Bununla birlikte, daha yüksek bir çözücü akışı, daha fazla taban akışı oluşturur ve sonuç olarak, sıyırma bölümü için daha yüksek bir kapasite gereklidir. Deneyler sırasında, S / F oranı 0,5 (1,5 kg / saat çözücü) ve 2 (6 kg / saat çözücü) olarak ayarlanır.

Bir damıtma işleminde besleme sıcaklığının belirlenmesi de sütunun kendisinin verimliliği için önemlidir. Sütuna giren yemin sıcaklığının, sütun içindeki sıcaklığa eşit olması gerekmez. Bununla birlikte, sıcaklıkların eşitliği, sürecin enerji verimliliğini (termodinamiğin ikinci yasası) artıracaktır. Bu nedenle pilot tesisteki yem akışları, depolama tanklarında ve taşıma hatlarında önceden ısıtılmaktadır. Karışım (etanol-su) beslemesi önceden 50 ° C’ye ısıtılır ve çözücü 70 ° C’ye beslenir.

Damıtma oranı değiştirilerek ürünün saflığı ve miktarı kontrol edilebilir. Damıtma oranı, geri akış oranını ve bununla birlikte buhar-sıvı oranını etkiler. Damıtma oranındaki bir azalma, geri akış oranında bir artışa neden olur ve bunun tersi de geçerlidir. Reflü oranları azaldıkça saflık azalacaktır. Bu deneylerde damıtma oranı 0,7 ve 0,9 kg / saate ayarlanmıştır. Son damıtma oranı, eklenen etanolün% 100’üdür.

Etanol / Su Ayrılmasının Ekstraktif Damıtma Modellemesi

Ekstraktif damıtma, kolonun performansını tahmin etmek için kütle transfer katsayılarının, ara yüzey alanlarının ve difüzyon katsayılarının güvenilir tahminlerini gerektiren hız tabanlı bir model olan RadFrac kullanılarak Aspen V7.2’de modellenmiştir. Bu süreci modellemek için gerekli bilgi okunun fiziksel özellikleri tarafımızca belirlendi.

Aspen Rate-Based Distillation, kolon performansını tahmin etmek için son teknoloji ürünü kütle ve ısı transferi korelasyonlarını kullanır ve verimlilik faktörlerine veya HETP’ye (teorik bir plakanın yükseklik eşdeğeri) olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Kütle aktarımı korelasyonu, pilot tesiste kullanılan paketleme türüne bağlıdır.

Aspen, paketlenmiş sütunlar için aralarından seçim yapabileceğiniz birkaç korelasyon verir: Bravo, Billet ve Schultes. Kütük ve Schultes korelasyonu yakınsamak için ek kütle aktarımı korelasyon parametrelerine ihtiyaç duyar ve bu nedenle yalnızca Bravo korelasyonu kullanılır.

Bravo, Rocha ve Fair önce paketlenmiş damıtma kolonlarında kütle aktarımı için genelleştirilmiş bir korelasyon ve daha sonra yapılandırılmış paketleme için teorik bir model geliştirdi.

İlk yöntem, yüzeyin tamamen ıslatıldığı ve ara yüzey alanı yoğunluğunun spesifik paketleme yüzeyine eşit olduğu varsayımına dayanır. Sıvı faz kütle transfer katsayıları penetrasyon modeli ile tahmin edilir. Genelleştirilmiş korelasyon, ekstraktif damıtma kolonunu modellemek için kullanılır.

Fraksiyonlu destilasyon
Basit damıtma örnekleri
Azeotrop karışımlar nasıl ayrılır
Azeotrop karışım Nedir
Distilasyonda kullanılan malzemeler
Soğuk damıtma nedir
Damıtma
Azeotrop Nedir

EG ve [emim] [N (CN) 2] ile Ekstraktif Damıtma

Yalnızca etanol ve su ile, üçü EG ile ve üçü de özütleyici çözücü olarak [emim] [N (CN) 2] ile gerçekleştirilen bir çalışma vardır. Etanol ve su ile deney, pilot tesisin test edilmesi ve pilot tesisin performansının kayıt altına alınması için gerçekleştirildi. Ekstraktif çözücülerin kullanılmasıyla ürünün saflığı daha yüksek olmalıdır. Pilot tesisin deneysel performansı, ekstraktif damıtma modelinin sonuçlarıyla karşılaştırılır. İşletme koşulları Tablo 2.2’de özetlenmiştir.

