很多藥企生產(chǎn)中都用到大量的有機(jī)溶劑，溶劑使用后質(zhì)量都會(huì)下降,，會(huì)混入一定比例的水分,、其它溶劑、產(chǎn)品其它雜質(zhì)等組分,。使用后的溶劑要么當(dāng)危廢處理,，要么選擇處理后重新套用。伴隨著環(huán)保要求的提高,，危廢處理成本也在提高，并且很多地方因危廢處理企業(yè)的處理能力不足,，藥企想花錢(qián)處理都處理不了,，只能庫(kù)存在企業(yè)內(nèi)部，給企業(yè)造成很大的庫(kù)存壓力和安全隱患,。從經(jīng)濟(jì)角度講,，溶劑經(jīng)過(guò)處理后套用是最經(jīng)濟(jì)的。從技術(shù)角度講,，很多常見(jiàn)溶劑的處理還是挺簡(jiǎn)單的,，但為什么大多數(shù)藥企的溶劑回收都做不好呢,？

在這里簡(jiǎn)單分析一下很多藥企溶劑回收做不好的原因,，大概有以下一些：

• 領(lǐng)導(dǎo)沒(méi)關(guān)注溶劑回收這個(gè)問(wèn)題，沒(méi)有廢溶劑還可以回收套用的概念,。企業(yè)內(nèi)管理人員可能還停留在廢溶劑一直都是花錢(qián)處理（甚至外賣有處理資質(zhì)的工廠還可以賺點(diǎn)小錢(qián)）的理念上,；

• 想上溶劑處理的設(shè)備,，如精餾塔。但客觀條件受限,，如場(chǎng)地不足,。

• 已經(jīng)上了溶劑處理的設(shè)備，但達(dá)不到回收效果,。這種情況其實(shí)是技術(shù)受限,，缺乏專業(yè)的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造,、安裝以及調(diào)試技術(shù),。

• 找設(shè)備加工廠買(mǎi)了設(shè)備，廠家也承諾能達(dá)到我們的處理要求,。設(shè)備安裝完成后確實(shí)達(dá)到了處理要求,，但這套精餾流程不好用。操作,、控制以及生產(chǎn)穩(wěn)定性很差。這種情況是非常常見(jiàn)的,，企業(yè)為了省去精餾塔的設(shè)計(jì)費(fèi),，直接找設(shè)備制造廠家買(mǎi)設(shè)備，設(shè)備馬馬虎虎也能用,。但企業(yè)內(nèi)沒(méi)有人知道怎樣去調(diào)試,、優(yōu)化,、改造設(shè)備,，設(shè)備帶著先天缺陷在使用,。

• 設(shè)備投資昂貴,，不想上,。這種情況實(shí)際是沒(méi)有科學(xué)的計(jì)算成本,，只考慮到投資和今后運(yùn)行的成本，未綜合考慮新溶劑采購(gòu)成本和EHS的環(huán)保成本,。并且若采用最常規(guī)的填料塔來(lái)回收，造價(jià)一般企業(yè)應(yīng)該都能承受,。

• 擔(dān)心采用回收溶劑后,，不會(huì)做生產(chǎn)工藝的驗(yàn)證和變更。這個(gè)問(wèn)題也不難,，同品種同崗位的溶劑套用驗(yàn)證很簡(jiǎn)單,，限于篇幅,，這里就不展開(kāi)討論了。

• 誰(shuí)提出的方案由誰(shuí)去實(shí)施,，各個(gè)部門(mén)都不配合,，做好了沒(méi)獎(jiǎng)勵(lì)，做不好被看笑話,，所以不想去改進(jìn),。各個(gè)部門(mén)都不愿意提溶劑回收方案,。這種情況在有些企業(yè)內(nèi)還是普遍存在的,。

本文是技術(shù)報(bào)告，解決不了溶劑回收過(guò)程中各個(gè)企業(yè)客觀條件受限的問(wèn)題,，也解決不了企業(yè)經(jīng)濟(jì)困難問(wèn)題,，甚至連藥企人員對(duì)溶劑回收的觀念都改變不了一丁點(diǎn)。本文只能從技術(shù)角度,，試著分析一下技術(shù)問(wèn)題,。期望對(duì)有一定化工基礎(chǔ)的讀者有一點(diǎn)啟示。為縮小范圍,，本文只描述精餾這種方式的溶劑回收,。

