Sabit ve belirli bir kaynama s cakl nda, s v ve buhar fazlar ndaki bile imleri ayn olan çözeltilere Azeotrop Kar mlar ad verilir. Azeotrop kar mlar , normal distilasyon i lemi ile birbirinden, azeotrop oran ndan de i ik bir ay rma oran nda ay rmak mümkün de ildir.
Azeotroplar literatürde, minimum kaynayan ve maksimum kaynayan azeotroplar olmak üzere ikiye ayr l r. Minimum kaynayan azeotroplar, azeotrop olu turan s v lar n saf haldeki kaynama s cakl klar ndan daha dü ük s cakl klarda, maksimum kaynayan azeotroplar ise azeotrop olu turan s v lar n saf haldeki kaynama s cakl klar ndan daha yüksek s cakl klarda kaynarlar. Bilinen azeotroplar n %90 minimum kaynama s cakl na sahiptir[6].
ekil 4.10 : Minumum kaynayan azeotroplar n s v buhar dengesi [7]
ekil 4.10 da, azeotrop yap olu turan C ve D bile enlerinden olu an ikili bir kar mda S bile imine sahip bir kar m n distilasyonunda 2 kademe sonra D bile enin s v fazda bile imi azalarak azeotrop noktaya ula t , ba lang çta R
Buhar S v K ay n am a N o k ta s A rl k Bile imi Azeotrop Noktas
bile imine sahip bir kar m n distilasyonunda, yakla k 4 kademe sonra s v fazda D bile eninin bile imi artmas ile azeotrop noktaya (bile ime) ula ld görülmektedir. Etil asetat-etil alkol ikili kar m n denge s v buhar denge e risi incelendi inde etil alkol ve etil asetat distilasyonun ay rma verimin dü ük düzeyde olaca öngörülebilir.
760 mmHg bas nç alt nda etil asetat ve etil alkol kar m n n s v -buhar denge bile imleri e risi ekil 4.11 de görülmektedir.
ekil 4.11 : Etil Asetat / Etil alkol s v - buhar denge bile imleri e risi.
Buhar s v denge e risine göre e rinin 45 ° do ruyu kesti i noktada s v ve buhar faz molar bile imleri birbirine e it olur. Bu bile imdeki bir çözeltiyi normal distilasyon ile de i ik bile imdeki çözeltilere ay rmak mümkün de ildir. 0.54 etil asetat ve 0.46 etil alkol molar bile ime sahip bu bile im, etil asetat-etil alkol kar m için azeotrop bile imdir.
Etil asetat ve etil alkol kar m n n kademeli batch distilasyon ile ayr lmas prosesini teorik olarak inceleyen bir çal mada sistem modellenerek ba lang ç bile imi, refluks
S v faz etil asetat molar bile imi
B u h ar fa z k o m p o zi sy o n u
oran ve raf say s de i imi ile kaynama s cakl de i imin izlenmesi için mathematica program nda bir yaz l m [8] olu turulmu tur.
Toplam 1000 kmol ürünün ba lang çta kaynama kab na al nd ve buharla ma h z n n sabit 10 kmol/saat oldu u kabul edilmi tir.
Çe itli ba lang ç molar bile imleri, refluks oranlar ve raf say lar ndan yararlan larak yap lan distilasyon çal malar nda, kar m n kaynama s cakl klar n n zamanla de i imleri, ekil 4.12, 4.13, 4.14, 4.15 ve 4.16 de görülmektedir.
