การออกแบบเครื่องกลั่นเพื่อกลั่นแยกของผสมอะซิโตนกับโทลูอีน เพื่อนำสารกลับมาใช้ในการทำปฏิบัติการ

บทคัดย่อ

            ของเสียสารเคมีจากเรียนการสอนในรายวิชาปฏิบัติการในการทดลองเรื่องการแยกของเหลวด้วยของเหลว (Liquid – Liquid Extraction) แต่ละสัปดาห์จะมีของเสียมากถึง 10 ลิตร ซึ่งเป็นสารผสมระหว่างอะซิโตนกับโทลูอีน โดยปกติจะไม่มีการดำเนินการเพื่อนำของเสียเหล่านี้กลับมาใช้ซ้ำ ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาการออกแบบ สร้างเครื่องกลั่น และทดลองหาสภาวะที่เหมาะสมในการดำเนินการ เพื่อแยกสารผสมระหว่างอะซิโตนกับโทลูอีน โดยทำการศึกษาช่วงอุณหภูมิการกลั่น (Distillation Curve) ด้วยเครื่องกลั่นตามมาตรฐาน ASTM-D86 เพื่อนำข้อมูลมาใช้ในการออกแบบและกำหนดคุณลักษณะเฉพาะของการกลั่น แล้วทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการกลั่น จากการกลั่นของเสียตัวทำละลายด้วยเครื่องกลั่น ASTM-D86

            พบว่า ปริมาณอะซิโตนที่อยู่ในของเสียตัวทำละลายมีน้อยมาก เมื่อจัดสร้างชุดกลั่นลำดับส่วนสำหรับการกลั่นแยกของเสียตัวทำละลาย ซึ่งมีสัดส่วนโดยโมลของอะซิโตนในโทลูอีนประมาณ 0.07 โดยกำหนด Reflux Ratio เท่ากับ 4:1 และความสูงของ Packing media เท่ากับ 40 เซนติเมตร พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการดำเนินการคือ อัตราการให้ความร้อน 1,200 วัตต์ โดยส่วนกลั่น 100 มิลลิลิตรแรก มี Mole Fraction เท่ากับ 0.9835 และส่วนที่เหลือในหม้อต้มมีสัดส่วนโดยโมลของอะซิโตนในโทลูอีนเท่ากับ 0.0460 แสดงให้เห็นว่า ชุดกลั่นนี้สามารถแยกตัวทำละลายทั้งสองชนิดออกจากกันได้ โดยคอลัมน์ของชุดกลั่นมีจำนวนเพลตทางทฤษฎีเท่ากับ 6