三相平衡結晶法純化沸點相近之混合物

研究計畫: 國家科學及技術委員會(原科技部) 國家科學及技術委員會學術補助

研究計畫-專案詳細資料

摘要

低壓三相平衡結晶(low-pressure crystallization at three-phase equilibrium)是前長庚大學鄭建炎教授所創始(Cheng, C. Y.; Cheng, S. W. Distillative freezing process for separatingvolatile mixtures and apparatuses for use therein. U.S.Patent 4,218,893, 1980),是一種低耗能、高效率的化學品超高純度純化法,並且由蕭立鼎教授等人[Shiau et al., 2005, 2006]持續積極發展與推廣此一技術。其分離原理主要是運用三相操作、採取潛熱互用的觀念、與進入熱力學相圖中之固、汽共存區來去除液體。三相操作,也就是液體本身一部份經固化操作結晶出來所放出之結晶熱直接提供液體本身一部份汽化操作所需要之汽化熱(即潛熱互用,Latent Heat Coupling),操作到進料液體完全變成固體結晶與蒸汽而消失,也就是在相圖中沿三相點附近操作的操作點結束三相操作而進入固、汽共存區中而結束低壓三相平衡結晶操作。傳統的結晶法、過濾法、離心法主要是從液體中分離固體結晶,而這些結晶表面局部會溶化附著一些不純物質,所以需經洗晶過程。低壓三相平衡結晶法是母液完全消失而得到高純度物質,而低壓蒸汽是被冷凝且移除,不需經過濾及離心程序,最後所得結晶周圍無任何附著液體、不需洗晶,成為高純度的主成分結晶。液體本身一部份經固化操作結晶出來所放出之結晶熱直接提供液體本身一部份汽化操作所需要之汽化熱,是一種非常省能源的方法。且因不需添加任何溶劑,屬於潔靜的製程,不會造成環境污染。本計畫擬申請二年期計畫,詳細探討低壓三相平衡結晶法之基本原理暨應用範圍。第一年計畫擬探討低壓三相平衡結晶法操作下之熱傳與質傳並探討其結晶速率,並以各種一般蒸餾法不易分離之混合物系統測試,以了解此低壓結晶法之適用範圍。並探討低壓三相平衡結晶法操作條件,研究如何避免雜質進入晶體,以提高晶體純度;並提高產品回收率。探討此新結晶法對三成份以上系統之適用評估。第二年計畫擬發展連續式低壓結晶操作之理論模式與設備,因為低壓結晶法操作須在低溫低壓下進行,與傳統在常壓、高壓下操作是不同,以利實際應用發展。

Project IDs

系統編號:PB9709-3559
原計畫編號:NSC97-2221-E182-022
狀態已完成
有效的開始/結束日期01/08/0831/07/09

Keywords

  • 化學工程
  • 三相平衡
  • 結晶
  • 純化

指紋

探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。