试论精细化学品生产中水蒸汽蒸馏技术的应用
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摘 要：随着国际油价的不断下探，炼油化工企业的生产成本逐渐降低，为了更好地实现产品质量与产量的双重提升，我们必须在生产过程中采用更加先进的技术，保证安全生产与生产效率的同时，降低生产成本，促进化工行业的蓬勃发展。
前言
虽然近年来我国化工行业广泛开展了先进技术的研发与引进，并积极投入生产，但是仍旧与西方发达国家的生产技术水平存在一定差距，因此说我们必须正视这种局面，不能被眼前市场的一时繁荣所蒙蔽。作者根据多年来精细化学品生产的实际工作经验，先对水蒸汽蒸馏技术的特点与应用领域进行简要论述，继而再对其具体的应用进行详细论述，并浅析其未来发展趋势，希望能够促进精细化学品生产技术水平的稳步提升，推动我国化工行业整体水平的不断提升。
1 水蒸汽蒸馏技术的特点与应用范围
水蒸汽蒸馏技术能够通过浸泡湿润的方式，用水蒸汽将介质中的挥发性成分带出，再通过冷凝的方式收集出需要的馏出液，再通过二次蒸馏的方式，不断提高馏出液的浓度与纯度，现阶段这种技术已经广泛应用在生产活动中，具体如下图。该技术的基本原理是道尔顿定律，但是仍旧具有一定的限制性，只适用于具有挥发性，并且能随着水蒸汽蒸馏出来、不会被破坏并且将不与水发生反应，不溶或难溶于水的成分提取出来。
精细化学品生产中，由于有机化合物的相对分子质量要比水高，而且在100℃时其蒸汽压仅为0.667kPa，因此说使用水蒸汽蒸馏技术能够获得非常良好的效果，甚至部分固体介质如8-羟基喹啉以及粗萘等都可以使用这种技术进行提纯。现阶段水蒸汽蒸馏技术已经广泛用于工业生产，在精细化学品生产当中使用频率非常高，此外，在食品、农药、化妆品等领域都被广泛使用。
2 水蒸汽蒸馏技术的应用
2.1 天然产物的分离与提取方法
现阶段在植物香料等生产过程中，水蒸汽蒸馏技术是最为常用的技术之一，并且由于该技术操作简单、产量大、成本低以及设备安装维护便捷等原因，得到了广泛的应用。水蒸汽蒸馏技术的主要生产方式有水中蒸馏，将原料放于水中浸泡，在加热时会在沸水中往复流动；水上蒸馏即意味着将原料放置于水上方，使其不与水直接接触，但水蒸汽会充分发挥蒸馏作用；水汽蒸馏，即在容器内投入原料但是并不加水，而是直接通入水蒸汽进行蒸馏。
2.2 异构体的分离与提取
低温状态下，苯酚会由于硝化产生硝基苯酚和邻硝基苯酚；三氯甲烷和苯酚在碱的作用下发生化学反应生成对羟基苯甲醛和水杨醛，上述两种反应都会产生一对异构体，很难用正常的蒸馏萃取方法予以提取。此外，由于邻位异构体都能形成分子内氢键，并且分子间不缔合，也不会与水缔合，并且由于既不溶于水，其沸点也低于对位异构体，因此说我们可以通过使用水蒸汽蒸馏技术的方式，实现对位异构体的分离。
2.3 反应溶剂的回收
在化工企业的生产过程中，反应溶剂的制造成本很高，因此我们需要尽量回收反应溶剂。并且由于反应溶剂的沸点较高，因此我们可以直接通过水蒸汽蒸馏法将溶剂与产物进行分离，避免了直接蒸馏法的复杂操作。
2.4 原料的回收再利用
在一些有机化合物的生产过程中，原料具有随水蒸汽蒸发的特征，而产物的挥发性很小或者没有挥发性，因此可以采用水蒸汽蒸馏法的方式来回收剩余未反应的原料。例如我们可以通过水蒸汽蒸馏法回收加工甜蜜素时剩余的环已胺原料。
2.5 提纯
加工松脂的过程中通过水蒸汽蒸馏技术的应用，能够快速得到固态的松香和液态的松节油。而传统的加工过程是通过加酸、静置、过滤、洗涤、重结晶等过程进行，不仅步骤多，而且耗用时间较长，通过水蒸汽蒸馏技术的应用能够在40min内，完成提纯任务，直接得到高纯度的产品。
2.6 水蒸汽蒸馏反应
在水蒸汽蒸馏的环境下，能够促进有机合成反应的进行，例如常见的重氮盐水解反以及脱磺酸基反应等，这种技术的应用不仅能够加速完成官能团的转化，还能够从反应体系中将反应产物分离出来。在制备邻溴苯酚或者2，6-二氯苯胺时，磺酸基完成保护后，可以通过使用水蒸汽蒸馏的方法分离反应产物的同时脱去磺酸基。我们也可以通过水蒸汽蒸馏技术来完成重氮盐制备酚的过程，例如可以通过水蒸汽蒸馏技术的应用使重氮盐生水解产生5-硝基邻甲酚。
在一些生产过程中，如果水蒸汽挥发会带出部分产物，但是原料具有不易挥发的特性，则会由于产物长时间的停留而发生副反应，面对这种情况我们可以通过使用水蒸汽蒸馏的方式，提高产物回收率降低副反应发生的几率。例如：在使用稀硝酸促进苯甲醇下脚料制备苯甲醛时，可以通过水蒸汽蒸馏法的应用，将苯甲醛及时分离，避免其进一步氧化而生成苯甲酸，并且通过分馏柱的使用，将未发生氧化反应的苯甲醇从中分离，并送回到反应体系中，提高苯甲醛的收率。
3 水蒸汽蒸馏技术的应用前景
水蒸汽蒸馏技术对于操作以及设备的要求都较低，并且能耗与污染也较小，因此具有很大的应用价值，但是水蒸汽蒸馏技术仅能够用于简单的蒸馏，或者是作为惰性气的载气蒸馏，其优势并未得到充分利用。现阶段已经有学者在水蒸汽精馏等方面加大了研究力度，并取得了一定的成果，但是我们仍旧要加大在水蒸汽蒸馏技术在反应操作以及作为保护气体方面的应用研究。可以相信的是，随着人们对水蒸汽蒸馏重视程度的不断提升，水蒸汽蒸馏技术的应用效果与应用范围必然会越来越好，其也将在精细化学品的生产、加工中获得更多的应用，为化工行业的发展提供更多的助力。
4 结束语
综上所述，现阶段我国的化工行业虽然迎来了发展的机遇，但是我们应清楚的认识到产品质量与性能仍旧存在的不足，仍旧需要使用先进技术对产品进行分离、提纯，而水蒸汽蒸馏技术则作为一种较为便捷的技术，我们必须加大应用频率。水蒸汽蒸馏技术的优势在化工行业中的应用并未得到充分利用，因此我们仍旧需要加大技术研发力度，促进水蒸汽蒸馏技术的应用范围更加广泛、效果更加良好。
参考文献
[1]李胜和.浅析水蒸汽蒸馏技术在化工行业中的应用现状[J].实验室研究与探索，2013（06）：78-80.
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