Separation of n-hexane - ethyl acetate mixture by azeotropic batch distillation with heterogeneous entrainers

In this article, a systematic study of the separation of the n-hexane - ethyl acetate mixture with an entrainer by heterogeneous azeotropic batch distillation is performed. Based upon the thermodynamic behaviour of the ternary mixtures, potential entrainers partially miscible with one or two original azeotropic components are chosen. In all cases, the entrainer adds a heterogeneous binary or ternary azeotrope that is the lowest boiling point in the ternary diagram. Therefore, it leaves the column by the overhead stream which is subcooled to get two liquid phases in the decanter. The phase with the highest amount of the original component is removed as distillate product whereas the entrainer – rich phase is continuously refluxed to the column. Considering methanol, acetonitrile, water and nitromethane as heterogeneous entrainers, screening was performed based on the composition of the unstable heteroazeotropic mixture, the ratio of both liquid phases in the condensed top vapour and the purity of the distillate product determined by the liquid – liquid envelope at the decanter temperature. The process feasibility analysis is validated by using rigorous simulation with the batch process simulator ProSimBatch. Simulation results are then corroborated in a bench experimental column for the selected entrainer, showing several advantages of heterogeneous batch distillation compared to homogeneous systems

Optimizaciín de la reacciín de formaciín de enol óter de androstendiona

La búsqueda de adecuados grupos protectores de funciones carbonílicas ha sido de continua importancia en la química de esteroides. Los grupos carbonilos se protegen mediante la formación de cetales,tiocetales cíclicos acíclicos, hemicetales, tiohemicetales y enoléteres que son estables en medio básico, siendo resistentes a la reducción con hidruros metálicos, con sodio en alcohol; en las reacciones de Grignard; en las oxidaciones de Oppenauer, con anhidrido crómico-piridina, y a tratamiento con agentes acilantes y deshidratantes en piridina. Sin embargo, son regenerados fácilmente a la cetona correspondiente en medio ácido. En este trabajo se realizó un diseño factorial 23 central compuesto, para optimizar la reacción de protección del grupo carbonilo de la posición 3 de la molécula de androstendiona con formaciín del enoléter. A partir de los resultados del diseño experimental de enconar un modelo que describe el proceso de forma adecuada. El modelo ajustó con un coeficiente de correlación de 0,9971 y un error medio absoluto de 4,18 %. Para las condiciones óptimas, manteniendo como restricción los límites del estudio de cada parámetro, la conversión fue de 99 %. Los resultados fueron corroborados a través del estudio de las superficies de respuestas y las curvas de isolíneas demostrando, en todos los casos, la existencia de la zona óptima cerca del centro del diseño aplicado. Finalmente, se muestran los resultados de la sustitución del ácido p-toluensulfínico por el ácido metanosulfónico, obteniéndose mayores rendimientos con este «último, logrando un ahorro adicional en el costo de materias primas