学文网【摘要】本文首先阐述了化工工艺流程，然后说明了萃取剂的选择原则，最后对萃取剂的选择需要注意的问题进行了分析。
【关键词】化工工艺；萃取剂；选择
中***分类号：TL283文献标识码： A
一、前言
萃取剂被广泛的应用在化工工艺流程中。人们对化工工艺流程的质量要求也越来越严格。化工工艺流程决定着整个化工产品的质量，我国在对其萃取剂的选择上仍然存在一些问题和不足，因此，我们必须加强对化工工艺流程中萃取剂选择的探讨。
二、化工工艺流程简介
化工工艺流程实际指化工生产中将化工原材料转换成产品所需要经过的步骤。一般性化工工艺流程包括三个步骤，分别为原料处理、化学反应以及产物精制。
首先是原料处理。处理前期要确保原材料的规格、状态等都符合化学反应要求，只有符合化学反应要求的原材料才能投入化工生产；然后，采取措施对原料进行处理，这里要强调的是，不同原料所采取的处理方法大不相同，必须保证原料处理的针对性。其次是化学反应。化工工艺流程中，化学反应是最关键的工序。经过处理的原料必须在适当的温度、环境下发生化学反应后才能生成其他物质，得到化工产品。因此在化工生产中一定要控制好化学反应这项操作。由于化学反应也是具有一定转化率的，所以在化学反应之前一定要控制好原料的投入和产出比，结合不同原料、不同产品的特性，有针对性的选择化学反应方式。化工生产中常用的化学反应有氧化、还原等等。最后是产物精制。产物精制内容为：对化学反应后得到的产物进行杂质分离，最后得到化工生产的目标产品。产物精制是化工工艺流程中的最后一个步骤，萃取就是产物精制的一种方法，同样对化工工艺质量有着重大影响。
需要强调的是，在化工生产中，每一个生产环节都具备与之对应的操作方法和操作要求，且化工原料、生产方法的选择必须按照一定规律进行，这是化工生产的特殊性。化工工艺流程中的每一个环节、每一项内容都必不可少，只有保证了化工生产设备、原料、方法的合理性，才能保证化工工艺的顺利进行。
三、萃取剂的选择原则
1、萃取剂应该有良好的选择性；萃取剂应该有良好的物理性质(如与水的密度差大等)；萃取剂应该有稳定的化学性；萃取剂应该具有较好的萃取速度；萃取剂应该价格便宜；萃取剂没有毒性或者毒性很小。对萃取剂的选择应该综合考虑各种因素，权衡利弊然后做出最佳选择。
2、萃取剂的选择需要注意的问题
最近几年以来，由于生命科学、精细化工和材料科学等新兴科学的快速发展，现代分离技术手段得到了极为广泛的应用，使的分离科 学的理论逐渐完善 ，分 离技术也 不断提 高 ，逐 步发展 成为一门相对***的学科。萃取作为一种经典的分离方法，无可厚非的在分离科学领域占有一席之地。它的本质是利用萃取剂将物质由亲水性转化成疏水性 ，最终达到分离的目的。萃取剂在萃取操作中起着举足轻重的作用。溶剂萃取的关键是萃取剂的确定，萃取剂的选择应该注意下几点 ：
(1)考虑萃取剂应有高的选择性和高的萃取容量 ；
(2)萃取剂与料液的互溶性要低，与料液有一定的密度差，易于分相 ；
(3)熔点低 、沸点 宜太高，相对密度小 、粘度低、腐蚀性低，化学及热稳定性好也是优良萃取剂的必要条件 ；
(4)萃取剂的挥发性要低，毒性要小，价廉易得 ，回收方便；
(5)有 良好 的选择性和物理性质 ；
(6)要有 萃取速度 ，而且 价格便 宜 ；
(7)没有毒性或者毒性很小。
四、正确选择萃取剂的有效方法
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、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：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。于局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的，最初使用该概念的是U原NIQUAC法。随着时代的发展，UNIFAC模型开始被提出并不断完善，如Gmehling的修正模型、Hooper的修正模型、Kikic的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要，具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后Gmehling等人对该修正模型不断改进和创新，最终得到简化公式，根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数，在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高，可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。
3、NRTL模型法
NRTL模型是由Prausnitz提出的，他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的，因此他增添了非随机参数，提出基于液相分层的NRTL模型法。随后相关学者对该模型法进行了一系列深入研究和拓展，使得NRTL模型法除了在含水体系中应用外，还可以在其他体系中运用，且预测精度较高。
4、选择反萃取能力强的萃取剂
利用萃取剂进行化工萃取工艺时，若萃取过程中环境受到影响，那么萃取物质也容易发生变化（从有机物质转变为水），这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂，且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。
5、化工工艺流程萃取剂选择注意事项
第一，控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时，应严格控制萃取物的容量，即萃取期间，其单位容量能够对强保留分离物进行保留，该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外，萃取剂还具有保存有效成分的特点，即萃取期间，可以分离原材料中的杂质和有效成分。
第二，低互溶性。基于对材料的萃取功能，应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异，即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点，而水溶相对较好。取萃取剂对材料（水）进行萃取时，可以促使材料分层，有效避免***化现象。因此，工业人员应基于材料的密度，选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取，能够充分保证萃取质量。
第三，保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等，保证上述这些化学性质符合要求，如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说，煤化工污水中主要有害物质为酚，需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发，易造成二次污染；二异丙基醚相对上述物质具有***化性弱、挥发性弱等特点，因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。
五、萃取剂选择的要点
1、考虑萃取剂应有高的萃取容量。萃取容量就是在最优条件下，单位萃取剂的量能够保留一个强保留分离物的总量，反映的是单位浓度的萃取剂对被萃取物质的萃取能力。通常情况下，容量高的萃取剂能够从混合物中充分除去其他杂质，保留目标物质。因此，在选择萃取剂过程中应当充分考虑到这一点。
2、萃取剂与料液的互溶性要低，与料液有一定的密度差。在这里，料液主要是指水。萃取剂的水溶性要小、油溶性要大，即在水相中溶解度小，在稀释剂中溶解度要大。这种条件下，萃取剂易与水相分层，不生成第三相、不发生***化等现象。简单地说，与水密度差极大的萃取剂，不容易与水相溶，分离效果更好。
3、保证萃取剂熔点低、沸点不宜太高、相对密度小、粘度低、腐蚀性低等具有这些化学性质的萃取剂通常具有良好的化学及热稳定性，良好的化学及热稳定性正是优秀萃取剂的必备条件。换言之，不具有这些优良化学性质的萃取剂应当发挥不了良好的分离效果。
六、结束语
通过对化工工艺流程中萃取剂的选择问题的分析，进一步明确了萃取剂在化工工艺过程中的重要性。因此，我们要严加控制萃取剂的选择，确保化工工艺流程的质量。
参考文献
[1]苗连萍，浅谈关于化工艺流程中萃取剂的选择[J].援黑龙江科技信息，2010，(09)：39-42.
[2]孙波.例谈关于化工工艺流程中萃取剂的选择[J].化学教学，2012(5)：71-74．
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