مجید محدثی

جداسازی کربوکسیلیک اسیدها از محلول های رقیق یکی از عملیات مهم در بسیاری از فرآیندهای صنعتی است. پروپیونیک اسید یکی از کربوکسیلیک اسیدهای مهم است که استخراج آن از محلول آبی دارای اهمیت اقتصادی و زیست محیطی است. در این مطالعه، داده های تجربی تعادل مایع – مایع سیستم های سه جزئی (آب + پروپیونیک اسید + الکل های حلقوی (سیکلوپنتانول و سیکلوهگزانول)) در دماهای 303.2، 313.2 و 323.2 کلوین به دست آمده است. برای تعیین منحنی باینودال در هر دو سیستم از روش تیتراسیون نقطه ابری شدن استفاده شده است. نتایج حاصل رفتار فازی نوع یک را برای هردو سیستم نشان می دهد. اعتبار و هماهنگی داده های منحنی باینودال با معادلات اتمر-توبیاس، هند و بچمن تأییدشده است. مدل های ترمودینامیکی NRTL و UNIQUAC برای این سیستم ها با نرم افزار متلب کد نویسی شده و پارامترهای برهم کنش دوتایی بین اجزاء تعیین شده اند. مقادیر RMSD کلی برای مدل های NRTL و UNIQUAC برای حلال سیکلوپنتانول به ترتیب 0.0107 و 0.0057 و در حلال سیکلوهگزانول به ترتیب 0.0108 و 0.0076 حاصل شده است که نشان می دهد مدل UNIQUAC در هر دو حلال قابلیت بهتری برای برازش داده های تجربی دارد. آزمایش های تعیین خطوط بست با نرم افزار طراحی آزمایش دیزاین اکسپرت و روش باکس بنکن طراحی و انجام شده اند. مقادیر فاکتور انتخاب پذیری برای هر دو حلال بزرگ تر از یک حاصل شده که توانایی حلال ها را در استخراج پروپیونیک اسید نشان می دهد. اثر پارامترهای دما (303.2 تا 323.2 کلوین)، نسبت حلال به خوراک (0.33 تا 0.67) و درصد اسید نسبت به آب (20 تا 40 درصد) بر روی این سیستم ها موردبررسی قرارگرفته است. در هر دو سیستم افزایش دما، نسبت حلال به خوراک و درصد اسید نسبت به آب سبب کاهش فاکتور انتخاب پذیری شده است. با بهینه سازی شرایط آزمایش توسط نرم افزار طراحی آزمایش، برای هر دو حلال شرایط دمای 303.2 کلوین، نسبت حلال به خوراک 0.33 و درصد اسید نسبت به آب 40 درصد تعیین شده است.