技術(shù)是一個(gè)黑盒子，既封裝在深?yuàn)W晦澀的微積分公式中,，又封裝在豐富的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)中,。我試著把精餾或溶劑回收的黑盒子拉開(kāi)一角，讓普通的沒(méi)有接觸過(guò)精餾的人也能看懂,。為淺顯易懂,，本文不會(huì)出現(xiàn)晦澀的專業(yè)術(shù)語(yǔ)（術(shù)語(yǔ)只有“共沸”一個(gè)，如果讀者共沸看不懂,，那就沒(méi)必要去估算精餾了）,，下面首先說(shuō)精餾塔的設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)最大的問(wèn)題前面也提到了：絕大多數(shù)藥企很精明,，管理層不愿意花幾萬(wàn)塊錢(qián)去買(mǎi)一套設(shè)計(jì)圖紙，而更愿意讓設(shè)備制造商來(lái)“免費(fèi)設(shè)計(jì)”,。如果企業(yè)沒(méi)有懂精餾的人,，很多時(shí)候都是省了小錢(qián)丟了大錢(qián)。這可能也跟國(guó)內(nèi)的大環(huán)境,，對(duì)知識(shí)和技術(shù)的尊重程度不足有關(guān),。希望幾十年后，國(guó)內(nèi)能達(dá)到尊重技術(shù)接近尊重領(lǐng)導(dǎo)的程度,，那祖國(guó)的騰飛就更快了,。

閑話休提,，設(shè)計(jì)是專業(yè)人員干的事情。對(duì)于一般的讀者（專業(yè)人士對(duì)于精餾肯定是采用直接手工或軟件模擬的方法,，不用看下面的內(nèi)容）,，這里介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的估算方法。估算的作用是：可以看一下這個(gè)溶劑精餾的價(jià)值大不大,，普通精餾的方法是否行得通,，如果行得通大概的前沸、成品和高沸大概數(shù)量多少,。

其實(shí)從嚴(yán)格的精餾計(jì)算來(lái)說(shuō),，下面的估算方法是“錯(cuò)”的（錯(cuò)的地方主要有：把“沸點(diǎn)”近似成“相對(duì)揮發(fā)度”，且認(rèn)為塔板高度無(wú)窮,，不考慮回流比塔板性能等等因素）,。但這個(gè)錯(cuò)的估算方法，對(duì)于非專業(yè)人員進(jìn)行估算,，是非常簡(jiǎn)單而且易懂的,。下面以一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明。

某企業(yè)有一個(gè)待回收溶劑,，成分如下：乙酸乙酯約90%,，乙醇約5%，水約4%,，其它未知雜質(zhì)約1%（備注：這里的各物料組成可以是根據(jù)各物料投料量預(yù)計(jì)的組成,，但最好采用實(shí)際有代表性的取樣檢測(cè)后的組分來(lái)計(jì)算，這樣更準(zhǔn)確）,，要求回收后的成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是：乙酸乙酯≥95.0%,，乙醇≤0.5%，水分≤2.0%,，其它未知單雜≤0.5%,，總雜≤1.0%。每天大概有2000L溶劑需要回收,。

首先我們要打開(kāi)一本工具書(shū),，程能林老師編著的《溶劑手冊(cè)》,，圖片如下,，最新的版本已經(jīng)是第五版了,，歡迎各位經(jīng)常接觸溶劑的朋友手邊常備一本,。

打開(kāi)工具書(shū),，首先把精餾的每個(gè)組成的沸點(diǎn)找到,，然后找到所有的共沸組成及其對(duì)應(yīng)的共沸溫度【備注：從手冊(cè)中沒(méi)找到某些溶劑的共沸組成,，并不代表其不會(huì)共沸哦,，畢竟溶劑共沸是一種非常普遍的現(xiàn)象,，但一般兩個(gè)溶劑沸點(diǎn)相差超過(guò)40℃,，可簡(jiǎn)單看做沒(méi)有共沸,。查共沸比較好用的是用軟件模擬，如Aspen或Pro II,。另外,，精餾流程模擬最好也是用這兩個(gè)軟件，諸位如果會(huì)用這兩個(gè)軟件,，就不必看本文】,。如下圖，可以查到相關(guān)的共沸組成,。

上圖是乙酸乙酯查到的,，還要查一下物料中乙醇、水的共沸情況,，把各種溶劑以及涉及到的共沸都登記下來(lái),，按照沸點(diǎn)從低到高排序，見(jiàn)下表,。

