مقاله تعادل مایع -مایع سیستم آب +٢-بوتانول +تولوئن موجود در بنزین

word قابل ویرایش
10 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

تعادل مایع -مایع سیستم آب +٢-بوتانول +تولوئن موجود در بنزین
چکیده :
با حذف سرب از بنزین الکلهای خالص مخصوصا ٢- بوتانول مورد توجه صنایع نفت و سازمان محیط زیست کشورهای مختلف قرار گرفت . با امتزاج الکل ها با بنزین بعنوان مواد سوخت برای اتومبیل ها سبب کاهش آلودگی محیط زیست و مورد توجه طرفداران محیط زیست شده است .
یکی از مسائل مهم امتزاج الکل ها با بنزین ، حضور آب و تشکیل دو فاز است .
کارحا ضر مشاهده ات تجربی دیاگرام تعادل فازی مایع -مایع آب + ترکیبات اکسیژندار( ٢-بوتانول ) +ئیدروکربور آروماتیک ( تولوئن ) می باشد.
ترکیب های تعادل مایع –مایع در مخلوط های سه جزی آب + ٢-بوتانول +تولوئن درمای ٢٩٨.٢ کلوین بررسی شده است .
داده های تجربی بوسیله روابط ارائه شده در معادله UNIQUAC مدل سازی شده است و ضرایب مدل فوق محاسبه شده ١ست و مورد استفاده قرار گرفته است . مقدار RMSD در سیستم آب +٢-ذوتانول + تولوئن ٣.۵ در صد بدست آمده است بنا برین مقادیر تئوری بدست آمده نشان می دهد مدل UNIQUAC تطبیق بهتری با داده های تجربی دارد.
کلمات کلیدی : تعادل مایع -مایع ، UNIQUAC ، استخراج .

