Zastosowanie modeli matematycznych równowag destylacyjnych dla azeotropów ujemnych i dodatnich do projektowania procesów rektyﬁkacji

Sobczak, E.; Ringel, T.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie modeli matematycznych równowag destylacyjnych dla azeotropów ujemnych i dodatnich do projektowania procesów rektyﬁkacji

Autorzy

Sobczak E. , Ringel T.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Application of distillation equilibrium mathematical models in rectification process design for negative and positive azeotropes

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń parametrów określających równowagi destylacyjne dla azeotropów dodatnich i ujemnych w zakresie stężeń składnika bardziej lotnego: x_A ∈[0; a_z] lub [a_z ; 1]. Korzystając z opracowanych własnych modeli dla składnika bardziej lotnego A, wyznaczono modele matematyczne równowag destylacyjnych dla składnika trudno lotnego B w zakresie y_A < x_A . Dla wszystkich układów destylacyjnych dla lotności względnej α i stężenia azeotropu a_z oraz y_A > x_A i dla α’ = 1/α oraz y_B > x_B określono analitycznie liczby półek kolumny rektyﬁkacyjnej. Następnie wyznaczono zależności liczby półek n od lotności względnej α i α’. Obliczenia przeprowadzono dla 149 układów destylacyjnych.

The paper shows calculation results of parameters determining the distillation equilibrium of positive and negative azeotropes in a concentration range of more volatile component: x_Aϵ [0; a_z] or [a_z; 1]. Using the models developed by the authors for the more volatile component A, mathemati cal models of distillation equilibrium for the Iow volatile component В in a range y_A x_A were developed. In all distillation systems for the relatiy volatility α and azeotrope concentration a_z and y_A x_A and for α’=1/α and y_B >x_B, a number of shelves in the rectification column was determined. Then a dependence between the number of shelves n and the relative volatility α and α’ was elaborated. The calculations were performed for 149 distillation systems.

Słowa kluczowe

modele równowag destylacyjnych układy azeotropowe projektowanie rektyfikacji

distillation equilibrium models azeotropic systems rectification design

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

Rocznik

2014

Tom

Nr 3

Strony

176--179

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sobczak E.

Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

autor

Ringel T.

tomek@utp.edu.pl

Katedra Technologii i Aparatury Przemysłu Chemicznego i Spożywczego, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

