指導教授：陳誠亮臺灣大學：化學工程學研究所李孔凌Li, Kung-LingKung-LingLi2014-11-252018-06-282014-11-252018-06-282014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/261142醋酸，又名乙酸，廣泛應用於製備醋酸酯類、或作為製備其它化學產品所使用之溶劑，是為最常見的碳鏈脂肪酸之一。雖然醋酸與水不會形成共沸物，但使用簡單蒸餾分離醋酸與水仍為一不具經濟效益的分離方法，其原因在於醋酸與水於純水端時的相對揮發度接近一，此特性將使得傳統蒸餾將耗費大量熱能或是高回流量來達到分離的效果。本研究將針對各式有節能潛力之分離方法進行探討與分析，諸如熱整合多效蒸餾、非勻相共沸蒸餾、以及液液相萃取與蒸餾複合程序等方法皆有詳細介紹。多效蒸餾法為一種不需添加劑即可達到節能效果的分離方法，其中完全熱整合之設計雖可有效降低總熱能消耗，但卻已無法透過一般最適化方法更進一步節省熱能消耗。非勻相共沸蒸餾及複合式液液相萃取暨共沸蒸餾兩程序皆可透過加入添加劑形成液液分相區間的方式，避免了分離純水端相對揮發度接近一的困難。其中尤以甲基第三丁基醚(MTBE)為萃取劑之萃取與蒸餾複合程序可節省最多的熱能消耗，且亦為一最具經濟效益之分離方法。口試委員會審定書 II 致謝 IV 中文摘要 VI Abstract VIII 目錄 X 圖目錄 XII 表目錄 XIV 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機 3 1.4 組織架構 4 第二章 傳統蒸餾法之程序模擬 5 2.1 前言 5 2.2 系統使用之熱力學模式及參數 5 2.3 進出料規格描述及程序模擬 8 第三章 熱整合多效蒸餾法之程序模擬 11 3.1 前言 11 3.2 多效蒸餾之部分熱整合程序模擬 11 3.3 多效蒸餾之完全熱整合程序模擬 13 3.4 結果與討論 13 第四章 非勻相共沸蒸餾法之程序模擬 15 4.1 前言 15 4.2 非勻相共沸蒸餾程序設計概念 16 4.3 以乙酸乙烯酯為共沸劑之非勻相共沸蒸餾程序模擬 17 4.3.1 成份及熱力學模式之建立 17 4.3.2 最適化過程及程序模擬結果 20 4.4 以乙酸異丁酯為共沸劑之非勻相共沸蒸餾程序模擬 25 4.4.1 成份及熱力學模式之建立 25 4.4.2 最適化過程及程序模擬結果 28 4.5 結果與討論 31 第五章 複合式液液相萃取暨共沸蒸餾法之程序模擬 33 5.1 前言 33 5.2 液液相萃取原理 34 5.3 複合式液液相萃取暨共沸蒸餾程序設計概念 37 5.3.1 萃取劑的選擇 37 5.3.2 程序流程介紹 43 5.4 以乙酸乙酯為萃取劑之複合式液液相萃取暨共沸蒸餾程序模擬 45 5.4.1 成份及熱力學模式之建立 45 5.4.2 最適化過程及程序模擬結果 47 5.5 以異丙醚為萃取劑之複合式液液相萃取暨共沸蒸餾程序模擬 55 5.5.1 成份及熱力學模式之建立 55 5.5.2 最適化過程及程序模擬結果 57 5.6 以甲基第三丁基醚為萃取劑之複合式液液相萃取暨共沸蒸餾程序模擬 62 5.6.1 成份及熱力學模式之建立 62 5.6.2 最適化過程及程序模擬結果 65 5.7 結果與討論 69 5.8 甲基第三丁基醚系統干擾排除之控制策略 72 5.8.1 開環路溫度靈敏度測試分析 74 5.8.2 閉環路溫度靈敏度測試分析 76 5.8.3 控制架構探討 78 第六章 結論 83 參考文獻 85 附錄 年總成本計算公式 876575314 bytesapplication/pdf論文公開時間：2016/08/12論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋學校)醋酸脫水分離多效蒸餾共沸蒸餾萃取thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/261142/1/ntu-103-R01524040-1.pdf