Разделение жидкостей
НАНОФИЛЬТРАЦИЯ

Мембраны OSN DuraMem и PuraMem обеспечивают возможность разделения для восстановления технологических растворителей без необходимости нагрева и охлаждения. Растворители могут быть восстановлены до высокой степени чистоты с помощью энергоэффективного процесса нанофильтрации OSN.

Компания Evonik разработала серию мембран OSN DuraMem и PuraMem для применения в очень широком диапазоне органических растворителей.

OSN — мембраны хорошо удерживают неорганические химические вещества и органические соединения (молекулярная масса 200+ Да), позволяя растворителю высокой чистоты проходить через мембрану. Разделение на мембранах OSN обеспечивает регенерацию растворителя с чистотой> 99% и высоким выходом без необходимости испарения и конденсации растворителя. Данный процесс обеспечивает значительную экономию энергии по сравнению с обычными операциями выпаривания или дистилляции.

Многие способы тонкого химического синтеза требуют замены технологического растворителя для различных типов реакций. Мембраны OSN позволяют заменять растворители при щадящей температуре без использования традиционных термических методов.

Мембраны OSN способны удерживать большое количество молекул промежуточных продуктов или продуктов (молекулярная масса 200+ Да), позволяя растворителям проходить через мембрану. На замену растворителя можно повлиять, позволяя исходному растворителю проникнуть через мембрану при температуре окружающей среды и добавив второй (замещающий) растворитель в систему фильтрации. По мере того, как фильтрация возрастает, второй растворитель заменяет первый, что приводит к эффективному методу создания желаемой замены растворителя. Данный процесс замещения особенно эффективен, если второй растворитель кипит при более низкой температуре, чем первый растворитель, чего сложно достичь с помощью обычных термических технологий. Мембраны OSN DuraMem и PuraMem, можно использовать для замены широкого спектра растворителей.

Компоненты, полученные из натуральных экстрактов (фруктов, овощей, орехов, семян и трав), используются в различных отраслях промышленности, например, в фармацевтике, нутрицевтике и пищевой индустрии. Однако использование полученных компонентов в качестве неочищенного экстракта часто нецелесообразно, т.к. полезные молекулы составляют лишь небольшую часть экстракта. Использование OSN-мембран Evonik с различными характеристиками по проницаемости, позволяет фракционировать неочищенные экстракты в соответствии с молекулярной массой или растворимостью молекул в разных растворителях и смесях.

Натуральные масла широко используются в качестве добавок в пищевой и косметической промышленности. Они обогащают вкус и аромат продуктов. Однако их ингредиенты не должны влиять на внешний вид и качество конечного продукта. Нежелательные соединения (например, воск в цитрусовых маслах) можно удалить с помощью нанофильтрации (мембран Evonik OSN), заменяющих традиционные энергоемкие технологии (например, кристаллизацию)

Разделение с помощью мембран DuraMem и PuraMem выполняется в щадящих условиях (температура, близкая к температуре окружающей среды), которые поддерживают биологическую активность природных компонентов.

Гомогенные катализаторы — это очень эффективные, но дорогие материалы, которые трудно разделить в активной форме с помощью традиционной технологии разделения. Как правило, это большие молекулы, которые хорошо удерживаются мембранами OSN, что позволяет восстанавливать их и повторно использовать в производственном процессе.

Гомогенные катализаторы могут быть использованы во многих химических процессах. Однако они представляют собой сложные химические структуры, содержащие металлы, такие как частицы платиновой группы, что делает их очень дорогими в производстве. В большинстве случаев, если катализатор не может быть извлечен и повторно использован, экономика процесса не способствует использованию гомогенных катализаторов и, следовательно, гомогенные катализаторы не так широко используются в промышленности, как это могло бы быть потенциально. Молекулы гомогенных катализаторов обычно значительно крупнее, чем молекулы реагентов / продуктов химического процесса, который они катализируют, и поэтому они вполне поддаются разделению с помощью OSN-мембран. Количественное извлечение гомогенных катализаторов может быть достигнуто с помощью мембран OSN. Восстановление неповрежденного катализатора очень положительно сказывается на экономике процесса.

Депарафинизация смазочного масла — это энергоемкая операция на нефтеперерабатывающем заводе, включающая испарение и конденсацию больших объемов растворителя. Мембраны OSN могут применяться для снижения потребления энергии в этом процессе.

Депарафинизация рафинатов из установок перегонки нефтепереработки с целью производства базового масла для смазочного масла является хорошо известной операцией установки. Это энергоемкая установка, включающая испарение и конденсацию больших объемов растворителя, обычно смеси метилэтилкетон (МЕК) и толуола. Смесь растворителей МЕК / толуол выбирается так, чтобы способствовать кристаллизации парафиновых восков для физического отделения от смазочного масла, которое остается растворенным в смеси МЕК / толуол. После удаления парафина OSN-мембраны можно использовать для удержания и концентрирования ценного смазочного масла, растворенного в смеси МЕК / толуол, и по существу чистая смесь МЕК / толуол, проникающая через мембрану, может быть возвращена на начальную стадию операции депарафинизации для повторного использования. Фильтрация происходит при температуре охлаждения (от -10 до -20 ° C), необходимой для процесса кристаллизации. Применяя OSN-мембраны, можно значительно снизить энергозатраты на процесс депарафинизации, поскольку не происходит фазового перехода (испарения и конденсации). Кроме того, этот подход на основе OSN-мембран может использоваться для оптимизации потоков растворителей в установке депарафинизации, чтобы максимизировать кристаллизацию парафина и повысить качество смазочного масла. Мембраны Evonik PuraMem подходят для работы с неполярными растворителями, таких как метилэтилкетон/толуол.

Большие молекулы (например, присадки) обычно используются при переработке легких углеводородов. Большая разница в молекулярной массе между присадкой и углеводородом делает возможным удаление присадки с помощью мембран серии PuraMem. Данная технология позволяет значительно снизить энергозатраты.

Во многих случаях продукт химической реакции не является продуктом в чистом виде. Существует множество нежелательных соединений, которые возникают в результате побочных реакций или постреакционных стадий обработки. Эти нежелательные соединения снижают качество конечного продукта (нежелательный цвет, состав, плотность, температура плавления и кипения и т. д.) и должны быть удалены. Если молекулярная масса продукта и примесей различается, OSN-мембрана может успешно применяться для очистки продукта.