一、前言｜異丙醇純化的重要性
異丙醇（Isopropyl Alcohol, IPA）廣泛應用於電子、半導體、精密化工、醫藥與食品工業，是最常見的清洗與溶劑之一。
在實際工廠中，IPA 使用後常混入水分，必須再次純化才能回收利用。
傳統 IPA 純化方式以蒸餾為主，但受到 共沸（87.4%） 限制，若要達到高純度（>99%），就必須增加額外工序，如萃取蒸餾或共沸劑。
近年膜分離技術成熟，利用 滲透汽化（PV）、逆滲透（RO）、奈米過濾（NF），可實現低能耗、高效率的 IPA 回收與升濃。
本文將透過工程角度進行完整比較，並給出實際選型建議。
二、純化 IPA 的主流技術路線
1. 傳統蒸餾與萃取蒸餾
- 利用沸點差：IPA（82.5 ℃）與水（100 ℃）
- 會遇到 共沸問題（87.4%）
- 高能耗（蒸氣 + 冷卻水）
- 處理大量雜質能力佳
擴充方式：
✔ 共沸蒸餾（額外溶劑）
✔ 萃取蒸餾（乙二醇、DMSO）
✔ 分子篩脫水（Molecular Sieve）
2. 膜分離技術
(1) 逆滲透 / 奈米過濾（RO/NF）
- 用於 5–40% IPA 溶液脫水
- 能耗：僅需電力（3–6 bar）
- 不加熱
(2) 滲透汽化（Pervaporation, PV）
- 以選擇性高分子膜分離水和 IPA
- 能突破共沸
- 可達 >99.5% 高純度 IPA
- 能耗遠低於蒸餾
三、流程比較｜傳統 vs 膜分離
1. 傳統蒸餾 IPA 流程（示意）
廢IPA → 蒸餾塔 → 冷凝器 → 共沸塔/萃取蒸餾 → 分子篩 → 高純度IPA → 儲槽
2. 膜分離 IPA 流程（示意）
（適用於低能耗回收與提升濃度）
廢IPA → 過濾預處理 → RO/NF → 滲透汽化（PV） → 高純度IPA → 儲槽
四、能耗比較（以 10 ton/day 廢IPA 20% 為例）
| 技術 | 能耗 | 估算能耗值 | 能耗成本 |
|---|---|---|---|
| 傳統蒸餾 | 高 | 600–900 kWh/ton | 🔥 成本最高 |
| 萃取蒸餾 | 中高 | 500–700 kWh/ton | + 萃取劑成本 |
| RO/NF + PV | 低 | 120–200 kWh/ton | ⚡ 僅為蒸餾 20–35% |
👉 膜分離節能 60–80%
👉 特別適合：回收型 IPA、廢液升濃、降低蒸汽費用的工廠
五、CAPEX / OPEX 成本試算（10 t/day 工廠）
1. CAPEX 投資比較
| 項目 | 蒸餾系統 | 膜分離系統 |
|---|---|---|
| 設備成本 | 高（塔體、換熱器、冷凝器） | 中（膜組件、泵浦） |
| 安裝空間 | 大 | 小 |
| 配管複雜度 | 高 | 低 |
| 投資預估 | 100% | 45–60% |
2. OPEX 維運比較
| 項目 | 蒸餾 | RO/NF | PV |
|---|---|---|---|
| 能源費 | 高 | 低 | 中低 |
| 藥劑費 | 無 | 清洗費 | 無 |
| 膜更換 | 無 | 2–5 年 | 3–6 年 |
| 年總費用 | 100% | 40–60% | 60–70% |
六、結論：哪種技術比較好？
✔ 若你想節能、省蒸汽 → 膜分離最佳
✔ 若你的廢液濃度低（5–30% IPA）→ RO/NF 很適合
✔ 若想突破共沸 → 滲透汽化（PV）完勝蒸餾
✔ 若雜質多、濃度高 → 蒸餾仍有優勢
最省電、最省成本的方案通常是：
「RO/NF（升濃） + PV（脫水）組合」