Details

Membranen


Membranen

Grundlagen, Verfahren und Industrielle Anwendungen
1. Aufl.

von: Klaus Ohlrogge, Katrin Ebert

219,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: EPUB
Veröffentl.: 15.02.2012
ISBN/EAN: 9783527660339
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 587

DRM-geschütztes eBook, Sie benötigen z.B. Adobe Digital Editions und eine Adobe ID zum Lesen.

Beschreibungen

<p>Von der Membran zum Verfahren - Der Einsatz von Membranverfahren in der chemischen Industrie weitet sich ungebremst aus. Als saubere und energiesparende Alternative zu herkömmlichen Trennverfahren halten die Membranverfahren weiterhin Einzug in vielfältige industrielle Anwendungen. Fest eingeführt sind solche Verfahren u. a. in der Gastrennung und der organophilen Filtration, und neue Perspektiven eröffnen sich für katalytische Reaktionen in Membranreaktoren. Die Membrantechnik ist die optimale Lösung bei der Behandlung von industriellen Abfällen ebenso wie für die kontrollierte Herstellung wertvoller Chemikalien.</p> <p>Das Buch behandelt die Grundlagen der Membranverfahrenstechnik über Modulkonfigurationen, Flüssig- und Gastrennung bis hin zu Membranen in der Brennstoffzelle, Medizintechnik und der Lebensmittelindustrie. Es ist eine wertvolle Informationsquelle für Praktiker und Betriebsingenieure ebenso wie für Neueinsteiger, die ein umfassendes Bild über die Anwendung von Membranen in der Verfahrenstechnik gewinnen wollen, aber auch für Planungsbüros und Umweltämter.</p>
<p>Vorwort xvii</p> <p>Autorenliste xix</p> <p><b>1 Polymermembranen 1<br /></b><i>Klaus-Viktor Peinemann und Suzana Pereira Nunes</i></p> <p>1.1 Einführung 1</p> <p>1.2 Phaseninversions-Prozess zur Herstellung von Membranen 3</p> <p>1.3 Membranen für die Umkehrosmose 8</p> <p>1.4 Membranen für die Ultrafiltration 11</p> <p>1.4.1 Polysulfone und Polyethersulfone 11</p> <p>1.4.2 Polyvinylidenfluorid (PVDF) 12</p> <p>1.4.3 Polyetherimid 13</p> <p>1.4.4 Polyacrylnitril 14</p> <p>1.4.5 Cellulose 15</p> <p>1.5 Membranen für die Mikrofiltration 16</p> <p>1.5.1 Polypropylen und Polytetrafluorethylen 16</p> <p>1.5.2 Polycarbonat und Polyethylenterephthalat 18</p> <p>1.6 Literatur 18</p> <p><b>2 Molekulare Modellierung des Transports kleiner Moleküle in polymerbasierten Materialien 23<br /></b><i>Dieter Hofmann und Matthias Heuchel</i></p> <p>2.1 Einleitung 23</p> <p>2.2 Grundlagen von MD Methoden für amorphe Polymere 25</p> <p>2.3 Ausgewählte Anwendungen von atomistischen Simulationen 29</p> <p>2.3.1 Verwendete Hard- und Software 29</p> <p>2.3.2 Beispiele für die Anwendung von Bulkmodellen für amorphe Polymere 29</p> <p>2.3.2.1 Validierung von Packungsmodellen 29</p> <p>2.3.2.2 Freies Volumen und Transportprozesse in amorphen Polymeren 34</p> <p>2.3.2.3 Einfluss von Unterschieden in der Polymerdynamik auf das Permeationsverhalten gummi- und glasartiger Polymere 38</p> <p>2.3.3 Beispiele für die Anwendung von Grenzflächenmodellen