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化工工艺流程萃取剂选择问题探究


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 化工工艺流程萃取剂选择问题探究 作者:胡昌彬 来源:《科技创新与应用》2014 年第 10 期 摘 要:萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段,主要是利用萃取剂将两种不同溶 解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用,它不仅关系到萃取工 艺成功与否,而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分 析了化工工艺流程萃取剂的选择原则,并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。 关键词:化工工艺流程;萃取剂;原则;方法 化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程,包括原料处理(净化、乳 化、混合)、化学反应(氧化、还原、聚合)及产品精制(去除杂质及废弃混合物)三个步 骤,且每一个步骤都有固定的流程和要求,涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃 取分离法在化工工艺流程中占重要地位,而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济 合理的关键所在。本文共分为两个部分,第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则; 第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法,旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则 萃取作为一种经典的分离手段,利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液 中,在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验,总结出化工工艺流程萃 取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则,具体来说主要表现如 下。 第一,物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应,如氧 化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂,减少对化工工程生产流程的 影响,保证萃取质量。 第二,毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步,对化工生产质量提出更高的要 求:优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺,减少毒性。另一方面 选择毒性小的萃取剂,减少化工生产整体毒性,实行安全操作。 第三,选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好,这样可以有效扩大分离系 数,且分离系数越大,萃取剂越合理。 第四,经济实惠原则。现代社会提倡节能环保,化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取 剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂,节约成本,尽可能地以最少的成本投入获取最大 的经济效益。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2 正确选择萃取剂的有效方法 2.1 正规溶液理论选择萃取剂 正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段,具有形式简单、操作方便等优点,但其不 足之处在于使用范围有限。具体来说,正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的 性质,在中低极性混合溶液中应用较多,可作为非极性分子(分子力为色散例)判断的重要手 段。但不适用于极性分子,主要是因为极性分子间力相对较复杂,可见该理论对萃取剂的选择 有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式,利用无限稀释活度系数计算 极性分析相关数值,在某些极性分子检测中获得成功,适当扩展了该理论的适用范围,但仍然 有使用限制。 2.2 UNIFAC 模型选择方法 化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成,虽然有机物类型多样且混杂,但在某种程度上它 们是由几十种基团组成,于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质,从而选 择萃取剂,这就是所谓的 UNIFAC 模型选择法。 UNIFAC 模型选择法有两种基本概念:①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础 上发展而来的。②

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