從上表分析,，本精餾需要去除的乙醇和水,，只能通過(guò)出前沸的方式去除（有的體系是先出成品，這要看物系的共沸情況,。如甲醇和水的體系,，先出的是甲醇成品）。要摘除多少體積的前沸,？可以通過(guò)簡(jiǎn)單的物料衡算完成,。假設(shè)精餾塔分離效果非常好，乙醇在2000L的混合物中大概有2000×5%=100 L,，水也一樣有大概100L,。從塔頂最先出來(lái)肯定是沸點(diǎn)最低的三元共沸物（就是三個(gè)組成的共沸物。精餾操作的時(shí)候需要保持一定的回流比從塔頂全部采出）,。假設(shè)水分全部從三元共沸物中出來(lái),，那三元共沸物的體積有100/9.0%=1111 L，三元共沸物中含有多少乙醇,，可以簡(jiǎn)單計(jì)算一下=1111×8.4%=93.3 L。

上一個(gè)步驟的計(jì)算可以看出,，塔頂出1111 L的三元共沸后,，體系里面的水已經(jīng)全部除光,，乙醇去除了大部分，還有100-93.3=6.7 L,。塔頂出完三元共沸后,，按理接下來(lái)應(yīng)該出沸點(diǎn)第2低的水和乙酸乙酯的共沸，但體系中沒(méi)有水,，這個(gè)共沸組成不存在,，所以接下來(lái)出的是沸點(diǎn)第3低的乙醇和乙酸乙酯的共沸物。要去除完里面的6.7L乙醇,，還需要出6.7/30.98%=21.6 L前沸,。此時(shí)體系中可看做只剩下乙酸乙酯，下一個(gè)從塔頂蒸出來(lái)的肯定是乙酸乙酯,。上表中沸點(diǎn)5/6/7的組分不存在,。

整體而言，這個(gè)體系大概需要出1111+21.6≈1140 L的前沸,。塔釜的高沸一般情況下需摘除一兩百升（高沸摘除體積主要跟精餾塔的死體積,、待精餾物料的干凈程度有關(guān)系），高沸估計(jì)去除160 L,，那計(jì)算出最終合格的乙酸乙酯大概在700 L左右,。如果真實(shí)的上塔回收，實(shí)際合格乙酸乙酯會(huì)多一點(diǎn),，畢竟成品質(zhì)量指標(biāo)中允許含不高于0.5%的乙醇和2%的水,。

以上是簡(jiǎn)單的精餾估算，根據(jù)估算,，可以預(yù)測(cè)精餾的情況,，當(dāng)然最終的精餾情況和預(yù)計(jì)的肯定有差別，這個(gè)計(jì)算要通過(guò)實(shí)際的精餾操作來(lái)修正,。通過(guò)計(jì)算過(guò)程,，大家可以得出以下特點(diǎn)：

• 用普通精餾的辦法，有的物質(zhì)比較好去除,，有的物質(zhì)不好去除,。本案例是從乙酸乙酯中去除乙醇，不太好去除,，要摘除的前沸多,。假設(shè)是另一種情況，把本案例乙酸乙酯和乙醇的比例對(duì)調(diào),，從乙醇中去除乙酸乙酯,，那就簡(jiǎn)單很多，收率要高很多。

• 成品質(zhì)量要求越高,，精餾收率越低,。反過(guò)來(lái)也成立，假如本案例質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以將水和乙醇的組成提高到3%,，那么需要摘除的前沸預(yù)計(jì)可以減少一半,。所以精餾成品質(zhì)量指標(biāo)的制定需要生產(chǎn)部門(mén)根據(jù)實(shí)際情況合理制定。

• 原料中對(duì)需要去除組分控制的越好,，精餾的效率越高,。

有基礎(chǔ)的朋友可能會(huì)想到，這個(gè)案例在精餾塔加裝一個(gè)分水器,，讓乙酸乙酯和水分層,，上層的乙酸乙酯回流進(jìn)入塔內(nèi)，下層的水分通過(guò)分水器去除,。通過(guò)分水來(lái)減少前沸的量,。這種考慮思路是非常好的。在某些和水溶解度比較小的溶劑（如環(huán)己烷,、異丙醇,、苯、甲苯,、乙酸乙酯,、甲基叔丁基醚等等）脫水，加裝分水器可以大大提高精餾效率,。但這個(gè)體系三元共沸的存在,，會(huì)導(dǎo)致分層的界限很不明顯，分層困難,。

精餾試產(chǎn)就像做工藝優(yōu)化一樣,，沒(méi)有一定量的產(chǎn)品和批次，是不能培養(yǎng)出合格的調(diào)試能手的,。企業(yè)要通過(guò)精餾來(lái)改進(jìn)本企業(yè)的溶劑回收現(xiàn)狀,，就要有允許在前進(jìn)過(guò)程中走彎路的度量，淺嘗輒止是沒(méi)有任何意義的,。