Geri Dön

Dehydration of alcohol solutions obtained from a solvent recovery process by pervaporation

Çözücü geri kazanım sürecinde elde edilen alkol çözeltilerinin pervaporasyon yöntemi ile susuzlaştırılması

  1. Tez No: 269409
  2. Yazar: EMRE BÜKÜŞOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR, PROF. DR. LEVENT YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Kimyasal üretim süreçlerinde ürün maliyetini düşürmek, çevreye zarar vermemek amacıyla çözücü geri kazanımı önem kazanmaktadır. Bu sebepten, baskı ve ambalaj sanayiinde kullanılan çözücülerin geri kazanımı ve tekrar kullanımını amacıyla yeni süreçler geliştirilmiştir. Ancak, çözücü geri kazanımı sırasında temel olarak etil alkol ve izopropil alkol içeren düşük değerde bir yan ürün elde edilmektedir. Bu yan ürünün değeri su miktarının kütlece %0.1'in altına düşürülmesi ile belirgin bir miktarda artacaktır. Bu çalışmada, bu ürünün susuzlaştırılması amacıyla pervaporasyon-adsorpsiyon ayırma şeması geliştirilmiştir.Sıcaklık, besleme çözeltisi akısı, süzüntü tarafı basıncı, besleme çözeltisi su ve etil asetat miktarı gibi pervaporasyon parametrelerinin Sulzer Chem-tech® firmasının üretimi olan PERVAP 2211 ve 2201 membranlarına etkisi yerel bir sanayiden elde edilen yan ürün kullanarak incelenmiştir. Pervaporasyon deneyleri 148 cm2 membran alanına sahip bir membran modülü kullanılarak yapılmıştır. Deneylerde elde edilen süzüntü numuneleri FID donanımlı bir gaz kromatografisi ile, besleme çözeltisi su miktarı ise Karl Fischer titrasyonu analiz yöntemleri ile yapılmıştır. Adsorpsiyon deneyleri ise zeolit 3A dolgulu yatak kullanılarak yapılmıştır.Bu çalışma sonucunda, PERVAP 2201 membranları kullanılarak PERVAP 2211 membranlarına göre incelenen paramatreler aralığında daha yüksek akı ve hafifçe daha düşük süzüntü su konsantrasyonu elde edilmiştir. Sıcaklık, süzüntü vakumu, besleme çözeltisi akış hızı gibi parametrelerin artışının pervaporasyon performansını artırdığı gözlemlenmiştir. Buna bağlı olarak, parametrik çalışma bulguları kullanılarak 70°C, 2 torr süzüntü basıncı ve 1.6 L/dakika besleme çözeltisi akış hızında konsantre modunda deneyler yapılmış ve elde edilen süzüntü sıvı faz adsorpsiyonu yöntemi ile susuzlaştırılmıştır. Sonuç olarak, çözelti su konsantrasyonu kütlece %0.04'e düşürülmüştür.

Özet (Çeviri)

Solvent recovery is gaining importance in the chemical production processes to reduce the costs and because of environmental concerns. Therefore separation schemes for recovery and recycle of solvents used in printing and packaging industry were developed. However, a low value by-product, mainly ethyl alcohol and isopropanol, is obtained during the solvent recovery process. If the water concentration of this mixture is decreased below 0.1% by weight, the value of it increases significantly. To dehydrate this stream, a pervaporation-adsorption separation scheme is developed in this study.The effect of pervaporation process parameters, such as temperature, feed flow rate, permeate side pressure, feed water and ethyl acetate concentration, on the performance of the PERVAP 2211 and 2201 membranes of Sulzer Chem-tech® using the real industrial by-product solution obtained from a local company are investigated. Pervaporation tests were conducted using a home made experimental setup equipped with 148 cm2 rectangular shaped membrane module. Permeates obtained from these experiments were analyzed using a gas chromatograph equipped with FID and the water concentration of the feed solutions were analyzed using Karl-Fisher titration. Besides, adsorption studies were conducted using zeolite 3A in a fixed bed column.As a result of this study, PERVAP 2201 membranes showed higher fluxes with a slightly lower permeate water concentration compared to PERVAP 2211 at the at ranges studied. The increase in the pervaporation performance was observed with an increase in the temperature, permeate side vacuum and feed flow rate over the membrane. Therefore, concentrated-mode experiments were conducted at 70°C, 2 torr permeate side pressure and 1.6 L/min of feed flow rate using the findings of the parametric studies and the retentate of this experiments were further dehydrated using liquid phase adsorption. Finally, the water concentration of the solution was decreased to 0.04% by weight.

Benzer Tezler

  1. Pervaporasyon ile ipa/su ve MTBE/metil alkol azeotropik karışımlarının ayrılması

    Başlık çevirisi yok

    NİLÜFER DURMAZ (HİLMİOĞLU)

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Temel İşlemler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMA TÜLBENTÇİ

  2. Dehidrasyona yönelik zeolit dolgulu membranların saf çözücülerdeki sorpsiyon davranışının ve pervaporasyon performansının incelenmesi

    The investigation of sorption behavior in pure solvents and pervaporation performance of zeolite filled membranes prepared for dehydration

    ERSEL ARÇEVİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. YAVUZ SALT

  3. Poli (stiren) esaslı reçineler üzerinde sekonder amin sentezi ve aldehit ayrılması

    Başlık çevirisi yok

    BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. NİYAZİ BIÇAK

  4. Bazı t-siklik karbinollerin dehidrasyon ürünlerinin incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    KERİMAN GÜNAYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1984

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. ÜLKÜ OYMAN

  5. Development of pan based composite membranes for pervaporation

    Pervaporasyon için pan temelli kompozit membranların geliştirilmesi

    EMİN OKUMUŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜRKER GÜRKAN