azeotrope ethanol ethyl acetate 0 200 400 600 800 1000 1200 70 72 74 76 78 80 time te m pe ra tu re
ekil 4.12 : Etil alkol - etil asetat kar m kaynama noktas n n kar m n bile im de i imine göre de i imi ( %90 etil asetat , %10 etil alkol, refluks oran 1 ve raf say s 4 )
S ca k l k °C Zaman(dakika) Etil asetat Etil alkol
azeotrope ethanol ethyl acetate 0 200 400 600 800 70 72 74 76 78 80 time te m pe ra tu re
ekil 4.13 : Etil alkol - etil asetat kar m kaynama noktas n n kar m n bile im de i imine göre de i imi (%90 etil asetat , %10 etil alkol, refluks oran 8 ve raf say s 4) azeotrope ethanol ethyl acetate 0 50 100 150 200 70 72 74 76 78 80 time te m pe ra tu re
ekil 4.14 : Etil alkol - etil asetat kar m kaynama noktas n n kar m n bile im de i imine göre de i imi (%90 etil asetat , %10 etil alkol, refluks oran 1 ve raf say s 12) S ca k l k °C Etil alkol Etil asetat S ca k l k °C Zaman(dakika) Etil alkol Etil asetat Zaman(dakika)
azeotrope ethanol ethyl acetate 0 200 400 600 800 70 72 74 76 78 80 time te m pe ra tu re
ekil 4.15 : Etil alkol - etil asetat kar m kaynama noktas n n kar m n bile im de i imine göre de i imi (%90 etil asetat ,%10 etil alkol, refluks oran 8 ve raf say s 12) azeotrope ethanol ethyl acetate 0 200 400 600 800 70 72 74 76 78 80 time te m pe ra tu re
ekil 4.16 : Etil alkol - etil asetat kar m kaynama noktas kar m n bile im de i imine göre de i imi (%52 etil asetat , %48 etil alkol, refluks oran 8 ve raf say s 12) Etil alkol Etil asetat S ca k l k °C Zaman(dakika) S ca k l k °C Etil alkol Etil asetat Zaman(dakika)
Bu ekiller incelendi inde raf say s n n artmas veya refluks oran n artmas ile ay rma veriminin artt aç kça görülür. Fakat yine görülür ki, refluks oran n artmas ile distilasyon h z azald ndan belirli bir oranda ay rma sa lamak için gerekli distilasyon süresi ve sonuç olarak operasyondaki enerji harcamas artar. Çok rafl kolon ile çal ld nda ise ay rma verimi art p k sa sürede kalan çözeltide etil alkol oran dü tü ünden, bu çözeltinin kaynama s cakl etil asetat kaynama s cakl na do ru yükselmeye ba lar. Fakat ba lama bile imi azeotrop bile ime e it veya yak n olmas durumunda ise kaynama s cakl azeotrop bile imin kaynama s cakl na ula makta ve distilasyon i lemi süresince bu s cakl kta sabit kalmaktad r. Refluks oran n veya raf say s n n art r lmas bu durumu de i tirmemektedir.
Azeotrop kar mlar n distilasyon prosesi ile ayr lmas için azeotrop yap n nherhangi bir ekilde bozulmas (k r lmas ) gerekmektedir. Bu a amada, azeotrop yap n n k r lmas yöntemleri ve bunlar n mevcut tesise uygunlu u de erlendirilecektir.
4.3.1 Bas nç de i imi ile azeotrop yap n n k r lmas na dayal azeotropik distilasyon
Ortam bas nc de i tirilerek azeotrop yap n n k r lmas mümkündür. Bunun için genel olarak, farkl bas nçlarda çal an iki ayr distilasyon kolonu kullan l r ve bile enler bu kolonlar aras nda de i tirilir.
Azeotrop bile imde veya bunun yak n say lan bir bile imde bulunan kar m birinci kolona beslenir ve burada kar m, dü ük bas nç alt nda distile edilir. Kolonun taban ndan, hemen hemen saf X bile eninden ibaret olan bir taban ürünü (L1) al n r. Distilat (D1) ise, di er yüksek bas nç kolonuna verilerek, buradan da gene hemen hemen saf Y bile eninden ibaret olan bir taban ürünü (L2) al n r. Bu yüksek bas nç kolonundan al nan ve azeotrop bile imine yak n bir bile ime sahip distilat (D2), dü ük bas nç kolonuna beslenen ak m ile birle tirilerek tekrar i leme sokulur.
