Beste Pieter,
Bij de filtratie wordt aangegeven dat:
“2a Afscheiding van onzuiver adipinezuur door filtratie. Het filtraat wordt terug gevoerd naar de reactor”
Belangrijk is om hier na te gaan welke stoffen in het residu en in het filtraat aanwezig zijn.
Adipinezuur, systematische naam hexaandizuur, is een vaste stof bij kamertemperatuur en komt dus terecht in het residu. Als je enige ervaring hebt met filtreren dan weet je dat het residu altijd wat ‘nat’ is na filtratie. Dus er zal wat water/cyclohexeen achterblijven bij het alpinezuur. Vandaar dat er ook vermeld staat ‘onzuiver alpinezuur’.
Water en cyclohexeen en waterstofperoxide zijn, zoals bekend vloeibaar en komen in het filtraat terecht. En het filtraat wordt dus teruggevoerd naar de reactor. Als je daar logisch over nadenkt, dan zou er in de reactor steeds meer en meer water terecht komen, want water is een ‘afval-product’ bij deze reactie, terwijl het cyclohexeen en waterstofperoxide dat wordt terug gevoerd gewoon nog een kans krijgt om te reageren. Het lijkt mij dus noodzakelijk om na filtratie ook nog een scheiding te doen om het overtollige water kwijt te raken voordat deze stroom terug gevoerd wordt naar de reactor, ook al staat dit hier niet vermeld.
Dit kan omdat zoals vermeld, cyclohexeen hydrofoob is, dus men zou de waterlaag van de cyclohexeen laag kunnen scheiden. Ervaring met het scheiden van twee vloeistoflagen leert dat dit ook nooit helemaal perfect gaat. Dus het water dat hier afgescheiden wordt zal vermoedelijk niet volledig zuiver zijn. Onzuiver water zul je zeker weten niet willen gebruiken voor het wassen (= het verwijderen van onzuiverheden) van adipinezuur. Want dan ga je nieuwe verontreinigingen toevoegen aan de stof die je zuiver wilt krijgen. Als je dit water wilt hergebruiken zul je dit dus eerst moeten zuiveren.
Het water dat gebruikt wordt om adipinezuur te wassen is ook verontreinigd. Dus ook dat kun je niet terugvoeren zonder het te zuiveren om precies dezelfde reden.
Als we dan kijken naar de opdracht dan worden deze overwegingen die ik noemde en de benodigde extra zuiveringsstappen niet genoemd. Het proces is dus niet volledig omschreven. Als je dus exact doet wat er staat, dan kun je hier ontstane/gebruikte water niet recirculeren (terugvoeren naar de reactor waar het onzuivere adipinezuur gewassen wordt). Je krijgt dus bij 2c uitsluitend een losse pijl met (zuiver) water toevoer en een losse pijl uit dit blokje met als afvalstroom verontreinigd water in dit geval.
Omdat niet vermeld staat dat het water afgesplitst hoef je ook geen afvalstroom verontreinigd water te tekenen voordat je de stroom terugvoert in de reactor, maar mag je aannemen dat alles zoals geschreven staat gewoon teruggevoerd wordt.
Ook bij 2c verdampt het water en kun je dus als ‘afvalstroom’ waterdamp opnemen zoals je zelf ook aangeeft.
Goed om dus te weten in het kader van groene chemie het water vermoedelijk wel gezuiverd en hergebruikt wordt, maar dat valt buiten de scope van deze opgave en hoef je dus niet te tekenen.
Ik hoop dat dit zo duidelijk is?
Groeten,
Yvette
