PURAMEM®-Membranen für die Nanofiltration in organischen Lösungsmitteln

In wässrigen Lösungen wurden Separierungen in der molekularen Größenordnung mithilfe von Membranen seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts möglich. Mit der Entwicklung der Umkehrosmose und der Nanofiltration konnten nun Ionen und andere Moleküle separiert werden. Industriell wurden die beiden Trenntechniken bis vor kurzem fast ausschließlich in der Abwasserbehandlung, der Entsalzung und der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt. Die Separierung von in organischen Flüssigkeiten gelösten Molekülen über Membranen (Nanofiltration in organischen Lösungsmitteln, OSN) entwickelte sich in den letzten zehn Jahren zu einem aufstrebenden Gebiet der Filtrationswissenschaft, mit einem enormen Potenzial für Anwendungen in chemienahen Industriesektoren.

Dies spiegelt sich in einem enormen Interesse wider. Was ist der Hauptgrund dafür? Gängige Reinigungsverfahren – wie Destillation, Extraktion, Chromatographie, Adsorption und Kristallisation – können energieintensiv oder mit geringer Produktausbeute sein oder Robustheitsprobleme aufweisen. Es ist allgemein anerkannt, dass „...Trennverfahren zwischen 40-70 % der Kapital- als auch der Betriebskosten in der Industrie ausmachen...“ . Eine einfache Berechnung zeigt, dass die Konzentration eines verdünnten gelösten Stoffes in einem typischen Lösungsmittel um den Faktor 10 mit der OSN weniger als 10 % der Energie benötigt als die thermischen Trenntechniken wie beispielsweise die Destillation. Es liegt also auf der Hand, dass die OSN dramatische Kosteneinsparungen erzielen kann.

Die Entwicklungen im Bereich der Nanofiltration haben verschiedene zentrale Anwendungen der molekularen Separierung hervorgebracht, darunter:

• Abtrennung von polymeren Verunreinigungen
• Produktaufreinigung
• Monomer- / Dimer-Trennung
• Molekulare Fraktionierung
• Lösungsmittelaustausch bei Raumtemperatur
• Katalysatorenrückgewinnung und - recycling
• Entfärbung
• Lösungsmittelrecycling

• Gesteigerter Produktwert
• Geringere Betriebskosten
• Verkürzte Prozesszeiten
• Umweltschonend