ارائه تعادلات فازی برای سیستمهای مخلوط حاوی متانول

 متانول

ارائه تعادلات فازی برای سیستمهای مخلوط حاوی متانول در صنایع پتروشیمی و نفت بسیار اهمیت دارد. متانول یکی از مهمترین بازدارندههای سیستمهای گازی – هیدرات (اب) است. در واقع یکی از سه ماده شیمیائی پرکاربرد در صنایع شیمیایی است. ماده ای گران و در عین حال سمی میباشد؛ که برای محیط زیست مضر است و نباید بیش از حد مورد نیاز برای اهداف صنعتی وارد چرخه زیست محیطی شود. محاسبه سرعت تزریق این الکل، به تعالات فازی مخلوط اب – متانول – روغن بستگی دارد. اگر در محاسبات ۱۰٪ خطا وجود داشته باشد ممکن است ۵۰٪ خطای مثبت در مقدار متانول مورد نیاز وجود داشته باشد.

 مدل های ارائه شده

سیستمهای شامل متانول دو معادله حالت SPS-SAFT.CPA برای مخلوطهای متانول دار که شامل پیوند هیدروژنی می باشند ارائه شده است || ۵ ]. هر دو معادله حالت ذکر شده رفتاری مشابه برای سیستمهای متانول دار نشان میدهد. پارامترهای مورد نیاز این دو معادله حالت از نتایج دادههای فشار بخار، دانسیته مایع، آنتالپی تبخیر و فاکتور تراکم پذیر حاصل می شود.

برای بررسی متناسب بودن مدل ارائه شده برای تعادلات فازی با سیستمها، باید محتملترین جایگاه (Site) مولکول برای تشکیل پیوند هیدروژنی را تعریف کرد(شکل ۱)؛ و طبق آن بهترین مدل برای سیستم انتخاب شود. در سیستمهای دوتایی هیدروکربن – اب و سیستمهای سه تایی آب – متانول – هیدروکربن و تعادلات مایع – مایع (L-L) برای متانول دو جایگاه (۲B) و سه جایگاه (۳B) تعریف میکنند۶l]. این دو معادله حالت مذکور، به طور رضایت بخشی میتواند تعادل فازی آب – متانول و آلکان – متانول را توصیف کند.

میتوان در مورد ضریب پخش در سیستمهای سهتایی (چند جزئی) آب – متانول – هیدروکربن پیش بینی های قابل تامل انجام داد. اگر بخواهیم رفتار متانول را در سیستمهای چند جزئی با این معادلات حالت پیش بینی کنیم ملاحظه می کنیم که همه محاسبات سیستمهای چند جزئی منحصراً بر مبنای پارامتر برهمکنش دو تایی می باشد. با نتایج حاصله می بینیم که CPA در خیلی از سیستم ها بهتر و عمومی تر از – SPS SAFT میباشد. اگر بخواهیم تا ضریب دوم ویریال در سیستمهای VLE محاسبه کنیم از فرضیه (۳B) متانول بهره می گیریم.

ولی در حالت کلی فرضیه دو جایگاهی (۲B) برای متانول نتایجی بهتر ارائه می دهد. با این حال برای هر دو مدل، بهترین تعادلات فازی وقتی حاصل می شود که دو جایگاه (۲B) برای متانول تعریف شود. در این دو مدل، برای محاسبه تعادلات فازی از دو کمیت: انتالپی تبخیر و فاکتور تراکم پذیری بهره گرفته می شود.