Reactive extraction of pyruvic acid from aqueous single and mixed acid solutions
Pirüvik asitin tek ve karışık sulu asit çözetilerden tepkimeli özütlenmesi
- Tez No: 269426
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜRKER GÜRKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
Karboksilik asitlerin sulu çözeltilerinden ve üretim ortamlarından geri eldesine olan ilgi, üretim metotlarındaki gelişmelerle birlikte artmaktadır. Tepkimeli özütleme, iyi bir seçicilikte yüksek dağılım katsayılarına ulaşılabilecek, ümit vadeden bir yöntem olarak önerilmektedir.Bu çalışmada, bir ayırma ünitesinin tasarımı için gerekli olan denge ve kinetik incelemeler gerçekleştirilmiştir. Denge deneylerinde pirüvik, asetik ve laktik asitlerin tek ve karışık asit çözeltileri kullanılırken, kinetik çalışmalarda pirüvik asitin tek asit çözeltileri kullanılmıştır. 1-oktanol ve oleyil alkol içinde çözünmüş üçüncül aminler, Alamine 336 ve trioktilamin, organik faz bileşenleri olarak asitlerin sulu fazdan özütlenmesi için seçilmiş ve karşılaştırılmıştır. Dağılım ve yükleme oranları, fazların derişimleri, sulu fazın başlangıç pH değeri gibi denge parametrelerinin özütlemeye olan etkisini incelemek için kullanılmıştır. Diğer asitlerin pirüvik asitin dağılımına etkisi üçlü ve ikili asit karışımları kullanılarak incelenmiştir. Tepkime derecesi ve sabiti gibi kinetik özellikler, kinetik veriler kullanlarak bulunmuştur.Organik fazın düşük derişim seviyelerinde bir başka asitin varlığının pirüvik asitin dağılımını engellemiştir. Organik fazın derişimindeki artış pirüvik asitin dağılımında artışa neden olmuştur. Laktik asit, yüksek su-severliği nedeniyle üçlü asit çözeltilerinden çok düşük oranlarda özütlenmiştir. Laktik ve pirüvik asitlerin ikili karışımlarının tepkimeli özütleme sonuçlarının gösterdiği gibi; laktik asitin yüksek derişim seviyelerinde, pirüvik asit dağılımı olumsuz şekilde etkilenmiştir. Diğer yandan, laktik asitin düşük derişim seviyelerindeki varlığı, pirüvik asit dağılımını etkilememektedir. Organik fazdaki yüksek derişim seviyelerinde küçük sinerjistik etkiler gözlemlenmiştir.Pirüvik asitin 1-oktanol içerisindeki trioktlilamin ile özütlenmesi ile ilgili kinetik veriler bir karıştırmalı hücre kullanılarak elde edilmiştir. Pirüvik asit ve trioktilamin arasındaki tepkimenin her iki kimyasala göre birinci dereceden olduğu, ve ikinci dereceden tepkime sabitinin 0.94 L mol-1 s-1 olduğu bulunmuştur. Sistemin hızlanma katsayısı 25 olarak bulunmuştur.Bu çalışmada elde edilen denge ve kinetik verileri, pirüvik asitin sulu çözeltilerinden ya da üretim ortamından kazanımını sağlayacak bir tepkimeli özütleme ünitesinin tasarımında kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Interest in recovery of carboxylic acids from their aqueous solutions and production media has been growing with the improvements in the production techniques. Reactive extraction is proposed as a promising method to achieve high distribution coefficients with good selectivity. In the present study, equilibrium and kinetic studies, needed for the design of a recovery unit were carried out. Reactive extraction of pyruvic, acetic and lactic acids from their single and mixed acid solutions were carried out with tertiary amines, Alamine 336 and trioctylamine, dissolved in diluents, 1-octanol and oleyl alcohol. The kinetic parameters such as reaction order and rate constant were calculated by using the aqueous solution of pyruvic acid with 1-octanol solution of trioctylamine.The distribution coefficient of pyruvic acid was obtained as 0.30 and 0.07 with 1-octanol and oleyl alcohol respectively. The trend did not change after the addition of the extractants to the diluents. As expected, the more polar diluent extracted more acid than the less polar one. The extractant was observed to be the limiting reagent of the reversible complexation reaction in the organic phase. It was seen that loading ratio was not affected by the concentration of the extractant in the organic phase but increased with the equilibrium concentration of the acid in the aqueous phase. The results showed that mainly (1-1) acid-amine reaction occurred in the organic phase. Because tertiary amines can react with only undissociated acids, the increase in the initial pH of the aqueous phase caused a decrease in the distribution coefficients of the carboxylic acids studied. The effect of the concentration of the organic phase disappeared when the initial pH of the aqueous phase was 4.0 and a distribution coefficient value of 0.1 was achieved for all concentration levels of organic phase. Similar results were obtained for acetic and lactic acids and this behavior was used to propose a selective recovery of the acids from their mixed acid solutions.The presence of acetic acid prevented the extraction of pyruvic acid. The increase in the concentration of the extractant in the organic phase caused an increase in the distribution coefficient of pyruvic acid. During the extraction process, lactic acid could not be recovered from ternary acid solutions because of its high hydrophilicity. The results of reactive extraction of lactic and pyruvic acids from their binary acid solutions showed that at higher concentration of lactic acid, the distribution of pyruvic acid was negatively affected. On the other hand, the presence of lactic acid at a low concentration level did not affect the distribution of pyruvic acid.It was found that the reaction between pyruvic acid and trioctylamine in 1-octanol was first order with respect to the reactants with a second order rate constant of 0.94 L mol-1 s-1. The enhancement factor of the system was obtained as 25.
Benzer Tezler
- Pirüvik asidin trioktilfosfinoksit kullanılarak tepkimeli özütleme yöntemi ile sulu çözeltilerden ayrımı
Separation of pyruvic acid from aqueous solutions by reactive extraction method using trioctylphosphineoxide
BAHAR ERKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ESEN MARTI
- Farklı sayıda karboksil grubu içeren asitlerin reaktif ekstraksiyonu ve deneysel tasarımı
Reactive extraction of acids containing different numbers of carboxyl groups and experimental design
TAİS EVLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA ÇEHRELİ
YRD. DOÇ. DR. YAVUZ SELİM AŞÇI
- Gallik asidin sulu çözeltilerinden reaktif ekstraksiyonu
Reactive extraction of gallic acid from the aqueous solutions
SERCAN ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR
PROF. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- Tartarik asidin çevre dostu çözücüler ve trioktilamin kullanılarak sulu çözeltilerden tepkimeli özütlenmesi
Reactive extraction of tartaric acid from aqueous solutions using environmentally-friendly solvents and trioctylamine
AYLİN GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ESEN MARTI
- Propiyonik asitin iyonik sıvılarla reaktif ekstraksiyonu ve deneysel tasarımı
Reactive extraction of propionic acid with ionic liquids and experimental design
EMİNE AYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA ÇEHRELİ