Kloroform/metanol Azeotropik Karışımı İçin Basınç Değiştirmeli Ve Ekstraktif Distilasyon Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Abstract

Ekstraktif distilasyon ve basınç değiştirmeli distilasyon ikili homojen azeotrop karışımları ayırmada en sık kullanılan yöntemlerdendir. Ekstraktif distilasyon yönteminin kullanılabilmesi için ygun bir çözücü bulunmalıdır. Azeotrop bileşimi basınç değişimi ile önemli derecede değişiyorsa basınç değiştirmeli distilasyon yöntemi uygundur. Bu çalışmada ilaç ve biyoteknoloji endüstrilerinin organik atığı olan klorofrom/metanol ikili karışımının ekstraktif ve basınç değiştirmeli yöntemler için yatışkın hal tasarımları ve ekonomik analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Klorofrom/metanol ikili karışımı 1 atm basınçta, 327 K sıcaklıkta molar olarak % 66 kloroform bileşminde azeotrop oluşturmaktadır. 10 atm basınçta ise azeotrop bileşimi 405.6 K sıcaklıkta molar olarak % 41.5 kloroformdur. Buna göre basınç ile azeotropik bileşim oldukça değiştiği için basınç değiştirmeli distilasyon yöntemi kullanılabilir. Ekstraktif distilasyonda 1-Propanol uygun çözücü olarak kullanılmıştır. Ürün saflıkları %99.5 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında basınç değiştirmeli distilasyonun, ekstraktif distilasyondan ekonomik olduğu görülmüştür.

Extractive distillation and pressure swing distillation are two of the most common methods for separating a binary homogeneous azeotrope. When a suitable solvent can be found, extractive distillation is effective. If the composition of the azeotrope changes significantly with pressure, pressure swing method is effective. This study compares steady state designs and economics of these two methods for separation of chloroform/methanol binary system which is an organic waste of pharmaceutical and biotechnology industries. The binary mixture exhibits a minimum boiling azeotrope with 66 mol % chloroform at 327 K and 1 atm. At 10 atm azeotrope composition is 41.5 mol % chloroform at 405.6 K, so pressure swing method is feasible. 1-Propanol is the suitable solvent for extractive distillation method. Purities are set 99.5% for two of the products. Pressure swing distillation method is found to be much more economical when compared by total annual cost results.