萃取精馏分离二元共沸物的研究

杨茹+田心瑶

摘要：在我国制药加工领域，经常会面临溶剂再回收利用的现象，但是有些溶剂由于自身性质的问题，一般的精馏方法很难将其进行分离，这就需要使用萃取精馏分离共沸物可以直接得到需要的产品。本文通过对萃取精馏的概述进行分析， 然后对萃取精馏溶剂的选择进行研究并对其试验过程进行分析，最后对萃取精馏的发展进行展望，希望通过本文可以有效的提高萃取精馏分离二元共沸物的效果，对溶剂的再回收利用做出贡献，有效的促进我国制药加工领域的快速发展。

关键词：萃取精馏；分离；二元共沸物；研究

萃取精馏是制药加工领域为了溶剂再回收利用常用的方法之一，其能对一些特殊性能的溶剂进行分离，达到溶剂回收利用的目的。本文通过对萃取精馏的概念进行介绍，然后对萃取精馏溶剂选择进行分析，再研究了萃取精馏的实验过程，最后对萃取精馏的发展进行展望，希望能有效的促进我国萃取精馏的快速发展。

一、萃取精馏概述

萃取精馏是在第二次世界大战期间对丁二烯和高纯度甲苯的需求过多而提出的，自此萃取精馏方法得到了各行业广泛的应用。萃取精馏是指在精馏塔的顶部连续性的加入待分离组的溶剂，这样能有效的对溶剂进行分类，从而达到萃取精馏的效果。一般情况下，萃取精馏的整个过程是连续性的，这就需要保证溶剂的连续性加入，才能进行连续的萃取精馏。而且在连续性萃取精馏过程中都是使用双塔进行操作，其中一个塔是用来萃取精馏的塔，将所有的原料和溶剂加入到第一个塔中，既可以通过液体中物质不同的挥发温度，使液体物质分离出来，当液体中的物质被分离出来之后，就需要对其进行回收操作，这就需要使用第二个塔，所以说第二个塔是用来回收溶剂的。还有一种萃取精馏是间歇性萃取精馏，这种萃取精馏的方法有很多优点，但是其操作过程比较复杂，而且整个萃取精馏的流程也与连续性萃取精馏不同。因此，在实际操作的过程中，需要根据溶剂的性质选择相应的萃取精馏方式，这样才能保证萃取精馏的效果，保证对溶剂进行良好的萃取精馏。

二、萃取精馏溶剂选择

在萃取精馏过程中，溶剂的选择十分关键，一般来说，会选择具有高沸点、物理化学性质稳定的溶剂，而且该溶剂不会与非溶剂初中共沸物。因此，在选择萃取精馏溶剂的时候需要遵循项目几个原则，第一，萃取精馏过程中溶剂需要具备尽可能大的选择性，这样能保证萃取精馏过程的顺利进行，而且加强该溶剂之后可以让原成分有更好的挥发性；第二，萃取精馏过程中选择的溶剂需要有很好的溶解性，这样才能与待分离液充分的混合；第三，溶剂不能与待分离液之间发生化学反应，不然会影响萃取精馏的正常进行；第四，萃取精馏使用的溶剂要有稳定的化学性质和物理性质；第五，萃取精馏过程中的溶剂应该有较低的沸点，可以在一定的程度上加快萃取精馏的进程；第六，萃取精馏使用的溶剂粘度不能过大，不然会影响待分离物的运输；第七，溶剂应该尽可能的五毒、无腐蚀性，对环境没有危害。只有满足上述几个原则的溶剂，才能用于萃取精馏的过程。

萃取精馏的溶剂选择需要特殊的方法，一般选择萃取精馏溶剂的方法有arris、Ewell、Berg方法，L.A.Rob-bins方法和D.P.TassronsE231方法，这三种方法有自己不同的特点，而且在实际操作的过程中需要根据溶剂和待分类液的性质进行选择，这样才能保证溶剂能够促进萃取精馏过程的顺利进行。

三、萃取精馏实验过程

通过上述对萃取精馏的溶剂进行选择，并且准备好实验装置，就需要进行实验操作了。下面是具体的实验步骤：

1.按照实验装置图安装好所有的实验装置，并且保证所有装置安装正确，还需要确保密封工作完好。

2.选取一定量的丙酮一四氢呋喃共沸混合物，将其放入实验装置中，并且在装置中加入一些沸石，防止装置发生爆炸。

3.接通电源，对塔进行加热，等到塔釜中的溶剂开始沸腾，进行实验数据的记录。

4.加入原溶剂，与溶劑充分混合之后继续加热。

5.稳态采样：待步骤5稳定后，每30min取样一次，测定萃取精馏塔、溶剂回收塔的塔顶和塔釜产品，样品用气相色谱仪测定其含量；

6.关闭电源，结束实验，清理实验装置，保证所有的实验溶剂都清理干净，避免对下次实验造成影响。

四、萃取精馏研究结果与展望

本文通过对萃取精馏的概念进行分析，然后分析了如何选择一个有效的溶剂，进而促进萃取精馏实验的正常进行，最后进行实验操作，结果表明根据介电常熟进行选择溶剂，并绘制出剩余曲线图和企业平衡相图，发现萃取精馏塔中回流比和溶剂比对塔顶和塔釜中正己烷含量的影响与模拟值相吻合。另外，通过实验成功的对二元共沸物进行了分离，达到了实验目的，并且通过实验发现萃取精馏适用于用萃取精馏的工艺流程实现新的共沸混合物的分离，这样做不仅可以大大减少实验工作量，还可以节省大量的时间。

本实验分离的二元共沸物是丙酮一四氢呋喃共沸混合物，而且选择溶剂的时候选择了单一溶剂，虽然复合溶剂有比单一溶剂更好的效果，但是为了实验现象更加明显，并且便于观察，最终选择了单一溶剂。此外，本文还对乙醇一乙酸乙酯共沸混合物进行分离，但是由于实验限制，没有成功完成实验过程，这就需要我们对现有的实验进行改进，在下次实验的时候成功完成乙醇一乙酸乙酯共沸混合物的分离。希望通过本实验能够更好的对萃取精馏进行掌握，并且总结实验过程中的经验，对下次实验有所帮助。在未来，萃取精馏不再应用于实验中，而是在很多工业溶剂的分离中都会有广泛的应用，并且其技术也会越来越成熟，相信在将来萃取精馏会广泛应用于我国各大行业之中，并且取得良好的成果。

五、结语

综上所述，萃取精馏作为制药加工领域溶剂分离最基本的方式之一，其能对一些难以分离的溶剂进行有效的分离，得到了广大药物生产商的青睐。本文通过对萃取精馏的概念进行介绍，然后分析了如何选择能促进萃取精馏过程的溶剂，再通过对萃取精馏的实验过程进行分析，总结实验经验，希望能有效的提高我国萃取精馏的水平，最后对萃取精馏未来发展进行展望，对萃取精馏的技术掌握和应用有举足轻重的意义。

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