Selection of solvents for extrative destillation of ethanol

Abstract

Os biocombustiveis têm sido alvo de grandes estudos nos últimos anos devido à escassez do petróleo. O bioetanol é dos biocombustiveis mais produzidos no mundo, contudo o seu processo de purificação torna-se dispendioso na medida em que este só pode ser usado em misturas com combustíveis fósseis se tiver cerca de 99.5% de pureza. Tem-se vindo a estudar alternativas aos solventes usados na destilação extrativa de etanol, de forma a minimizar os custos de operação. Os líquidos iónicos são vistos como uma solução para muitos dos problemas na indústria química num futuro próximo, devido às suas propriedades invulgares. O objetivo desta dissertação é estudar o equilíbrio líquido vapor de sistemas de líquido iónico-etanol ou água. Para o efeito medimos dois sistemas experimentais num ebuliómetro: cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio e cloreto de colina com etanol a três pressões. Usou-se depois o modelo COSMO RS para efectuar a modelação dos dados. Discutem-se os vários factores que influenciam o comportamento dos sistemas.

Biofuels have been an important subject of study, mainly because of petroleum scarcity. Bioethanol is the most used biofuel as alternative to petrol, but the purification cost is high and in order to use bioethanol mixed with hydrocarbons, it needs to be 99.5 % pure. Alternatives for solvents to be used in ethanol’s extractive distillation are being investigated. The ionic liquids are seen as a solution to many of the problems in the chemical industry in the near future, due to their excellent properties. The purpose of this dissertation is to study the behavior of different ionic liquid – ethanol or water systems. This has been achieved through the study of two systems by ebulliometry: 1-butyl-3-methylimidazolium chloride and choline chloride at three different pressures. Finally using COSMO RS, the modeling of the experimental data was made. Are also discussed several factors that influence the behavior of those systems.