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研究生:莊惠鈞
研究生(外文):JUANG HUEI JIUN
論文名稱:以輔助輸送之液態薄膜分離二甲苯之研究
論文名稱(外文):Separation of Xylene Isomers by Facilitated Transport Liquid Memberance
指導教授:呂幸江
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
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:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:支持性液態薄膜二甲苯環糊精
相關次數:
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本研究採用支持性液態薄膜的方法,將環糊精加入液態薄膜中作為介質,藉著環糊精易與對二甲苯形成複合物,使的對二甲苯容易滲入含環糊精水相中,再擴散至接收相,達到與間二甲苯分離的目的。
吾人發現環糊精對於對二甲苯有較好的選擇性,二甲苯與環糊精在水中生成1:1的complex且二甲苯與環湖精的衍生物形成的複合常數,比二甲苯與環糊精形成的複合常數還高2-3倍。因為衍生物的官能基,會增加與二甲苯之間的作用,而導致複合常數(Ka )增加和溶解度的增加。且當環湖精的濃度增加,二甲苯的選擇性和流通量都會提高。
Separation of p-xylene from xylene isomers is important but arduous because of the close boiling points. The objective of this project, therefore, is to study the permeation of xylene isomerst through supported liquid membrane containing cyclodextrins (CD).
We find that liquid membrane containing CD solution strongly favors the p-xylene. In water, xylene are found to form 1:1 complexs with CD. Branched-CD is formed complex with xylene, complex constants are higher than 2~3 with natural- CD. Because be additional hydrophobic interactions between the groups of the branched-CD and the xylene, which lead to an increase in complex constants and an increased solubility. As the CD concentration increases, the selectivity and flux of xylene also increase.
目錄
指導教授推薦書i
口試委員會審定書ii
簽署人須知iv
中文摘要v
英文摘要vi
誌謝vii
目錄viii
表目錄x
第一章緒論1
第二章文獻回顧2
2.1二甲苯製程及分離2
2.2液態薄膜7
2.3液態薄膜的傳輸機構10
2.4環糊精12
2.5影響支持性液態薄膜的操作變因18
第三章論文研究目的20
第四章實驗材料及方法21
4.1藥品21
4.2器材22
4.3支持性液態薄膜之實驗裝置24
4.4實驗步驟25
4.4.1校正曲線25
4.4.2複合常數(complex formation constant)25
4.4.3CD在有機相中的溶解度26
4.4.4液態薄膜的前處理26
4.4.5單純性擴散之SLM質傳測定27
4.4.6輔助輸送之SLM質傳能測定27
4.4.7樣品分析28
4.5 SLM的輔助輸送模式29
第五章結果與討論34
5.1校正曲線34
5.2水中的複合常數測定34
5.3純水的二甲苯混合物之溶解度44
5.4 CD在有機相中的溶解度52
5.5單純性擴散之SLM質傳測定54
5.6輔助擴散之SLM質傳測定62
第六章結論78
第七章符號說明79
第八章參考文獻80
表目錄
表 一乙苯與二甲苯異構物之物理性質5
表 二各種Cyclodextrin的物理性質14
表 三以CD分離異構物17
表 四 本實驗中使用多孔性薄膜的規格23
表 五 25℃二甲苯與CD的複合常數ka與參考文獻的比較43
表 六 25ml isomer +25ml (β-CD)0.01M的萃取數據46
表 七 25ml isomer +25ml (α-CD)0.01M的萃取數據47
表 八 純水的二甲苯混合物之度的數據48
表 九 CD水溶液與不同溶劑達平衡時的旋光度*53
表 十 二甲苯在純水中的simple permeation的擴散係數60
表 十一 T=25℃,二甲苯與CD(0.01M)的複合物之擴散係數和平衡常數69
表 十二 不同溫度二甲苯的選擇性(β-CD 0.01M)72
表 十三 不同β-cd濃度二甲苯的選擇性(T=25℃)74
圖目錄
圖 一 catalytic reforming製程的流程圖6
圖 二 液態薄膜的4種類型9
圖 三 The mechanism of carrier-mediated transport11
圖 四 α-環糊精之結構式15
圖 五 利用環糊精介質輔助輸送對二甲苯的示意圖16
圖 六 實驗裝置圖24
圖 七 有介質輔助輸送 BLM 的濃度分佈圖31
圖 八 SLM的permeation cell 構造圖32
圖 九 有介質輔助輸送 SLM 的濃度分佈圖33
圖 十 p-xylene的校正曲線37
圖 十一 m-xylene的校正曲線38
圖 十二 二甲苯在不同β-CD濃度中的溶解度關係圖(25℃)39
圖 十三 二甲苯在不同α-CD濃度中的溶解度關係圖(25℃)40
圖 十四 二甲苯在不同HP-β-CD濃度中的溶解度關係圖(25℃)41
圖 十五 二甲苯在不同HP-β-CD濃度中的溶解度關係圖(45℃)42
圖 十六 二甲苯溶解度的實驗值與估算值的比較(β-CD濃度為0.01M)50
圖 十七 二甲苯溶解度的實驗值與估算值的比較(α-CD濃度為0.01M)51
圖 十八 對二甲苯純溶液在不含介質SLM的質傳(溫度25℃)56
圖 十九 間二甲苯純溶液在不含介質SLM的質傳(溫度25℃)57
圖 二十 對二甲苯純溶液在不含介質SLM的質傳(溫度45℃)58
圖 二十一 間二甲苯純溶液在不含介質SLM的質傳(溫度45℃)59
圖 二十二 對 作圖(HP-β-CD 0.01M 25℃)63
圖 二十三 對 作圖(HP-β-CD 0.01M 25℃)64
圖 二十四 對 作圖(β-CD 0.01M 25℃)65
圖 二十五 對 作圖(β-CD 0.01M 25℃)66
圖 二十六 對 作圖(α-CD 0.01M 25℃)67
圖 二十七 對 作圖(α-CD 0.01M 25℃)68
圖 二十八 不同的溫度下對二甲苯純溶液SLM的質傳(β-CD0.01M)71
圖 二十九 不同β-CD的濃度下對二甲苯純溶液SLM的質傳(溫度25℃)73
圖 三十 不同介質對二甲苯純溶液SLM的質傳(溫度25℃,介質濃度0.01M)75
圖 三十一 不同HP-β-CD的濃度下對二甲苯純溶液SLM的質傳(溫度25℃)76
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