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研究生:陳平錦
研究生(外文):Ping-Chin Chen
論文名稱:應用狀態方程式於超臨界萃取之計算
論文名稱(外文):Supercritical Extraction Calculations Using Equations of State
指導教授:陳延平陳延平引用關係
指導教授(外文):Yan-Ping Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
中文關鍵詞:超臨界萃取狀態方程式混合規則液態模式自由能
外文關鍵詞:Supercritical ExtrcationEquation of StateMixing RuleLiquid ModelFree Energy
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超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction ,簡稱為SCFE)是一具
有效率與經濟價值的新分離技術,由於其本身包含多項優點,所以已逐漸
受重視。目前超臨界流體萃取技術應用的範圍極廣,如在特用化學品、食
品工業、醫藥工業、石油工業等方面。其應用的例子包括:去除咖啡豆中
的咖啡因,去除煙草中的尼古丁,香料的萃取,活性碳再生,油脂的提煉
及萃取煤炭中的液態燃料等等。相平衡量測是探討超臨界流體萃取的基本
工作,而欲成功的設計與操作一超臨界流體萃取程序,則需視是否能提出
準確的理論模式來預測相行為和計算溶質的溶解度。在我們先前Sheng
et al.(1992)與Chen et al. (1993)的研究中,利用Huron-Vidal的混合
規則,應用Patel和Teja(1982)所提出之三次狀態方程式,在無限大壓力
下,結合UNIFAC液態模式,並於此混合規則中加入一剩餘體積的修正項之
方法,對於含有芳香烴的固體分子,及生化物質固體分子在超臨界二氧化
碳中之溶解度計算,獲致良好之結果。在此篇研究中,主要是承續以往的
計算方法,利用Patel-Teja和 Peng-Robinson兩種狀態方程式分別與
UNIFAC液態模式結合之方法,將這一理論模式擴展至固體混合物或加入一
助溶劑的三成分超臨界溶解度計算,證明先前所提出之計算模式,可適用
於三成分系統之計算。以下將本研究如何求得混合規則參數做一說明,主
要是在無限大壓力下利用由狀態方程式所求得的Helmholtz自由能與由
UNIFAC模式所求得的 Helmholtz自由能相等之關係式,可計算求得狀態方
程式中的混合物能量參數am,至於計算狀態方程式中的混合物體積參數bm
時,則必須加入一體積修正項。本篇針對不同的系統即包含一種超臨界流
體與一種固體溶質的二成分系統,包含一種超臨界流體與二種固體溶質的
三成分系統及包含一種超臨界流體與一種固體溶質與一種助溶劑的三成分
系統,發展出不同的體積修正項。本篇研究應用了含體積修正項的混合規
則,將其用於超臨界萃取之計算上,能獲得令人滿意的結果。在超臨界萃
取計算過程中,我們建議應用一個體積修正項的方法,來求取狀態方程式
中混合物的體積參數,這個體積修正項的計算又只需應用與純物質有關之
特性資料,使此理論模式具有預測性。這篇報告不只證明此理論模式可適
用於不同的狀態方程式,更可成功的用於不同形式的三成分超臨界萃取之
相平衡計算。

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