مقایسه مدل های UNIQUAC و NRTL در مدل‌سازی ترمودینامیکی تعادل مایع-مایع سامانه دی بوتیل اتر+ الکل+ آب

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

خالص ­سازی الکل ­ها یکی از پژوهش‌هایی است که امروزه در حال انجام است. به منظور خالص­ سازی از فرایندهای تقطیر و استخراج مایع-مایع استفاده شده است. در این مطالعه، خالص­ سازی الکل ­های گوناگون به وسیله استخراج با استفاده از حلال دی­ بوتیل­ اتر مورد بررسی قرار گرفت. تعادل مایع- مایع (LLE) برای سامانه­ های سه­ جزئی دی­ بوتیل­ اتر+ الکل+ آب در دماهای گوناگون مدل‌سازی ترمودینامیکی شد. برای مدل‌سازی از مدل­ های ترمودینامیکی UNIQUAC و NRTL استفاده شد. پارامترهای اندرکنش بین­مولکولی به صورت تابعی از وارون دما در نظر گرفته­ شد. این پارامترها با استفاده از بهینه­ سازی یک تابع هدف به دست آمدند. تایع هدف به صورت میانگین مجذور انحراف بین داده­ های تجربی و نتیجه‌های به دست آمده از مدل­ ها در نظر گرفته شد. نتیجه‌های به دست آمده از مدل‌سازی نشان­ دهنده دقت بالای هر دو مدل در تخمین ترکیب درصد اجزا در فازهای گوناگون می­ باشد. انحراف جذر میانگین مربعات برای مدل­ های ترمودینامیکی UNIQUAC و NRTL  به ترتیب برابر 0191/0 و 0112/0 است. همچنین نتیجه‌ها نشان می ­دهد که دی بوتیل ­اتر برای جداسازی الکل ­های سنگین ­تر ضریب توزیع و انتخاب­ پذیری بالاتری دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[2] Wypych G., “Handbook of Solvents”, Chem. Tec. Publishing (2019).
[3] Arce A., Rodríguez H., Rodríguez O., Soto A., (Liquid+ Liquid) Equilibrium of (Dibutyl Ether+ Methanol+ Water) at Different Temperatures, J. Chem. Thermodyn., 37(9): 1007-1012 (2005).
[4] Mosallanejad M.R., Khosravi-Nikou M.R., Shariati A., Separation of Ethanol from N-Decane-Ethanol Mixtures using Imidazolium based Ionic Liquids, J. Chem. Thermodyn., 131: 471-477 (2019).
[6] Belgodere J.A., Revellame E.D., Hernandez R., Holmes W., Collazos L., Bajpai R., Zappi M.E., Liquid-Liquid Equilibria for (Volatile Fatty Acids+ Water+ Alcohol Ethoxylates): Experimental Measurement of Pseudo-Ternary Systems, J. Chem. Thermodyn., 128: 207-214 (2019).
[7] Chen H., Zhang L., Huang Y., Lu J., Zhao Z., Wang X., Isobaric Vapor–Liquid Equilibrium of Three Binary Systems Containing Dimethyl Succinate, Dimethyl Glutarate and Dimethyl Adipate at 2, 5.2 and 8.3 kPa, J. Chem. Thermodyn., 133: 100-110 (2019).
[11] Wang C., Chen Y., Guo J., Cheng K., Phase Equilibria of Ternary and Quaternary Systems Containing Dibutyl Ether with Water at T= 298.15 K, J. Sol. Chem., 45(1): 140-152 (2016).
[13] Fredenslund A., Jones R.L., Prausnitz J.M., Group‐Contribution Estimation of Activity Coefficients in Nonideal Liquid Mixtures, AIChE J., 21(6): 1086-1099 (1975).
[15] Renon H., Prausnitz J.M., Local Compositions in Thermodynamic Excess Functions for Liquid Mixtures, AIChE J., 14(1): 135-144 (1968).
[16] Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., de Azevedo E.G., “Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria”, 3rd ed., Pearson Education (1999).
[17] Seader J.D., Henley E.J., “Separation Process Principles”, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc. (1998).