für amorphe Polymere 39</p> <p>2.3.3.1 Polymere in Kontakt mit wässrigen Feedlösungen 39</p> <p>2.4 Zusammenfassung 43</p> <p>2.5 Danksagung 43</p> <p>2.6 Literatur 44</p> <p><b>3 Oberflächenmodifikationen 47<br /></b><i>Mathias Ulbricht</i></p> <p>3.1 Einführung – Oberflächen von Membranen 47</p> <p>3.2 Motivation und Ziele für Oberflächenmodifikationen von Membranen 49</p> <p>3.3 Strategien und Wege zur Oberflächenmodifikation von Membranen 51</p> <p>3.3.1 Anforderungen 51</p> <p>3.3.2 Grenzschichtchemie, -architektur und -morphologie, Oberflächenbedeckung 52</p> <p>3.3.3 Wege zu oberflächenmodifizierten Membranen 55</p> <p>3.3.3.1 Modifikation des Membranmaterials 55</p> <p>3.3.3.2 Grenzflächenchemisch kontrollierte Modifikationen 55</p> <p>3.3.3.2.1 Molekulare Schichten 56</p> <p>3.3.3.2.2 Chemische Reaktionen am Basismaterial 58</p> <p>3.3.3.2.3 Auf dem Basismaterial aufbauende Funktionalisierungen – Pfropfreaktionen zur Einführung makromolekularer funktionaler Einheiten 60</p> <p>3.3.3.3 Beschichtungen 63</p> <p>3.3.3.4 Mehrstufige Oberflächenmodifikationen 64</p> <p>3.4 Struktur und Funktion oberflächenmodifizierter Membranen 66</p> <p>3.4.1 Minimierung von Membranfouling 66</p> <p>3.4.2 Biokompatibilität 67</p> <p>3.4.3 Verbesserte oder neue Selektivität durch kombinierte Trennmechanismen 68</p> <p>3.4.3.1 Erhöhung des Rückhaltes der Membran 69</p> <p>3.4.3.2 Erhöhung der Triebkraft für den Membrantransport 70</p> <p>3.4.4 Membranadsorber 70</p> <p>3.4.5 Katalytisch aktive Membranen 71</p> <p>3.4.6 Kommerzielle oberflächenmodifizierte Membranen 72</p> <p>3.5 Schlussfolgerungen und Ausblick 73</p> <p>3.6 Abkürzungen für Polymere 73</p> <p>3.7 Literatur 74</p> <p><b>4 Vliesstoffe für Membranen 77<br /></b><i>Thomas Beeskow</i></p> <p>4.1 Einführung 77</p> <p>4.2 Vliesstoffe 79</p> <p>4.2.1 Herstellungsprozesse 79</p> <p>4.2.1.1 Bildung des Flächengebildes 79</p> <p>4.2.1.2 Verfestigung des Flächengebildes 83</p> <p>4.2.1.3 Optionale abschließende Behandlung des Flächengebildes 85</p> <p>4.2.2 Aufrollung 85</p> <p>4.2.3 Rohstoffe für die Vliesstoffherstellung 86</p> <p>4.3 Stützvliesstoffe für Membranen 87</p> <p>4.3.1 Beschichtungsträger mit direkter Membranverankerung 87</p> <p>4.3.1.1 Gleichmäßigkeit 91</p> <p>4.3.1.2 Defektfreiheit und Fasereinbindung 92</p> <p>4.3.1.3 Haftung auf Vliesstoffen 93</p> <p>4.3.1.4 Chemikalien- und Temperaturstabilität sowie mechanische Stabilität 95</p> <p>4.3.1.5 Einfluss von Umrollung und Konfektionierung 96</p> <p>4.3.1.6 Filtrationsproduktrelevante Bestimmungen für Stützvliesstoffe 97</p> <p>4.3.1.7 Beschichtungsträger und Membranleistung 97</p> <p>4.3.2 Stütz- und Drainageschichten 98</p> <p>4.3.2.1 Gleichmäßigkeit, Defektfreiheit und Fasereinbindung 99</p> <p>4.4 Ausblick 100</p> <p>4.5 Literatur 101</p> <p><b>5 Keramische Membranen und Hohlfasern 103<br /></b><i>Ingolf Voigt und Stefan Tudyka</i></p> <p>5.1 Keramische Membranen 103<br /><i>Ingolf