مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

جدا‌سازی اتیل استات از آب از طریق تراوش تبخیری با استفاده از غشای پایه سیلیکونی جدید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکدگان علوم و فناوری های میان رشته ای. دانشکده مهندسی علوم زیستی. دانشگاه تهران
2 دانشکدگان علوم و فناوری های میان رشته ای، دانشکده مهندسی علوم زیستی، دانشگاه تهران
3 دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز- دانشگاه علم و صنعت ایران
10.22034/ijche.2025.512294.1510
چکیده
در این مطالعه، عملکرد غشای پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS) با نام تجاری ELASTOSIL® RT 601 A/B برای جداسازی اتیل استات از آب در فرایند تراوش تبخیری بررسی شد. این غشا به دلیل شباهت ساختاری با PDMS و خواص آب‌گریزی مطلوب، همراه با قیمت پایین‌تر و دسترسی آسان، به عنوان گزینه بهینه انتخاب گردید. ارزیابی غشا با استفاده از فن‌های FTIR، FESEM و اندازه‌گیری زاویه تماس آب انجام شد. آزمایش‌های تراوش تبخیری در محدوده دمایی ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد و غلظت خوراک ۵ تا ۱۵ درصد وزنی اتیل استات تحت فشار خلأ ۲۰۰ میلی بار انجام گرفت. نتایج نشان داد که در غلظت ۵ درصد وزنی و دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد، غشا به شار کلی ۷۳/۰ کیلوگرم بر مترمربع ساعت و گزینشگری ۲/۳۳ دست یافت. افزایش دما تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد، شار عبوری را تقریباً دو برابر کرد، اما گزینشگری ۲۰ درصد کاهش یافت. همچنین، افزایش غلظت خوراک به ۱۵ درصد وزنی، شار را دو برابر نمود، اما گزینشگری ۴۰ درصد افت کرد. این پژوهش نشان می‌دهد که غشای ELASTOSIL® RT 601 A/B به دلیل کارایی بالا، هزینه کمتر و دسترسی آسان، گزینه مناسبی برای جداسازی اتیل استات از آب در شرایط عملیاتی مختلف است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Separation of ethyl acetate from Water via Pervaporation Using a novel Silicone-based Membrane

نویسندگان English

Donya Sadeghi Fateh 1
Ali Poorkhalil 2
Hasan Farrokhzad 3
1 Faculty of Life Science Engineering, College of Interdisciplinary Science and Technology, University of Tehran, PO Box 14395-1561, Tehran, Iran
2 Faculty of Life Science Engineering, College of Interdisciplinary Science and Technology, University of Tehran, PO Box 14395-1561, Tehran, Iran
3 School of Chemical Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده English

This study investigated the performance of a polydimethylsiloxane (PDMS) membrane, commercially known as ELASTOSIL® RT 601 A/B, for separating ethyl acetate from water via pervaporation. The membrane was selected due to its structural similarity to PDMS, excellent hydrophobicity, lower cost, and wider availability. Characterization techniques such as FTIR, FESEM, and water contact angle measurements were employed to evaluate the membrane. Pervaporation experiments were conducted at temperatures ranging from 30 to 50°C and feed concentrations of 5 to 15 wt% ethyl acetate under a vacuum pressure of 200 mbar. The results demonstrated that at 5 wt% feed concentration and 30°C, the membrane achieved a total flux of 0.73 kg/m²·h and a selectivity of 33.2. Increasing the temperature to 50°C nearly doubled the permeate flux but reduced selectivity by 20%. Similarly, raising the feed concentration to 15 wt% doubled the flux but decreased selectivity by 40%. The study highlights the efficacy of ELASTOSIL® RT 601 A/B as a cost-effective and accessible membrane for ethyl acetate-water separation under varying operational conditions.

کلیدواژه‌ها English

Pervaporation
PDMS
Ethyl acetate
Silicone
Sepration
Membrane

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 21 تیر 1404