Poster - Groep 12

Studententeam: Rik De Leye, Pieter-Jan Jacobs, Michiel Kesters, Maarten Van den Bosch, Robbe Vandeput, Kasper Van Herck

Afstudeerrichting: procestechnologie 

Projectbegeleider: Steven Van Damme

Titel poster:  “Investigation of suitable chemicals for coupled extraction and distillation at pilot scale”

Inhoud project:  
De extractie- en destillatieopstelling in labo 319 werkten onafhankelijk van elkaar en leverden bij gebruik een grote hoeveelheid chemisch afval met een risico voor gezondheid en milieu. Met het oog op milieu, gezondheid en besparingen was het nodig om uit te zoeken:

 1) welke stoffen de beste vervangers waren voor de gebruikte stoffen cyclohexaan, 2-propanol, ethylacetaat en 1-propanol

2) welke instellingen nodig zijn om de extractie- en destillatieopstelling aan elkaar te koppelen voor continu bedrijf.

Voor de start van de experimenten werd gekozen om 2-propanol te vervangen door ethanol omdat de azeotroop van het ethanol-water mengsel pas bij 95,5 m% ethanol ligt in vergelijking met het 2-propanol-water mengsel waarbij dit al bij 87,7 m% ligt. Het extract van de extractie-opstelling, d.i. ethanol-water, kon dan  gescheiden worden d.m.v. de destillatie-opstelling. Tijdens dit onderzoeksproject werden 4 kandidaten getest als vervanger van cyclohexaan: linalool, D-limoneen, n-butylacetaat en 1-hexanol. Op basis van zelf opgesteld ternaire diagrammen werd besloten dat n-butylacetaat en 1-hexanol het meest geschikt waren omdat het bekomen extract, d.i. ethanol-water,  voldoende gezuiverd kon worden voor verdere destillatie en het raffinaat voldoende zuiver zou zijn voor recuperatie. 
Bij de zoektocht naar de juiste instellingen van de extractie-opstelling werd voor 1-hexanol een raffinaat en extract bekomen dat resp. gerecupeerd en verder gedestilleerd kon worden. De resultaten voor n-butylacetaat waren slechter omdat het raffinaat nog een aanzienlijke hoeveelheid ethanol bevatte waardoor dit niet gerecupereerd kon worden. Daarnaast waren er enkele praktische problemen zoals een aanzienlijk deel van de lichte fase dat in het extractvat terechtkwam en de gesofistikeerde controle van de overloop. De destillatie-opstelling werd afgesteld voor destillatie van het eerder vernoemde ethanol-water mengsel. Dit resulteerde in instellingen die continu bedrijf toelieten, maar waarbij opgemerkt dient te worden dat deze instellingen nog niet optimaal waren. Dit konden we besluiten doordat het raffinaat en het bodemresidu nog minder zuiver waren dan de azeotroop van het ethanol-water mengsel toelaat. De pompen draaiden ook nog niet op hun volle vermogen.
Het doel van ons onderzoeksproject werd gedeeltelijk behaald. In onze zoektocht naar milieuvriendelijkere, veiligere en goed scheidbare chemicaliën voor destillatie kwamen we uit bij n-butylacetaat en 1-hexanol. Voor deze laatste stof werd een onafhankelijke extractie uitgevoerd op de extractie-opstelling waarbij het extract verdere destillatie toeliet en waarbij het raffinaat gerecupereerd kon worden. De instellingen om de koppeling voor continu bedrijf tussen de extractie-opstelling en destillatie-opstelling te maken, werden nog niet bepaald, maar kunnen op basis van de bevindingen uit dit onderzoeksproject in de toekomst waar gemaakt worden.