تعادل شیمیایی و فازی در فرایند استریفیکاسیون استیک اسید با اتانول در حضور دی‌اکسیدکربن فوق ‌بحرانی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، قوچان، خراسان رضوی، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، قوچان، خراسان رضوی، ایران

3 کارشناس HSE، پتروشیمی اروند، منطقۀ ویژۀ اقتصادی ماهشهر، خوزستان، ایران

4 کارشناس واحد نظارت بر نصب شرکت صنایع پنتان شیمی، تهران، ایران

doi
چکیده

سیالات فوق ‌بحرانی به‌خاطر دارابودن طبیعت قابل‌تنظیمشان کاربردهای بسیاری در استخراج و فرایندهای واکنشی و جداسازی دارند. ازآنجایی‌که کاربردهای سیالات فوق ‌بحرانی در حال افزایش و استفاده از آن‌ها در حال تجاری‌شدن است، فهم بنیانی رفتار فازی این سیالات نیز مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. با توجه به دشواری و هزینه‌بر بودن اندازه‌گیری‌های تجربی، با استفاده از مدل‌های ترمودینامیکی می‌توان تعداد داده‌های آزمایشگاهی موردنیاز را برای یک مسئلۀ موردطراحی مشخص کاهش داد. در پژوهش حاضر از مدل‌های درجه‌سوم معادلات حالت به‌همراه قوانین اختلاط استاندارد واندروالس استفاده شده و با استفاده از داده‌های بحرانی مواد، تعادل فازی و شیمیایی برای فرایند استریفیکاسیون استیک اسید با اتانول در حضور CO2 فوق ‌بحرانی مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج می‌توان گفت که هر دو مدل SRK و PR برای پیش‌بینی فرایند شامل CO2 فوق ‌بحرانی به‌خوبی عمل نموده‌اند. هر دو مدل وجود دو فاز مایع و گاز نسبتاً متراکم را در شرایط موردبررسی ۳۳۳K و bar ۵۸/۶ پیش‌بینی نموده‌اند که با نتایج تجربی کاملاً مطابقت دارد. مقادیر ثابت تعادلی به‌دست‌آمده توسط هر دو مدل در دو دما نیز در بیشترین حالت 4درصد با مقادیر تجربی اختلاف داشته‌اند.