Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การผลิตเอทิลอะซิเตทโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (แอมเบอร์ลิสต์ บีดี 20) โดยระบบมีการแยกน้ำอย่างต่อเนื่อง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Production of ethyl acetate using ion exchange resin (Amberlyst BD 20) with continuous water removal

Year (A.D.)

2013

Document Type

Thesis

First Advisor

เจิดศักดิ์ ไชยคุนา

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2013.1126

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตเอทิลอะซิเตทโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (แอมเบอร์ลิสต์ บีดี 20) โดยระบบมีการแยกน้ำอย่างต่อเนื่อง ทำการทดลองในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะขนาด 2 ลิตร ที่ความดัน 100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาได้แก่ ความเร็วรอบในการกวนระหว่าง 50-600 รอบต่อนาที ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาระหว่างร้อยละ 5-10 โดยน้ำหนักของกรดอะซิติก อัตราส่วนโดยโมลของกรดอะซิติกต่อเอทานอลระหว่าง 1:1–1:8 และอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาระหว่าง 60–90 องศาเซลเซียส ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันของกรดอะซิติกกับเอทานอลเพียงปฏิกิริยาเดียว และเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ การใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ได้ค่าร้อยละ การเปลี่ยนแปลงของกรดอะซิติกสูงกว่าแบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของกรดอะซิติกมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา อัตราส่วนโดยโมลของกรดอะซิติกต่อเอทานอล และอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยามีค่าเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ที่ความเร็วรอบในการกวนมากกว่า 100 รอบต่อนาที และที่อัตราส่วนโดยโมลของกรดอะซิติกต่อเอทานอลมากกว่า 1:4 จะไม่ส่งผลต่อการเกิดปฏิกิริยา การศึกษาแบบจำลองทางจลนพลศาสตร์ในช่วงแรกของปฏิกิริยาในการผลิต เอทิลอะซิเตทโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (แอมเบอร์ลิสต์ บีดี 20) ในระบบที่ไม่มีการแยกน้ำและระบบที่มีการแยกน้ำอย่างต่อเนื่องเป็น ปฏิกิริยาเสมือนอันดับหนึ่งแบบไม่ผันกลับ ค่าพลังงาน ก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาในระบบที่ไม่มีการแยกน้ำและระบบที่มีการแยกน้ำมีค่าเท่ากับ 44 และ 88.08 กิโลจูลต่อโมลของกรดอะซิติก ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this study, production of ethyl acetate using ion exchange resin (Amberlyst BD 20) with continuous water removal was investigated. The experiments were conducted in a 2 liters batch reactor at pressure of 100 psi. The effects of stirring speed of 50-600 rpm, the amount of catalyst of 5-10 %weight of acetic acid, the molar ratio of acetic acid to ethanol of 1:1–1:8 and reaction temperature of 60-90 degree Celsius were studied. The experimental results show that ethyl acetate is produced by single reaction of esterification reaction of acetic acid with ethanol. The reaction is reversible reaction. Moreover, using ion exchange resin as a catalyst in esterification reaction gives higher conversion of acetic acid than non-catalytic reaction. The conversion of acetic acid increases with increasing of the amount of catalyst, the molar ratio of acetic acid to ethanol and reaction temperature. At stirring speed higher than 100 rpm and molar ratio of acetic acid to ethanol higher than 1:4 do not affect to the esterification reaction. The kinetic model during initial period of production of ethyl acetate using ion exchange resin (Amberlyst BD 20) without and with continuous water removal are pseudo-first order irreversible reaction. The activation energy of without and with continuous water removal are 44 and 88.08 kJ/mole of acetic acid respectively.

Link to Full Text

Share

COinS