مطالعه تجربي و مدل سازي ترموديناميكي جداسازي تولوئن از هپتان به كمك حلال هاي نقطه اتكتيك عميق

Experimental Study and Thermodynamic Modeling of Separation of Toluene from Heptane by a Deep Eutectic Solvent

نقطه آزئوتروپ يكي از مهمترين محدوديت‌هاي موجود در واحدهاي پتروشيمي مي‌باشد كه مانع جداسازي و خالص سازي مواد و محصولات مختلف مي شود. در اين پژوهش از حلال اتكتيك عميق به عنوان شكننده نقطه آزئوتروپ مخلوط هپتان و تولوئن استفاده شده است. اخيراً حلال هاي اتكتيك عميق به عنوان حلال هاي سبز سازگار با محيط زيست مورد توجه بيشتري واقع شده اند تا بتوانند جايگزين تركيبات آلي فرار شوند. اين حلال‌ها از تركيب يك پذيرنده پيوند هيدروژني و يك دهنده پيوند هيدوژني تشكيل شده اند. در اين پژوهش، حلال‌ها به ترتيب با نسبت 3:1 براي كولين كلرايد و تيواوره تحت عنوان حلال شماره يك، و نسبت 2:1 براي كولين كلرايد و 1و2-پروپانديول تحت عنوان حلال شماره دو ساخته شده اند. به فرآيند جداسازي در دماي 15/298 كلوين و فشار اتمسفريك انجام شده است. همچنين به كمك مدل ترموديناميكي UNIFAC كه يك مدل پيشگو است براي مدلسازي سيستم مايع - مايع سه جزئي فوق استفاده شده است. انحراف ميانگين (RMSD) براي سيستم اول و دوم به ترتيب 38/3 و 99/2 محاسبه شده است.

Azeotropic point is one of the most important limitations in petrochemical units that prevents the separation and purification of various materials and products. In this study, deep eutectic solvents were used as the brittle azeotrope breaker for a mixture of heptane and toluene. Recently, low eutectic solvents have become increasingly popular as environmentally friendly green solvents to replace volatile organic compounds (VOCs). These solvents consist of a combination of a hydrogen bond acceptor (such as choline chloride) and a hydrogen bond donor (such as urea, thiourea, and 1,2-propandiol). In this study, the deep eutectic solvents were synthesized with a ratio of 1:3 for choline chloride and thiourea as solvent number one, and a ratio of 1:2 for choline chloride and 1,2-propandiol as solvent number two, respectively. The separation process was performed at 298.15 K and atmospheric pressure. The predictive UNIFAC model, was used to model the mentioned systems. The mean deviation (RMSD) for the first and second systems were calculated to be 3.38 and 2.99, respectively.