Oczyszczanie ścieków technologicznych z kwasu octowego metodą destylacji reaktywnej - modelowanie kinetyki reakcji estryfikacji

Hehlmann, J.; Sobecki, M.; Gądek, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Oczyszczanie ścieków technologicznych z kwasu octowego metodą destylacji reaktywnej - modelowanie kinetyki reakcji estryfikacji

Autorzy

Hehlmann J. , Sobecki M. , Gądek M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Technological wastewater treatment from acetic acid by reactive distillation - esterification reaction kinetics modelling

Języki publikacji

Abstrakty

Zainteresowanie ochroną środowiska leży u podstaw zrównoważonej gospodarki światowej. Koncepcja wytrzymałości światowego systemu ekologicznego opiera się na dwóch podstawowych pojęciach: potrzeby i ograniczenia. W myśl tej tezy prowadzone są poszukiwania nowych "ekologicznych" technologii oraz metod modernizacji już istniejących. Destylacja reaktywna jest jednym z tych innowacyjnych trendów. Pomimo faktu, że w przemyśle chemicznym idea tworzenia procesów hybrydowych nie stanowi novum, to jednak dopiero na przestrzeni ostatnich lat, wskutek wzrostu popytu na dodatki do benzyn bezołowiowych, proces destylacji reaktywnej zaczął cieszyć się zainteresowaniem. W roku 1984 koncern Eastman Kodak Chemicals wykorzystując destylację reaktywną rozpoczął produkcję MTBE na skalę przemysłową. Kombinację dziewięciu kolumn destylacyjnych i reaktora zastąpiono jedną kolumną reaktywną [1, 2].

The paper presents possibilities of reactive distillation column application in recovery of acetic acid from waste water and industrial streams. Reaction zone of RD column is equipped with hybrid structural plate. This is new apparatus solution for reactive separation process. There was investigated kinetics of esterification in diluted water solution. Experimental conversion was compared with modeling in process simulator using pseudo homogenous and heterogenous kinetics equation. Hybrid structural plate (Fig. 1b) is a solution that allows to perform the esterification reaction of acetic acid using methanol. The study aimed at mapping the process conditions used in the plate column used in RD column. Satisfying (ca. 50%) conversion rate of 99.5% acetic acid was obtained. The reaction in aqueous solution runs slower, due to the diluted streams of reagents, shift of the equilibrium of reaction and limited use of catalyst accumulated in the perforated container. Presented construction solution, with some modifications, is the subject of the patent application being developed [15]. Esterification of concentrated solutions of acetic acid in plate devices can be described with a heterogeneous model, and diluted with pseudohomogenic model. Mass transport, assuming ideal mixing in the heterogeneous system is very complicated and seems to have a slightly different mechanism for three-phase system (vapour/liquid/solid) in the reactive column with plates working on the idea barbotage than catalytic structural fills. Application of kinetic equations from pseudohomogenic or heterogeneous models is correct for the RD column equipped with only the dumped or structural fill of KATAPAK type [14], working under the streamlined regime.

Słowa kluczowe

ścieki technologiczne destylacja reaktywna estryfikacja

wastewater technology reactive distillation esterification

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2011

Tom

Tom 13

Strony

859--874

Opis fizyczny

Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hehlmann J.

autor

Sobecki M.

autor

Gądek M.

Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

1. Stichlmair J., Frey T.: Chem. Eng. & Tech., 1999, 22, 95÷103.
2. Hehlmann J., Gądek M.: Ap. i Inż. Chem., 2009, 3, 138÷145.
3. Kirck-Othmer Encyklopedia of Chemical technology, NY 1991, 124÷178
4. http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/pubs/acetic-acid.pdf-karta charakterystyki, 20.10.2010.
5. Neumann R., Sasson Y.: Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 1984, 23, 654÷659.
6. Sing, Sanjay M., Mahajani M.: Ind. Eng. Chem. Res., 45, 2017÷2025. 2006.
7. Rameshwa S.H., Nitin V., Yogesh S., Sanjay M.: Int. J. of Chem. Reactor Eng. 2004, 2, R1.
8. Shulman L., Molstad M.: Ind. Eng. Chem., 1950, 42, 1058-1070
9. Finch R., van Winkle M.: Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 1964, 3, 106–6.
10. Katalog Tridelta Siperm- www.tridelta.pl (20.10.2010).
11. Pöpken T., Goetze L., Gemhling J.: Ind. Eng. Chem. Res., 2000, 39 (7), 2601÷2611.
12. Xu Z.P., Chuang T.K.: The Can. J. of Chem. Eng., 1996, 74, 493÷500.
13. Song W., Venimadhavan G., Manning J.M., Malone M.F., Doherty M.F.: Ind. Eng. Chem. Res., 1998, 37, 1917÷1928.
14. Popken T., Steinigeweg S., Gmheling J.: Ind. Eng. Chem. Res., 2001, 40, 1566÷1574.
15. Prowadzenie destylacji reaktywnej z wykorzystaniem hybrydowej półki porowatej, Zgłoszenie patentowe Politechniki Śląskiej, 2011
16. Sposób I układ do prowadzenia destylacji reaktywnej w układzie kolumnowym z wykorzystaniem reaktywnego wypełnienia komórkowego, Zgłoszenie patentowe Politechniki Śląskiej, 2011
17. Pikoń J., Hehlmann J.: Wymiennik masy z wypełnieniem komórkowym, Patent RP nr 101424, USA Patent 4290980.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPWR-0002-0052