Besleme akışından, numune alma portlarından, damıtma ürününden ve dip akışlarından alınan numuneler analiz edildi. Numunelerin çoğu, su-etanol-çözücünün üçlü karışımlarından oluşuyordu ve karışımlardaki etanol konsantrasyonu, dahili standart olarak 1-bütanol kullanılarak gaz kromatografisi (GC) ile elde edildi.

Su, gaz kromatografında analiz edilemedi ve bu nedenle, su içeriğinin doğru bir analizi için Karl Fischer titrasyonu kullanıldı. İyonik sıvının buhar basıncı olmadığı için GC ile analiz edilemedi ve kolonu korumak için bir ön kolon ve bir kap astarında toplandı. IL konsantrasyonu daha sonra bir kütle dengesi vasıtasıyla hesaplandı. EG konsantrasyonu ayrıca bir kütle dengesi aracılığıyla hesaplandı.

Etanol / su ayırma için kolon yüksekliği üzerindeki konsantrasyonların ve sıcaklıkların profilleri, geliştirilen model tarafından iyi tanımlanmıştır. Çözücü olarak EG ile ekstraktif damıtma olan deney 2.2 kolonunun yüksekliği üzerindeki konsantrasyonların ve sıcaklıkların profilleri Şekil 2.8’de gösterilmektedir.

Bu şekil, modelin deneyleri yeterince tanımladığını göstermektedir. Su içeriği 1,36 m’de% 2,7’den 3,12 m’de% 0,13’e düşer. Kolonun üst kısmındaki sıcaklık 90 ° C civarındadır. Çözücü olarak EG ile yapılan diğer çalışmalar, karşılaştırılabilir sonuçlar göstermektedir.

Çözücü olarak [emim] [N (CN) 2] ile özütleyici bir damıtmanın bileşimleri ve sıcaklık profili Şekil 2.9’da (çalışma 3.2) gösterilmektedir.

Şekil 2.9, çözücü olarak [emim] [N (CN) 2] için de modelin deneyleri çok iyi tanımladığını göstermektedir. Su içeriği 1,36 m’de% 2,3’ten 3,12 m’de% 0,087’ye düşer. Ayrıca çözücü olarak IL için diğer çalışmalar karşılaştırılabilir sonuçlar gösterir. Kolonun üst kısmındaki sıcaklık 85 ° C civarındadır. Kolonun üst kısmındaki sıcaklık, çözücü olarak EG için çözücü olarak IL’ye göre yaklaşık 5 IC daha yüksektir ve bu, EG kullanıldığında daha yüksek karıştırma ısısından kaynaklanır.

Tüm deneylerin ürün saflığı, su içeriği ve geri akış oranı Tablo 2.3’te verilmiştir. Ekstraktif damıtmanın distilatının etanol içeriği su içeriği yoluyla hesaplanır, çünkü% 95’in üzerindeki yüksek etanol konsantrasyonlarında etanol analizi yeterince doğru değildir.

En düşük saflık, beklendiği gibi, etanol / su karışımının normal damıtılması için elde edildi, en yüksek yeniden kazan görevinde% 93.5. Etanol / su karışımlarının özütlemeyle damıtılması, Tablo 2.3’te görülebileceği gibi, 2 S / F oranları ile% 99,92’ye kadar daha yüksek saflık sağlar. Daha yüksek bir damıtma oranı, daha yüksek bir geri akış oranı gerektirir.

IL [emim] [N (CN) 2], etilen glikolden biraz daha yüksek saflıklara ulaşır. Sonuç, pilot tesisin iyi performans gösterdiği ve yüksek bir etanol ürünü saflığının elde edilebileceğidir. Geliştirilen model, hem EG hem de [emim] [N (CN) 2] kuyusu ile ekstraktif damıtma deneylerini açıklamaktadır.

The post Etanol / Su Ayrılmasının Ekstraktif Damıtma Modellemesi – 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).

