استخراج واکنشی پروپیونیک اسید از محلول آبی با تری‌اکتیل‎آمین در روغن ذرت

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

غلام خیاطی ¹ , الهیار داغبندان ² , صدیقه امیرپور ³

1 - دانشیارگروه مهندسی شیمی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران
2 - استادیارگروه مهندسی شیمی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران

تاریخ دریافت : 1398/05/31 تاریخ پذیرش : 1399/02/31 تاریخ انتشار : 1399/06/01

کلید واژه: پروپیونیک اسید, استخراج واکنشی, تری‌اکتیل‎آمین, روغن ذرت,

چکیده مقاله :

پروپیونیک اسید به‌طور گسترده‌ای در صنایع شیمیایی و صنایع وابسته استفاده می‌شود و می‌تواند با روش زیستی در یک مسیر پاک و سازگار با محیط‎زیست تولید شود. بازیابی اسید از تعلیقه رقیق تخمیری یک چالش اقتصادی است. استخراج واکنشی یک روش امیدبخش برای بازیابی اسید است. در بررسی حاضر، نقش تری‌اکتیل‎آمین (TOA) در استخراج واکنشی پروپیونیک اسید از محلول رقیق آبی بررسی شد. برای بررسی متغیرهای مؤثر بر فرایند استخراج به‌منظور بهینه‌سازی، از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. شرایط بهینه برای عامل‎های غلظت TOA، غلظت پروپیونیک اسید، نوع نمک و دما به‌ترتیب 30 درصد حجمی به حجمی، 0/25 مولار، KH2PO4 و C° 40 به‌دست آمد. نتایج نشان داد که TOA و نوع نمک در افزایش بازده استخراج پروپیونیک اسید نقش اصلی را ایفا می‌کنند. افزون بر این، عامل‎های ترمودینامیکی به‌عنوان تابعی از دما برای این سامانه محاسبه شدند. نتایج نشان داد که استخراج پروپیونیک اسید با تغییرات آنتروپی کنترل می‌شود.

چکیده انگلیسی:

Propionic acid is widely used in chemical and allied industries and can be produced by biocultivation in a clean and environmentally friendly route. Recovery of the acid from the dilute stream from the bioreactor is an economic problem. Reactive extraction is a promising method of recovering the acid. In this paper, the trioctylamine (TOA) on the reactive extraction of Propionic acid from dilute aqueous solutions has been studied. In this series of experiments, Taguchi method was used as a powerful method to optimize the factors affecting extraction process. The optimum conditions for TOA concentration, propionic acid concentration, salt type, and temperature are 30 (%V/V), 0.25 (mol), KH2PO4 and 40 °C, respectively. The results showed that TOA concentration and salt type played a major role in increasing the efficiency of propionic acid reactive extraction. Also, thermodynamic parameters were calculated as a function of temperature for this system and the results showed that propionic acid extraction was controlled by entropy changes.

منابع و مأخذ:

[1] Keshav, A.; Wasewar, K.L.; Chand, S.; Journal of Chemical Technology & Biotechnology 84, 484–489, 2009.
[2] Uslu, H.; Inci, I.; Journal of Chemical Thermodynamic 39, 804–809, 2007.
[3] Uslu, H.; Fluid Phase Equilibria 253, 12–18, 2007.
[4] Wasewar, K.L.; Pangarkar, V.G.; Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 20 (3), 1–7, 2006.
[5] King, C.J.; Tamada, J.A.; Industrial & Engineering Chemistry Research 29, 1327–1333, 1990.
[6] Wasewar, K.L.; Pangarkar, V.G.; Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 20, 325–331, 2006.
[7] Wasewar, K.L.; Heesink, A.B.M.; Versteeg, G.F.; Pangarkar, V.G.; Chemical Engineering Science 58, 3385–3393, 2003.
[8] Marti, M.E.; Zeidan, H.; Uslu, H.; Fluid Phase Equilibria 417, 197-202, 2016.
[9] Keshav, A.; Wasewar, K.L.; Chand, S.; Separation and Purification Technology 63, 179–183, 2008.
[10] Khayati, G.; Talesh, S.A.; Yazdanshenas, M.; Separation Science and Technology 49, 2741–2747, 2014.
[11] Anvari, M.; Khayati, G.; Rostami, S.; Journal of Dairy Research 81, 59–64, 2014.
[12] Khayati, G.; Gilani, H.G.; Keyvani, Z.S.; Separation Science and Technology 51(4), 601–608, 2016.
[13] Anvari, M.; Khayati, G.; Polish Journal of Chemical Technology 18(1), 127–132, 2016.
[14] Khayati, G.; Barati, M.; Environmental Science 4, 451–461, 2017.
[15] Khayati, G.; Anvari, M.; Shahidi, N.; Fluid Phase Equilibria 385, 147–152, 2015.
[16] Khayati, G.; Chemical Engineering Communications 200, 667–677, 2013.
[17] Inci, I.; Aydin, A.; Journal of Scientific and Industrial Research 62, 926–930, 2003.
[18] Jun, Y.S.; Lee, E.Z.; Huh, Y.S.; Hong, Y.K.; Hong, W.H.; Lee, S.Y.; Biochemical Engineering Journal 36, 8–13, 2007.
[19] Wasewar, K.L.; Keshav, A.; Agarwal, V.K,; Sonawane, S.S.; IUP Journal of Chemistry 3, 7-19, 2010.
[20] Keshav, A.; Wasewar, K.L.; Chand, S.; Chemical Engineering Communications 197, 606-626, 2010.
[21] Khayati, G.; Mohamadian, O.; Chemical Engineering Communications 203, 236-241, 2016.
[22] Cehreli, S.; Ozmen, D.; Thai, B.; Journal of Chemical Thermodynamics 37, 1144–1150, 2005.
[23] Johansson, O.H.; Karlstromc, G.; Tjerneldb, F.; Haynesa, C.A; Journal of Chromatography B 711, 3–17, 1998.
[24] Joglekar, A.M.; May, A.T.; Cereal Foods World 32, 857– 868, 1987.
[25] Khayati, G.; Shahriari, M.; Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 30(1), 73–80, 2016.

_||_