Nuove applicazioni per la tecnologia a membrana nell’industria chimica
I PMR integrano i passaggi di reazione e separazione della chimica industriale al fine di migliorare notevolmente le prestazioni del reattore. Tali reattori sono stati applicati con successo a reazioni con equilibrio limitato, le quali coinvolgono l’acqua come uno dei prodotti collaterali. Tuttavia, la fattibilità di tale approccio non è stata ancora studiata per reazioni che producono componenti biologici come metanolo o etanolo. Il progetto NEW-PMR (New frontiers in (trans)esterification pervaporation membrane reactors) è stato avviato per fornire una base scientifica ai fini della produzione di sottoprodotti organici mediante l’utilizzo di PMR, basata sulla reazione tra butanolo e acetato di metile al fine di produrre metanolo e acetato di butile. Inoltre, lo studio è stato esteso ad altre reazioni di transesterificazione, come per esempio la reazione tra metanolo e acetato di etile, per produrre etanolo e acetato di metile, una reazione di riferimento utilizzata nella produzione di biodiesel. I risultati sperimentali relativi alle membrane commerciali hanno dimostrato che alcune membrane erano in grado di separare il butanolo dal mezzo di reazione grazie a una maggiore permeabilità di questo componente attraverso la membrana. Utilizzando tali membrane su scala industriale si ridurrebbe significativamente l’energia di separazione. I ricercatori hanno integrato la perevaporazione nei processi convenzionali, in combinazione alla distillazione, e come tecnologia autonoma. È stato stimato che l’uso della perevaporazione per eseguire la separazione metanolo-acetato di metile ha portato a un risparmio energetico di oltre il 90 %, in confronto al processo di distillazione. L’integrazione della tecnologia con membrana per offrire un ibrido perevaporazione-distillazione ha dimostrato i vantaggi possibili e prodotto lo sviluppo di un processo maggiormente ecocompatibile. Inoltre, sono state elaborate delle direttive al fine di garantire la scelta del trattamento più rispettoso per l’ambiente a seconda della composizione relativa alla miscela liquida.
Parole chiave
Reattori a membrana di perevaporazione, esterificazione, metanolo, NEW-PMR, acetato di metile
