شبیه سازی بازیابی اتانول مورد استفاده در فرایند تولید CMC

تولید کربوکسی متیل سلولز از منابع سلولزی یکی از فرایندهای رایج در صنعت است که به اتانول با خلوص بالاتر از ۹۹ درصد جرمی نیاز دارد. محصولات جانبی این فرایند، نمک و آب است که همراه با اتانول مصرف شده در فرایند تولید است. برای بازیابی اتانول، به دلیل وجود نقطه آزئوتروپ برای ترکیب آب و اتانول در دمای ۲/۷۸ درجه سانتی گراد و درصد جرمی ۶۳/۹۵ برای اتانول و ۳۷/۴ برای آب، استفاده از تقطیر معمولی برای رسیدن به خلوص بالاتر از این مقدار برای اتانول چاره ساز نیست. هدف از این کار، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل یک فرآیند تقطیر استخراجی برای آبگیری از اتانول توسط اتیلن گلیکول به عنوان حلال، بهینه سازی فرایند و مقایسه اقتصادی آن با کارهای انجام شده به این روش است. این کار با نرم افزار اسپن پلاس نسخه ۱۲ صورت گرفت. محاسبه ضرایب فعالیت مورد استفاده برای توصیف تعادل مایع - بخار سیستم اتانول - آب - اتیلن گلیکول با معادله NRTL انجام و با داده های تجربی اعتبارسنجی شد. در این فرایند از دو ستون تقطیر استفاده شد که یکی از آن ها برای بازیابی اتانول و دیگری برای بازیابی اتیلن گلیکول مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش آنالیز حساسیت مشاهده شد که برای رسیدن به خلوص بالای ۹۹ درصد جرمی برای اتانول، به یک ستون تقطیر دارای ۲۰ عدد سینی از نوع کلاهکی حباب دار، محل ورود خوراک و حلال به ترتیب سینی ۱۲ ام و ۴ ام، نسبت جریان بازگشتی ۶/۰ و نسبت جرمی حلال به خوراک ۵/۰، مورد نیاز است. در انتها بعد از بررسی اثر فاصله بین سینی ها، مشخص گردید که فرایند حاضر از نظر مصرف انرژی و هزینه حلال، در مقایسه با شبیه سازی های انجام شده به روش تقطیر استخراجی برتری دارد.

کلیدواژه ها:

کربوکسی متیل سلولز ، اتانول ، بازیابی حلال ، روش های جداسازی ، ستون تقطیر ، اسپن پلاس.