Voigt</i></p> <p>5.1.1 Einleitung 103</p> <p>5.1.1.1 Historie der keramischen Membranen 104</p> <p>5.1.1.2 Aufbau keramischer Membranen 104</p> <p>5.1.2 Poröse keramische Träger (Supporte) 106</p> <p>5.1.2.1 Rohrförmige poröse keramische Träger 107</p> <p>5.1.2.2 Platten- und scheibenförmige poröse keramische Träger 109</p> <p>5.1.3 Membranen 110</p> <p>5.1.3.1 Makro- und mesoporöse Membranen 110</p> <p>5.1.3.2 Mikroporöse Membranen 114</p> <p>5.1.3.3 Dichte Membranen 120</p> <p>5.1.4 Module 122</p> <p>5.1.4.1 Rohrmodule 122</p> <p>5.1.4.2 Plattenmodule 123</p> <p>5.1.4.3 Rotationsfilter 124</p> <p>5.1.5 Trends 125</p> <p>5.1.5.1 Kapillaren und Hohlfasern 125</p> <p>5.1.5.2 Kompositmembranen 126</p> <p>5.1.5.3 Mikrofabrikation 127</p> <p>5.1.6 Literatur 128</p> <p>5.2 Keramische Hohlfasern 129<br /><i>Stefan Tudyka</i></p> <p>5.2.1 Einführung 129</p> <p>5.2.1.1 Markt 129</p> <p>5.2.1.2 Membrangeometrien 130</p> <p>5.2.2 Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten 131</p> <p>5.2.2.1 Angrenzende Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten 133</p> <p>5.2.3 Hohlfaserherstellung 134</p> <p>5.2.3.1 Lyocell-/Alceruverfahren 135</p> <p>5.2.3.2 Polysulfonverfahren 135</p> <p>5.2.3.3 Spinnprozess und Hohlfasergeometrie 137</p> <p>5.2.3.4 Formgebung 139</p> <p>5.2.3.5 Trocknen 139</p> <p>5.2.3.6 Sintern 139</p> <p>5.2.4 Charakterisierung 140</p> <p>5.2.4.1 Morphologie und Geometrie 140</p> <p>5.2.4.2 Biegebruchspannung 140</p> <p>5.2.4.3 Vibrationsbeständigkeit 141</p> <p>5.2.4.4 Berstdruck 141</p> <p>5.2.4.5 Wasserpermeation 141</p> <p>5.2.5 Beschichtung 142</p> <p>5.2.6 Modultechnik 143</p> <p>5.2.6.1 Schleuderpotten und Standpotten 144</p> <p>5.2.7 Literatur 145</p> <p><b>6 Medizintechnik 147<br /></b><i>Bernd Krause, Hermann Göhl und Frank Wiese</i></p> <p>6.1 Einleitung 147</p> <p>6.2 Nierenersatztherapie 148</p> <p>6.2.1 Membranen in der Nierenersatztherapie 149</p> <p>6.2.2 Struktureigenschaften von Dialysemembranen 151</p> <p>6.2.3 Transporteigenschaften von Dialysemembranen 154</p> <p>6.2.4 Hämokompatibilität von Dialysemembranen 156</p> <p>6.2.5 Betriebsarten in der Nierenersatztherapie 157</p> <p>6.2.6 Ultrafiltrationsmembranen zur Dialysat- und Infusat- Aufbereitung 159</p> <p>6.3 Blutfraktionierung 160</p> <p>6.3.1 Therapeutische Plasmapherese 161</p> <p>6.3.2 Plasmafraktionierung 167</p> <p>6.3.3 Adsorptive Plasmareinigung 169</p> <p>6.4 Blutoxygenation 170</p> <p>6.4.1 Prinzip des Gastransportes 171</p> <p>6.4.2 Membranen/Membraneigenschaften 172</p> <p>6.4.3 Herstellung von Oxygenationsmembranen 174</p> <p>6.4.4 Betriebsweisen und Membrananordnung im Oxygenator 177</p> <p>6.4.5 Die extrakorporale Zirkulation 179</p> <p>6.5 Großtechnische Herstellung von Membranen und Filtern in der Medizintechnik 180</p> <p>6.5.1 Membranherstellung 181</p> <p>6.5.2 Dialysatormontage 183</p> <p>6.5.3 Integritätstest und Qualitätskontrolle 186</p> <p>6.5.4 Sterilisation 186</p> <p>6.6 