Vapour-liquid equilibrium of sulphur compounds
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Authors
Date
2024-09-30
Department
Major/Subject
Chemical and Process Engineering
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
64
Series
Abstract
As the effects of climate change become more serious, the demand for greener alternatives of common fossil-based chemicals, such as methanol, is growing. To meet the growing demand, novel technologies must be developed to achieve both sustainability and economic viability. The availability of high quality data is crucial for the development of these new technologies. The aim of this work is to give insight into how green methanol can be obtained as a side product from the kraft pulping process and to provide vapour-liquid equilibrium data of impurities found in crude methanol. The thesis consists of a literature review and an experimental work. In the first part of the literature review the formation of methanol in the kraft pulping process is discussed and existing purification technologies for the removal of impurities from crude methanol are described in detail. Next, the fundamental concepts of vapour-liquid equilibrium are discussed, and experimental methods of measuring vapour-liquid equilibrium are presented. The experimental work consists of vapour-liquid equilibrium measurements of impurities found in crude methanol. The compounds of interest are mainly sulphur compounds and monoterpenes of which there is very little existing vapour-liquid equilibrium data available. In total 12 binary pairs were measured with a recirculating still. All of the systems showed a positive deviation from Raoult’s law and there were no azeotropes observed in any of the measured systems. The resulting vapour-liquid equilibrium data was fitted with the NRTL activity coefficient model.Ilmastonmuutoksen seurausten vaikuttaessa yhä enemmän ihmisten elämään, kysyntä vihreille vaihtoehdoille on kasvamassa. Näin on myös pääasiassa fossiiliperäisten kemikaalien, kuten metanolin, kohdalla. Kasvavaan kysyntään voidaan vastata vain kehittämällä teknologioita, jotka ovat kestäviä ja taloudellisesti kannattavia. Uusien teknologioiden kehitys edellyttää, että korkealaatuista dataa on saatavilla. Tämän diplomityön tarkoituksena on esittää, miten vihreää metanolia voidaan tuottaa sellunvalmistuksen sivutuotteena, ja mitata raakametanolissa esiintyvien epäpuhtauksien höyry-neste tasapainoja. Diplomityö koostuu kirjallisuusselvityksestä ja kokeellisesta työstä. Kirjallisuusselvityksen ensimmäisessä osassa käsitellään raakametanolin muodostumista sellunvalmistuksen yhteydessä ja esitetään olemassa olevia raakametanolin puhdistusteknologioita. Tämän jälkeen käsitellään höyry-neste tasapainon perusteita ja esitellään erilaisia höyry-neste tasapainon mittausmetodeja. Diplomityön kokeellinen osa koostuu raakametanolissa esiintyvien epäpuhtauksien höyry-neste tasapainomittauksista. Mitattavat yhdisteet ovat pääasiassa rikkiyhdisteitä ja tärpättejä, joiden höyry-neste tasapainosta on hyvin vähän olemassa olevaa mittausdataa. Työssä mitattiin yhteensä 12 binääriparia. Kaikissa mitatuissa systeemeissä havaittiin positiivista poikkeamaa Raoultin laista. Mitatuissa systeemeissä ei esiintynyt atseotrooppeja. Mittausdata sovitettiin NRTL aktiivisuuskerroinmalliin.Description
Supervisor
Alopaeus, VilleThesis advisor
Uusi-Kyyny, PetriKuokka, Henni
Keywords
methanol, pulp, vapour-liquid equilibrium, DMDS, DMS, monoterpene, binary interaction parameter