Çözücü rejenerasyonu için en iyi seçenek, muhtemelen bir flaş kolon veya çok etkili bir buharlaştırıcı olacaktır; bu, düşük miktarda enerji gerektirir ve bunu muhtemelen son ürün kalıntılarının çıkarılması için bir şerit kolon takip eder.

IL’ler, çok sayıda yazar tarafından geniş bir ayırma aralığı için önerilmektedir, ancak süreç tasarımı ve pilot tesis deneylerini içeren çalışmalar azdır.

Bununla birlikte, bu çalışmaların, IL’lerin geleneksel çözücülerle karşılaştırıldığında gerçekten başarılı bir şekilde uygulanıp uygulanamayacağını göstermek için gereklidir. Bu nedenle, çalışmalarımız, çok sayıda IL dahil olmak üzere birkaç farklı sistemi içermektedir ve yaklaşım, bir ekonomik değerlendirme dahil olmak üzere laboratuvar deneylerinden moleküler simülasyonlara ve pilot tesis deneylerine ve kavramsal süreç tasarımlarına kadar tüm aralığı kapsamaktadır.

Hedefler

Ekstraktif damıtma ile ayırma için dört vaka çalışması seçildi: organik / su (etanol / su), olefin / parafin (1-heksen / n-heksan), alifatik / aromatik hidrokarbonlar (metilsikloheksan / toluen) ve aromatik / aromatik hidrokarbonlar (etilbenzen / stiren).

Geleneksel çözücü etanol / su ayrımı için etilen glikoldür, 1-heksen / n-heksan için N-metil-2-pirolidon (NMP) ve metilsikloheksan / toluen ayrımları ve etilbenzen / stiren ayrımı için sülfolandır.

Bu projenin hedefleri:

• Her ayırma sistemi için uygun iyonik sıvıların taranması ve seçilmesi
• Ayırma işleminin ölçeğini büyütme (etanol / su ve metilsikloheksane / toluen) laboratuvar ölçeğinden pilot tesis ölçeğine
• İyonik sıvıların rejenerasyonu / geri kazanımı
• İyonik sıvılar ile ayırma işleminin ekonomik değerlendirmesi

Amaç, mümkün olduğunca yüksek bir çözücü kapasitesiyle kombinasyon halinde çalışmadaki ayırmalar için yüksek seçiciliğe sahip IL’ler bulmaktı. Bu özellikler (seçicilik ve kapasite), bir ekstraktif damıtma işleminin sermaye ve işletme harcamaları için çok önemlidir: çözücünün seçiciliği ne kadar büyükse, yıllık maliyetler o kadar düşük olur.

Bu, çözücünün seçiciliği artarsa, ayrılacak karışımın nispi uçuculuğunun da artması, denge aşamalarının sayısında ve geri akış oranında bir azalmaya neden olmasıyla açıklanabilir. Bu, operasyonel harcamaların yanı sıra sermaye harcamalarını da azaltır. Çözücünün kapasitesi, özellikle IL’ler gibi nispeten pahalı olan çözücüler için çözücünün besleme karışımı ile karışabilirlik boşluğuna sahip olduğu sistemler için toplam yıllık maliyetler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Ana sonuç, seçiciliğin yanı sıra, bir ekstraktif damıtma ünitesinin toplam maliyetlerini ekonomik tutmak için kapasitenin de yeterince yüksek olması gerektiğidir. Çözücü kapasitesi büyükse, özütleyici damıtma sütununda homojen bir sıvı faz elde etmek için daha az çözücü gerekir. Daha az çözücüye ihtiyaç duyulursa, özütleyici damıtma ve çözücü geri kazanım kolonlarında çözücünün ısıtılması için gereken enerji azalır.

Ekstraktif damıtma ile etanol / su ayrıştırması için faz ayrılması beklenmez, ancak bu organik / organik ayırmalar için meydana gelebilir. Aromatiklerde IL’lerin düşük çözünürlüğünden dolayı, birçok IL, tam bileşim aralığında birçok aromatik ile homojen bir sıvı faz oluşturmaz. Bu nedenle kapasitenin incelenmesi de önemlidir.