Ayırma için iyonik sıvılara olan ilginin artması, genel olarak iyonik sıvı alanının büyümesini taklit etti, son on buçuk yılda etkileyici bir artışla, Şekil 1.2’de sayı tahminiyle gösterildiği gibi bu özel konu hakkında her yıl yayınlanan araştırma makalelerinin İyonik sıvıların muazzam çeşitlilikteki dünyası arasında, bunların ayırma uygulamaları, her yıl yayınlanan toplam araştırma makalelerinin yaklaşık üçte birini temsil eden ilgili bir bölüm olmuştur (ve muhtemelen olmaya da devam edecektir).

Daha İyi Ayırma İşlemleri için İyonik Sıvılar

Şimdiye kadar elde edilen deneyim, iyonik sıvıların gelişmiş ayırma süreçleri teknolojisinin temeli olabileceğinin bir kanıtıdır ve aynı zamanda bize bu tür iyileştirmeleri gerçekleştirmede başarılı olma yollarının daha iyi bir şekilde tasarlanmasına yönelik değerli bilgiler sağlar. Bu arka planla, iyonik sıvıların çok yönlülüğü ve ayarlanabilirliği, yararlanılması gereken temel özelliklerdir ve bu çekici madde ailesinin hemen hemen her ayrılma probleminin özel koşullarına uyum sağlamasına olanak tanır.

İyonik sıvıların ayırma alanında bizim için yapabileceklerinin sınırlaması, belki de sadece kendi düşüncemize meydan okuma ve istenen hedeflere ulaşmak için özelliklerinin çoğunu alma kapasitemizle sınırlıdır. Bu bağlamda, bu yazı dizisi, iyonik sıvıların gerçek potansiyellerini ve bunların belirli özelliklerini, farklı birim işlemlerle desteklenen bir dizi farklı endüstriyel ayırma işleminde yoğunlaştırmayı amaçlamaktadır.

İyonik sıvıların önemli bir katkı sağlayabileceği tüm (çok sayıda) alan ve uygulamanın kapsamlı bir kapsamı olmayı amaçlamadan, bu kitap okuyucuya iyonik sıvıların daha iyi ayrılık arayışında oynayabileceği rollerin geniş perspektifini sağlayacaktır. Gelişmiş teknoloji harikası teknolojilerden alternatif teknolojik temellere sahip yeni geliştirilmiş süreçlere uzanan gelecek için süreçler.

Sonunda iyonik sıvılar, ayırma alanında çalışan bilim adamlarının ve mühendislerin hedeflerine ulaşmak için kullanabilecekleri bir araç daha olacak. Uygun bir araç olmayabilir veya diğer araçlar istediğimiz şey için daha uygun olabilir, ancak buna mantıklı bir şekilde karar verebilmemiz için önce iyonik sıvıları ve olanaklarını iyi tanımamız gerekir. Umarım bu kitap, iyonik sıvıların gelecekteki ayırma süreçlerimize sunabileceği faydayı optimize etmeye katkıda bulunarak bu yönde yardımcı olacaktır.

Basit damıtma örnekleri
Ayrımsal damıtma örnekleri
Basit damıtma ayrımsal damıtma farkı
Fraksiyonlu destilasyon
Damıtma nedir kaça ayrılır
Soğuk damıtma nedir
Adi damıtma Nedir
Ayrımsal damıtma DÜZENEĞİ

İyonik Sıvılar ile Ekstraktif Damıtma: Pilot Tesis Deneyleri ve Kavramsal Proses Tasarımı

İyonik sıvılar (IL’ler), azeotropik / yakın kaynama karışımlarını seçici olarak ayırma yeteneklerinden dolayı ekstraktif damıtma (ED) gibi ayırma işlemlerinde geleneksel çözücülerin yerini alabilir. Dört vaka incelemesi seçildi: etanol / su (1-etil-3-metilimidazolyum disiyanamid, [emim] [N (CN) 2] ve etilen glikol, EG), 1-heksen / n-heksan (uygun IL bulunamadı) , metilsiklo-heksan / toluen (1-heksil-3-metilimidazolyum tetrasiyanoborat, [hmim] [B (CN) 4] ve N-metil-2-pirolidon, NMP) ve etilbenzen / stiren (4-metil-N- butilpiridinyum tetrafloroborat, [4-mebupy] [BF4] ve sülfolan). Pilot tesis deneyleri, ED için geliştirilen modellerin deneysel sonuçları iyi tanımlayabileceğini kanıtladı.

