Ethyl lactate production by hybrid processes: Evaluation of performance of hydrophilic pervaporation membranes for ethyl lactate-water-ethanol mixtures
Hibrid proseslerle etil laktat üretimi: Hidrofilik pervaporasyon membranlarının etil laktat-su-etanol karışımları için performanslarının değerlendirilmesi
- Tez No: 116354
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ, YRD. DOÇ. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hibrid Sistemler, Pervaporasyon - Esterifikasyon Entegrasyonu, Etil laktat - Su Ayırımı, Ticari Membranlar vın, Etanol, Etil laktat, Melez sistemler, Membranlar, Performans değerlendirme, Pervaporasyon, Üretim, Hybrid systems, Pervaporation - Esterification Coupling, Ethyl lactate - Water Separation, Pervaporation, Commercial Membranes, Ethanol, Ethyl lactate, Membranes, Performance evaluation, Production
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz HİBRİD PROSESLERLE ETİL LAKTAT ÜRETİMİ: HİDROFİLİK PERVAPORASYON MEMBRANLAR1NIN ETİL LAKTAT- SU- ETANOL KARIŞIMLARI İÇİN PERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ KORKUT, Sibel Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof.Dr. Levent YILMAZ Ortak Tez Yöneticisi: Asst.Prof.Dr.Gürkan KARAKAŞ Ağustos 2001, 104 sayfa Çevresel bilinç arttıkça, çevreye zararlı olmayan kimyasalların kullanımı ve üretimi de önem kazanmaktadır. Etil laktat, ekonomik olarak uygun olursa glikol eterleri, etilen glikol eterleri, glikoller, ketonlar, aromatik bileşikler gibi zehirliçözücülerin ve klorlu çözücülerin yerine kullanılabilecek, çevreye zarasız bir çözücüdür. Etil laktat genellikle, bir denge reaksiyonu olan laktik asit ve etanolun asit katalizörlüğünde esterifikasyonu ile üretilir. Bu yüzden etkin ve ucuz etil laktat üretimi, yan ürün olan suyun veya etil laktatın reaksiyon ortamından entegre bir esterifikasyon ve ayırma ünitesiyle uzaklaştırılmasını gerektirir. Pervaporasyon, besi ve retentatın her ikisinin de sıvı fazda olduğu, bunun yanı sıra permeatın membranın alt yüzünden buhar olarak çıktığı bir membran prosesidir. Pervaporasyon - esterifikasyon hibrid sistemleri üzerine yapılan birtakım çalışmalar pervaporasyonun esterifikasyon reaksiyon dönüşümünü arttırmada faydalı bir araç olduğunu göstermiştir. Etil laktat üretimi için olası dört adet esterifikasyon - pervaporasyon hibrid sistemi geliştirilmiştir. Önerilen bu sistemlerin fizibilitelerinin incelenmesi için ilk olarak, Sulzerden alınan PERVAP 2201 ve PERVAP 2205 isimlerindeki iki ticari hidrofılik pervaporasyon membranının performansları incelenmiştir. PERVAP 2201 membarnı ikili etanol - su, etil laktat - su ve etil laktat- su - etanol karışımlarından su ayırımı için kullanılırken, PERVAP 2205 sadece etanol - su sistemi için kullanılmıştır. Pervaporasyon deneyleri sonucunda, PERVAP 2201 membranının etanol - su karışımları için suya karşı çok seçici olduğu, PERVAP 2205 membranına göre seçiciliğinin daha yüksek ve akısının daha düşük olduğu bulunmuştur. PERVAP Vll2201 membranının seçicilikleri, % 0.8 ve 60 arasında değişen su konsantrasyonları olan etanol - su besi karışımları için 500 ile 60 arasında değişmiştir. Üstelik PERVAP 2201 membranıyla etil laktat - su karışımlarını da başarıyla ayırmanın mümkün olduğu görülmüştür. Fakat, üçlü sistem hem seçiciliklerde hem de akılarda ikili sisteme göre daha düşük sonuçlar vermiştir ki bu da ayırımda bileşiklerin birbirini ve membranı etkilediği anlamına gelmektedir. Son olarak, PERVAP 2201'in etil laktat üretimi için hibrid esterifikasyon - pervaporasyon sisteminde kullanılabilecek uygun bir hidrofîlik membran olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ETHYL LACTATE PRODUCTION BY HYBRID PROCESSES: EVALUATION OF PERFORMANCE OF HYDROPHILIC PERVAPORATION MEMBRANES FOR ETHYL LACTATE - WATER- ETHANOL MIXTURES KORKUT, Sibel MS., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof.Dr. Levent YILMAZ Co-supervisors: Asst.Prof.Dr.Gürkan KARAKAŞ August 2001, 104 Pages As the environmental regulations become more strict, the production and the use of environmentally benign chemicals gain importance. Ethyl-lactate is one of the environmentally benign solvents, which can be used as a direct replacement for toxic iiisolvents such as glycol ethers, ethylene glycol ethers, glycols, ketones, aromatic compounds, and chlorinated solvents if economics allows. Ethyl-lactate is commonly produced by esterifi cation of ethanol and lactic acid in the presence of acidic catalyst, which is an equilibrium limited reaction. Therefore an efficient and cheaper production process requires the removal of water by-product or ethyl lactate from the reaction medium by using an integrated separation and esterification unit. Pervaporation is a membrane based process in which the feed and the retentate streams are both liquid phases while permeant emerges at the downstream face of the membrane as a vapor. A number of studies on pervaporation-esterification hybrid systems show that pervaporation is a useful tool to increase conversion in esterification reactions. Four possible hybrid systems of esterification and pervaporation are developed for ethyl lactate production. To investigate feasibility of these proposed systems, as a first attempt, performances of commercial hydrophilic pervaporation membranes, namely PERVAP 2201 and PERVAP 2205 from Sulzer, are screened for this chemical system. PERVAP 2201 membrane is used for the removal of water from binary ethanol - water, ethyl lactate-water and ethyl lactate-water-ethanol systems, whereas PERVAP 2205 is used only for the ethanol-water system As a result of the pervaporation experiments, it is found that, PERVAP 2201 membrane is very selective to water for ethanol-water mixtures and it has higher selectivities and lower fluxes than PERVAP 2205. The selectivities of PERVAP IV2201 range between 500 and 60 for the ethanol - water binary feed solutions having water concentration ranging between 0.8 and 60 % by weight. Moreover, it is seen that successful separation of ethyl lactate- water mixtures is possible with PERVAP 2201 membrane. However, the ternary system results in lower selectivities and higher fluxes with respect to both of the binary systems, meaning that there is a coupling effect. It is finally concluded that PERVAP 2201 is a suitable hydrophilic membrane that can be used in hybrid esterification - pervaporation systems for the production of ethyl lactate.
Benzer Tezler
- Ethyl lactate production by hybrid processes: Determination of phase diagrams and evaluation of performance of organophilic pervaporation membranes
Hibrid proseslerle etil laktat üretimi: Faz diyagramlarının eldesi ve organofilik pervaporasyon membranlarının performanslarının değerlendirilmesi
MİNE İNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. GÜRKAN KARAKAŞ
PROF.DR. LEVENT YILMAZ
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Seçilen ekstraktif çözgenin etilasetat-etilalkol azeotropik sistemi üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
NAŞİDE FİDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEN ALPAY
- Sabit yatakta gaz fazına ısı transferinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
UĞUR ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEN ALPAY
- Hidroksi ketonların fenolik bileşiklerle reaksiyonu
Reaction of hydroxyketones with phenolic compounds
E. NACİYE TALINLI