D1 X2 , Y2 D2 X4,Y4 F, XF
P1 ,T1 P2,T2 L1 X1 ,Y1 L2 X3,Y3
ekil 4.17 : Bas nç de i imi distilasyonu
ekil 4.18 : Bas nç de i imi distilasyonunda s v -buhar denge bile imi e rileri.
Yüksek bas nç azeotropu Dü ük bas nç azeotropu XF1 X2 X3 P1 P2 B LE M XF1, YF1 1. distilasyon kolonu 2. distilasyon kolonu Kondensör Kondensör
XF1 1. kolon besleme bile imidir. Birinci kolon sonras distilat bile imi X2 olur. X2 bile ime sahip besleme ak ikinci kolona beslenir. kinci kolon sonras distilat bile imi X4 olur.
Etil alkolden etil asetat üretilen bir tesiste, ürün etil asetat n safla t r lmas prosesinin iyile tirilmesi amac yla yap lan bir çal mada, bu yöntem incelenmektedir [9]. Bu çal mada, ana ürün etil asetat n, birlikte bulundu u izopropil alkol ve asetaldehit yan ürünleri ile reaksiyona girmemi etil alkolden ayr lmas için 3 adet kolondan yararlanan bir distilasyon sistemi önerilmektedir. Burada birinci kolonda kaynama s cakl dü ük olan asetaldehit ayr l rken, dü ük bas nçta çal t r lan ikinci kolonda etil asetat-etil alkol azeotropu ve etil alkol-izopropil alkol kar m ayr l r. Bunu izleyen yüksek bas nç (10 bar) kolonunda ise, etil alkol-etil asetat azeotrop bile imi bozularak, bile enler % 99 safl kta ayr labilmektedirler[9].
Çal mada, yüksek bas nç distilasyonunda transfer (pompalama) maliyeti, yat r m maliyeti ve yüksek bas nç ve s cakl k için enerji (utility) maliyetinin yüksek düzeyde olaca , ayr ca yüksek bas nçta çal laca ndan i güvenli inin sa lamas için ilave güvenlik tedbirleri almas gerekti i ve bunun da yat r m ve i letme maliyetini art raca önemle vurgulanmaktad r.
4.3.2 Çözücü katk l azeotropik distilasyon
Azeotropik bile imin k r larak distilasyonun gerçekle mesi için, di er bir yöntem, azeotropik bile imdeki kar ma, entrainer (ay rma ajan ) ad verilen bir ba ka çözücü ilave etmektir. Böyle yap ld nda ay rmada kullan lan çözücünün etkisiyle kar m n bile imi ve ba l uçuculu u de i ir. Genelde, azeotropu olu turan esas bile enlerin uçuculu u daha yüksektir. Bu nedenle distilasyon yap ld nda, kolondan ba ürün olarak al n rlar. Sisteme ilave edilen ay rma ajan ise, bile enlerden iki ekilde ayr labilir. Baz ay r c bile enler, çözelti içinde ayr bir faz olu turabilirler ve böylece sistemden ayr labilirler. Bu mümkün olmad nda ise ay r c ajan ay rmak amac yla, genellikle bas nç alt nda olmak üzere çözücü ekstraksiyonu ve/veya distilasyon yöntemleri uygulanabilir. [6].
Ay rma ajan seçiminde önemli olan hususlar öyle özetlenebilir. Hidrokarbonlar içinde çözünebilmeli.
Azeotrop içinden kolayca ayr labilmeli. Ucuz ve kolay bulunabilir olmal . Distilasyon süresince kararl olmal .
ekil 4.19 : Örnek azeotropik distilasyon
ekil 4.19 de örnek bir azoetrop distilasyon prosesi görülmektedir. F1 kolonuna kar m ile birlikte ay rma ajan beslenir ve kolondan hafif bile en distilat (ba ürün) ayr l r. F2 kolonunda ise, a r bile en distilat (ba ürün) olarak ayr l r. F2
kolonundan ay rma ajan bile imi yüksek taban ürün ilk kolona geri beslenir. Böylece ay rma ajan n uzun süre sistemde kullan labilir.
