四氢呋喃和乙醇的有效分离研究

摘要：四氢呋喃和乙醇都是比较重要的有机合成助剂和有机溶剂，在化工行业和制药行业当中都有着非常广泛的使用。在常压下，四氢呋喃和乙醇会形成共沸物系，使用一些普通的精馏方法对其进行有效的分离是很难做到的。因此，本文就以四氢呋喃和乙醇的有效分离作为研究的目标，对其展开研究，以期可以探索出有效的分离措施，从而使四氢呋喃和乙醇能够进行有效的分离。

关键词：四氢呋喃；乙醇；有效分离

【分类号】TQ028.32

四氢呋喃和乙醇在化工行业和制药行业中都有着十分广泛的应用，但是当产品生产完成之后，四氢呋喃和乙醇必须要清除干净，如果产品中存在着大量的四氢呋喃和乙醇将会产生大量的废液和废气，这些废液和废气的存在不但对环境有着一定的污染，同时也会加大企业的生产成本，严重的甚至会发生意外的事故。因此，为了降低企业的生产成本，避免发生意外的事故和资源浪费，如何有效的回收和再利用四氢呋喃和乙醇成为了各个相关企业所重视的问题。

一、选择合适的萃取剂

想要有效的对四氢呋喃和乙醇进行分离，首先要做的就是对萃取溶剂进行选择。四氢呋喃可以与很多的溶剂形成共沸物，这些溶剂当中最为常见的就是乙醇和水。以前人们大多都是关注四氢呋喃和水的分离，而使用萃取精馏分离四氢呋喃和乙醇物系很少被很少的人们所认知。在对四氢呋喃和水二元物系进行分离时所采用的萃取溶剂一般都是以丙三醇和1，4―丁二醇为主，并且分离的效果也是非常的不错的，因此，多元醇类的萃取溶剂对于四氢呋喃来说是比较适合的。在选择萃取溶剂的过程中使用经验法是比较有效的。所谓的经验法指的就是萃取溶剂与被分离关键组分分子之间亲和力的差异。分子间的作用力的大小对于拉乌尔定律的偏差有着直接的影响。根据已经存在了的经验法和研究成果来看，在初步选择萃取溶剂时可以以多元醇、胺类、羧酸以及酮等为主。然后与UNIFAC相结合进行更深一步的推导，萃取剂的选择性可以分为两个部分，分别是部分组合选择性和部分剩余选择性。在通常的情况之下部分剩余选择性和部分组合选择性相比是比较小的，所以在对萃取剂进行选择时应该以部分剩余选择性作为主要考虑的对象。

二、四氢呋喃和乙醇的分离方法

根据操作方式的不同，萃取精馏技术可以分为连续萃取精馏和间歇萃取精馏两种萃取方式。就目前我国的化工行业来说，多数的都是采用连续萃取精馏工艺，虽然这种工艺的应用比较广泛，但是其还是存在着一定的缺点的，也就是采用这种工艺时应该单独的设立一个溶剂回收塔。在萃取精馏的过程中溶剂比是非常的大的，容易的使用量也同样非常的大，所以在对设备进行投资时也是非常大的。因此，这种工艺在比较大的企业中使用是非常的广泛的。在上个世纪八十年代的中期，分批萃取精馏方式被提出来之后，萃取精馏技术得到了非常大的发展。间歇萃取精馏技术主要是将萃取精馏的优点和间歇精馏的有点相互结合，但是其发展的时间相对来说是比较短暂的，因此其实际的操作过程的研究还不是非常的成熟。

1、连续萃取精馏

萃取精馏从出现之后在化工行业当中一直都是以连续的方式存在着的。在对二元物系进行精馏萃取的过程中是需要两个塔共同运行来完成的，这两个塔分别是溶剂回收塔以及萃取精馏塔。连续萃取精馏的操作是非常的稳定的，在对物料进行处理的方面以及产品组成方面也都有非常高的稳定性，但是这对连续萃取精馏的操作来说，其投资相对来说也是非常的大，最明显的就是需要多建设一套溶剂回收的装置。

在进行连续错去精馏的过程当中，其进料、溶剂的加入和回收等一系列的操作都是连续进行的。针对二元物系时使用的都是双塔操作，第一个塔主要负责的工作就是对想要分离的物料进行萃取精馏，将想要进行分离的物料从塔的中部连续的送入到塔的内部，在靠近塔尖的位置连续的加入溶剂，早萃取精馏塔中易挥发组分从塔顶的位置馏出，而对于溶剂和男挥发组分来说，他们则是从塔底的位置被采出并且送入到溶剂回收塔当中。而溶剂和难发挥组分的沸点是有着很大的差距的，因此难挥发组分通常都是从溶剂回收塔的顶部馏出，而溶剂则是从塔底的位置流出并且进行循环，最后再次送回至萃取精馏塔中，溶剂在运行的过程中会存在着一定的损耗的，因此需要时刻注意新鲜溶剂的补充。

2、间歇萃取精馏

随着间歇萃取精馏操作方式的出现，越来越多的行业对于这种操作方式的依赖也是越来越强，例如精细化工业、石化产品深加工以及制药行业等。间歇萃取精馏有着萃取精馏和间歇精馏两者的优点，其最主要的优点就是：设备相对来说比较的简单、投资比较小；每个塔都可以对多组分混合物进行分离；通用性也是比较强的，每一个塔都可以对组成和种类都比较复杂的物系进行处理；选择范围比较大；经济性比较好。

间歇萃取精馏是近些年来才逐渐发展起来的，由于这种操作方式存在着大量的优点和实用性，因此被越来越多的人所关注。间歇萃取精馏的操作过程要远远的复杂与连续萃取精馏，而且其操作的方式和流程与连续萃取精馏也是大相径庭。间歇萃取精馏的操纵过程是在进行分批精馏的过程中将萃取溶剂进行连续的加入，在萃取溶剂的作用下，塔内想要分离的关键组分间的相对挥发度会发生一定的变化，易挥发关键组分从塔顶的位置蒸发而出，萃取溶剂和难发挥组分则会留在釜底，当过渡馏被采出后难挥发组分就会从塔的顶部采出，萃取溶剂继续留在釜底等待回收，等溶剂被回收之后会进行再一次的使用。

总结

四氢呋喃和乙醇都是比较重要的有机合成助剂和有机溶剂，在化工行业和制药行业当中都有着非常广泛的使用。而且，在常压下想要将四氢呋喃和乙醇二元物系分离也是非常困难的。同时，在制药行业和化工行业中有很多的产品如果不将其中的四氢呋喃和乙醇清理干净就会出现大量的废气和废液，会对环境产生严重的污染，甚至会产生事故。因此在对四氢呋喃和乙醇进行分离的过程中首先应该选择合适的萃取溶剂，然后使用合适的方法对其进行萃取和分离。

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作者简介：王海涛1983年11月 新疆 库尔勒，新疆美克化工股份有限公司 助工。