بخشی از مقاله
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
1- Email Address: omidjafari0831@yahoo.com
-1 مقدمه
فنل(فنولیک اسید) در دمای اتاق یک جامد کریستالی است که در 41 درجه سانتیگراد ذوب میشود. فنل کاربرد زیادی در صنایع شیمیایی ازجمله صنایع پلاستیک و مواد مربوط به آن ،شویندهها و داروها دارد [3- 1]ونیز در خیلی از صنایع برای تولید رزینهای فنولی کاربرد دارد. با آب در 9 ,2 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.4]و[5بنابراین بازیابی ترکیبات فنولی از پسابها توسط استخراج مایع- مایع از لحاظ صنعتی و اقتصادی مهم است.[6] تعادلت مایع-مایع ترکیبات الکلی و حلالهای آلی در صنایع مختلف بسیار مهم هستند.[7]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.8 ]و[9بیشتر الکلها[10]، کربنات[10]، ،آلکیل کربنات[11]، کتون ها[12]، استرها13]و[14، 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.
-2 بررسی سیستمها
-1-2اندازهگیری 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 گیلانی2 و همکارانش به بررسی حذف فنل از آب توسط حلالهای -1اکتانول،سیکلو هگزانون ،-2اتیل -1-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 298,2 کلوین و فشار اتمسفریک به دست آمد. مساحت ناحیه دوفازی به انحلالپذیری آب و حلال آلی بستگی دارد.نتایج انحلالپذیری یکسان در شکل 1 رسم شده است.میتوان مشاهده کرد که اثر حلال روی ناحیه دوفازی در بررسی سیستمها قابلتوجه نیست.[15]
2 Ghanadzadeh Gilani
شکل .1منحنیbimodal برای (آب+فنل +حلالهای ا-کتانول، سیکلوهگزانون،-2اتیل--1هگزانول و ایزوبوتیل استات در K15.298T=
ناراسیمهان3 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 اسکوبرت4 و لیبنیتز5 مقایسه شد. در شکل .2 تطابق بسیار نزدیک نتایج ، اعتبار روش و خلوص مواد استفادهشده را تأیید میکند. در این سیستم سهجزئی دو زوج انحلالپذیری جزئی دارند.[14 ]
شکل .2منحنی bimodal سیستم( آب+فنل + بوتیل استات) در دمای 44درجه سانتیگراد
3 K. S. NARASIMHA N 4 Schuberth 5 Leibnitz
آنها همچنین از حلالهای ایزوآمیل استات ،متیل ایزوبوتیل کتون در دمای 30 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 (3 منحنی Binodal برای هر سه سیستم در شکل 4 (فاز غنی از حلال) و (فاز غنی آب) مقایسه شده است.[13]
