توضیحات
تقطیر ناپیوسته یکی از روش های رایج در امر جداسازی مخلوطها بشمار می رود. اما جداسازی مخلوطهای آزئوتروپیک به روش های معمول امکانپذیر نیست. بدین منظور بایستی روشهای مختلف دیگری مانند اضافه کردن مواد واسط را میتوان بکار برد. که این امر موجب تغییر خواص ترمودینامیکی و تغییر موقعیت نقاط آزئوتروپ و یا حذف آنها می شود.
تقطیر آزئوتروپیک
از این روش تقطیر معمولا در مواردی که نقطه جوش اجزاء مخلوط بهم نزدیک باشند استفاده می‌شود. جداسازی مخلوط اولیه ، با افزایش یک حلال خاص که با یکی از اجزای کلیدی ، آزئوتوپ تشکیل می‌دهد امکانپذیر است. آزئوتروپ محصول تقطیر یا ته مانده را از ستون تشکیل می‌دهد. و بعد حلال و جزء کلیدی را از هم جدا می‌کند. اغلب ، ماده افزوده شده آزئوتروپی با نقطه جوش پایین تشکیل می‌دهد که به آن شکننده آزئوتروپ می‌گویند. آزئوتروپ اغلب شامل اجزای خوراک است. اما نسبت اجزای کلیدی به سایر اجزای خوراک خیلی متفاوت بوده و بیشتر است.
مثالی از تقطیر آزئوتروپی استفاده ازبنزن برای جداسازی کامل اتانول از آب است. که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 6/95% وزنی الکل را تشکیل می‌دهد. مخلوط آب- الکل با 95% وزنی الکل به ستون تقطیر آزئوتروپی افزوده می‌شود و جریان جریان غنی از بنزن از قسمت فوقانی وارد می‌شود. محصول ته مانده الکل تقریبا خالص است وبخار بالایی یک آزئوتروپی سه‌گانه است. این بخار مایع شده، به دو فاز تقسیم می‌شود. لایه آلی برگشت داده شده، لایه آلی به ستون بازیافت بنزن فرستاده می‌شود. همه بنزن و مقدار الکل در بخار بالایی گرفته شده، به ستون اول روانه می‌شوند. جریان انتهایی در ستون سوم تقطیر می‌شود تا آب خالص و مقداری آزئوتروپ دوگانه از آن بدست آید.
شبیه سازی برج تقطیر آزئوتروپیک برای جداسازی آب و اتانول
در این پروژه به بررسی روشهای جداسازی مخلوط های چند جزئی که تشکیل ازئوتروپ می دهند، پرداخته شده است. این روشها شامل استفاده از دو برج تقطیر در فشارهای متفاوت و نیز استفاده از یک ماده خارج کننده جهت رسیدن به خلوص بالاتر از نقطه آزئوتروپ می باشد. روش اول برای مخلوط هایی که ترکیب نقطه آزئوتروپ آنها حساس به فشار است به کار می رود. در صورتیکه ترکیب نقطه آزئوتروپ با فشار تغییر محسوسی نداشته باشد. از روش دوم استفاده می شود. سیستم مورد مطالعه اتانول، آب و بنزن است . اتانول و آب در ترکیب 96% وزنی اتانول تشکیل آزئوتروپ می دهند و بنزن به عنوان خارج کننده جهت جداسازی اتانول تا 99/99% به کار می رود. جهت شیه سازی این واحد جداسازی ، از نرم افزار Aspen Plus در حالت پایدار استفاده شده است.
شکل زیر پی اف دی فرایند که شبیه سازی با استفاده از آن انجام شده است را نشان می دهد.
در این پروژه شبیه سازی برج تقطیر آزئوتروپیک آب-اتانول-بنزن با معادله حالت NRTL، UNIQUAC و معادله حالت تعمیم یافته با رگراسیون داده ها در نرم افزار اسپن پلاس انجام شده است. و علاوه بر فایل های شبیه سازی دارای گزارش کامل و فیلم آموزشی نیز می باشد. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.