Narzędzia help

Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
cannonical link button

http://yadda.icm.edu.pl:80/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-2987e99e-d175-4de9-9b98-87cef125cc4e

Czasopismo

Ecological Chemistry and Engineering. S

Tytuł artykułu

Ethanol recovery from low-concentration aqueous solutions using membrane contactors with ionic liquids

Autorzy Snochowska, K.  Tylman, M.  Kamiński, W. 
Treść / Zawartość http://content.sciendo.com/view/journals/eces/eces-overview.xml
Warianty tytułu
PL Odzyskiwanie etanolu z niskostężonych roztworów wodnych z użyciem kontaktorów membranowych i cieczy jonowej
Języki publikacji EN
Abstrakty
EN Recovery of alcohols from diluted aqueous solutions is highly energy-intensive. In order to reduce the costs of concentration of alcohols, membrane processes (including membrane extraction) are used. This paper reports the results of ethanol concentration from diluted aqueous solutions using a hollow fiber membrane contactor with ionic liquid. The studies were performed using a contactor with microporous hollow fiber membranes. The membrane creates a barrier between the feed and extracting solvent, also providing a large mass transfer area. In the process, selected ionic liquid presenting different selectivity towards ethanol was used as extractant. The experiments were performed with feed concentrations of ethanol ranging from 1 to 5 wt.% and various feed flow rates ranging from 1 to 8 dm3/h.
PL Odzyskiwanie alkoholu z rozcieńczonych roztworów wodnych jest procesem wysoko energochłonnym. W celu obniżenia kosztów do zatężania rozcieńczonych roztworów alkoholi wykorzystuje się procesy membranowe, między innymi ekstrakcję membranową. W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zatężania rozcieńczonych wodnych roztworów etanolu w kontaktorze membranowym z zastosowaniem cieczy jonowej. W przeprowadzonych eksperymentach wykorzystano kontaktor membranowy z mikroporowatymi membranami kapilarnymi stanowiącymi barierę między roztworem surowym a ekstrahentem i jednocześnie zapewniającymi dużą powierzchnię wymiany masy. W procesie jako ekstrahenta użyto cieczy jonowej wykazującej selektywność w stosunku do etanolu. Omówiono wyniki badań procesu zatężania roztworów etanolu o stężeniach 1 do 5% masowych i natężeniach przepływu nadawy zmienianych w zakresie od 1 do 8 dm3/h.
Słowa kluczowe
PL kontaktor membranowy   ciecz jonowa   ekstrakcja membranowa  
EN membrane contactor   ionic liquid   membrane extraction  
Wydawca Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
Czasopismo Ecological Chemistry and Engineering. S
Rocznik 2015
Tom Vol. 22, nr 4
Strony 565--575
Opis fizyczny Bibliogr. 28 poz., wykr., rys., tab.
Twórcy
autor Snochowska, K.
  • Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 213, 90-924 Lodz, Poland, phone +48 42 631 37 92, karina.snochowska@gmail.com
autor Tylman, M.
  • Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 213, 90-924 Lodz, Poland, phone +48 42 631 37 92
autor Kamiński, W.
  • Faculty of Process and Environmental Engineering, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 213, 90-924 Lodz, Poland, phone +48 42 631 37 92
Bibliografia
[1] Yang M, Cussler E. Designing hollow-fiber contactors. AIChE J. 2004;32:1910-1916. DOI: 10.1002/aic.690321117.
[2] Gabelman A, Hwang S. Hollow fiber membrane contactors. J Membr Sci. 1999;159:61-106. DOI: 10.1016/S0376-7388(99)00040-X.
[3] Kreulen H, Versteeg GF, Smolders CA, Swaaij WPM van. Microporous hollow fibre membrane modules as gas-liquid, Part 1. Physical mass transfer in highly viscous liquids. J Membr Sci. 1993;78:197-216. DOI: 10.1016/0376-7388(93)80001-E.
[4] Drioli E., Curcio E. Membrane engineering for process intensification: a perspective. J Chem Technol Biotechnol B. 2007;82:223-227. DOI: 10.1002/jctb.1650.
[5] Wickramansinghe SR, Semmens MJ, Cussler EL. Mass transfer in various hollow fiber geometries. J Membr Sci. 1992;69:235-250. DOI: 10.1016/0376-7388(92)80042-I.
[6] Mansourizadeh A, Ismail A. Hollow fiber gas-liquid membrane contactors for acid gas capture: A review. J Hazard Mater. 2009;171:38-5. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.026.
