摘要：近年来, 生命科学、精细化工等新兴学科取得了长足的发展与进步, 这就使得化工分离技术得到更为广泛的运用, 继面促使相关的理论性研究得到完善, 技术水平得到提升, 萃取作为比较经典的分离手段, 在分离科学中占有比较重要的地位。其本质是通过萃取剂把物质从亲水性转变成疏水性, 达到分离之目的。在分离过程中, 萃取剂起着至关重要的作用。故有必要对萃取剂的选择加以研究分析。
关键词：化工工艺流程；萃取剂选择；
为保证萃取操作工作能够顺利进行, 且有合理的经济效益方面的考虑, 选择合适的萃取是十分必要的。在萃取的过程当中, 要使萃取剂对溶质有比较大的泽确军力, 同时对其余组分泽确军力较小或者没有泽确军力。这种差异性越大, 说明萃取剂选择工作做得越好。
一、关于化工工艺流程的简单介绍
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备中，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。
二、选择原则
为了在化工反应当中确保产品质量，便应当重视萃取剂的正确选择。在选择萃取剂的时候必须要满足以下几点：（1）萃取剂在化学反应过程中，必须要能够有效溶解反应过程中，需要分离出来的溶质。但是对于其他溶液却具有不相溶或者相溶量非常微小的特点，也既是萃取剂必须要具有非常好的选择性。（2）萃取剂本身的物理性质必须要能够满足反应的需求，例如萃取剂在高温反应当中，自身的熔点、沸点必须要能够满足反应需求。（3）萃取剂本身的化学性质应当十分稳定，在参与反应的过程中，要避免自身出现分解、聚合，并且在热稳定性以及抗氧化性上具有非常好的表现。萃取剂本身必须要与反应设备的材质不发生任何的反应，方式由于萃取剂的腐蚀导致反应设备出现泄露。萃取剂本身的化学性质决定了在化学反应过程中可能会出现的各种生产事故的类型。（4）萃取剂在进行溶液分离时，应当具有较高的效率，也即是对萃取剂自身的容量有很高的要求。容量越高的萃取剂，每一个单位当中所能够容纳的被萃取溶质的量便越高，在相同时间、相同量的萃取剂便能够进行更为有效地吸纳和分离，让整个萃取过程所需要的时间变得更短。（5）在选择萃取剂的过程中，必须要满足经济利益。萃取剂的使用效果并不以其自身价格为有效指标。只有最为实用的萃取剂才能够在反应当中进行有效萃取，价格的高低与萃取效果并不成有效联系。
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三、化工工艺流程中的萃取剂选择要点
化工是萃取中的经典分离流程，在进行分离的时候占据这十分重要的地位。但从实际，其本质是使用萃取液将亲水性转为成疏水性，进而能实现其分离。从这个角度考虑，萃取液的重要性也就不言而喻了。
1.利用高容量萃取剂进行萃取。为了达到经济最大化的目标，生产效率必须要尽可能的提高。因此在成产过程中必须要投入具有较大容量的萃取剂。大容量萃取剂的投入，可以让整个化工工艺流程当中的萃取环节得到最大效率的速度提升。由于容量大，所以每一个单位的萃取剂能够容纳的溶质的量都要更大，相应的容纳速度也会有所增加。同时，由于容量大，所以根据化工工艺流程当中所投入的原材料的量来计算，所需要投入的萃取剂的量也相对有所减少，在进行萃取和最后分离操作时，将要分离出的萃取剂溶液的量也会大幅度减少。需要分离的溶液量的减少将使得分离时间出现非常明显的缩短，从而让整个化工工艺流程的总时间缩短。
2.利用萃取剂的低溶性进行萃取。在化工工艺流程当中有很多非生产目标的杂质，这些杂质的存在对于产品的质量有很大的影响。因此必须要在工艺流程当中加入杂质分离流程，在这个流程当中便需要使用萃取剂进行有效地杂质分离。在杂质分离流程当中，当萃取剂投入之后，便会与目标杂质向溶合，将目标杂质溶解到萃取剂当中。通过萃取剂与目标溶液之间所具有的低融性特征，有效地在两种溶液之间形成一个界限层，将两种溶液进行非常有效地区分。这样，操作人员便可以按照工艺的标准要求展开操作，将目标溶液与萃取剂进行分离，从而得到质量较高的目标溶液。因此，在投放萃取剂时，必须要使用与目标溶液溶度低或者不溶的萃取剂，从而有效完成工艺要求。例如，在杂质分离流程当中针对水溶液，可以投放四氧化碳做为萃取剂。这种萃取剂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将水溶液区别开。同时其自身密度要比水密度大，因此在杂志分离环节当中将会沉于目标溶液下方，并形成非常明显的界限层，对于分离工作有非常大的好处，能够节省大量的工艺时间。
3.利用稳定性强的萃取剂进行萃取。在化工工艺流程当中进行萃取时，须要使用熔点低、沸点低、粘度低、相对密度较小且与反应容器材质不易产生反应的萃取剂进行萃取。同时还需要萃取剂本身具有良好的热稳定性以及良好的化学稳定性。在化工生产当中，经常会出现高热现象，因此在进行杂质萃取过程中，如果萃取剂的热稳定性以及其他相关物理性质不能够满足要求，便会出现萃取剂自身分解的现象，使得整个萃取过程失败，并且会产生很多安全问题。例如煤化工污水杂质萃取的过程中便需要利用二异丙基醚做为萃取剂。这种萃取剂本身的萃取效率便高于90%，是非常理想的萃取溶剂，并且其本身在反应的过程中，能够利用其高沸点且不易挥发的性质，有效保障了萃取反应的正常进行。在反应过程中，其自身也并不容易出现乳化，不会造成二次污染，因此采用这种溶剂做为萃取剂进行煤化工污水的处理是非常理想的。
选择合适的萃取剂是保证萃取操作能够正常进行且经济合理的关键，在萃取过程中希望萃取剂对溶质具有较大的溶解能力，而对其他组分具有较小或没有溶解能力。这种差异越大，萃取剂的选择性便越好。
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论文作者:杨宗强
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
标签：溶液论文; 杂质论文; 工艺流程论文; 过程中论文; 化工论文; 溶质论文; 化学反应论文; 《防护工程》2019年9期论文;