Üç örnek olay incelemesinin ED için kavramsal süreçler tasarlanmıştır. [Emim] [N (CN) 2] ile etanol / su işlemi, uygun ısı entegrasyonunun uygulanması koşuluyla, enerji gereksinimlerini EG ile işleme kıyasla% 16 azaltmıştır. [Hmim] [B (CN) 4] ile metilsikloheksan (MCH) / toluen işlemi, ısı entegrasyonlu NMP ile geleneksel prosese göre ısı entegrasyonuyla yaklaşık% 50 daha az enerji gerektirdi.

IL [4-mebupy] [BF4], sülfolan ile özütlemeli damıtmaya göre% 5 daha düşük olan etilbenzen / stiren işlemi için geleneksel damıtma (% 43,2) ile karşılaştırıldığında enerji gereksinimini en çok azaltmıştır. Bununla birlikte, sermaye harcamaları sülfolan işleminden yaklaşık% 23 daha yüksekti. Toplam yıllık maliyetlerden, incelenen tüm ED işlemlerinin yüksek saflıkta stiren elde etmek için mevcut damıtma sürecinden daha iyi performans gösterdiği, ancak IL’lerin sülfolandan daha iyi performans göstermediği sonucuna varılabilir.

Bu dört örneğin genel sonucu, sadece bazı özel durumlarda IL’lerin ekstraktif damıtma işleminde geleneksel çözücülerden daha avantajlı bir şekilde uygulanabileceğidir. ED için temel performans noktaları, solvent geri kazanımı ve ısı entegrasyonunun yanında yüksek seçicilik ve yüksek kapasitedir.

Kimyasal ayırma tarihinde, geleneksel damıtma diğer tüm tekniklerin birleşiminden daha fazla ticari işlemde uygulanmıştır. Bu iyi bilinen işlem, kimyasal bileşiklerin uçuculuğundaki farktan yararlanır ve çeşitli karışımları ayırmak için uygundur.

Bununla birlikte, sıradan fraksiyonel damıtma ile ayırma için tüm sıvı karışımları uygulanamaz. Örneğin, düşük nispi uçuculukta karışımların (azeotropik karışımlar dahil) sıradan damıtma ile ayrılması zordur veya ekonomik olarak mümkün değildir. Etilbenzen ve stirenin ayrılmasında, örneğin, reaksiyona girmemiş etilbenzeni stirenden ayırmak için genellikle 5-20 kPa basınç aralığında derin vakum damıtma kullanılır ve stirenin polimerizasyonunu sınırlandırmak için vakum uygulanır.

Etilbenzenin stirenden damıtılması, düşük bağıl uçuculuk, 1.3-1.4 nedeniyle tipik bir stiren tesisinin damıtma bölümünde toplam enerji kullanımının% 75-80’ini oluşturur. Ekstraktif damıtma, hem sermaye hem de işletme giderlerinde dramatik bir azalmaya yol açabilir.

Ekstraktif damıtma diğer ayırma teknolojilerine göre çeşitli avantajlara sahiptir: Polarite ve kaynama noktası farkı gibi iki anahtar değişken kullanılarak geleneksel bir damıtma işlemi gibi çalıştırılır ve çözücü geri kazanım işlemi dışında ürünleri saflaştırmak için ek adımlar gerektirmez. Şekil 2.1, geleneksel bir ekstraktif damıtma işlemini göstermektedir.

Geleneksel damıtma ile ayrılamayan kimyasalları elde etmenin en kullanışlı yollarından biri, seçici çözücüler kullanmaktır. Farklı kimyasal yapılara sahip bir bileşen karışımının ideal olmayışından yararlanırlar. Ekstraktif damıtma, azeotropik, yakın kaynama ve düşük bağıl uçuculuk karışımlarını ayırmak için kimya ve petrokimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ekstraktif damıtma işleminde, karışım içindeki farklı kimyasal yapıdaki bileşenler ile etkileşime girmek için ek bir çözücü kullanılır. Çözücüler olarak iyonik sıvılar, hem organik çözücülerin hem de tuzların avantajlarını birleştirir: bileşenlerden birinin görece uçuculuğunu arttırmak ve katı bir tuzun dezavantajları olmaksızın tuzlama etkisiyle çözücü-besleme (S / F) oranını azaltmak gerekir.

The post Ekstraktif Damıtma – 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).