バイオエタノール製造のためのエタノールの抽出平衡 — 溶媒選択と液液平衡の測定 —
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概要
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発酵溶液からのバイオエタノールの分離 · 濃縮を目的とし，選定した溶媒を用いてエタノールの液液分配平衡を測定した。まず，製品がバイオ燃料であることを考慮し溶媒選択の方針を示した。m-キシレンを主溶媒とし，補溶媒をこれに混合することによりエタノールの溶解度を向上させることとした。カプリン酸，1-ヘキサノール，2-エチルヘキサノールを補溶媒として4成分系液液平衡を測定し，エタノールの抽出性能を評価した。主溶媒のm-キシレンのみを用いた3成分系液液平衡の場合，エタノールの分配係数は小さく，水に対するエタノールの選択度は高かった。補溶媒を使用した場合全てにおいて分配係数は向上したが，カプリン酸を用いた場合は分離の選択度が非常に低下した。1-ヘキサノールおよび2-エチルヘキサノールを用いた場合の分離の選択度には大きな違いはなかったが，1-ヘキサノールを用いた場合の方が2-エチルヘキサノールを用いた場合に比べて2相領域が小さく，2-エチルヘキサノールがより適した補溶媒であった。次に，2-エチルヘキサノールの濃度によるエタノールの分配への影響を測定した。少量の2-エチルヘキサノールの添加により分配係数は向上し，かつ分離の選択度はm-キシレンの場合のものと同等であった。また，一般および改定UNIFAC法を用いて測定した液液平衡を推定した。両方法は十分に液液平衡を満足に予測することができたが，改定UNIFAC法がより良い予測をした。しかし，濃度の低い範囲における油相中の水濃度の推算は難しく，実測値より大きく推算した。
著者
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はばき 広顕
東京工業大学大学院理工学研究科国際開発工学専攻
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田端 修
花王（株）
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川崎 順二郎
東京工業大学大学院理工学研究科国際開発工学専攻
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江頭 竜一
Dept. of Chemical Engineering, Tokyo Institute of Technology
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