Abstract
本文研究目的為分離苯乙烯（Styrene）和乙基苯（Ethylbenzene ）。在本文中係利用二氧化碳來分離此兩物質，故首先我以連續式實驗裝置，分別測量苯乙烯和乙基苯在二氧化碳中的氧液平衡溶解度。操作之溫度為３５℃，４５℃及５５℃，壓力在２００psia至１４００psia之間。由實驗中所測得的數據，利用PengRobinson Equati-on （PR－EOS）來計算理論值，所得的二元作用係數（Binary Interaction Coeffi-cients）δij，ηij分別為苯乙烯δij＝０．０７４，ηij＝－０．０３９６；乙基苯δij＝０．０７１，ηij＝－０．０３７５。本文也利用此套實驗裝置，測量二氧化碳對於苯乙烯與乙基苯混合液（Styrene 佔６５ wt％，Ethylbenzene佔３５ wt％）的萃取量。所操作溫度為３５℃，４５℃及５５℃，壓力在２００psia至１４００psia之間。有關氧液相平衡數據上的量度，文獻上常使用下列三種方法：一、靜態式（Static）方法（McHugh et al．，１９８４）。此方法採用可變體積且可看內部相平衡的平衡槽來操作。其缺點是設備較昂貴。二、循環式（ D'Douza et al．，１９８８）方法，此方法的缺點是操作複雜以及取樣步驟較為麻煩。三、連續式（ Prausnitz et al．，１９７８）方法，此方法設備較為簡單，能直接取樣，此外再現性良好並容易操作，因此本實驗中採用連續式裝置來進行氧液平衡之量度。目前文獻上大多以PR－EOS 來預測氣液平衡數據。由本文的實驗結果與分析,可得以下結論：１、由溫度和壓力對苯乙烯－二氧化碳、乙基苯－二氧化碳系統之氧液平衡溶解度之影響，顯示兩系統皆有相同的趨勢：即在液相（苯乙烯或乙基苯）中ＣＯ2 的含量，隨壓力增加而增加，且定壓下溫度愈低, 液相中ＣＯ2 的含量愈多．而苯已烯，乙基苯在氣相（ＣＯ2） 中之溶解度則隨溫度, 壓力升高而增加, 但乙基苯的溶解度都比苯乙烯大。對於平衡係數而言，Ｋ－ＣＯ2 與 K－solute皆隨著壓力增加而迅速趨近於１。２、以PR－EOS 來模擬實驗結果，得到兩組係數δij與ηij，其值為苯乙烯－二氧化碳系統δij＝０．０７４，ηij＝－０．０３９６；乙基苯一二氧化碳系統ηij＝０．０７１，ηij＝－０．０３７５。３、溫度、壓力對於苯乙烯（６５ wt％）─乙基苯（３５ wt％）─二氧化碳系統萃取量的影響：發現乙基苯會影響到二氧化碳對苯乙烯的萃取量。由於此性質故在低壓時，可得到較好的分離效果。但若要應用此超臨界流體萃取法來分離此兩物質，則尚須做經濟效益評估，以決定此方法之實用性。