eigenschaften von cnmimntf2/n-alkanol mischungen

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P1.11 Eigenschaften von CnmimNTf2/n-Alkanol Mischungen Dr. V. Vale 1) , Dr. B. Rathke 1) (E-Mail: [email protected]), Prof. S. Will 1) , Prof. W. Schröer 2) 1) Technische Thermodynamik, Universität Bremen, Badgasteiner Straße 1, D-28359 Bremen, Germany 2) Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Leobener Straße NWII, D-28359 Bremen, Germany DOI: 10.1002/cite.200950455 In den letzten Jahren waren For- schungsarbeiten auf dem Gebiet ioni- scher Flüssigkeiten (IL) hauptsächlich auf die Synthese neuartiger Verbindun- gen sowie auf ihre Anwendbarkeit fo- kussiert. Da insbesondere die indu- strielle Anwendung von ILs als Katalysator, Reaktions- oder Extraktions- medium die Kenntnis der thermodyna- mischen Eigenschaften der jeweiligen Reinstoffe und Mischsysteme erfordert, werden zunehmend Studien über die physikalisch-chemische Charakterisie- rung von Systemen mit ionischen Flüs- sigkeiten als Bestandteil veröffentlicht. Obwohl das Phasenverhalten innerhalb des relevanten Druck- und Temperatur- bereiches die Grundlage für die Ausle- gung bzw. die Optimierung dieser Pro- zesse darstellt, sind bisher für IL-haltige Mischungen nur wenige solche Daten bekannt. Löslichkeitsdaten solcher Sys- teme bei unterschiedlichen Temperatu- ren und Drücken können als Basis für eine Beschreibung von Flüssig/Flüssig (LLE) oder Gas/Flüssig (VLE)-Gleichge- wichten mit Hilfe empirischer Modelle oder von Zustandsfunktionen dienen. Im Rahmen dieser Arbeit werden Phasendiagramme der binären Systeme 1-Dodecyl-3-methylimidazolium-bis(tri- fluoromethylsulfonyl)imid (C12mimNTf2) mit n-Alkylalkoholen vorgestellt. Es wird eine Hochdruck- durchflusszelle verwendet, die eine Be- stimmung des Flüssig/Flüssig-Phasen- verhaltens bis zu einem Druck von 700 bar bei Temperaturen bis zu 150 °C ermöglicht. Die binären Systeme zeigen eine Mischungslücke mit einem oberen kritischen Entmischungspunkt. Mit Hil- fe einer Formanalyse der Phasendia- gramme kann die kritische Linie in dem jeweiligen System bestimmt werden. P1.12 Kinetik der Veresterung von freien Fettsäuren Dipl. Ing. I. Kofler 1) (E-Mail: [email protected]), Dipl. Ing. W. Glasl 1) , Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. M. Siebenhofer 2) 1) VTU Engineering, Parkring 18, A-8074 Grambach/Graz, Austria 2) Institut für Thermische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, Inffeldgasse 25/C/II, A-8010 Graz, Austria DOI: 10.1002/cite.200950079 Die Umwandlung von Triglyceriden mit basischem Katalysator ist eine der gän- gigsten Methoden, um Methylester her- zustellen. Bei Rohstoffen mit geringem Anteil an freien Fettsäuren wird die ba- sische Katalyse als wirtschaftlichste Va- riante derzeit großtechnisch umgesetzt. Neue Rohstoffe zur Methylesterherstel- lung beinhalten jedoch einen immer höheren Anteil an freien Fettsäuren, bzw. bestehen zum Großteil aus Fettsäu- ren die basisch nicht verestert werden können. Daher behandelt diese Arbeit die kata- lysatorfreie Umwandlung von Rohstof- fen mit hohen FFA-Gehalten (bis zu 100 %) in ihre jeweiligen Methylester. Als Lösungsmittel wurde Methanol ver- wendet. Die Kinetik dieser Vereste- rungsreaktion wurde näher untersucht. Die experimentell ermittelten Daten stimmten mit theoretisch berechneten Daten einer Reaktion 2. Ordnung sehr gut überein. Einstufig näherte sich der Endwert an freien Fettsäuren einem Gleichgewichtswert. Auch ein hoher Überschuss an Methanol konnte diesen Endwert nicht wesentlich beeinflussen, woraufhin nach Abtrennung des Reak- tionswassers die Veresterung in einer zweiten Stufe untersucht wurde. Zwei- stufig konnte ein Gehalt an freien Fett- säuren von unter 2 % erreicht werden. Abbildung. Vergleich von experimentell ermittelten und berechneten Daten für die Ver- esterung freier Fettsäuren mit Methanol. 1 Chemische Reaktionstechnik 1051 Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 8 © 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.de

