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A study of mass transfer behaviour in a catalytic distillation column

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Abstract

Catalytic distillation (CD) is a process where reaction and separation take place simultaneously in a distillation column. Recently, a new CD process for the aldol condensation of acetone to diacetone alcohol and mesityl oxide was developed in our laboratory. Owing to the unique structure used to support catalysts in the CD column, mass transfer data are needed to model the CD process. The mass transfer behaviour in the CD column has been studied both for the reactive and non-reactive sections of the column in our laboratory. Based on the experimental results, general correlations for the mass transfer coefficients have been established and the 95% confidence intervals for the associated parameters were obtained. The experimental results indicated that the catalyst bags did not play a significant role for the separation between the vapour and liquid phases. The mass transfer correlations developed in this study have been used successfully to model the CD process for the aldol condensation of acetone carried out in our laboratory.

Abstract

La distillation catalytique (DC) est un procédé dans lequel la réaction et la séparation ont lieu simultanément dans une colonne de distillation. On a récemment mis au point dans notre laboratoire un nouveau procédé DC pour la condensation aldol de l'acétone en alcool de diacetone et en oxyde de mésityle. Vu la structure unique utilisée pour supporter les catalyseurs dans la colonne de DC, des données de transfert de matière sont nécessaires pour modéliser le procédé de DC. Le comportement du transfert de matière dans la colonne de DC a été étudié aussi bien pour les sections réactives que non réactives de la colonne dans notre laboratoire. À partir des résultats expérimentaux, des corrélations générales ont été établies pour les coefficients de transfert de matière et les intervalles de confiance de 95% pour les paramètres associés obtenus. Les résultats indiquent que le catalyseur ne joue pas un rǒle significatif pour la séparation entre les phases vapeur et liquide. Les corrélations de transfert de matière établies dans cette étude ont été utilisées avec succès dans la modélisation du procédé de DC pour la condensation aldol de l'acétone dans notre laboratoire.

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