بررسی تعادل مایع-مایع سیستمهای سه جزئی آب +فنل+حلال آلی در فشار ۱ اتمسفر

دانلود فایل کامل  بررسی  تعادل مایع-مایع سیستمهای سه جزئی آب +فنل+حلال آلی در فشار ۱ اتمسفر
در قالب فایل word و متشکل از 17 صفحه قابل ویرایش ؛

بخشی از محتوا ::
چکیده:

فنل و ترکیبات فنلی از جمله آلوده کننده های محیط زیست هستند. حذف فنل و ترکیبات فنولی از پسابها در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرارگرفته است. فنل کاربرد زیادی در صنایع شیمیایی ازجمله صنایع پلاستیک ،شویندهها و داروها دارد. دادههای تعادلی در تعادل مایع-مایع برای سیستمهای سهجزئی (آب+فنل+ حلال) در فشار اتمسفریک و دماهای مختلف به دست آمد. برای اندازهگیری غلظت فنل و آب از تکنیکهای انکسارسنجی و دانسیمتری استفاده شد. اکثر این سیستمهای سهجزئی (آب+فنل+ حلال) رفتار تعادل مایع-مایع نوع II رانشان دادند.ضرایب توزیع و فاکتورهای جداسازی در نواحی مخلوط نشدنی برای ارزیابی قابلیت استخراج حلالها محاسبه شد.در هر سیستم از معادلهی Bachman، Othmer-Tobias و…برای تعیین کیفیت نتایج LLE استفاده شد.مقادیر آزمایشگاهی با استفاده از مدلهای NRTL وUNIQUAC و ESD EoS ارتباط یافتند و اثر متقابل پارامترهای سیستمهای سهجزئی محاسبه شدند. تفاوت بین کسر جرمی تجربی و محاسبهشده برای هر یک از سیستمها بروش rmsd محاسبه شد.

واژه های کلیدی:حذف فنل، تعادل مایع-مایع،حلالهای آلی، مدلNRTL ، مدل UNIQUAC

-۱ مقدمه
فنل(فنولیک اسید) در دمای اتاق یک جامد کریستالی است که در ۴۱ درجه سانتیگراد ذوب میشود. فنل کاربرد زیادی در صنایع شیمیایی ازجمله صنایع پلاستیک و مواد مربوط به آن ،شویندهها و داروها دارد [۳- ۱]ونیز در خیلی از صنایع برای تولید رزینهای فنولی کاربرد دارد. با آب در ۹ ,۲ درصد وزنی از فنل آزئوتروپ تشکیل میدهد که جداسازی آن با تقطیر دشوار است.همچنین حذف فنل و ترکیبات فنولی از پسابها در سالهای اخیر بسیار موردتوجه قرارگرفته است.۴]و[۵بنابراین بازیابی ترکیبات فنولی از پسابها توسط استخراج مایع- مایع از لحاظ صنعتی و اقتصادی مهم است.[۶] تعادلت مایع-مایع ترکیبات الکلی و حلالهای آلی در صنایع مختلف بسیار مهم هستند.[۷]دادههای دقیق LLEنیاز به ارزیابی واحدهای صنعتی برای فرایندهای استخراج حلالی دارد.درگذشته برخی نویسندگان گزارشهایی را در مورد انحلالپذیری و تعادل محلولهای آبی از فنل و حلالهای آلی مختلف منتشر کردهاند.۸ ]و[۹بیشتر الکلها[۱۰]، کربنات[۱۰]، ،آلکیل کربنات[۱۱]، کتون ها[۱۲]، استرها۱۳]و[۱۴، هیدروکربنهای آلیفاتیک و آروماتیک برای استخراج فنل از آب مورداستفاده قرار میگیرند. در مطاله حاضر، به بررسی دادههای انحلالپذیری برای سیستمهای سهجزئی آب – فنل- حلال آلی و نیز استفاده ازمدلهایی برای پیشبینی دادههای تعادلی پرداخته شده است.

-۲ بررسی سیستمها
-۱-۲اندازهگیری غلظتهای تعادلی

درزمینه سیستمهای سهتایی آب+فنل+ حلال آلی مطالعات زیادی صورت گرفته است که حلالهای مختلفی را برای حذف فنل از آب موردبررسی قرار دادهاند.
قنادزاده گیلانی۲ و همکارانش به بررسی حذف فنل از آب توسط حلالهای -۱اکتانول،سیکلو هگزانون ،-۲اتیل -۱-هگزانول و
ایزوبوتیل استات پرداخته است . اندازهگیریهای غلظت آب و فنل در فاز آبی با استفاده از ضریب شکست انجام شد.ترکیبات

تعادلی روی منحنی ) bimodal درصد جرمی) برای سیستمهای (آب-فنل- حلالها) در ۲۹۸,۲ کلوین و فشار اتمسفریک به دست آمد. مساحت ناحیه دوفازی به انحلالپذیری آب و حلال آلی بستگی دارد.نتایج انحلالپذیری یکسان در شکل ۱ رسم شده است.میتوان مشاهده کرد که اثر حلال روی ناحیه دوفازی در بررسی سیستمها قابلتوجه نیست.[۱۵]

شکل .۱منحنیbimodal برای (آب+فنل +حلالهای ا-کتانول، سیکلوهگزانون،-۲اتیل–۱هگزانول و ایزوبوتیل استات در K15.298T=

ناراسیمهان۳ و همکارانش سیستم سهجزئی آب+فنل+ بوتیل استات را بررسی نمودند.اطلاعات حلالیت بهوسیله کدورت نقطه پایانی توسط روش Othmer، white ، و Trueger دست آمد. برای استاندارد بودن تکنیک های تجربی ، داده حلالیت در .C”44,4 مشخص شد و با نتایج حاصل از اسکوبرت۴ و لیبنیتز۵ مقایسه شد. در شکل .۲ تطابق بسیار نزدیک نتایج ، اعتبار روش و خلوص مواد استفادهشده را تأیید میکند. در این سیستم سهجزئی دو زوج انحلالپذیری جزئی دارند.[۱۴ ]

آنها همچنین از حلالهای ایزوآمیل استات ،متیل ایزوبوتیل کتون در دمای ۳۰ درجه سانتیگراد و فشار اتمسفری برای حذف فنل از آب استفاده کردند. رفتار فازها در این دو سیستم مشابه با سیستم بوتیل استات -فنل -آب است، که در آن دو جفت انحلالپذیری جزئی دارند.(شکل (۳ منحنی Binodal برای هر سه سیستم در شکل ۴ (فاز غنی از حلال) و (فاز غنی آب) مقایسه شده است.[۱۳]