Estudo do equilíbrio líquido-líquido de misturas quaternárias contendo hidrocarbonetos + amida + eletrólitos/hidrocarbonetos + amida + glicol

Abstract

RESUMO: A separação do ciclohexano/benzeno é muito importante para a indústria química. Neste trabalho, foi estudado o equilíbrio líquido-líquido de três misturas quaternárias, uma composta por (1) ciclohexano + benzeno + N,N-dimetilformamida e tiocianato de potássio, (2) ciclohexano + benzeno + N,N-dimetilformamida e tiocianato de sódio e a outra formada por (3) ciclohexano + benzeno + N,N-dimetilformamida + etilenoglicol (DEG). Para as misturas contendo eletrólitos a quantidade de sal tiocianato de potássio (KSCN) e tiocianato de sódio (NaSCN) analisada foi de 3%, 5%, 8% e 16% em relação à massa de N,N-dimetilformamida (DMF). Para a mistura contendo glicol foram preparadas três soluções de proporções 1:1, 3:1 e 1:3 de DMF:DEG, respectivamente. Os experimentos foram realizados nas temperaturas de 25°C e 40°C em pressão atmosférica, e as linhas de amarração foram construídas usando uma célula de equilíbrio líquido-líquido e as composições das fases foram analisadas em um cromatógrafo a gás. Com os valores das frações mássicas encontradas foi possível calcular a seletividade e o coeficiente de distribuição. Por meio da seletividade é possível determinar qual a melhor concentração do sal na mistura e qual a melhor proporção de DMF:DEG para a separação de benzeno e ciclohexano. Com os resultados experimentais foi possível determinar na temperatura de 25°C e com 16% em massa de sal, o maior valor de seletividade e coeficientes de distribuição para a solução de DMF+KSCN como solvente e co-solvente, respectivamente, na separação Ciclohexano/Benzeno

ABSTRACT: Separation of cyclohexane / benzene is very important for the chemical industry. In this work, the liquid-liquid equilibrium of three quaternary mixtures, (1) cyclohexane + benzene + N, N-dimethylformamide and potassium thiocyanate, (2) cyclohexane + benzene + N , N-dimethylformamide and sodium thiocyanate and another one formed by (3) cyclohexane + benzene + N, N-dimethylformamide + diethylene glycol (DEG). The mixtures containing electrolytes of potassium thiocyanate (KSCN) and sodium thiocyanate (NaSCN) were analyzed in 3%, 5%, 8% and 16% in relation to the mass of N, N-dimethylformamide (DMF). For the mixture containing glycol, three solutions of 1:1, 3:1 and 1:3 proportions of DMF: DEG (m/m) respectively were prepared. The experiments were run at 25°C and 40°C in an air oven while the feed lines were constructed using a liquid-liquid source and the compositions of the phases were analyzed on a gas chromatograph. With the values of the average fractions, it was possible to calculate the selectivity and the distribution coefficient. By means of DMF: DEG for the separation of benzene and cyclohexane. With the experimental results, the highest selectivity value and solution coefficient for DMF + KSCN as solvent and co-solvent already existent in Cyclohexane / Benzene were obtained from 25 ° C and 16% by mass of salt