Yap lan bir çal mada etil asetat, etil alkol ve su üçlü kar m nda farkl olas entrainerler (ay rma ajan ) kullan larak Çizelge 4.2 ve 4.3 de belirtilen sonuçlar elde edilmi tir[10]. Bu çal mada kesikli distilasyon 3 inch (=7.6 cm) çap nda ve 5 raftan olu an kolunda uygulanm t r. Tüm deneysel çal malar n atmosferik artlar alt nda gerçekle tirildi i belirtilmi tir.
Çizelge 4.2 : Etil Asetat-etil alkol-su azeotropik distilasyon denemeleri
Ay rma Etil alkol ve su kar m ndan etil
asetat n ayr lmas
Metot Azeotrop Distilasyon
Ba l Uçuculuk- ay rma ajan yok 1,00 (azeotrop) yak n
Bulunan ay rma ajanlar ~50, farkl kompozisyon
Bulunan ay rma ajanlar kullan lmas ile ba l uçuculuk de i im aral
1,6 - 3,7
Etkin ay rma ajanlar s n flar Glikollar , oksijenlenmi bile ikler, sülfür veya nitrojen içeren organik bile ikler
Çizelge 4.3 : Etil Asetat-etil alkol-su azeotropik distilasyon ay rma ajanlar (entrainer) etkinlikleri
Ajan Ba l Uçuculuk Aç klama
1:1:1 Gliserin /etilen glikol /1,4-bütandiol
3,7 Etil asetat ba ürün 1:1 Gliserin /dietilen glikol 3,4 Etil asetat ba ürün 1,4-Bütandiol 3,2 Etil asetat ba ürün 1:1:1:1 Gliserin / etilen glikol /
tetraetilen glikol/1,5-pentandiol
2,9 Etil asetat ba ürün 1:1 Etilen
glikol/dimetilformamid
2,6 Etil asetat ba ürün Propilen glikol 2,4 Etil asetat ba ürün 1:1:1 Gliserin /etilen glikol
/adiponitril
Etil asetat tan etil alkol ün ayr lmas için önerilen ay r c ajanlar n n hiçbiri, iyile tirmenin yap lmak istendi i üretim tesisinde kullan lmamaktad r. Bu ay r c ajanlardan herhangi biri kullan larak etil asetat ekonomik bir ekilde geri kazan lsa dahi, bu geri kazanma önerilmemeli ve yap lmamal d r. Çünkü yukar da say lan ay r c ajanlar n eser miktarlar dahi geri kazan lan etil asetat içinde bulunursa, hem üretimde söz konusu olan reaksiyonlar n verimlerini etkiler, hem de yan reaksiyonlara neden olabilirler. Buna göre, son ürün üzerindeki olas olumsuz etkileri de erlendirildi inde, ilave ay rma ajan kullanmak mevcut tesis artlar nda sa l kl görülmemektedir. Ayr ca ay rma ajan n bizzat kendisi ve geri kazan m ilave yat r m ve i letme maliyeti gerektirmektedir.
4.3.3 Azeotrop çözeltilerin ayr lmas için kullan lan di er ay rma yöntemleri Moleküler elek yöntemi: Azeotrop çözelti, içinde moleküler elek görevi yapan
gözenekli yap ya sahip bir malzeme bulunan bir yatak içinden geçilir. Uygulanan s ve bas nç etkisiyle bile enlerden birinin moleküler elek malzeme taraf ndan absorbe edilerek kar mdan ayr lmas sa lan r. Takiben, bas nç ve/veya s de i imi ile absorbe edilen bile en moleküler elekten al n r ve moleküler elek tekrar kullan labilir.
Kimyasal ba lama yöntemi: Bu yöntemde çözeltiye, bile enlerinden biri ile
reaksiyona girerek, uçucu olmayan veya daha az uçucu olan yeni bir bile ik olu turan üçüncü bir madde (ay rma ajan gibi) ilave edilir. Sonra klasik distilasyon ile bile enler birbirlerinden ayr labilir. Etil alkol-su azeotrop çözeltisine kalsiyum oksit (CaO) ilave edilir ve kuvvetle kar t r l rsa, CaO ile su reaksiyona girerek, uçucu olmayan ve etil alkol içinde çözünmeyen kalsiyum hidroksit olu ur. Filtreleme ile kalsiyum hidroksitin tamam etil alkol den ayr larak, hemen hemen saf etil alkol elde edilir [11].
