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系統識別號 U0002-2405201113044300
中文論文名稱 多行程逆流式薄膜萃取器中質量傳送之改良型修正因子分析
英文論文名稱 Modified Correction-Factor Analysis on Mass Transfer in Countercurrent-Flow Multipass Membrane Extractors
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學工程與材料工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemical and Materials Engineering
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 宋承耀
研究生英文姓名 Chung-Yao Sung
學號 698400412
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-05-17
論文頁數 75頁
口試委員 指導教授-葉和明
委員-蔡少偉
委員-何啟東
委員-葉和明
中文關鍵字 薄膜萃取  多行程操作  逆流  修正因子分析 
英文關鍵字 Membrane extraction  Multipass operation  Backward flow  Modified correction-factor analysis 
學科別分類
中文摘要 在過去的研究中可以得知若要在逆流型多行程薄膜萃取系統中計算出質量傳送速率,因為計算式中包含了未知的出口濃度,所以計算上必須要使用繁雜的疊代法來求得。
然而在本研究中所提出的改良型修正因子圖表,在計算上已將未知出口濃度消除,我們只需要查表便可求得修正因子,再佐以簡單的運算便可以求得我們所需之質量傳送速率,也同時間比較了行程數對於質量傳送速率與能量損耗的影響。本研究並採用了雙行程逆流型薄膜萃取系統的實驗來佐證我們的研究結果。
英文摘要 A modified correction-factor analysis is introduced in present study to develop equations for estimating the mass-transfer rate in multipass backward-flow membrane extractors, in which the unknown solute outlet concentrations are neither in the estimating equation nor in the modified correction-factor charts, and thus the calculation is easy and direct without using the try-and-error method that should be employed in the conventional correction-factor analysis. Experimental results confirm the prediction values for the extraction of acetic acid from aqueous solution by methyl isobutyl ketone in a double-pass device.
論文目次 致謝………………………………………………………………………I
中文摘要…………………………………………………………………II
英文摘要………………………………………………………………III
目錄…………………………………………………………………… IV
圖目錄……………………………………………………………………VI
表目錄…………………………………………………………………VIII
第一章 緒論………………………………………………………………1
1-1 引言…………………………………………………………………1
1-2 分離程序……………………………………………………………2
1-3 液膜分離方法之發展與應用………………………………………9
1-4 熱交換器原理應用在薄膜萃取系統………………………………13
1-5 研究目的與原理……………………………………………………14
第二章 文獻回顧………………………………………………………16
第三章 理論分析………………………………………………………20
3-1 質量傳送係數………………………………………………………20
3-2 萃取計算公式………………………………………………………25
3-3 溶質出口濃度………………………………………………………28
3-3-1 單行程薄膜萃取系統……………………………………………28
3-3-2 雙行程薄膜萃取系統……………………………………………31
3-3-3 三行程薄膜萃取系統……………………………………………36
3-3-4 四行程薄膜萃取系統……………………………………………42
3-4 改良型修正因子圖表………………………………………………48
第四章 範例計算………………………………………………………56
第五章 結果與討論……………………………………………………58
5-1 行程平板式逆流型薄膜萃取器理論與實驗之比較圖形…………58
5-2 改良型修正因子分析的優點………………………………………61
5-3 行程數對於質量傳送的影響………………………………………62
5-4 動力消耗的損失……………………………………………………66
第六章 結論……………………………………………………………68
符號說明…………………………………………………………………69
參考文獻…………………………………………………………………72

圖目錄

圖 1 分液漏斗…………………………………………………………4
圖 2 液液萃取塔………………………………………………………5
圖 3 疏水性微孔薄膜系統……………………………………………7
圖 4 親水性微孔薄膜系統……………………………………………7
圖 5 乳化型液膜……………………………………………………12
圖 6 支撐式液膜……………………………………………………12
圖 7 平板多孔性薄膜系統……………………………………………21
圖 8 平板多孔性薄膜系統濃度梯度示意圖…………………………21
圖 9 單行程平板薄膜萃取系統式意圖…………………••……29
圖 10 雙行程平板薄膜萃取系統式意圖……………………•…32
圖 11 三行程平板薄膜萃取系統式意圖…………………………37
圖 12 四行程平板薄膜萃取系統式意圖…………………………43
圖 13 雙行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F………50
圖 13-1 雙行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F
( b/a = 0.1~1.0 ) ………………………………………51
圖 14 三行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F ……52
圖 14-1 三行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F
( b/a = 0.1~1.0 ) ………………………………………53
圖 15 四行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F…54
圖 15-1 四行程逆流式平板薄膜萃取系統的修正因子F
( b/a = 0.1~1.0 ) ………………………………………55
圖 16 雙行程平板薄膜萃取系統實驗裝置圖………………•……57
圖 17 在Ca,i = 0.5 kg mol/m3時,質量傳送速率實驗值與理論值的比較……………………………………………•………59
圖 18 在Ca,i = 2.0 kg mol/m3時,質量傳送速率實驗值與理論值的比較……………………………………………•………60
圖 19 範例計算中Ca,i = 0.5 kg mol/m3時,各種不同行程數對於質量傳送速率的比較………………………………………63
圖 20 範例計算中Ca,i = 2.0 kg mol/m3時,各種不同行程數對於質量傳送速率的比較………………………………………64


表目錄

表一 在qa = qb = 0.25~1.5×10-6 m3/s and Cb,i = 0的情況下,行程數對於能量消耗以及質量萃取的影響……………………………65
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