1. Acosta J., Arce A, Martínez-Ageitos J., Rodil E., Soto A., 2002. Vapor-liquid quilibrium of the ternary system ethyl acetate + hexane + acetone at 101.32 kPa J. Chem. Eng. Data, 47, 849-854. DOI: 10.1021/je0102917
2. Arce A., Rodil E., Soto A., 2000. Experimental determination of the vapor-liquid equi librium at 101.32 kPa of the ternary system 1-butanol + methanol + TAME. J. Chem. Eng. Data, 45, 1112-1115. DOI: 10.1021/je000027y
3. Atik Z., 2007. Experimental isobaric vapor-liquid equilibria of binary mixtures of 2,2,2-trifluoroethanol with benzene or toluene. J. Chem. Eng. Data, 52, 1086-1088. DOI: 10.1021/je700034q
4. Aucejo A., Gabaldón C., Loras S., Marzal R, Sanchotello М., 2003. Phase equilibria in the binary and ternary systems composed of diethyl ketone, 2-pentanone, and 3-pentanol at 101.3 kPa. J. Chem. Eng. Data, 48, 1128-1131. DOI: 10.1021/je025651k
5. Aucejo A., Loras S., Muῆoz R, 1997. Phase equilibria and multiple azeotropy in the associating system methanol + diethylamine. J. Chem. Eng. Data, 42, 1201-1207. DOI: 10.1021/je970115r
6. Cai J., Cui X., Zhang Y, Li R., Feng Т., 2011. Vapor-liquid equilibrium and liquid-liquid equilibrium of methyl acetate + methanol + 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate. J. Chem. Eng. Data, 56,282-287. DOI: 10.102 l/je100932m
7. Ciborowski J., 1976. Inżynieria chemiczna. Inżynieria procesowa. WNT, Warszawa
8. Cui W., Zhu J., Liu W., Wu B., Chen K., 2008. Isobaric vapor-liquid equilibria for binary systems of acetone + isopropenyl acetate, 2-butanone + isopropenyl acetate, and isopropenyl acetate + acetylacetone at 101.3 kPa J. Chem. Eng. Data, 53, 503-507. DOI: 10.1021/je700605t
9. de Haan AB., 1996. Vapor-liquid equilibria and excess enthalpies for binary mixtures of acrylonitrile with hexane, cyclohexane, benzene, toluene, 2-butanone, and ac-etonitrile. J. Chem. Eng. Data, 41, 1155-1159. DOI: 10.1021/je960139i
10. Dejoz A., González-Alfaro V., Llopis F.J., Miguel P.J., Vázquez M.I., 1999. Vapor-liquid equilibrium of binary mixtures of tetrachloroethylene with 1-pentanol, 3-methyl-1- butanol, and 2-methyl- 1-butanol. J. Chem. Eng. Data, 44, 286-290. DOI: 10.1021/je980170f
11. Gili B.K., Rattan V.K., Kapoor S., 2008. experimental isobaric vapor-liquid equilibrium data for binary mixtures of cyclic ethers with (1-methylethyl)benzene. J. Chem. Eng. Data, 53, 2041-2043. DOI: 10.1021/je800087p
12. Gili B.K., Rattan V.K., Kapoor S., 2009. Vapor-liquid equilibrium data for n-methylacetamide and n,n-dimethylacetamide with cumene at 97.3 kPa J. Chem. Eng. Data, 54, 1175-1178. DOI: 10.1021/je800481n
13. Gomez-Marigliano A.C., Arce A., Rodil E., Soto A., 2010. Isobaric vapor-liquid equi-libria at 101.32 kPa and densities, speeds of sound, and refractive indices at 298.15 К for MTBE or DIPE or TAME + 1-propanol binary systems. J. Chem. Eng. Data, 55, 92-97. DOI: 10.1021/je900274n
14. Graczová E., Steltenpohl, P, 2008. Vapor-liquid equilibria of binary systems comprising 1-chloro-2-ethylhexane and 2-ethyl-l-hexanol. J. Chem. Eng. Data, 53, 2475-2478. DOI: 10.1021/je8001249
15. Kapoor S., Gill B.K., Rattan V.K., 2008. Isobaric vapor-liquid equilibrium of binary mixture of methyl acetate with isopropylbenzene at 97.3 kPa Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 47, 37-40
16. KDB - Korean Thermophysical Properties Data Bank. Binary Vapor-Liquid Eąuilibrium Data (01.2013): http://www.cheric.org/research/kdb/
17. Loras S., Aucejo A., Montón J.B., Wisniak J., Segura H., 2002. Phase equilibria for 1.1.1.2.3.4.4.5.5.5-decafluoropentane + 2-methylfuran, 2-methylfuran + охоіапе, and 1.1.1.2.3.4.4.5.5.5-decafluoropentane + 2-methylfuran + охоlanе at 35 kPa J. Chem. Eng. Data, 47, 1256-1262 DOI: 10.1021/je0255325
18. Martínez-Soria V., Peῆa M.P., Montón J.B., 1999. Vapor-liquid equilibria for the binary systems isobutyl alcohol + toluene, + isooctane, and + methylcyclohexane at 101.3 kPa. J. Chem. Eng. Data, 44, 608-612. DOI: 10.1021/je980237z
19. Mejía A., Segura H., Cartes М., 2010. Vapor-liquid equilibria and interfacial tensions of the system ethanol + 2-methoxy-2-methylpropane. J. Chem. Eng. Data, 55, 428-434. DOI: 10.1021/je9004068
20. Moniek J. A., Allen H.D., Marlies C. J., 1946. Vapor-liquid equilibrium data for fatty acids and fatty methyl esters at Iow pressures. J. Am. Oil Chem. Soc., 23, 177-182. DOI: 10.1007/BF02545630
21. Orchillés А.V, Miguel P.J., Vercher E., Martínez-Andreu A., 2007. Ionie liquids as entrainers in extractive distillation: isobaric vapor-liquid equilibria for acetone + methanol + 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate. J. Chem. Eng. Data, 52,141-147. DOI: 10.1021/je0603170
22. Pereiro A.B., Rodríguez A., Canosa J., Tojo J., 2005. Measurement of the isobaric ѵарогliquid equilibria of dimethyl carbonate with acetone, 2-butanone, and 2-pentanone at 101.3 kPa and density and speed of sound at 298.15 K. J. Chem. Eng. Data, 50, 481-486. DOI: 10.1021/je0497000
23. Rattan VK., Gili B.K., Kapoor S., 2008. Isobaric vaporliquid equilibrium data for binary mixture of 2-methyltetrahydrofuran and cumene. Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology, 42, 41-44
24. Serwiński М., 1982. Zasady inżynierii chemicznej i procesowej. WNT, Warszawa.
25. Sobczak E., Ringel Т., 2013. Opracowanie matematycznych modeli układów azeotropowych dodatnich i ujemnych oraz wykorzystanie ich do projektowania procesów destylacji. Inż. Ap. Chem., 23, nr 1, 11-13
26. Sobczak E., Ringel Т., Kasprzak J., 2010. Matematyczny model równowagi destylacyjnej i jego zastosowanie do projektowania procesów destylacji i rektyfikacji. Inż. Ap. Chem., 49, nr 1,99-100
27. Thiede S. Horstmann S., Gmehling J., 2010. Vapor-liquid equilibrium data, excess enthalpy data, and azeotropic data for the binary system dibutyl ether + o-xylene. J. Chem. Eng. Data, 55,3155-3159. DOI: 10.102l/je100019r
28. Vercher E., Rojo F.J., Martínez-Andreu A., 1999. Isobaric vapor-liquid equilibria for 1-propanol + water + calcium nitrate. J. Chem. Eng. Data, 44, 1216-1221. DOI: 10.1021/je990069q
29. Vijayaraghavan S.V., Deshpande P.K., Kuloor N.R, 1967. Vapor-liquid equilibrium data for the systems diisopropyl ether-n-heptane and diisopropyl ether-carbontetrachloride at medium pressures. J. Chem. Eng. Data, 12(1), 15-17. DOI: 10.1021/je60032a005
30. Zhang X., Zuo J., Jian Ch., 2010. Experimental isobaric vapor-liquid equilibrium for binary systems of ethyl methyl carbonate + methanol, + ethanol, + dimethyl carbonate, or + diethyl carbonate at 101.3 kPa J. Chem. Eng. Data, 55, 4896-4902. DOI: 10.1021/jel00494z

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-3bf3a8ea-b00e-48a5-8dd1-6dd4cd81b7f0