Literatur 187</p> <p><b>7 Membranen für biotechnologische Prozesse 189<br /></b><i>Ina Pahl, Dieter Melzner und Oscar-W. Reif</i></p> <p>7.1 Einführung: Biotechnologische Herstellung von Wirkstoffen – Fermentation 189</p> <p>7.2 Filtrationsverfahren 189</p> <p>7.2.1 Statische Filtration 189</p> <p>7.2.2 Dynamische Filtration 191</p> <p>7.3 Membrantypen 192</p> <p>7.3.1 Porengrößen 194</p> <p>7.3.2 Filterformen 196</p> <p>7.3.3 Qualitativer Überblick der Modultypen 197</p> <p>7.4 Ultrafiltration 197</p> <p>7.5 Adsorptionseffekte 198</p> <p>7.6 Membranreinigung 199</p> <p>7.7 Betriebsarten in der Ultrafiltration 200</p> <p>7.8 Durchfluss 201</p> <p>7.9 Membrancharakterisierung 201</p> <p>7.9.1 Rasterelektronenmikroskopie 203</p> <p>7.9.2 Bubble-Point-Test 203</p> <p>7.9.3 Permeabilitätsmessungen 205</p> <p>7.10 Anwendungen der Mikrofiltration 205</p> <p>7.10.1 Anwendungsbeispiel Filtervalidierung 205</p> <p>7.10.2 Virenentfernung 206</p> <p>7.10.3 Beispiel für Cross-Flow 206</p> <p>7.11 Membranchromatografie 208</p> <p>7.11.1 Einführung 208</p> <p>7.11.2 Anwendungen 213</p> <p>7.11.3 Anwendungsbeispiel der Affinitätschromatografie 213</p> <p>7.11.4 Ausblick für Membranadsorber 215</p> <p>7.12 Literatur 215</p> <p><b>8 Wasseraufbereitung 217<br /></b><i>Jens Lipnizki, Ulrich Meyer-Blumenroth, Torsten Hackner, Eugen Reinhardt und Pasi Nurminen</i></p> <p>8.1 Wasserkreisläufe – Spiralwickelmodule 217<br /><i>Jens Lipnizki und Ulrich Meyer-Blumenroth</i></p> <p>8.1.1 Einleitung 217</p> <p>8.1.2 Aufbau eines Spiralwickelmoduls 219</p> <p>8.1.3 Fouling in Spiralwickelmodulen 226</p> <p>8.1.4 Spiralwickelmodule in Anlagen 228</p> <p>8.1.5 Beispiele für die Verwendung von Spiralwickelmodulen in Wasserkreisläufen 229</p> <p>8.1.6 Zusammenfassung und Konklusion 231</p> <p>8.1.7 Literatur 231</p> <p>8.2 Vacuum Rotation Membrane (VRM) – das rotierende Membranbelebungsverfahren: Aufbau und Betrieb 232<br /><i>Torsten Hackner</i></p> <p>8.2.1 Einleitung 232</p> <p>8.2.2 Theorie 233</p> <p>8.2.2.1 Membranbelebungsverfahren nach dem Niederdruckprinzip 233</p> <p>8.2.2.2 VRM-Verfahren 234</p> <p>8.2.3 Betriebserfahrungen mit VRM-Anlagen 237</p> <p>8.2.3.1 Abwasserreinigungsanlage Schwägalp (kommunales Abwasser) 237</p> <p>8.2.3.2 Klarfiltration von Brauereiabwasser (Pilotierung) 238</p> <p>8.3 Prozesswasseraufbereitung mit CR-Filtertechnologiee 240<br /><i>Eugen Reinhardt und Pasi Nurminen</i></p> <p>8.3.1 Einleitung 240</p> <p>8.3.2 Technische Beschreibung des CR-Filters 241</p> <p>8.3.2.1 Filteraufbau 241</p> <p>8.3.2.2 Funktionsprinzip des CR-Filters 242</p> <p>8.3.2.3 CR-Filtertypen 243</p> <p>8.3.2.4 Trennbereich des CR-Filters 244</p> <p>8.3.2.5 Anlagenkonzepte 245</p> <p>8.3.3 Anwendungsbeispiele 246</p> <p>8.3.3.1 Aufbereitung von Prozesswasser aus der Textilproduktion 246</p> <p>8.3.3.2 Aufbereitung von Prozesswasser aus der PVC-Produktion 247</p> <p>8.3.3.3 Aufbereitung von Streichfarbenspülwasser 