طراحی و کنترل سیستم‌های تقطیر برای جداسازی آزئوتروپ‌ها ۲۰۱۱
Design and Control of Distillation Systems for Separating Azeotropes 2011

با پیروی از راهنمایی‌های گام به گام این کتاب، خوانندگان می‌آموزند که چگونه بر روش‌های آزموده شده و اثبات شده برای غلبه بر یک مشکل اساسی در فرآیندهای شیمیایی، یعنی تقطیر و جداسازی آزئوتروپ‌ها، مسلط شوند. این کتاب با تمرکز عملی، به طور کامل به جزئیات طراحی، کنترل و بهره‌برداری از سیستم‌های تقطیر آزئوتروپیک، با استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی دقیق حالت پایدار و دینامیکی می‌پردازد.

طراحی و کنترل سیستم‌های تقطیر برای جداسازی آزئوتروپ‌ها به پنج بخش تقسیم می‌شود:

* مبانی و ابزارها
* جداسازی بدون افزودن اجزای دیگر
* جداسازی با استفاده از حلال سبک (تقطیر آزئوتروپیک ناهمگن)
* جداسازی با استفاده از حلال سنگین (تقطیر استخراجی)
* روش‌های دیگر برای جداسازی آزئوتروپ‌ها

روش‌های تقطیر ارائه شده، طیف وسیعی از سیستم‌های شیمیایی صنعتی مهم، از جمله فرآوری سوخت‌های زیستی را پوشش می‌دهند. برای اکثر این سیستم‌های شیمیایی، نویسندگان توضیح می‌دهند که چگونه می‌توان به طراحی‌های حالت پایدار بهینه از نظر اقتصادی دست یافت. علاوه بر این، خوانندگان یاد می‌گیرند که چگونه ساختارهای کنترل عملی را پیاده‌سازی کنند که دفع بار موثر برای مدیریت اختلالات در توان عملیاتی و ترکیب خوراک را فراهم می‌کنند.

موازنه بین صرفه‌جویی در انرژی حالت پایدار و قابلیت کنترل دینامیکی مورد بحث قرار می‌گیرد و به خوانندگان کمک می‌کند تا سیستم تقطیری را طراحی و پیاده‌سازی کنند که به بهترین نحو نیازهای خاص آنها را برآورده کند. همچنین، مقایسه‌های اقتصادی و دینامیکی بین روش‌های جایگزین، از جمله نمونه‌ای از تقطیر آزئوتروپیک در مقابل تقطیر استخراجی برای سیستم ایزوپروپانول/آب ارائه شده است.

طراحی و کنترل سیستم‌های تقطیر برای جداسازی آزئوتروپ‌ها با تمرکز بر راه‌حل‌های عملی، برای مهندسانی که با طیف گسترده‌ای از مسائل جداسازی آزئوتروپیک روبرو هستند، ایده‌آل است. علاوه بر این، این کتاب به عنوان یک متن مکمل برای دوره‌های مهندسی کارشناسی و کارشناسی ارشد در طراحی، کنترل، انتقال جرم و فرآوری زیستی توصیه می‌شود.

Following this book’s step-by-step guidance, readers learn to master tested and proven methods to overcome a major problem in chemical processing: the distillation and separation of azeotropes. Practical in focus, the book fully details the design, control, and operation of azeotropic distillation systems, using rigorous steady-state and dynamic simulation tools.

Design and Control of Distillation Systems for Separating Azeotropes is divided into five parts:

• Fundamentals and tools

• Separations without adding other components

• Separations using light entrainer (heterogeneous azeotropic distillation)

• Separations using heavy entrainer (extractive distillation)

• Other ways for separating azeotropes

The distillation methods presented cover a variety of important industrial chemical systems, including the processing of biofuels. For most of these chemical systems, the authors explain how to achieve economically optimum steady-state designs. Moreover, readers learn how to implement practical control structures that provide effective load rejection to manage disturbances in throughput and feed composition.

Trade-offs between steady-state energy savings and dynamic controllability are discussed, helping readers design and implement the distillation system that best meets their particular needs. In addition, economic and dynamic comparisons between alternative methods are presented, including an example of azeotropic distillation versus extractive distillation for the isopropanol/water system.

With its focus on practical solutions, Design and Control of Distillation Systems for Separating Azeotropes is ideal for engineers facing a broad range of azeotropic separation problems. Moreover, this book is recommended as a supplemental text for undergraduate and graduate engineering courses in design, control, mass transfer, and bio-processing.