반응성 증류
Reactive distillation반응성 증류(reactive greposition)는 화학원자로가 역시 정지상태인 과정이다. 제품을 반응 혼합물에서 분리하는 것은 에너지와 물질을 절약하는 별도의 증류 단계를 필요로 하지 않는다. 이 기법은 에스테르화 및 에스테르 가수분해 반응과 같은 평형 제한 반응에 유용할 수 있다. 변환은 반응 영역에서 반응 생산물의 지속적인 제거로 인해 평형에서 기대되는 이상으로 증가할 수 있다. 이 접근법은 자본과 투자 비용도 줄일 수 있다.[1]
반응기둥의 조건은 반응기둥과 화학원자로의 조건과 증류기둥의 조건이 결합되기 때문에 차선이다. 반응 구역 또는 그 반대의 경우에 현장 내 분리 과정이 도입되면 증기-액체 평형, 질량 전달 속도, 확산 및 화학적 운동학 사이의 복잡한 상호작용이 발생하게 되는데, 이는 이러한 시스템의 설계와 합성에 큰 어려움을 초래한다. 별도의 기둥이 원자로에 공급되는 측면 원자로는 증류 및 반응의 최적 조건이 너무 많이 다를 경우 일부 반응에 더 좋다.
적용 가능한 프로세스
반응성 증류는 다음을 포함한 다양한 화학 물질과 함께 사용할 수 있다.
예
메탄올,[2] n-부탄올, 에탄올, 이소부탄올, 아밀알코올을 포함한 아세트산의 에스테르화.
이 체계의 또 다른 흥미로운 특징은 자연에서 이질적인 에스테르, 알코올, 물의 최소 끓는 3차 아제오트로프의 형성과 관련이 있다는 것이다. 따라서 반응 영역과 비반응 영역으로 구성된 일반적인 반응성 증류 컬럼에서 이질적인 아제오트로프 또는 아제오트로프에 가까운 구성을 증류제품으로 얻을 수 있다. 더구나 수증기가 응결된 후 형성되는 수상은 거의 순수한 물이다. 요건에 따라 두 단계 중 하나를 제품으로 회수할 수 있고 다른 단계는 환류로 재활용할 수 있다. 순수 에스테르, 즉 시스템에서 가장 휘발성이 적은 성분인 부틸 아세테이트가 하의 제품으로 실현된다.
탈수기둥의 수성 알코올(에탄올, 이소프로판올)에서 유기산을 제거하는 것이 간단한 예다. 수성 염기(NaOH, KOH)가 기둥 상단에 추가되고, 기둥에서 산성 염기 반응이 일어나며, 그 결과 유기 염기 및 과잉 염기 성분은 분리된 물과 함께 기둥 하단에서 빠져나간다.
참조
- ^ Fogler, H. Scott (2002). "4". Elements of Chemical Reaction Engineering (Third ed.). India: Prentice-Hall India. pp. 197–200. ISBN 81-203-2234-7.
- ^ 스콧 D. 제임스 A가 편집한 산업 화학 및 생명공학 핸드북의 바르니키 "합성 유기 화학" 켄트, 뉴욕 : 스프링거, 2012년 12월 12일. ISBN 978-1-4614-4259-2
