Dahili Membran Reaktörde Kullanılmak Üzere Yüksek Performanslı Polivinil Alkol Membran Üretimi ve Etanol-Propiyonik Asit Esterleşme Reaksiyonunda Uygulaması

Abstract

Özet: Bu çalışmada, tek basamaklı reaktif ayırmanın yapıldığı bir membran reaktörde kullanılmak üzere yüksek dayanıma ve su tutma kapasitesine sahip çapraz bağlı polivinil alkol (PVA) membranı üretilmiş ve modül olarak kesikli reaktörde kullanılmıştır. Etanol ve propiyonik asit arasında Amberlit IR120 katalizörü eşliğinde gerçekleşen esterleşme reaksiyonunda membran modül eklenen kesikli reaktör ve klasik kesikli reaktörün asit dönüşüm sonuçları karşılaştırılmış, membranın klasik kesikli sistemde yaptığı dönüşüm iyileştirmesi değerlendirilmiştir. Reaksiyon sıcaklığının (50, 60, 70°C), katalizör miktarının (asit kütlesine göre %1, 2, 3) ve alkol:asit reaktan besleme oranının (M=1, 2, 3) her iki reaktördeki dönüşüme etkisi belirlenerek en iyi koşullar belirlenmiştir. Sonuç olarak membranın modül olarak eklendiği, sürekli ayırma yapmadığı ve suyu sorpladığı membran modüllü reaktörde klasik reaktöre göre %24-48 oranlarında dönüşüm iyileştirilmesi gerçekleştirilmiştir. En yüksek dönüşüm değeri ise 70°C sıcaklıkta ve M=3 besleme oranında modül kullanılan reaktörde %74 olarak elde edilmiştir. High-Performance Polyvinyl Alcohol Membrane Preparation to be Used for In-Situ Membrane Reactor and Application on Esterification Reaction of Ethanol-Propionic Acid KeywordsEsterification, Reactive separation, Polyvinyl alcohol membrane, Membrane reactor Abstract:In this study, high performance polyvinyl alcohol (PVA) membrane was prepared to be used in a single stage membrane reactor. PVA membrane was used as a membrane modul in a classical batch reactor. The conversion results of the reactors with and without membrane modul were compared in terms of the result of the reaction occured between ethanol and propionic acid via Amberlite IR 120. The conversion improvements were evaluated as a function of temperature in the range from 50°C to 70°C, catalyst concentration (%1-3) and alcohol:acid molar ratio (M=1 to 3). As a result of this study, conversion improvement in the range from %24-48 were achieved by using PVA membrane. The highest conversion result of %74 was achieved at 70°C when the alcohol:acid ratio was three.