)能夠促進(jìn)綠色精細(xì)化工的發(fā)展和進(jìn)步，因此，在未來(lái)的化工生產(chǎn)實(shí)踐中，要注重加強(qiáng)對(duì)分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行更新和優(yōu)化，從而促使分子蒸餾技術(shù)更好的發(fā)揮作用。

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