有机氟化工中的特种分离技术及其效果分析

有机氟化工中的特种分离技术及其效果分析

马泉鑫

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摘要：目前常见的特种分离技术包括吸附、精馏以及膜分离等，本文对其进行了一定的划分，并且对不同的特种分离技术在有机氟化工中的应用效果进行了分析，从而得到了较为科学的应用效果。

关键词：有机氟化工；特种分离技术；效果

1 有机氟化工中特种分离技术分析

1.1 吸附

吸附是应用最为广泛的分离技术之一，分为物理吸附与化学吸附两个类别，而物理吸附与化学吸附的应用过程则存在着一定的差异，本文对物理吸附与化学吸附进行了分别论述。在物理吸附的过程中，物质的本身性质并不会发生变化，物理吸附过程能够改变吸附剂与吸附质之间的分子间引力，从而展现出一定的吸附作用。同时，物理吸附的作用力较小，吸附过程也是可逆的。比如，常见的物理吸附有活性炭吸附气体，而在活性炭完成吸附后，对其进行加热，能够导致活性炭吸附的气体被再次释放。因此，物理吸附过程中，更为容易出现被吸附的物质脱离的现象。化学吸附则主要表示吸附剂与吸附质之间通过发生化学反应而完成了吸附过程，同时在进行化学吸附的过程中，二者之间还会形成相应的化学键，使得吸附剂与吸附质之间的相对作用力既包括分子间的引力，同时包括化学键提供的力。

1.2 萃取精馏

萃取精馏是化工生产中的特种分离方法之一。在进行物质分馏的过程中，往往会出现具备恒定沸点的混合物，而萃取精馏的原理则与此有较为密切的关联。首先，萃取精馏对使用条件的要求较高。在应用萃取精馏进行分离的过程中，需要明确组分之间的相对挥发度，并且选择较为合适的原料液，作为第三种组分加入其中，以此来改变原本组分间的挥发度，确保相应物质能够达到其挥发条件，以此来达到分离的目的。其次，萃取精馏的整体分离效果较好，但在进行萃取精馏的过程中，对于萃取液有一定的要求。由于在完成萃取精馏过程后，需要对萃取液进行回收，以此来降低成本，因此在有机氟化工分离过程中选定的萃取液应当具备容易回收的特性。此外，萃取液需要与原有组分形成共沸液，从而确保能够改变原有组分的挥发条件，保障在萃取精馏的过程中，能够将二者分离。另外，由于萃取精馏具备一定的使用条件，导致萃取精馏并没有普遍应用于化工生产之中。而将萃取精馏应用于有机氟化工的分离过程中，也应当确保有机氟化工的分离过程能够满足萃取精馏的使用条件，即需要进行分离的各组分之间的挥发度的差异较小，从而充分发挥萃取精馏的功能。

1.3 变压精馏

在当前的工业生产之中，变压分馏具备较为明显的优势。变压分馏的应用原理较为简单，主要是基于压力变化来对混合物进行分离，在分离过程中也会对共沸物产生相应的影响。但变压分馏的整体应用难度较低，工艺流程也较为简便，并且在该过程中并不会引入其他物质从而造成对分离产品的影响。同时，在将变压分馏与其他分馏过程进行比较时，则能够发现变压分馏对于能源的节约程度是较高的，从而可以较为有效地节约生产成本。而在实际应用变压分馏的过程中，也可以将其应用步骤进行一定的简化。首先，应当对共沸混合物进行精馏，而这也是变压精馏中的第一步精馏工艺。而在完成第一次精馏后，则能够将组分一从其中分离出来。一般而言，组分一会位于精馏装置的顶部，同时也能够在精馏装置的底部得到经过浓缩后的组分二。但此时的组分一中仍然含有一定量的组分二，需要再次对其进行变压精馏，从而除去其中的组分二。可以通过改变精馏时的压力，以此来得到浓缩后的组分一。因此，在进行变压精馏的过程中，往往需要分两步进行，并以此保障最终得到的组分一和组分二都经过浓缩。