Ekstraksiyon distilasyonunda yayg n olarak kullan lan di er bir ay rma yöntemidir. Azeoptrop distilasyon benzer olarak bile enlerden biri ile çözünürlü ü dü ük olan farkl bir ay rma ajan kullan l r. Faz olu turan distilat içinde, ay rma ajan n çözüldü ü faz ayr larak di er bile enden ayr l r. Örnek olarak %20 aseton , %80 kloroform azeoptrop kar m na su eklenerek azeotropluk k r l r. Distilasyon sonras
distilat kar mda, aseton içeren su faz klorofrom faz ndan ayr l r. çinde aseton içeren su faz refluks olarak kolona geri beslenebilir[11].
Membran ay rma: Bir membran n, azoetrop kar m olu turan bile enlerden birini di er bile enden daha fazla geçirmesi esas na dayan r. Yap lan bir çal mada [12] etil asetat-etil alkol kar n n ayr lmas için pervaporasyon yöntemi ile 100-130°C de %1, %5, %10 ve %30 etil alkol içeren etil alkol-etil asetat buhar kar m n n NaY zeolit mebrandan geçirilerek endüstriyel boyutta (2,9 kg etil alkol/saat) ayr t r labilece i belirtilmektedir [12]. Bu yöntemin yaln z ba na kullan lmas yerine distilasyon sonras azeotrop bile imdeki kar m n ayr lmas için kullan lmas dü ünebilir. Fakat yüksek kapasiteli üretimler geni yüzey alanlar ve buna ba l olarak yüksek yat r m maliyeti gerektirecektir.
Oldukça ba ar l sonuçlar n al nd di er bir yöntem ise iyonik tuz kullan m d r. Azeotrop kar ma tuz ilavesi yap larak kar m n azeotropik bile imi ve kaynama s cakl de i tirilebilmektedir.
Atmosferik bas nç alt nda etil alkol-etil asetat denge e risi üzerine tuz etkisinin incelenmesi için yap lan bir çal mada [13] oldukça ba ar l sonuçlar elde edilmi tir. Çal mada etil asetat-etil alkol kar m na uçuculu u çok az olan lityum klorür, lityum bromür ve lityum iyodür ilave edilerek buharla t r lm ve u sonuçlar bulunmu tur.
ekil 4.20 : Etil alkol-etil asetat kar m na lityum klorür (1) ve lityum iyodür (2) tuzlar n n ilavesi ile s v buhar denge e risinin de i imi.
Çal ma sonucu olarak özellikle lityum bromür ve lityum iyodür ilaveleri ile oldukça ba ar l sonuç elde edilmi tir. % 15 lityum bromür veya % 20 lityum iyodür ilavesi ile etil asetet-etil alkol azeotrop bile imi tamamen k r lmakta ve distilasyon ile %100 e yak n ay rma yap labilece i görülmektedir.
Fakat etil alkol içinde kalan tuzun tekrar kullan m konusunda bir bilgi verilmemi tir. Geri kazan m yap lamaz ise yüksek miktarlarda harcanacak tuz miktarlar ilave i letme maliyeti do uracakt r. Di er yönden e er etil alkol içindeki tuzun geri kazan lmas için evaporasyon uygulanacak olursa, bu da büyük bir enerji tüketimi gerektirir.
Mevcut geri kazan m tesisinde ba lang ç kar m içinde zaten var olan çözünmü kat bile iklerden ilave edilecek tuzun daha sonra ay rmak neredeyse mümkün de ildir veya çok fazla i letme ve yat r m maliyeti gerektirecektir. Tuz ilavesi ile kaynama s cakl yükselece inden distilasyon sürecinde harcanacak enerji miktar da nispeten artacakt r. Tuz ilavesi ile iyile tirme yap lmas ekonomik aç dan uygun görülmedi i için, uygun bir proses olarak de erlendirilmemi tir.