[7] De Montigny D, Tontiwachwuthikul P. Comparing the absorption performance of packed columns and membrane contactors. Ind Eng Chem Res. 2005;44:5726-5732. DOI: 10.1021/ie040264k.
[8] Simons K, Nijmeijer K, Wessling M. Gas-liquid membrane contactors for CO2 removal. J Membr Sci. 2009;340:214-220. DOI: 10.1016/j.memsci.2009.05.035.
[9] Drioli E, Curcio E. State of the art and recent progresses in membrane contactors. Chem Eng Res Design. 2005;83:23-23. DOI: 10.1205/cherd.04203.
[10] Drioli E, Curcio E. Membrane distillation and related operations - A review. Sep Purif Rev B. 2005;34:35-86. DOI:10.1081/SPM-200054951.
[11] Drioli E, Criscuoli A, Curcio E. Membrane Contactors: Fundamentals, Applications and Potentialities. Membr Sci Technol Ser. Volume 11, Chapter 11, Amsterdam: Elsevier B.V.; 2006.
[12] Noble R, Gin D. Perspective on ionic liquids and ionic liquid membranes J Membr Sci. 2011;369:1-4. DOI: 10.1016/j.memsci.2010.11.075.
[13] Dhanalakshmi J, Sai PST, Balakrishnan AR. Study of ionic liquids as entrainers for the separation of methyl acetate-methanol and ethyl acetate-ethanol systems using the COSMO-RS model. Ind Eng Chem Res. 2013;52:16396-16405. DOI: 10.1021/ie402854k.
[14] Han D, Ho Row KH. Recent applications of ionic liquids in separation technology. Molecules. 2010;15:2405-2426. DOI:10.3390/molecules15042405.
[15] Pereiro AB, Araujo JMM, Esperanca JMSS, Marrucho IM, Rebelo LPN. Ionic liquids in separations of azeotropic systems - a review. J Chem Thermodyn. 2012;46:2-28. DOI: 10.1016/j.jct.2011.05.026.
[16] Meindersma GW, Quijada-Maldonado E, Aelmans TAM, Hernandez JPG, de Haan AB. Ionic liquids in extractive distillation of ethanol/water: from laboratory to pilot plant. Ionic Liquids: Science and Applications. ACS Symposium Series. 2012;1117:239-257. DOI: 10.1021/bk-2012-1117.ch011.
[17] Albo J, Luis P, Irabien A. Absorption of coal combustion flue gases in ionic liquids using different membrane contactors. Desalin Water Treat. 2011;27:54-59. DOI: 10/5004/dwt.2011.2050.
[18] Luis P, Garea A, Irabien A. Zero solvent emission process for sulfur dioxide recovery using a membrane contactor and ionic liquids. J Membr Sci. 2009;330:80-89. DOI: 10.1016/j.memsci.2008.12.046.
[19] Won J, Kim DB, Kang YS, Choi DK, Kim HS, Kim CK et al. An ab initio study of ionic liquid silver complexes as carriers in facilitated olefin transport membranes. J Membr Sci. 2005;260:37-44. DOI: 10.1016/j.memsci.2005.03.040.
[20] Ortiz A, Gorri D, Irabien A, Ortiz I. Separation of propylene/propane mixtures using Ag+-RTIL solutions. Evaluation and comparison of the performance of gas-liquid contactors. J Membr Sci. 2010;360:130-141. DOI: 10.1016/j.memsci.2010.05.013.
[21] Pereiro A, Rodriguez A. Azeotrope-breaking using [BMIM] [MeSO4] ionic liquid in an extraction column. Separat Purif Technol. 2008;62:733-738. DOI: 10.1016/j.seppur.2008.03.015.
[22] Pereiro A, Rodriguez A. Separation of ethanol-heptane azeotropic mixtures by solvent extraction with an ionic liquid. Ind Eng Chem Res. 2009;48:1579-1585. DOI: 10.1021/ie8011769.
[23] Calvar N, Gonzalez B, Gomez E, Dominguez A. Vapor-liquid equilibria for the ternary system ethanol + water + 1-butyl-3-methylimidazolium methyl sulfate and the corresponding binary systems at 101.3 kPa. J Chem Eng Data. 2009;54:1004-1008. DOI: 10.1021/je800828y.
[24] Kaminski W, Tomczak E, Gorak A. Biobutanol - production and purification methods. Ecol Chem Eng S. 2011;18:31-37.
[25] Kubiczek A, Kaminski W. Ionic liquids for the extraction of n-butanol from aqueous solutions. Ecol Chem Eng A. 2013;20:77-87. DOI: 10.2428/ecea.2013.20(01)009.
[26] Lee SY, Park JH, Jang SH, Nielsen LK, Kim J, Jung KS. Fermentative butanol production by Clostridia. Biotechnol Bioeng. 2008;101:209-228. DOI: 10.1002/bit.22003.
[27] Fadeev AG, Meagher MM. Opportunities for ionic liquids in recovery of biofuels. Chem Commun. 2001;3:295-296. DOI: 10.1039/b006102f.
[28] Domanska U, Krolikowski M. Extraction of butan-1-ol from water with ionic liquids at T = 308.15 K. J Chem Thermodyn. 2012;53:108-113. DOI: 10.1016/j.jct.2012.04.017.
Kolekcja BazTech
Identyfikator YADDA bwmeta1.element.baztech-2987e99e-d175-4de9-9b98-87cef125cc4e
Identyfikatory
DOI 10.1515/eces-2015-0033