萃取劑在化工工藝流程中的應用分析

摘 要：隨著化工行業的不斷發展，精細化生產理念已經得到了普及。為了能夠獲得最大利潤，并有效地進行綠色化生產，化工行業當中應當采用有效地分離手段，對生產過程中的物質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。

關鍵詞：萃取劑；化工工藝；流程；應用分析

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

精細化化工的快速發展，使得萃取工藝得到了更加廣泛的應用。并且隨著其重要性被越來越認可，萃取工藝已經朱建地形成了一種完整的工藝技術體系。

1 萃取劑的選擇原則

為了在化工反應當中確保產品質量，便應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）萃取劑在化學反應過程中，必須要能夠有效溶解反應過程中，需要分離出來的溶質。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必須要能夠滿足反應的需求，例如萃取劑在高溫反應當中，自身的熔點、沸點必須要能夠滿足反應需求。

（3）萃取劑本身的化學性質應當十分穩定，在參與反應的過程中，要避免自身出現分解、聚合，并且在熱穩定性以及抗氧化性上具有非常好的表現。萃取劑本身必須要與反應設備的材質不發生任何的反應，方式由于萃取劑的腐蝕導致反應設備出現泄露。萃取劑本身的化學性質決定了在化學反應過程中可能會出現的各種生產事故的類型。

（4）萃取劑在進行溶液分離時，應當具有較高的效率，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當中進行有效萃取，價格的高低與萃取效果并不成有效聯系。

（6）必須要選擇能夠確保反應安全，讓生產安全得到保障的萃取劑。因此無毒性、我刺激性、不易揮發以及燃點高的萃取劑便成為了首選。在選擇萃取劑之后，還應當根據具體的反應原理設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條件，對萃取環節進行影響，從而讓被萃取的物質能夠有效地從有機相進行轉變，最終形成水相。

2 萃取在化工流程中的具體應用

化工是萃取中的經典分離流程，在進行分離的時候占據這十分重要的地位。但從實際，其本質是使用萃取液將親水性轉為成疏水性，進而能實現其分離。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用，應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。為了達到經濟最大化的目標，生產效率必須要盡可能的提高。因此在成產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節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的量都要更大，相應的容納速度也會有所增加[3]。同時，由于容量大，所以根據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目標的雜質，這些雜質的存在對于產品的質量有很大的影響。因此必須要在工藝流程當中加入雜質分離流程，在這個流程當中便需要使用萃取劑進行有效地雜質分離。在雜質分離流程當中，當萃取劑投入之后，便會與目標雜質向溶合，將目標雜質溶解到萃取劑當中。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別開。同時其自身密度要比水密度大，因此在雜志分離環節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，能夠節省大量的工藝時間。

（3）利用穩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容器材質不易產生反應的萃取劑進行萃取。同時還需要萃取劑本身具有良好的熱穩定性以及良好的化學穩定性。在化工生產當中，經常會出現高熱現象，因此在進行雜質萃取過程中，如果萃取劑的熱穩定性以及其他相關物理性質不能夠滿足要求，便會出現萃取劑自身分解的現象，使得整個萃取過程失敗，并且會產生很多安全問題。例如煤化工污水雜質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，并且其本身在反應的過程中，能夠利用其高沸點且不易揮發的性質，有效保障了萃取反應的正常進行。在反應過程中，其自身也并不容易出現乳化，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 結束語

為了能夠更好地進行綠色化工生產，并將化工行業利潤最大化，良好分離技術必須要得到廣泛使用。萃取技術的發展使得化工行業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，能夠讓化工行業的生產變得更加高效，并有效節約成本。

參考文獻：

[1]瞿珊珊.β-二酮類抗生素分子印跡固相萃取劑的合成及其分析應用[J].浙江大學，2016（11）：22-23.

[2]莊文德.幾類有機試劑在光度分析和分離中的應用胺類萃取劑在分析化學上的應用[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。