249</p> <p>8.3.4 Zusammenfassung 251</p> <p>8.3.5 Literatur 251</p> <p><b>9 Verfahrenskonzepte zur Herstellung von Reinstwasser in der pharmazeutischen und Halbleiter-Industrie 253<br /></b><i>Thomas Menzel</i></p> <p>9.1 Einführung 253</p> <p>9.2 Anforderungen an Systeme zur Herstellung von Reinwasser der pharmazeutischen Industrie 254</p> <p>9.3 Systeme zur Herstellung von Reinwasser in der pharmazeutischen Industrie 254</p> <p>9.3.1 Einsatz der Umkehrosmose bei Systemen zur Herstellung von Reinwasser der pharmazeutischen Industrie 257</p> <p>9.3.2 Einsatz der Elektrodeionisation bei Systemen zur Herstellung von Reinwasser der pharmazeutischen Industrie 260</p> <p>9.3.2.1 Heißwassersanitation der Elektrodeionisation 264</p> <p>9.4 Anforderungen an Systeme zur Herstellung von Reinstwasser in der mikroelektronischen Industrie 268</p> <p>9.4.1 Konzeptioneller Aufbau eines Reinstwassersystems 269</p> <p>9.5 Zusammenfassung 271</p> <p>9.6 Literatur 272</p> <p><b>10 Modellierung und Simulation der Membranverfahren Gaspermeation, Dampfpermeation und</b> <b>Pervaporation 273<br /></b><i>Torsten Brinkmann</i></p> <p>10.1 Einführung 273</p> <p>10.2 Modellierung von Membranverfahren 284</p> <p>10.2.1 Modellierung des transmembranen Stofftransports 286</p> <p>10.2.2 Modellierung der sekundären Transportphänomene 291</p> <p>10.2.2.1 Konzentrationsgrenzschichten 292</p> <p>10.2.2.2 Druckverluste und Transportwiderstände in porösen Stützschichten 296</p> <p>10.2.2.3 Temperatureffekte 298</p> <p>10.2.3 Modellierung von Membranmodulen 300</p> <p>10.3 Implementierung 308</p> <p>10.4 Modulverschaltung 314</p> <p>10.5 Verfahrenssimulation 318</p> <p>10.6 Zusammenfassung und Ausblick 325</p> <p>10.7 Danksagungen 326</p> <p>10.8 Symbolverzeichnis 326</p> <p>10.9 Literatur 329</p> <p><b>11 Pervaporation und Dampfpermeation 335<br /></b><i>Hartmut E. A. Brüschke</i></p> <p>11.1 Einleitung 335</p> <p>11.2 Grundlagen 338</p> <p>11.2.1 Definitionen 338</p> <p>11.2.1.1 Pervaporation 338</p> <p>11.2.1.2 Dampfpermeation 339</p> <p>11.2.1.3 Gaspermeation 339</p> <p>11.2.2 Lösungs-Diffusionsmechanismus 340</p> <p>11.2.3 Polarisationseffekte 344</p> <p>11.2.3.1 Konzentrationspolarisation 344</p> <p>11.2.3.2 Temperaturpolarisation 345</p> <p>11.3 Permeatraum 345</p> <p>11.3.1 Absenken des Drucks im Permeatraum 347</p> <p>11.4 Auslegung von Anlagen 350</p> <p>11.5 Charakterisierung von Membranen 352</p> <p>11.6 Membranen 354</p> <p>11.6.1 Polymermembranen 355</p> <p>11.6.1.1 Hydrophile Membranen 356</p> <p>11.6.1.2 Organophile Membranen 357</p> <p>11.6.1.3 Membranen zur Trennung von Organika 357</p> <p>11.6.2 Anorganische Membranen 358</p> <p>11.7 Module 359</p> <p>11.7.1 Plattenmodule 360</p> <p>11.7.2 Spiralwickelmodule 361</p> <p>11.7.3 Taschenmodule (Kissenmodule) 362</p> <p>11.7.4 Tubulare Module 362</p> <p>11.8 Verfahren 363</p> <p>11.8.1 Absatzweiser („Batch“) Betrieb 364</p> <p>11.8.2 Kontinuierlicher Betrieb 365</p> <p>11.8.3 