Tuzsuz %5 tuz %10 tuz %20 tuz Tuzsuz %5 tuz %10 tuz %20 tuz
S v faz bile imi S v faz bile imi
B u h ar f az k o m p o zi sy o n u B u h ar f az k o m p o zi sy o n u
(1)
(2)
4.4 S v -s v Ekstraksiyon
Distilasyon d nda kullan lan di er önemli bir temel ay rma yöntemi de ekstraksiyon i lemidir. Ba ar l ekstraksiyon proseslerinde i letme ve enerji maliyeti aç s ndan oldukça büyük kazançlar sa lanabilmektedir.
Ekstraksiyon i lemi, di er ay rma yöntemlerine nazaran oldukça basit bir prosesdir. E er kullan lan çözücülerin fiyatlar dü ük ise, maliyeti oldukça dü ük bir ay rma yöntemi kabul edilebilir. Enerji tüketimi sadece kar t rma ve fazlar n transfer sürecinde harcanmaktad r. Bu da oldukça dü ük bir enerji tüketimidir. Önemli bir konu ise, çözünen maddenin daha sonraki süreçte çözücü veya su faz ndan ar nd r lmas i lemidir. Örnek olarak e er bir sonraki süreçte distilasyon uygulanacaksa çözücünün kaynama s cakl n n ve buharla ma s s n n dü ük olmas istenir. E er istenmeyen safs zl k di er faza geçiriliyorsa ve bu faz at k durumuna ç k yorsa, at k faz n (çözeltinin) geri kazan lma veya at k olarak uzakla t r lma maliyetleri de önemlidir.
Bir çözeltinin, içindeki belirli bir maddeyi daha fazla çözen ve ayn zamanda çözeltinin di er bile eni ile kar mayan (bunun içinde çözünmeye veya çok az çözünen) bir di er çözücü ile temasa geçirilerek , çözünen maddenin az çözündü ü fazdan di er faza ( çözücüye) kütle transferinin sa lanmas prosesine ekstraksiyon ad verilir.
Faz de i tiren bile enin iki ayr faz içinde transfer oran belirleyen da l m transfer katsay s K, a a daki gibi tan mlan r[ 14];
[ A]1; Çözünün maddenin birinci çözücü içinde denge deri imi.
[A]2 ; Çözünün maddenin ikinci çözücü içinde denge deri imi.
Eksraksiyon i leminde K de erini belirleyen ba l ca parametreler, (a) Çözücülerin polarite dereceleri, (b) Çözücüler ve bile enlerin moleküler yap s , (c) Ortam n pH de eri ve (d) S cakl k olarak s ralanabilir.
Genel olarak polar maddeler polar çözücülerde, nonpolar maddeler nonpolar çözücülerde daha fazla çözünürler. Çözücü seçiminde dikkat edilmesi gereken
2 1
A A
hususlar çözücülerin birbirleriye kar mamas , birbiri içindeki çözünürlüklerinin çok az olmas , i lemden sonra çözünen maddeden kolay ayr t r labilmesi, dinlendirme sürecinde fazlar n h zl ve net bir ekilde ayr lmas , çözünen madde veya di er çözücü ile herhangi bir reaksiyona girmemesidir.
pH derecesi, özelikle karboksilik asit, amin ve fenol grubu ta yan bile iklerinin ekstraksiyon i lemlerinde önemli olur[14,15].
Karboksilik asit gurubu ta yan organik bile iklerin su faz nda çözünürlükleri oldukça dü üktür. Fakat alkali ortamda (Sodyum karbonat, Sodyum hidroksit) pH de eri yükseltildi inde çözünürlükleri artar.
