हाल ही में मैंने *एस्पेन* सीखना शुरू किया है। इसमें एक उदाहरण आया, तो उम्मीद है कि कोई विशेषज्ञ मुझे इसके समाधान के बारे में मार्गदर्शन करेगा।
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उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, आइसोप्रोपाइल ईथर, आइसोप्रोपाइल अल्कोहल एवं पानी युक्त उच्च सांद्रता वाला कार्बनिक अपशिष्ट जल उत्पन्न होता है। कुछ कारखानों में इस अपशिष्ट जल में आइसोप्रोपाइल ईथर 7 वजन-प्रतिशत, आइसोप्रोपाइल अल्कोहल 13 वजन-प्रतिशत, एवं पानी 80 वजन-प्रतिशत होता है। ऐसी उचित आसवन अलगाव प्रक्रिया का डिज़ाइन करें, जिससे इस अपशिष्ट जल से आइसोप्रोपिल ईथर एवं आइसोप्रोपिल अल्कोहल पुनः प्राप्त किया जा सके। डिज़ाइन की शर्तें: (1) किसी कारखाने में आइसोप्रोपिल अल्कोहल का वार्षिक उत्पादन 1 लाख टन है; इससे सामान्य तापमान एवं दबाव पर 1 टन/घंटा की दर से अपशिष्ट जल उत्पन्न होता है। (2) वर्तमान में उपलब्ध थर्मल यूटिलिटी 0.5 मेगापास्कल (गेज दबाव) का भाप है। (3) शीत उपयोगिता इंजीनियरिंग में परिसंचारी जल (30°C) का उपयोग होता है। आवश्यकताएँ: (1) निरंतर संचालन। (2) पानी में आइसोप्रोपैनॉल की मात्रा 20 पीपीएम से कम है, जबकि आइसोप्रोपिल ईथर की मात्रा 100 पीपीएम से कम है। (3) इसके अलावा, आइसोप्रोपाइल ईथर की सांद्रता ≥98 वजन-प्रतिशत होनी चाहिए, जबकि आइसोप्रोपैनॉल की सांद्रता ≥99 वजन-प्रतिशत होनी चाहिए। (4) संचालन लागत को यथासंभव कम रखना चाहिए।
आइसोप्रोपाइल ईथर का क्वथनांक (°C): 68.5
आइसोप्रोपिल अल्कोहल का क्वथनांक (एटीएम, °C, 101.3 किलोपास्कल): 82.45
ये दोनों पदार्थों के क्वथनांक, पानी के क्वथनांक से कम हैं। इसलिए, पहले पानी से आइसोप्रोपाइल ईथर एवं आइसोप्रोपिल अल्कोहल को अलग करना आवश्यक है। क्या वे पानी के साथ एज़ोट्रॉप बनाते हैं? कृपया इसकी जानकारी प्राप्त करें। निर्जलीकरण के बाद, इन दोनों को आसवन विधि द्वारा अलग किया जाता है।
आइसोप्रोपिल अल्कोहल का क्वथनांक (एटीएम, °C, 101.3 किलोपास्कल): 82.45
ये दोनों पदार्थों के क्वथनांक, पानी के क्वथनांक से कम हैं। इसलिए, पहले पानी से आइसोप्रोपाइल ईथर एवं आइसोप्रोपिल अल्कोहल को अलग करना आवश्यक है। क्या वे पानी के साथ एज़ोट्रॉप बनाते हैं? कृपया इसकी जानकारी प्राप्त करें। निर्जलीकरण के बाद, इन दोनों को आसवन विधि द्वारा अलग किया जाता है।
मुख्य बात यह है कि मैंने Aspen से सिमुलेशन किया, जिसके बाद टॉवर बॉटम में अल्कोहल की मात्रा मानकों के अनुरूप नहीं आई, इसलिए यह संभव नहीं है। मैंने एस्पेन का भी उपयोग करके देखा; ताकि ईथर टॉवर के ऊपर से निकले, जबकि पानी एवं अल्कोहल टॉवर के नीचे से निकलें। लेकिन ऐसा करने पर भी मानक पूरे नहीं हुए। इन तीनों पदार्थों से एक एज़ोट्रॉप बन सकता है; इसलिए यह पता नहीं है कि उन्हें किस क्रम में अलग किया जाना चाहिए।