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Page 1: Eigenschaften von CnmimNTf2/n-Alkanol Mischungen

P1.11

Eigenschaften von CnmimNTf2/n-Alkanol MischungenDr. V. Vale1), Dr. B. Rathke1) (E-Mail: [email protected]), Prof. S. Will1), Prof. W. Schröer2)

1) Technische Thermodynamik, Universität Bremen, Badgasteiner Straße 1, D-28359 Bremen, Germany2)Institut für Anorganische und Physikalische Chemie, Leobener Straße NWII, D-28359 Bremen, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950455

In den letzten Jahren waren For-schungsarbeiten auf dem Gebiet ioni-scher Flüssigkeiten (IL) hauptsächlichauf die Synthese neuartiger Verbindun-gen sowie auf ihre Anwendbarkeit fo-kussiert. Da insbesondere die indu-strielle Anwendung von ILs alsKatalysator, Reaktions- oder Extraktions-medium die Kenntnis der thermodyna-mischen Eigenschaften der jeweiligenReinstoffe und Mischsysteme erfordert,werden zunehmend Studien über diephysikalisch-chemische Charakterisie-rung von Systemen mit ionischen Flüs-sigkeiten als Bestandteil veröffentlicht.

Obwohl das Phasenverhalten innerhalbdes relevanten Druck- und Temperatur-bereiches die Grundlage für die Ausle-gung bzw. die Optimierung dieser Pro-zesse darstellt, sind bisher für IL-haltigeMischungen nur wenige solche Datenbekannt. Löslichkeitsdaten solcher Sys-teme bei unterschiedlichen Temperatu-ren und Drücken können als Basis füreine Beschreibung von Flüssig/Flüssig(LLE) oder Gas/Flüssig (VLE)-Gleichge-wichten mit Hilfe empirischer Modelleoder von Zustandsfunktionen dienen.

Im Rahmen dieser Arbeit werdenPhasendiagramme der binären Systeme

1-Dodecyl-3-methylimidazolium-bis(tri-fluoromethylsulfonyl)imid(C12mimNTf2) mit n-Alkylalkoholenvorgestellt. Es wird eine Hochdruck-durchflusszelle verwendet, die eine Be-stimmung des Flüssig/Flüssig-Phasen-verhaltens bis zu einem Druck von700 bar bei Temperaturen bis zu 150 °Cermöglicht. Die binären Systeme zeigeneine Mischungslücke mit einem oberenkritischen Entmischungspunkt. Mit Hil-fe einer Formanalyse der Phasendia-gramme kann die kritische Linie in demjeweiligen System bestimmt werden.

P1.12

Kinetik der Veresterung von freien FettsäurenDipl. Ing. I. Kofler1) (E-Mail: [email protected]), Dipl. Ing. W. Glasl1), Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. M. Siebenhofer2)

1)VTU Engineering, Parkring 18, A-8074 Grambach/Graz, Austria2)Institut für Thermische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, Inffeldgasse 25/C/II, A-8010 Graz, Austria

DOI: 10.1002/cite.200950079

Die Umwandlung von Triglyceriden mitbasischem Katalysator ist eine der gän-gigsten Methoden, um Methylester her-zustellen. Bei Rohstoffen mit geringemAnteil an freien Fettsäuren wird die ba-sische Katalyse als wirtschaftlichste Va-riante derzeit großtechnisch umgesetzt.Neue Rohstoffe zur Methylesterherstel-lung beinhalten jedoch einen immerhöheren Anteil an freien Fettsäuren,bzw. bestehen zum Großteil aus Fettsäu-ren die basisch nicht verestert werdenkönnen.

Daher behandelt diese Arbeit die kata-lysatorfreie Umwandlung von Rohstof-fen mit hohen FFA-Gehalten (bis zu100 %) in ihre jeweiligen Methylester.Als Lösungsmittel wurde Methanol ver-wendet. Die Kinetik dieser Vereste-rungsreaktion wurde näher untersucht.Die experimentell ermittelten Datenstimmten mit theoretisch berechnetenDaten einer Reaktion 2. Ordnung sehrgut überein. Einstufig näherte sich derEndwert an freien Fettsäuren einem

Gleichgewichtswert. Auch ein hoherÜberschuss an Methanol konnte diesenEndwert nicht wesentlich beeinflussen,woraufhin nach Abtrennung des Reak-

tionswassers die Veresterung in einerzweiten Stufe untersucht wurde. Zwei-stufig konnte ein Gehalt an freien Fett-säuren von unter 2 % erreicht werden.

Abbildung. Vergleich von experimentell ermittelten und berechneten Daten für die Ver-esterung freier Fettsäuren mit Methanol.

1 Chemische Reaktionstechnik 1051Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 8

© 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.de