Dampfpermeation 366</p> <p>11.9 Beeinflussung von Reaktionen 369</p> <p>11.10 Zusammenfassung 372</p> <p>11.11 Literatur 372</p> <p><b>12 Verfahren zur Trennung von Gasen und Dämpfen</b></p> <p>12.1 Membranverfahren zur Gaspermeation 375<br /><i>Klaus Ohlrogge, Jan Wind, Klaus Viktor Peinemann und Jürgen Stegger</i></p> <p>12.1.1 Einführung 375</p> <p>12.1.2 Prinzip der selektiven zur Gaspermeation 376</p> <p>12.1.2.1 Definitionen 379</p> <p>12.1.3 Wasserstoffabtrennung 381</p> <p>12.1.4 Heliumrückgewinnung 383</p> <p>12.1.5 Luftzerlegung 384</p> <p>12.1.5.1 Inertgasherstellung 384</p> <p>12.1.5.2 Sauerstoffherstellung 385</p> <p>12.1.6 Drucklufttrocknung 386</p> <p>12.1.7 Erdgasbehandlung 389</p> <p>12.1.7.1 CO<sub>2</sub>-Abtrennung 389</p> <p>12.1.7.2 Wasserdampf-Taupunkteinstellung 392</p> <p>12.1.7.3 Kohlenwasserstoff-Taupunkteinstellung 395</p> <p>12.1.7.4 Stickstoffabtrennung 400</p> <p>12.1.8 Lösemittelrückgewinnung 400</p> <p>12.1.8.1 Abluftreinigung 400</p> <p>12.1.8.2 Olefinabtrennung 402</p> <p>12.1.9 Ausblick 407</p> <p>12.1.10 Literatur 408</p> <p>12.2 Abtrennung organischer Dämpfe 410</p> <p>12.2.1 Einleitung 410</p> <p>12.2.2 Prozesse zur Abtrennung organischer Dämpfe mittels Membranverfahren 410</p> <p>12.2.2.1 Membranen 410</p> <p>12.2.2.2 Der Druck als Triebkraft 412</p> <p>12.2.2.3 Permeatmanagement 412</p> <p>12.2.2.4 Die Membrantrennstufe 414</p> <p>12.2.3 Industrielle Anwendungen 415</p> <p>12.2.3.1 Gesetzlicher Rahmen als treibende Kraft 415</p> <p>12.2.3.2 Dämpfe leichtflüchtiger Kohlenwasserstoffe aus Lagerung und Umschlag 416</p> <p>12.2.3.3 Resultierende Anforderungen an die Abluftreinigungsanlage 419</p> <p>12.2.3.4 Anwendung: Rückgewinnung organischer Dämpfe durch Gaspermeation/Absorption 422</p> <p>12.2.3.5 Anwendung: Emissionsreduzierung an Tankstellen durch Membrantechnologie 424</p> <p>12.2.4 Zusammenfassung 426</p> <p>12.2.5 Literatur 427</p> <p><b>13 Elektrodialyse 429<br /></b><i>Hans-Jürgen Rapp</i></p> <p>13.1 Einleitung 429</p> <p>13.2 Grundlagen 429</p> <p>13.2.1 Das grundlegende Prinzip 429</p> <p>13.2.2 Die Selektivität von Ionenaustauschermembranen 430</p> <p>13.2.3 Monoselektive und bipolare Ionenaustauschermembranen 433</p> <p>13.2.3.1 Die bipolare Membran 433</p> <p>13.2.3.2 Monoselektive Ionenaustauschermembranen 434</p> <p>13.2.4 Aufbau eines Elektrodialysemoduls 436</p> <p>13.2.5 Auslegung der Elektrodialyse 439</p> <p>13.2.6 Energiebedarf 441</p> <p>13.2.7 Grenzstromdichte 443</p> <p>13.2.8 Elektroden und Elektrodenspülung 446</p> <p>13.2.9 Wassertransport und Konvektion 447</p> <p>13.2.10 Betriebsweisen der Elektrodialyse 448</p> <p>13.3 Säurerückgewinnung mittels Elektrodialyse 448</p> <p>13.4 Formelzeichen 451</p> <p>13.5 Literatur 452</p> <p><b>14 Membranen für die Brennstoffzelle 453<br /></b><i>Suzana Pereira Nunes</i></p> <p>14.1 Einleitung 453</p> <p>14.2 Fluorierte Membranen 454</p> <p>14.3 Sulfonierte nichtfluorierte Membranen 