Gyógyszeripari szakaszos desztillációs oldószerregenerálás optimalizálása

Sleisz Kristóf BSc IV. évf.

e-mail: ksleisz@gmail.com

Konzulensek: Hégely László, Láng Péter, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

e-mail: hegelyl@hotmail.com, lang@mail.bme.hu

A gyógyszeripar a termékek tömegéhez viszonyítva jellegzetesen sok hulladékot termel. Ezért a gyógyszeripari cégek napjaink egyre erősödő környezetközpontú szemléletének hulladék kibocsátásuk csökkentésével kívánnak eleget tenni, mely törekvések egyben a költséghatékonyság javulásával is kecsegtetnek. Ezeknek a törekvésnek egyik sarokköve az ipari szennyvizek, ipari oldószerek regenerálása későbbi felhasználásra.

A szennyezett oldószereket általában illékonyságuk alapján célszerű szétválasztani. Az ilyen elegyek sokszor többkomponensűek, az illékonysági viszonyok ennek megfelelően sokszor igen összetettek lehetnek.Részben az előbbiek miatt,részben a többi használt műveleti egység szakaszos üzemére való tekintettel az oldószerregenerálásra használt kolonnák többnyire szintén szakaszos rektifikáló kolonnák. Ha az oldat illékonysági viszonyai kedvezőtlenek (alacsony relatív illékonyság, vagy azeotropok jelenléte), az elválasztási folyamatot segédanyag adagolásával javíthatjuk, ekkor a szakaszos extraktív desztillációról beszélünk.

TDK dolgozatomban egy szakaszos extraktív desztillációs folyamatot vizsgáltam. A feldolgozandó oldószerelegy minősége és mennyisége ipari példán alapult. Az elegy acetont, toluolt, metanolt, tetrahidrofuránt és vizet tartalmaz. Az elegyből metanolt kellett kinyerni adott tisztasággal. Ennek a műveletnek az optimalizálását korábban már elvégezték, ez a dolgozat a már meghatározott optimum ismeretében halad tovább.

A művelet dinamikus modelljét a ChemCAD professzionális folyamatszimulátorban készítettem el. Az egyszerű futtatásokat a megadott paraméterekkel, valamint az optimumkeresést VBA-ben megírt kód végzi. Az optimalizálási feladatban, az elérhető profit maximumát kerestük a művelet paramétereinek optimális értékeinek meghatározásával, mind szakaszos desztillációs, mind szakaszos extraktív desztillációs esetre.

TDK munkám célja kettős: az érzékenységvizsgálat elvégzése valamint az optimum újbóli megkeresése, ezúttal szimplex-módszert használva. Az érzékenységvizsgálaton belül a paraméterpárok a profitra gyakorolt együttes hatását is vizsgálom, ezáltal kívánjuk megérteni az optimalizálási paraméterek hatását és a paraméterek egymás közötti kölcsönhatásait. A optimumkeresést eredetileg végző genetikus algoritmust a munka során részben szimplex-módszert váltja fel. Megvizsgáltam az optimalizáló algoritmus egyes paramétereinek futásra gyakorolt hatását, valamint a kapott eredményeket a genetikus algoritmus eredményeivel összehasonlítottam.

csatolmány

szerző

Sleisz Kristóf
Vegyészmérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

Dr. Láng Péter
Egyetemi tanár, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
Dr. Hégely László
egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

helyezés

III. helyezett