بررسی تعادل فازی سامانه سه جزئی نفتالین ـ تولوئن ـ کربن دی اکسید در فرایند GAS

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

در این پژوهش، تعادل فازی سامانه سه جزیی نفتالین ـ تولوئن ـ کربن دی اکسید به‌ وسیله دستگاه تعادلی جامد ـ مایع ـ گاز ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. داده ‌های تعادلی این سامانه در دماهای K 15/298 و K 15/308 در بازه‌ ی فشاری 6/9 تا bar 6/75 اندازهگیری شد.داده‌های به‌ دست آمده نشان می ‌دهد که با افزایش فشار، حلالیت کربن دی اکسیددر فاز مایع افزایش یافته و حلالیت نفتالین در آن کاهش می‌ یابد. همچنین با افزایش فشار، جزء مولی حلال آلی در فاز مایع کم می‌ شود. داده ‌های حلالیت با استفاده از معادله حالت سواو ـ ردلیش ـ کوانگوبا قوانین اختلاط واندروالس 1 و 2مدل‌ سازی شده و مولفه‌ ی تنظیم شونده این مدل به همراه خطای آن به‌ دست آمد. مشخص شد که مدلSRK-vdW2با خطای متوسط75/11 خطای کمتری نسبت به مدلSRK-vdW1 با خطای متوسط 41/14 دارد. همچنین با رسم نمودار داده‌ های تعادلی و مقایسه آن با نتیجه‌ های به ‌دست آمده از مدل‌ سازی بازه ‌ی فشاری مناسب جهت رسوب بیش از 90٪ ماده جامد حل شونده در محلول آلی پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Chattopadhyay P., Gupta R. B., Production of Griseofulvin Nanoparticles Using Supercritical CO2 as Antisolvent with Enhanced Mass Transfer, Ind. Eng. Chem. Res., 40:3530-3539 (2001).

[2] Cocero M.J., Ferrero S., Crystallization of β-carotene by a GAS Process in Batch: Effect of Operating Conditions, J. Supercrit. Fluids, 22: 237-245 (2002).

[3] Kalogiannis C.G., Eleni P., Panayiotou C.G., Production of Amoxicillin Microparticles by Supercritical Antisolvent Precipitation, Ind. Eng. Chem. Res., 44: 9339-9346 (2005).

[4] Nemati lay E., Taghikhani V. and Ghotbi C., Measurement  and Correlation of CO2 Solubility
in the Systems of CO2+ Toluene, CO2+ Benzene, and CO2 + n-Hexane at Near-Critical and Supercritical Conditions
, J. Chem. Eng. Data., 51: 2197-2200 (2006).

[5] Dixon D.J., Johnston K.P., Molecular Thermodynamics of Solubilities in Gas Antisolvent Crystallization, AIChE journal., 37(10): 1441-1449 (1991).

[6] Breure B., Kordikowski A., Wilmes B., Peters C.J., Measurements of the Phase Behavior of Ternary Systems of Interest to the GAS Process: III. The System CO2+ Toluene + Naphthalene, Journal of Supercritical Fluids, 76: 10-16 (2013).

[7] Kikic I., De Zordi N., Moneghini M., Solinas D., Solubility Estimation of Drugs in Ternary Systems of Interest for the Antisolvent Precipitation Processes, Journal of Supercritical Fluids, 55: 616-622 (2010).

[8] Courtney A., Stephen O., Montgomery E., Gupta R.B., Formation of Itraconazole/ L-Malic Acid Cocrystals by Gas Antisolvent Cocrystallization, Journal of powder thechnology, 236: 122-131 (2013).

[9] Liu Z., Wang J., Song L., Yang G., Han B., Study on the Phase Behavior of Cholesterol-Acetone- CO2 System and Recrystallization of Cholesterol by Antisolvent CO2, Journal of Supercritical Fluids, 24: 1-6 (2002).

[10] Soave. G., Equilibrium Constants From a Modified Redlich- Kwong Equation of State, Chem. Eng. Sci., 27:1197-1203 (1972).

[11] Prausnitz J.M., Rüdiger N.L., Gomes de Azevedo E., "Molecular Thermodynamics of Fluid Phase Equilibria", 3 rd. ed, Prentice-Hall, (1999).

[12] Green D.W., Perry’s  R. H.  Chemical Engineers’ Handbook, 8th Edition, Nc Graw-hill, New York, USA, (2008).

]13[ پهلوان­زاده، حسن؛ بخشی زرین آبادی، حمید؛ اندازه گیری و مدل سازی تعادل فازی سامانه­های دو جزئی کربن دی اکسید ـ تولوئن و کربن دی اکسید ـ اتانول در فشارهای بالا برای تعیین شرایط بهینه تولید ریز ذرات جامد در فرایند گاز ـ ضد حلال، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (4)30: 1 تا 8 (1390).

[14] De la Fuente J. C., Shariati A. and Peters C.J., On the Selection of Optimum Thermodynamic Conditions for the GAS Process, Journal of Supercritical Fluids, 32: 55-61 (2004).