IPA 共沸怎麼破?膜分離 vs 真空蒸餾 vs 組成改質完整比較

(適用:半導體、PCB、精密化工、電子業 IPA 回收)

#1|現場最常遇到的 IPA 共沸問題

在很多工廠裡,IPA(異丙醇)會和水形成 共沸點 87.4℃、含水約 12%
所以即使你把 IPA 加熱、精餾、蒸餾很多次,純度還是會卡在 88–91%

工程現場最常見狀況:

  • 精餾塔做到 6 塔板以上,純度還是卡住
  • 真空蒸餾後仍然有 2–5% 水分
  • IPA 再生後純度不穩,製程端抱怨
  • 物性變動(例如:IPA + MEK + 水 + 胶)導致無法精餾
  • 客戶需要 98%、99%、99.5%、99.9%,但設備到不了

IPA 又貴、使用量大,所以 “能不能回收乾淨?” 就變成製程與成本的核心問題。


#2|IPA 共沸破除的方法只有 3 類

這 3 類幾乎涵蓋所有方案:

方法可以破共沸?純度範圍優點缺點適用
1. 膜分離(PV、Pervaporation)95–99.9%超低能耗、可做深度乾燥、設備小前端需先除固體/油要求極高純度
2. 真空蒸餾/精餾✔(部分)90–96%便宜、穩定、舊廠易改造對水量敏感、遇雜質效率下降大量回收、中等純度
3. 組成改質(添加劑)95–99%可破共沸添加劑需後處理、製程端常拒收特殊混合溶劑

這三種沒有「最好」,只有 你的物性 → 決定適用哪一個


#3|三種技術深入比較


(1)膜分離|Pervaporation(PV)

本質是用「選擇性通量」讓水穿膜、IPA 留下。
→ 能做到最乾、最穩定。

● 可達純度

  • 98%、99%、99.5%、99.9% 都能做
  • 若前端濃度低於 70%,需先用蒸餾預濃縮

● 能耗

1/3–1/5 蒸餾能耗
(實際視前濃度而定)

● 優點

  • 不受共沸影響
  • 能乾燥到極高純度
  • 遇到混合溶劑層次不會崩
  • 對電子級/半導體等最友善
  • 可做連續式(line-in)

● 缺點

  • 前處理很重要(油/固體要先拿掉)
  • 需要控制入口溫度
  • 初期投資比單純精餾高一些

● 最適用

  • 需要 ≥ 99.5% IPA
  • 發現蒸餾塔怎麼做都卡在 94–96%
  • 製程非常怕水(蝕刻、清洗)

(2)真空蒸餾 / 加熱蒸餾

可破部分共沸,但極限通常在 90–96%。

● 可達純度

→ 90–96% 是現場常見範圍
→ 再高就極度仰賴塔板、回流、真空度

● 能耗

蒸汽能耗最高。
但 CAPEX 便宜(塔、再沸器、冷凝器即可)

● 優點

  • 便宜
  • 容量大
  • 後續可串接膜系統(常見配置)

● 缺點

  • 受共沸限制
  • 物性變動就會失效(電子化學品常遇到)
  • 含固、含油會造成塔板失效

● 最適用

  • 目標純度 90–95% 的 IPA
  • 大量回收
  • 需要降低前端成本,再進膜做深乾燥

(3)組成改質(添加劑)

用添加劑破共沸,再做分離。
→ 化工廠 OK
→ 電子業 80% 不接受

● 優點

  • 低成本破共沸
  • 可處理混合溶劑(IPA + EA…)

● 缺點

  • 需清除添加劑
  • 最後純度不如膜分離穩定
  • 加工成本高
  • 製程端常拒絕「外加物」

● 最適用

  • 完全化工體系
  • 允許添加劑的製程

#4|最常見的三種 IPA 回收配置(含流程圖位置)

我給你三種現場最常見的組合:


方案 1|蒸餾 + 膜(最佳 CP 值、最常用)

純度:40–90% → 95–99.9%

IPA純化 蒸餾+膜分離

適用:中大型 IPA 回收廠、PCB、半導體


方案 2|純膜分離(低能耗、深乾燥)

純度:85–95% → 99–99.9%

IPA純化 膜分離

適用:前端濃度本來就高、不需要蒸餾塔


方案 3|真空蒸餾(中等純度)

純度:40–90% → 90–95%

低溫真空蒸餾工作原理圖#廢溶劑濃縮#除水#COD降解

適用:大量水、雜質高、只是要降水量


#5|你應該怎麼選?(用 1 分鐘看懂)

✔ 如果你要 99%、99.5%、99.9% → 必須用膜

蒸餾怎麼做都到不了。

✔ 如果前端含固/含油 → 必須先做預處理

膜與蒸餾都會受影響。

✔ 如果你的量很大(>5–10 噸/天) → 蒸餾 + 膜是王道

✔ 如果物性非常混亂(IPA + 胶 + MEK) → 膜比蒸餾穩定太多


#6|常見錯誤(工程師最容易踩的雷)

  1. 以為提高塔板就能破共沸 → 不能
  2. 用真空蒸餾想做 99% → 常失敗
  3. 物性沒有測 → 設備就會亂選
  4. 含固沒處理 → 塔板會失效
  5. 用錯膜材質 → IPA 漏通量、壽命變短

#7|實際(泛用型)案例

案例:半導體清洗廢液(IPA 70%、水 30%)

  • 客戶需求:≥ 99.5%
  • 流量:3 噸/天
  • 雜質:少量微粒

解法:蒸餾預濃縮到 90% → 膜乾燥到 99.7%

結果

  • 能耗比原本少 60%
  • 產出穩定、製程端通過

#8|寄資料給我 → 免費做技術試算

如果你有 IPA、醇類、溶劑、含水廢液,直接把資料寄給我:

  • 物性(濃度、含水、雜質)
  • 每日/每小時量
  • 想要的純度
  • 是否有膠、固體、油

我可以幫你做:
🔹 出力試算
🔹 能耗預測
🔹 設備選型
🔹 流程建議

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