2 有机氟化工中特种分离技术效果分析

2.1 吸附在有机氟化工中的应用实例及效果分析

物理吸附与化学吸附在有机氟化工中都有一定的应用效果，分别对其进行了论述。首先，在有机氟化工的分离中，部分烯烃是可以通过分子筛来除去的，从而较为有效地将饱和烯烃之中的1-氯-2,2-二氟乙烯等物质除去。该种分离方法属于物理分离的一种，但在实际应用过程中存在着一定的局限性。即不能通过同种分子筛将饱和烯烃中的所有其他烯烃都除尽。因此，R.M.J.Kelkheim等对该种分离方法进行了完善。R.M.J.Kelkheim选用含有一定量结晶水的氧化铝作为吸附剂，并且在保障实验温度为25℃的前提下，进行间歇吸附循环操作，从而确保能够真正除去杂质。而化学吸附在有机氟化工中也取得了一定的成效。张波等在探究分子筛的吸附效果时，通过控制不同的吸附温度，得出了化学吸附的适用条件。即针对不饱和烯烃R136进行分离吸附时，应当将吸附温度控制在250℃，同时采用化学吸附的方法，在完成吸附后，测得不饱和烯烃R136的含量几乎为零，也进一步验证了化学吸附在有机氟化工分离中的优势。

2.2 萃取精馏在有机氟化工中的应用实例及效果分析

萃取精馏技术在有机氟化工中有一定的应用实例，本文中则主要对楼芳彪等学者的应用过程进行了探究。楼芳彪等学者在研究过程中，提出了通过萃取精馏技术对三氟二氯乙烷进行提纯除杂的方法。而其在实际进行验证时，也通过萃取精馏技术有效地降低了三氟二氯乙烷中的杂质，使得三氟二氯乙烷的纯度满足相应要求，从而较为有效地实现了实验目的。但在进行除杂的过程中，也发现了萃取精馏技术存在的缺陷。应用萃取精馏技术进行共沸物的分离是有一定应用意义的，但在有效分离共沸组分的同时，其整体成本较高。不仅需要耗费大量的时间进行实验，同时其整体成本较高，不能较好地用于工业生产。并且在完成萃取精馏后，必须通过再次蒸馏来回收分离剂。因此，萃取精馏技术的实际应用流程较为复杂和烦琐，应用成本较高，但其在有机氟化工中也具备一定的分离效果，工作人员在实际应用萃取精馏技术时，应当综合考虑其各方面的因素。

2.3 变压精馏在有机氟化工中的应用实例及效果分析

变压精馏主要应用于HFc-245 fa的分离提纯。HFc-245 fa的环保性能较好，且不会造成大气污染，同时也不会对臭氧层造成破坏，在工业生产中能够代替制冷剂、发泡剂等，从而使得HFc-245 fa已经具备了较为广泛的应用效果。但在实际生产HFc-245 fa的过程中，一般都是通过将五氟丙烷进行氟化。而这一生产工艺则存在着一定的缺陷，即最终得到的产品中往往含有一定量的氟化氢，并且二者的分离过程较为烦琐，一般的分离提纯方法并不能将氟化氢除去，从而在一定程度上阻碍了HFc-245 fa的应用与发展。而变压精馏技术则能够较好地应用于HFc-245 fa与氟化氢的分离。在应用变压精馏技术对二者进行分离的过程中，其主要流程与上文中介绍的变压精馏流程一致，且整体分离效果较好，能够达到有效地除去氟化氢的目的，使得HFc-245 fa的纯度得到保障。

3 结束语

在对不同物质进行分离提纯的过程中，需要对选定的分离方法进行一定的分析，确保该分离方法与物质的特性相符。而在有机氟化工中应用特种分离技术时，则也需要进一步考虑实际生产条件与生产需求，以此来科学合理地调整特种分离技术的应用过程，保障有机氟化工中的分离效果。同时也需要考虑分离技术的应用成本，并且可以通过应用多种特种分离技术的方式来进行有机氟化工中的物质分离。

参考文献

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