مقدمه
یکی از مهمترین نیاز های در طراحی فرایند های صنعتی و فرایند های جدا سازی مایع -مایع و فرایند تقطیر و فرایند های دیگر از خواص تعادل سیستم ها می باشد ، برای بدست آوردن این خواص روشهای مختلف بکار گرفته می شود ، یکی از مطمین ترین راه ها بدست آوردن اطلاعات به روش تجربی می باشد.
داده های تعادل مایع -مایع برای انتخاب یک حلال مناسب برای جدا سازی ٢-بوتانول یا الکل های دیگر و اسیدها بسیار موثر است [٩-١] در این مقا له تولوئن به عنوان حلال که در صد آن در بنزین بالا است و قدرت انتخابگری خوبی برای جدا سازی ٢-بوتانول مورد استفاده قرار می گیرد.
٢-بوتانول کاربرد های صنعتی بسیار مهمی دارد و جز الکل ها که با بنزین مخلوط می شود. افراد زیادی نیز در مورد تعادلات مایع – مایع برای سیستم های سه تایی شامل اکل ها با حلال های مختلف بررسی نموده اند
[١١-١٠] درین کار تجربی مایع – مایع برای سیستم سه جزیی آب +٢-بوتانول +تولوئن در دمای ٢۵ سانتی گراد انجام شده است . داده های تجربی سیستم های سه تایی بوسیله مدل UNIQUAC که توسطه [١٣] Prausnitz ارائه شده و مدل سازی شده و ظریب فعالیت را اندازه گیری کرده و با داده های فوق می توان پارامتر های مدل را از طریق داده های تجربی بدست آورد. سپس توسط همین پارامتر ها خواص ترمو دینامیک و تعادل سیستم تعین کرد.
بخش تجربی
مواد تولوئن ، و ٢-بوتانول ساخت شرکت مرک با خلوص ٩٩ در صد می باشند خلوص هر ترکیب بوسیله دستگاه گاز گروماتوگرافی بررسی شده و نتیچه این بررسی خلوص ٩٩ در صد را تایید می کند تمام ترکیبات توسط یک عامل خشک کننده در یک دسیکاتور نگهداری می شوند.
در یک ظرف تعادلی دو جداره که جنس شیشه پیرکس است مواد شامل آب و ٢-بوتانول با جرم مشخص وارد می کنیم و بعد با جرم معین حلال را به سل تعادلی شامل آب و ٢-بوتانول وارد می کنیم .
مقدار هر مواد بوسیله ترازوی دیجیتال Sartorious با دقت ۴-١٠ گرم تعین می شود بعد از بستن درب ظرف مخلوط را در دمای ثابت و معین تا رسیدن به تعادل به هم میزنیم عمل هم زدن توسط دستگاه همزن مغناطیسی در دمای ثابت برای مدت چهار ساعت صورت می گیرد. ثابت نگداشتن دما فرایند توسط دستگاه ترموستات با دقت ٠.٠٠١ در جه ساتتی گراد و از طریق چرخش آب در اطراف مخلوط تعادلی صورت می گیرد . البته برای کنترل بیشتر دمای داخل مخلوط کن از ترمو متر دیچیتالی با دقت ٠.٠٠١ درجه سانتی گراد استفاده شده است بعد از چهار ساعت که مخلوط بهم زده شده سل تعادلی را برای مدت ۴ ساعت در مکانی ثابت ودر دمای مورد نظر می گذاریم تا فاز با فرصت کافی برای جدا سازی از یک دیگر داشته باشند و انتقال جرم بین فاز ها انجام شود. با استفاده از سرنگ μl٠۴ (Micro liter syringes Hamilton) مدل ٨٠۵٠٠-N٧٠۵ مقدار مشخص از نمونه ها را به دستگاه گاز کروماتوگرافی Konik مجهز به دتکتور TCD (Thermal Conductivity Detector) و آنالیز گر (Shimadzu C-RAX٢) و دارای ستون ۲mX2mm که مواد را جدا سازی می کنیم البته قبل از تزریق نمونه به دستگاه برنامه دمایی مناسب را به دستگاه گاز کروماتوگرافی می دهیم و دمای دتکتور و دمای تزریق K٢٨۵ می باشد .برنامه دمایی که دستگاه بر روی آن تنظیم شده دمای ٢۴۵.۵ کلوین برای مدت ١ دقیقه و دمای ٢٨۵.۴ کلوین برای مدت ٣ دقیقه می باشد گاز حامل نیتروژن است که سرعت آن ۴٨میلی متر بر دقیقه جریان دارد.
نتایج
داده های تجربی برای سیستم های آب +٢-بوتانول + تولوئن درمای ٢٩٨.٢ کلوین در جدول های ١ آورده شده است .

مدل UNIQUAC
در مورد مدل (Universal quasi chemical)uniquac که برای مدلسازی داده های تجربی مورد استفاده قرار می کیرد.این مدل بوسیله [١۴] Abrams and Prausnitz پیشنهاد شده است . تعادل های بخار –مایع و مایع -مایع مربوطه به مخلوط های دو تایی و چند تایی از مواد متنوع را بخوبی بیان می کند. این روش بخاطر دارا بودن دو پارامتر مدل ( aij و aij بر حسب کلوین ) قابل تنظیم بسیار جا لب توجه می باشد ضمنا پارامتر های ساختار q وr که بستگی به ساختار مولکولی و اندازه سطح مقطع آن دارد. معیار برای تعادل بین دو فاز مایع به صورت زیر می باشد.

که در آن زیر نویس ١و٢ به دو فاز ارجاع داده می شوند ضریب فعا لیت فازهای آبی و آلی است کسر مولی فازهای آبی و آلی هستند. انرژی مولی اضافی گیبس برابر با:

صریب فعالیت باقیمانده و ضریب فعالیت قسمت امتزاجی هستند و کمیت Z عدد کوردیناسیون بوده و مقدار آن ١٠ می باشد .

عبارت های به ترتیب کسر مقطع و کسر مساحت می باشند و دو پارامتر قابل تنظیم به طریق زیر ارائه می شوند. و انرژی های مشخصه هستند و بستگی ضعیفی به دما دارند .

li پارامتری که مربوط به جزء خالص است . و درجدول ٣ پارامتر های ساختاری آورده شده است .

جدول ٣ پارامتر های aij و aij بر حسب کلوین در مدل UNIQUAC برای سیستم آب + ٢-بوتانول + تولوئن

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 10 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد