以超臨界二氧化碳層析技術探討分子篩5A分離正己烷與環己烷之可行性

Feasibility Study for the Separation of n-Hexane and Cyclohexane by Supercritical Fluid Chromatography with Molecular Sieve 5A

葉興憲

none ； none

義守大學化學工程學系暨生物技術與化學工程研究所學位論文

2016年

碩士

梁明在

繁體中文

本文旨在利用超臨界流體層析儀進行正己烷及環己烷在5A級分子篩的滯留行為的探討。本研究以5A級分子篩作為固定相(Stationary phase)，超臨界二氧化碳為移動相，調查溫度與壓力對於正己烷及環己烷的滯留行為的影響。研究結果發現，在40℃，2.0 g CO2/min的操作條件下，將壓力由1000 psi增加至1500 psi及2000 psi時，正己烷與環己烷的滯留時間皆隨著壓力增加而延長；在2000 psi，2.0 g CO2/min，將溫度由40℃增加至50℃及60℃時，正己烷與環己烷的滯留時間皆隨著溫度增加而縮短，但是兩者的滯留時間差異不大。由以上結果顯示，正己烷及環己烷在分子篩的滯留行為相似，因此無法有效利用超臨界二氧化碳配合5A級分子篩進行分離。根據實驗結果，本研究利用層析模擬的微分式初步估算環己烷在分子篩中的吸附常數及軸擴散係數，可作為未來環己烷相關分離程序之參考。

This study uses supercritical fluid chromatography (SFC) to investigate the retention behavior of n-Hexane and cyclohexane on the molecular sieves. The isotherms and dispersion coefficients of the cyclohexane in the bed of molecular sieves are obtained by curve fitting from the spectrum of SFC. The studied pressures are 1000, 1500, and 2000 psi, the investigated temperatures are 40, 50, and 60 ℃, and the flow rate of carbon dioxide is 2.0 g/min. The experimental results showed that both the temperature and pressure can affect the isotherms, but the retention behaviors of n-hexane and cyclohexane on the molecular sieves have no significant difference. This study provides a fast and simple method to investigate the isotherms of organic compound on solids. In addition, the collected isotherms will also provide useful information for the future application of the separation of cyclohexane.

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