مقدمه
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 ماننداضافه کردن مواد واسط را 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 ،آزئوتروپ 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 از سیکلو هگزان برای جداسازی کامل اتانول از آب است، که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 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. همه سیکلو هگزان 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
جداسازی مخلوطهای دوتایی یا چند جزئی یکی از چالش‌های اصلی در صنایع شیمیایی است. این جداسازی اغلب با استفاده از روش تقطیر انجام می‌شود که بر اساس اختلاف نقطه جوش اجزای مخلوط استوار است. اما در برخی موارد، مخلوط‌هایی وجود دارند که تشکیل آزئوتروپ می‌دهند. آزئوتروپ مخلوطی است که رفتار ایده‌آلی از خود نشان نمی‌دهد و در نتیجه، با تقطیر ساده قابل جداسازی نیست. این بدان معنی است که ترکیب بخار متصاعد شده از مخلوط، دقیقاً مشابه ترکیب مایع باقی‌مانده است و با ادامه تقطیر، ترکیب مخلوط تغییر نمی‌کند.
مخلوط آب و اتانول یکی از معروف‌ترین نمونه‌های آزئوتروپ است. این دو ماده در یک نسبت خاص، آزئوتروپی با نقطه جوش حداقل تشکیل می‌دهند. به عبارت دیگر، مخلوطی از آب و اتانول با این نسبت، نقطه جوش کمتری نسبت به هر یک از اجزای خالص آن دارد. این ویژگی باعث می‌شود که جداسازی کامل آب و اتانول با تقطیر ساده غیرممکن باشد. در این پروژه فرایند جداسازی آب و اتانول به کمک سیکلو هگزان در یک برج تقطیر آزئوتروپی در نرم افزار اسپن هایسیس شبیه سازی شده است.
جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.