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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝烋富
研究生(外文):Hsieh, Hsiao-Fu
論文名稱:中空纖維薄膜式自我調節釋放系統之研究
論文名稱(外文):A Study of Self-Regulated Releasing System in Hollow-Fiber Membrane Modules
指導教授:鄭東文
指導教授(外文):Cheng Tung-Wen
學位類別:碩士
校院名稱:淡江大學
系所名稱:化學工程學系
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:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:自我調節釋放中空纖維薄膜模組穿透係數擴散對流
外文關鍵詞:Michaelis-Menten 方程式Michaelis-Menten EquationSelf-Regulated ReleasingHollow-Fiber Membrane ModulesPermeabilityDiffusionConvection
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本文提供中空纖維薄膜式自我調節釋放系統的理論分析,推導出尿素與銨
離子的數學模式。此模式以常微分聯立方程組為基礎加上擴散傳送、對流
傳送及反應生成的方式,推導而成。然後利用數值分析的方法,解出在不
同操作參數下尿素與銨離子的濃度分佈。且尿素與尿素分解酵素的反應式
是遵循Michaelis-Menten方程式。

本研究中我們做了三個實驗:(1)測量尿素在中空纖維醋酸纖維素薄膜的
穿透係數,(2)決定尿素與尿素分解酵素在Michaelis-Menten方程式中的
參數,與(3)以尿素與銨離子為對象,中空纖維薄膜CA-110模組的自我調
節釋放行為。在實驗(1)中,測出之尿素穿透係數差異不大,且模組不同
時,穿透係數亦相近,故尿素穿透係數的測量方法為可信賴的。在實
驗(2)中,我們提供以電導度法決定尿素與尿素分解酵素的反應動力學參
數之分析方式。在實驗(3)中,藉由量測尿素與銨離子濃度,可了解中空
纖維薄膜式自我調節釋放系統之動態反應行為本中空纖維薄膜式自我調節
釋放系統之尿素與銨離子濃度,其理論計算結果與實驗數據相當吻合,而
本系統只有擴散傳送,銨離子之釋放量仍相當小。

A theoretical analysis of self-regulated releasing systems in
hollow-fiber membrane modules has been carried out to develope
a lumped parameter mathematical mode for the description
of urea and ammonium carbonate transport. The model is
based on the a set of ordinary differential equations by
considering the diffusive transport, convective transport, and
ammonium carbonate generation. The resulting equations have been
solved numerically in terms of urea and ammonium carbonate
concentration distributions, underdifferent operating
parameters. The kinetics of urea and urease has been modeled by
using Michaelis-Menten equation.

Three experiments were carried out in this work: (1) the
measurement of urea permeability in a cellulose acetate hollow-
fiber membrane, (2) the determination of kinetic
parameters for the hydrolysis of urea by urease, and (3) the
behavior of self-regulated releasing in CA-110 hollow-
fibermembrane modules based on the urea and ammonium carbonate
transport.

The response concentration curves of theoretical results and
experimental data of urea and ammonium carbonate agree well in
our hollow-fiber membrane module. The amount of ammonium
carbonate released is small with diffusive transport mode only.



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