RCOOH + NaOH RCO2 - Na+ (suda çözünür tuz) + H2O (4.5)
Su faz nda çözünen organik molekülün tuz yap s , pH de eri dü ürülerek asidik ortamda de i tirilir ve çözünürlü ü azalt l r. Bu yöntem ile ekstraksiyon i leminde organik asit molekülünün organik çözücü faz na geçmesi veya çözücü olmad durumda kristalize halde çöktürülmesi sa lanabilir.
RCOO- Na+ + HCl RCO2H + NaCl(suda çözünür tuz)
(
4.6)
Amin grubu ta yan organik bile ikler su faz nda çözünürlükleri oldukça dü üktür. Hidroklorik asit ile pH de eri dü ürüldü ünde çözünürlüklerini artar.
RNH2 + HCl RNH3 + Cl- (suda çözünür tuz) (4.7)
Tersi durumda sodyum hidroksit ile pH de eri yükseltildi inde amin grubu ta yan bile ik suda çöker.
RNH3+Cl-+NaOH RNH2(Çökme) +NaCl (4.8)
Fenol grubu ta yan organik bile ikler karboksilik grubu ta yan bile iklere benzer olarak pH de eri yükseltilerek su faz nda çözünürlükleri art r labilir.
(4.9) O H O Na+ + H+ H2 O2 O + NaOH
Fenollerin suda çözünmesi i leminde sodyum hidroksit gibi kuvvetli alkaliler kullan l r. Ancak pH de erinin de i tirilmesi sürecinde molekül yap s n n de i medi inden, yani herhangi bir ekilde bozunma olmad ndan emin olunmal d r. E er bozunma söz konusu ise, bozunman n olmad pH aral belirlenmeli ve ekstraksiyon i lemi bu aral kta yap lmal d r.
Ekstraksiyonda s cakl n s n rl bir etkisi vard r. Örne in fazlar n ayr lma h z üzerinde etkilidir. ki faz n ayr lma h z na, ay rma kab n n geometrisi de önemli derecede etkili olur. Çok yayvan kaplar çözücü ile su aras ndaki ara yüzeyi çok fazla art r r ve ayr lma mesafesi k sal r. Fakat fazlar n ay rma sürecinde olumsuzluk yaratabilir. Özelikle ay rma sürecinde fazlar n k smen kar mas na neden olabilir. Fazla dikey kaplar ise ayr lma mesafesini art raca ndan ayr lma süresini uzamas na neden olacakt r. Özelikle yava ayr lan ekstraksiyon i lemlerinde olumsuzluk yaratabilir [16].
Ekstraksiyon i leminin tasar m ve i letme optimizasyonunda dikkatli olarak de erlendirilmesi gereken hususlar, (a) Çözücü seçimi, (b) letme ko ullar , (c)
lem tipi, (d) Ekstraktör tipi, (e) Tasar m kriteri olarak s ralanabilir[17].
4.4.1 Çözücü seçimi
Çözücünün kütle transfer katsay s (K) büyük ve seçicili i yüksek olmal , yani sadece istenen bile eni ekstrakte etmelidir. Ayr ca di er faz olu turacak çözücü içinde çözünürlü ünün dü ük olmas gerekir. Kolay ve ekonomik bir ekilde geri kazan labilmelidir. Di er önemli faktörler ise kaynama s cakl , yo unlu u, yüzey gerilimi, viskozitesi, a nd r c l , yan c l , zehirli olup olmamas , kararl l , bol ve ucuz olarak temin edilebilmesidir.
4.4.2 letme ko ullar
Ekstraksiyon i leminde s cakl k, pH ve faz ayr lma zaman , verim ve seçicilik üzerine önemli derecede etkili olurlar. Bas nc n etkisi ihmal edilebilir düzeydedir. S cakl k genelde seçicili i art rmak için yararlan lan bir de i kendir. S cakl n artmas ile vizkosite dü ürülerek kütle transferine olan direnç azalt l r. S cakl n, kristallenme , seçicilik ve kar l kl çözünürlük üzerine etkileri de dikkate al nmal d r.
pH de eri, kütle transfer katsay n n art r lmas nda ve olas bozunmalar n