457</p> <p>14.4 Phosphonierte Membranen 459</p> <p>14.5 Polymermembranen für Betrieb mit hohen Temperaturen 460</p> <p>14.6 Organisch-anorganische Membranen 461</p> <p>14.7 Letzte Kommentare 464</p> <p>14.8 Literatur 465</p> <p><b>15 Anwendungen der Querstrommembranfiltration in der Lebensmittelindustrie 469<br /></b><i>Frank Lipnizki</i></p> <p>15.1 Einleitung 469</p> <p>15.2 Milchindustrie 471</p> <p>15.2.1 Übersicht der Milchindustrie 471</p> <p>15.2.2 Hauptanwendungen von Membranen in der Milchindustrie 472</p> <p>15.2.2.1 Herstellung von Milchprodukten 472</p> <p>15.2.2.2 Herstellung von Molkeproteinprodukten 474</p> <p>15.2.2.3 Käseherstellung 477</p> <p>15.3 Fermentierte Lebensmittel 479</p> <p>15.3.1 Bier 479</p> <p>15.3.1.1 Bierrückgewinnung aus Überschusshefe 479</p> <p>15.3.1.2 Klärung von Bier 481</p> <p>15.3.1.3 Entalkoholisierung von Bier 481</p> <p>15.3.2 Wein 482</p> <p>15.3.2.1 Mostkonzentration/-optimierung 482</p> <p>15.3.2.2 Weinklärung/-schönung 484</p> <p>15.3.2.3 Verjüngung von alten Weinen (Lifting) 484</p> <p>15.3.2.4 Entalkoholisierung von Wein 485</p> <p>15.3.3 Essigherstellung 485</p> <p>15.3.3.1 Klärung von Essig 486</p> <p>15.4 Fruchtsäfte 486</p> <p>15.4.1 Klärung von Fruchtsaft 487</p> <p>15.4.2 Konzentration von Fruchtsaft 487</p> <p>15.5 Andere Anwendungen von Membranprozessen in der Lebensmittelindustrie 488</p> <p>15.5.1 Membranprozesse in der Lebensmittelproduktion 489</p> <p>15.5.2 Membranprozesse in Prozesswasseraufbereitung und Abwasserbehandlung 489</p> <p>15.6 Ausblick – Zukünftige Trends 489</p> <p>15.6.1 Neue Anwendungen für Membranprozesse 491</p> <p>15.6.2 Neue Membranprozesse 492</p> <p>15.6.2.1 Pervaporation 492</p> <p>15.6.2.2 Elektrodialyse 493</p> <p>15.6.2.3 Membrankontaktoren – Osmotische Destillation 493</p> <p>15.6.3 Integrierte Prozesslösungen: Synergien und Hybridprozesse 494</p> <p>15.7 Danksagungen 494</p> <p>15.8 Literatur 495</p> <p><b>16 Nicht-wässrige Nanofiltration 497<br /></b><i>Katrin Ebert, F. Marga J. Dijkstra und Frauke Jordt</i></p> <p>16.1 Einleitung 497</p> <p>16.2 Membranen für die nicht-wässrige Nanofiltration 498</p> <p>16.3 Mathematische Beschreibung der Transportvorgänge 501</p> <p>16.4 Anwendungen 506</p> <p>16.4.1 Petrochemie 506</p> <p>16.4.2 Homogene Katalyse 508</p> <p>16.4.3 Pharmazeutische Industrie 509</p> <p>16.5 Literatur 509</p> <p><b>17 Membranreaktoren 515<br /></b><i>Detlev Fritsch</i></p> <p>17.1 Einleitung 515</p> <p>17.2 Klassifizierung von Membranreaktoren 517</p> <p>17.3 Ausgewählte Reaktionen mit Membranreaktoren 520</p> <p>17.3.1 Extraktortyp 520</p> <p>17.3.2 Distributortyp 526</p> <p>17.3.3 Kontaktortyp 533</p> <p>17.3.3.1 Kontaktor-MR Typ 1 (Diffusion) 537</p> <p>17.3.3.2 Kontaktor-MR Typ 2 (Durchfluss) 540</p> <p>17.3.4 Modellierung 544</p> <p>17.3.5 Schlussbetrachtung 545</p> <p>17.4 Literatur 545</p> <p>Stichwortverzeichnis 549</p>
