İlaç Endüstrisi Atık Sularından İzopropanolün Pervaporatif Geri Kazanımı

Abstract

Bu çalışmada ilaç endüstrisi atık suyundan izopropanolün membran destekli ayırma prosesi pervaporasyon ile geri kazanımı amaçlanmıştır. İzopropil alkol, birçok ilaç sentezinde çözücü olarak kullanılmaktadır. İzopropanolün ilaç endüstrisi atık sularından geri kazanımında karşılaşılan bazı zorluklar vardır. Bunlar, ağırlıkça % 12 su içeren bir izopropanol / su karışımının azeotrop bir karışım oluşturması, daha düşük su içeriğinde ise yakın kaynama noktalarına sahip ayrılması zor karışımların elde edilmesidir. İzopropanolün bu tür atık sulardan geri kazanılmasında dehidrasyon önemli rol oynar. Bu çalışmada dehidrasyon işlemi için membran destekli ayırma prosesi olan pervaporasyon kullanılmıştır. Polivinilpirolidon/Selüloz Asetat blend membranı kullanılarak suyun karışımdan uzaklaştırılması sağlanmıştır. Membranlar çözeltiden döküm ve solvent buharlaştırma tekniği kullanılarak hazırlanmıştır. Polivinilpirolidon/Selüloz Asetat membranın kimyasal bağ yapısı FTIR ile analiz edilmiştir. Membranların morfolojik yapıları ise SEM analizleri ile belirlenmiştir. Blend membrandaki polivinilpirolidon miktarının ve besleme su konsantrasyonunun membranın ayırma performansına etkisi incelenmiştir. Yüksek su adsorpsiyon kapasitesine sahip Polivinilpirolidon/Selüloz Asetat blend membran ile daha yüksek oranda, başarılı bir dehidrasyon işleminin gerçekleştiği, atık sudan izopropanolün pervaporasyon prosesi ile başarılı bir şekilde geri kazanıldığı görülmüştür. Optimum proses koşulları %5 Polivinil pirolidon yüklü membran ve ağırlıkça % 12 besleme su konsantrasyonu olarak belirlenmiş ve bu koşullar altında elde edilen akı ve ayırma faktörü değerleri ise sırasıyla 0.95 kg/m2.h ve 104'tür.In this study, it was aimed to recovery of isopropanol from pharmaceutical industry wastewater by membrane-assisted separation process pervaporation. Isopropyl alcohol is used as a solvent in many drug synthesis. There are some difficulties in the recovery of isopropanol from pharmaceutical industry wastewater. These are formation of azeotropic mixture in isopropanol/water mixture containing 12% water by weight and the obtainment of close boiling point mixtures in lower water content and these mixtures are difficult to separate. Dehydration plays an important role in the recovery of isopropanol from such wastewaters. In this study, a membrane assisted separation process pervaporation was used for the dehydration process. Water was removed from the mixture by using a Polyvinylpyrrolidone/Cellulose Acetate blend membrane. Membranes were prepared using solution casting and solvent evaporation techniques. The chemical bond structure of the Polyvinylpyrrolidone/Cellulose Acetate membrane was analyzed by FTIR. The morphological structures of the membranes were determined by SEM analysis. The effects of the amount of polyvinylpyrrolidone in the blend membrane and the feed water concentration on the separation performance of the membrane were investigated. It was observed that the successful dehydration was achieved with the Polyvinylpyrrolidone/Cellulose Acetate blend membrane with high water adsorption capacity, and isopropanol was successfully recovered from the wastewater by the pervaporation process. Optimum process conditions were determined as 5% Polyvinyl pyrrolidone loaded membrane and 12 wt% feed water concentration, and the flux and separation factor values obtained under these conditions were 0.95 kg/m2.h and 104, respectively.