Ayrımsal damıtma
Basit damıtma
Alkol su karışımı nasıl ayrılır
Benzin su nasıl ayrılır
Zeytinyağı- su nasıl ayrılır
Etil alkol
Alkol ve şeker nasıl ayrılır
Tuzlu su Nasıl ayrılır

Yöntemler

Uygun iyonik sıvılar, COSMO-RS / COSMOTherm yazılımı aracılığıyla etanol / su, 1-heksen / n-heksan ve metilsikloheksan / toluen ayrımları için tarandı. Bu taramanın sonuçları deneylerle doğrulanmıştır. Hem ikili hem de üçlü denge verileri, seçilen sistem için geleneksel bir çözücü ve bir iyonik sıvı ile belirlendi.

Etilbenzen / stiren ayrımı için uygun iyonik sıvılar, sıvı-sıvı denge (LLE) deneyleri ile seçildi, çünkü hepsi iki fazlı LLE sistemleri oluşturdu ve LLE ölçümü, buhar-sıvı dengesi (VLE) ölçümünden çok daha az zahmetlidir. LLE seçiciliği ile VLE göreceli uçuculuk arasındaki korelasyon, bu tarama yönteminin uygulanabilirliğini göstermiştir.

Seçilen iyonik sıvılar için yoğunluk, viskozite, yüzey gerilimi ve ısı kapasitesi gibi çeşitli fiziksel özellikler belirlendi. Ekstraktif bir damıtma kolonunda etanol / suyun ayrılması için hıza dayalı bir model geliştirilmiştir. Son olarak, pilot tesiste iki ayırma sistemi (etanol / su ve metilsikloheksan / toluen) test edildi.

Ayrıştırmaların enerji gereksinimleri belirlenmiş ve geleneksel ayırma ile karşılaştırılmıştır. Kavramsal süreç tasarımlarının Aspen Plus V7.2 kullanılarak geliştirilmesi ve ekonomik değerlendirme için denge temelli modeller kullanılmıştır.

Laboratuvar Deneyleri

Heksen ve n-Heksanın Ayrılması

1-heksen ve n-heksanın ayrılması için geleneksel çözücü, N-metil-2-pirolidondur (NMP). Şekil 2.2’de gösterildiği gibi, bu ayırma için uygun birkaç iyonik sıvı da vardır. Bu şekilden, sadece iyonik sıvı [hmim] [B (CN) 4] ‘ün geleneksel çözücü NMP’den biraz daha iyi performans gösterdiği açıktır.

Bağıl uçuculuktaki artış sadece% 5 olduğundan ve bu IL’nin kapasitesi çok düşük olduğundan (gerekli S / FD 20), geleneksel çözücünün 1-heksen ve n’nin ayrılması için bir ekstraktif damıtma işleminde bir IL ile değiştirilmesi -heksan ekonomik olarak mümkün olmayacaktır. Bu nedenle, bu ayrım için daha fazla araştırma yapılmadı.

Etanol / Suyun Ayrılması

Etanol / su karışımlarının özütleyici damıtılması için araştırılan birkaç iyonik sıvı vardır ve özütlemeli damıtmada en çok kullanılan geleneksel çözücü etilen glikoldür (EG). Etanol / su ayrımı için uygun kombinasyonları seçmek için çok sayıda katyon ve anyonu COSMO-RS / COSMOTherm ile taradık.

COSMO taramasının sonuçları deneylerle doğrulanmıştır. Şekil 2.3, etanol / su ayırma için seçilen çözücüleri göstermektedir. IL’ler, EG’ye kıyasla karşılaştırılabilir veya biraz daha yüksek bağıl etanol / su uçuculuğu gösterir.

Bu ayırma için en iyi IL’ler 1-etil-3-metilimidazolyum asetat ([emim] [OAc]) ve N-butil-N, N, N-trimetilamonyum asetattır ([C4 -3C1 – N] [OAc]). Bununla birlikte, son IL, kullanılan işlem koşullarında katıdır ve bu nedenle uygun değildir.

IL 1-etil-3-metilimidazolyum laktat ([emim] [Lac]) uygun değildi çünkü IL deneylerimiz sırasında kararsızdı ve 1-etil-3-metilimidazolyum metansülfonat ([emim] [CH3SO3]) atıldı EG ile kıyaslanabilir bağıl uçuculuğu ve yüksek viskozitesi nedeniyle: 25 ıC’de sabittir.

The post Etanol / Suyun Ayrılması – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Tankın yüzeyinde biriken kabarcık-partikül sistemine şamandıra denir. Şamandıranın katı konsantrasyonunun tahmini karmaşık bir konudur. Bratby ve Marais [1977] deneysel çalışmalarından yola çıkarak, genellikle yüzen çamur katı konsantrasyonunun şamandıranın derinliği ile doğru orantılı olduğunu ve katı madde yükleme hızı ile ters orantılı olduğunu göstermektedir. Beş deneysel katsayı içeren denklemler verirler.