"...behandelt die Grundlagen der Membranverfahrenstechnik uber Modulkonfigurationen, Flussig- und Gastrennung bis hin zu Membranen."<br> Process<br> <br> "Das Buch beschreibt den aktuellen Stand der Membrantechnik und ist zur Einarbeitung in das interdisziplinare Gebiet bestens geeignet."<br> Filtrieren und Separieren<br>
Klaus Ohlrogge studierte Schiffsbetriebstechnik an der Fachhochschule fur Technik in Flensburg und war von 1970 bis 1975 als Projektingenieur in der Abteilung Energietechnik bei den Continental Gummiwerken Hannover tatig. Seit 1975 ist er wissenschaftlich-technischer Mitarbeiter am Institut fur Chemie der GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH und seit 1982 Leiter der Abteilung Verfahrenstechnik. Seine Arbeiten umfassen Membranverfahren mit dem Schwerpunkt Gasseperation/Dampfpermeation. Von 1994 bis 2004 war Klaus Ohlrogge stellvertretender Institutsleiter des Instituts fur Chemie des GKSS; er war au?erdem Mitbegrunder der GMT Membrantechnik GmbH, Rheinfelden (1995).<br> <br> Dr. Katrin Ebert studierte Textil- und Polymerchemie an der Technischen Universitat Dresden im Fachbereich Polymercharakterisierung bei Prof. G. Glockner. Ihre Promotion fertigte sie an der Technischen Universitat Twente in der Arbeitsgruppe Membrantechnologie von Prof. H. Strathmann an.<br> Seit 1996 ist sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin im Institut fur Chemie der GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH tatig und leitet gegenwartig die Abteilung Polymertechnologie II. Schwerpunkte ihrer Arbeiten sind Membranetwicklungen fur verschiedene Trennprozesse und Wirkstofffreisetzung.
Von der Membran zum Verfahren - Der Einsatz von Membranverfahren in der chemischen Industrie weitet sich ungebremst aus. Als saubere und energiesparende Alternative zu herkommlichen Trennverfahren halten die Membranverfahren weiterhin Einzug in vielfaltige industrielle Anwendungen. Fest eingefuhrt sind solche Verfahren u. a. in der Gastrennung und der organophilen Filtration, und neue Perspektiven eroffnen sich fur katalytische Reaktionen in Membranreaktoren. Die Membrantechnik ist die optimale Losung bei der Behandlung von industriellen Abfallen ebenso wie fur die kontrollierte Herstellung wertvoller Chemikalien.<br> <br> Das Buch behandelt die Grundlagen der Membranverfahrenstechnik uber Modulkonfigurationen, Flussig- und Gastrennung bis hin zu Membranen in der Brennstoffzelle, Medizintechnik und der Lebensmittelindustrie. Es ist eine wertvolle Informationsquelle fur Praktiker und Betriebsingenieure ebenso wie fur Neueinsteiger, die ein umfassendes Bild uber die Anwendung von Membranen in der Verfahrenstechnik gewinnen wollen, aber auch fur Planungsburos und Umweltamter.

Diese Produkte könnten Sie auch interessieren:

Hot-Melt Extrusion
Hot-Melt Extrusion
von: Dennis Douroumis
PDF ebook
136,99 €
Hot-Melt Extrusion
Hot-Melt Extrusion
von: Dennis Douroumis
EPUB ebook
136,99 €
Kunststoffe
Kunststoffe
von: Wilhelm Keim
PDF ebook
99,99 €