分离化学论文
萃取分离法的应用
姓名：牛旭辉
班级：应化1403
学号：
萃取分离法的应用
摘要：总结了两种萃取分离的方法，阐述了两种萃取分离技术的原理和特点，介绍了这两种方法的应用情况。
关键词：萃取分离、萃取精馏、超临界流体萃取；研究进展传统的提取物质中有效成分的方法工艺复杂、产品的纯度低，且易残留有毒物质。萃取分离是一种新的分离技术，即在原料液中加入一个与其基本不相容的液体作为溶剂，造成第二相利用原料液中各组分在两个液相之间的不同分配关系来分离液体混合物。它具有提取率高、产品纯度好、低能耗等优点。这项技术除了在化工、医药等行业外，还可用在香料、食品等方面。以下是对溶剂萃取精馏分离技术和超临界液体萃取分离的原理、特点和应用进行阐述。
1萃取精馏
萃取精馏是通过向精馏系统中加入适当的质量分离剂来显著增大相对挥发度很小或易形成
共沸物的混合物组分之间的相对挥发度，是分离易于进行，从而获得产品的一种特殊精馏技术。
1.1萃取精馏技术的研究及现状
1.1.1溶剂选取的方法。
溶剂的好坏是萃取精馏成败的关键，选择溶剂的一般方法是
先采用性质约束法划定分离混合物系所需溶剂的大致范围，对于一个被分离物系，通过这种方法往往可以得到多个适用的溶剂。
1.1.2萃取工艺及设备的改进。
目前，萃取精馏技术的研究重点之一就是进一步提高萃取剂的选择性、改进工艺过程，减少单元操作和建设成本。萃取精馏塔采用的是板式塔型式，具有高效率、高弹性和高生产
能力等优点。
1.2萃取精馏技术的新应用
1.2.1芳烃分离过程。
在芳烃回收方面，液液萃取技术已经有很长的使用历史，液液萃取技术基于组分的极性来影响组分间的分离，而对于沸点的影响作用较小。因为受到溶剂选择的限制，对于较宽沸点混合料的分离，采用萃取精馏很难实现，早先它只能对窄沸点物料使用。然而随着萃取精馏技术的发展，采用混合溶剂进行萃取精馏解决了以上问题。
1.2.2催化裂化汽油的脱硫
催化裂化汽油(FCC)中所含的硫化物中50%~60%（质量分数）是噻吩及其烷基衍生物，其余硫醇及其他硫化物。在众多脱硫方法中，萃取精馏法具有其自身优势，在处理FCC汽油时
该工艺技术采用一种可以改变进料中非芳烃组分和噻吩化合物
相对挥发度的溶剂，在萃取噻吩化合物的同时，也萃取其他芳烃硫化物而不含烯烃的组分进入加氢系统进行处理。
通过加氢前加入萃取精馏，解决了传统工艺存在的问题芳烃中的噻吩硫化物被高选择性的溶剂萃取，减少了抽余液中的烯烃含量，而高含量的硫醇在进料或抽余液中可以采用传统的碱洗方式进
行处理，这样总的硫含量很容易降低，同时不用降低辛烷值。1.2.3裂解汽油回收和苯乙烯提纯。
裂解汽油副产品中含有丰富的石油化工化合物，如果对其进行提纯并加以利用，将产生相当大的经济效益。由于这些组分沸点接近，形成了络合物，采用传统分离方法很难将其分离，而萃取精馏技术的发展为其提供了可能。传统的裂解过程存在一个加氢工艺步骤，该步骤中一方面存在结焦问题，同时，反应也需要大量的氢源。近年研究表明，苯乙烯是结焦的根源之一，降低苯乙烯含量是解决结焦较好的方法。采用混合溶剂进行的萃取精馏技术，可以以较小的成本实现苯乙烯的提取，因此，萃取精馏技术应用一方面使得苯乙烯从燃料产品转化为石化产品，价值得到提升。另外，加氢处理氢消耗减少，结焦问题得到解决。
2超临界流体萃取技术
超临界流体萃取技术是近几年来迅速发展起来的一门新兴
的高效分离技术。在化工、食品、香料、工业方面已有工业化应用规模。
2.1超临界流体萃取的原理。
当气体超过一定的温度压力是变进入临界状态，此时的流体成为超临界流体（如二氧化碳、乙烯、氨、丙烷等）。目前，超
临界流体应用较多的是二氧化碳，因其临界温度31.26摄氏度，临界、压力7.2MPa，临界条件易达到，并且具有化学性质不活泼，对大部分物质不反应、无色无味无毒、不燃烧、安全性好、价格便宜、纯度高、容易获得等优点，因此，在临界萃取中常用。超临界流体兼有气液两重性的特点，它既有气体相当高的渗透能力，又兼有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。这种溶解能力能随着体系参数而发生变化，因而可以通过改变体系的温度和压力使被提取物的溶解度发生变化而分离出来，从而达到分离提取的目的。
2.2超临界流体萃取的特点
2.2.1萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得二氧化碳与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂操作方便，不仅萃取效率高，而且能耗少，节约成本。2.2.2压力温度都可以成为萃取过程的参数。临界点附近，温度压力微小的变化，都会引起二氧化碳密度的显著变化，从而引起待萃取物的溶解度发生变化，可通过控制温度或压力的方法达到萃取的目的。压力固定，改变温度可将物质分离;反之温度固定，降低压力使萃取物分离;因此工艺流程短、耗时少。对环境无污染，萃取流体可循环使用，真正实现绿色化学。
2.2.3萃取温度低，二氧化碳的临界温度为31.26摄氏度，临界压力为7.2MPa，可以有效的防止热敏性成分的氧化和逸散，完整
保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发度、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。
2.2.4临界二氧化碳流体常态下是气体，无毒，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，有效地避免了传统条件下溶剂毒性的残留。同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，100%的纯天然。
2.2.5超临界流体的极性可以改变，一定温度条件下，只要改变压力或加入适宜的夹带剂即可提取不同极性的物质，可选择范围广。
3萃取分离展望
萃取溶剂选取的方法已经由被动的选取向有目的的合成新化合物转变，由单一溶剂向混合溶剂转变，筛选的范围更广泛，筛选的溶剂更合理、准确，前期实验工作量大大减少。随着近年来萃取剂选取范围的扩大，混合溶剂的选用，萃取精馏工艺过程及塔板结构的改进，萃取精馏技术应用于化学工业的场合范围扩大。对于解决现今化工生产存在的问题或难题，采取萃取精馏是一种值得优先考虑的技术。
参考文献
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