Aktif çamur için, örneğin, yüzen çamur katı konsantrasyonu, cf (% w / v) denklemde verilmiştir, burada d, sıvı seviyesinin (m) üzerindeki şamandıranın yüksekliğidir ve Y, katı yükleme hızıdır (kg m-2h- ‘). Şamandıranın bir kısmı su hattının altında olacaktır ve bunun derinliği ds ile ilişkilidir ve hava: solidsratio denklemine göre hesaplanır.

Laboratuvar Testleri

Yeni bir proses için tasarım parametrelerini oluşturmak için laboratuvar testlerinin gerekli olduğu önceki tartışmadan açıkça görülecektir. Stevenson [1986], Şekil 7.16’da gösterilen Su Araştırma Merkezi aparatını içeren gerekli ekipmanı tarif etmekte ve ayrıca deneylerin nasıl yürütüleceğini ayrıntılı olarak açıklamaktadır.

Flotasyon hemen başarılı olmazsa fd. İncelenen atık su için optimum kimyasal arıtmayı sağlamak için çökeltme testlerinin yapılması gerekli olacaktır. Pilot testler de Stevenson tarafından ve biraz ayrıntılı olarak Edzwald et al [1991] ve Bratby ve Marais [1974; 19771. Bu referansların her ikisi de, araştırılmakta olan yüzdürme sistemleri için uygun ön işlem koşullarının belirlenmesi için kapsamlı deneyler rapor etmektedir.

Örnek 7.4

583,6 kPa abs doyurucu basınçla% 8’lik bir geri dönüşüm oranı kullanan bir DAF’taki kabarcık hacmi konsantrasyonunu hesaplayın. (70 psig) ve% 70 doyurucu verimi. 25 ° C’lik bir çalışma sıcaklığı ve beslemenin hava ile doymuş olduğunu varsayın. Henry yasası sabitini 4,53 kPa mg- ‘1-‘ ve doymuş havanın yoğunluğunu alın, 1.17 g / l. Kabarcıklar 40 pm çapındaysa, kabarcıkların konsantrasyon sayısı nedir?

Çözüm

Besleme hava ile doyduğunda Denklem (7.29) şu şekilde azaltılır:

Doygunluktan akıntıdaki hava konsantrasyonu, denklem denkleminde bulunur.

C değeri, ortam koşullarındaki doygunluk değeridir.

• 40 pmbubble’ın hacmi 3,35 ~ 10 ml ~ 3 veya 3,35 ~ 10 ~ 1 ~ dır, bu nedenle litre başına kabarcık sayısı:
• 4,29 ~ 10-3 ~. / 35×10- ”= 1,28 ~ 10 ~

Örnek 7.5

2.5 m derinliğinde bir DAF ünitesi, 0.3’lük bir hava: katı oranı kullanılarak bir atık su fkomundaki katı konsantrasyonunu 1000’e 10 ppm’ye düşürmek için kullanılmaktadır. Çıkış konsantrasyonunu 4 ppm’ye düşürmek için hava hızında ne kadar artış gerekecektir?

Çözüm

Hava: katı oranı, yalnızca geri dönüşüm oranındaki bir artışla elde edilen kabarcık hacmi konsantrasyonu artırılarak artırılabilir. Denklemden (7.26), kabarcık boyutu, tank derinliği ve verimlilik terimlerinin aynı kaldığını varsayar.

Bu nedenle, belirtilen iyileştirmeyi yapmak için hava: katı oranında% 20’lik bir artış gerekli olacaktır.

karışımları ayırma yöntemleri
Karışımları ayırma Yöntemleri
Karışımları ayırma YÖNTEMLERİ PDF
Damıtma nedir
Ayırma Hunisi
Ayrımsal damıtma
Ekstraksiyon ile ayırma
Basit damıtma

Eğimli Yüzey Ekipmanı

Lamella Ayırıcılar. Eğimli yüzeylerin altında çökelmenin başlıca avantajları Bölüm 3’te zaten açıklanmıştır. Bunlar, geleneksel çökeltme tankına göre birim hacim başına çökelme için daha yüksek bir alan ve ikinci olarak eğimli alanın altında kurulan bir “konveksiyon” etkisi nedeniyle geliştirilmiş bir çökme oranı içerir.

Bu avantajlar, yapımı ve çalıştırması daha ucuz olan daha düşük işlem malzemesi envanterine sahip daha küçük, daha kompakt birimler üretir. Modüler eğimli plaka veya tüp üniteleri, ek çökeltme alanı sağlamak için geleneksel yerçekimi çökeltme tankları içinde asılmak üzere tasarlanabilir.

Bu yerleşimcilerin çok sayıda başarılı uygulamaları, çok çeşitli sedimantasyon süreçlerine yapılmıştır, ancak bu tür sistemlerin tasarımı basit değildir ve geçmişte bu tür işlemlerin çoğu, tasarımcılarının beklediği kadar etkili olmamıştır. Çoğunlukla bu karşılaştırmalı başarısızlığın nedeni, partiküllerin tahmin edilen çökelme davranışına müdahale eden akış dengesizliklerinin gelişmesiydi veya ayırıcının tamamında veya bir kısmında türbülanslı akış koşulları veren zayıf hidrolik tasarımdı.

Seyreltme Sistemleri

Lameller arasında tam gelişmiş laminer akış veya d o r m akışın var olduğu varsayılırsa, basit parçacık yörüngesi analizi denenebilir. Şekil 7.17’de gösterilen koordinat sistemi için, aşağıdaki formda genel bir yörünge denklemi geliştirilebilir:

u, x yönündeki yerel akış hızı, v, yerleşimciden geçen ortalama akışın hızıdır, v, asılı parçacığın dikey çökelme hızıdır.

• Y = y / b, x = x / b

ve C bir entegrasyon sabitidir.

Denklem (7.34) ‘deki integral ve sabit, belirli bir katmanlı ayırıcı sistemdeki belirli bir yörünge için değerlendirilebilir. Böylece dairesel bir tüpte laminer akış için bu, integralin değerlendirilmesini sağlar ve sabit, X = L ‘, Y = 0 sınır koşulundan elde edilir; burada L’, yerleşim plakası aralığı b mesafesinin göreceli uzunluğudur. Böylece genel bir denklem elde edilir:

Benzer şekilde paralel plakalar arasındaki laminer akış için sınırlayıcı yörünge denklemleri veya sığ tepsiler ve tek tip akış (yani u / vo = 1) şekildedir.

Eşitliklerin (7.37) – (7.39) sabitine, sembolSandv verilirse, (= -dh / dt), Denklem (3.37) ile ikame edilirse, tüm üç tip için genel bir yörünge denklemi elde edilir:

Bir opthnumvalue, RH.S’nin farklılaşması ile elde edilir. Denklem (7.40) ve sonucun sıfıra eşit olarak ayarlanması. Bu şunu verir:

• (L ‘+ kL’) tan3a + (2kL “- 1) tan’a + (Lf-2kL ‘) tana- kL” – 1 = 0 (7,41)

Denklemin Sayısal Çözümleri (7.41) çatal = 1, k = 4 / nand & ifadeyi, L ‘> 1 için bir yakın optimum değerleri üreten, L’ değerlerine duyarsız olacak şekilde gösterir.

L ‘artışının etkisi, en kolay şekilde, dikey tüp partikül çökelme hızının v ortalama eksenel hıza v oranının, L’ nin bir fonksiyonu olarak dikkate alınmasıyla görülür. 

a = 35 “için L ‘karşısında v / v grafiğidir. Dairesel tüpler, kare tüpler ve paralel plakalar için sonuçlarda küçük bir belirsizlik belirgindir. Her durumda, oranın değeri, L ‘ve yaklaşık 15’ten büyük L’ değerlerini kullanarak kazanılacak çok az şey olduğu açıktır.

Genişliği w olan ve plakaları arasında n boşluk bulunan (veya n ayırma bölmeli tüpler durumunda) belirli bir yukarı akış ayırıcısının hacimsel verim Q, basitçe ikame edilerek elde edilebilir.

Bu denklem alan boyutlarına sahiptir ve belirli bir ayırıcının çökelme kapasitesini temsil eder. Paralel plakalar için, k ve S için L ‘= 10 ve a = 35’ olan uygun değerlerin Denklem (7.43) ‘e ikame edilmesi, verir.

Bu nedenle, bir paralel plaka konfigürasyonunun belirli bir görevi yerine getirmek için minimum alana ihtiyaç duyması beklenebilir.

The post Float Karakteristikleri – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).