Deukum GmbH - Komponenten für Umwelt- und Membrantechnik
Membrandestillation
Bei der Membrandestillation, kurz MD, handelt es sich um ein thermisches Trennverfahren. Bereits in den 1960er Jahren wurde die MD für die Demineralisierung von Salzwasserlösungen patentiert
Ein geringer Energieeinsatz mit minimalen Ansprüchen an die verwendeten Membranen führt zu dem hohen Interesse der MD. Heutzutage wird sie unter anderem in der Meerwasserentsalzung. Abwasserbehandlung und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt
Das Prinzip der Membrandestillation definiert sich wie folgt:
- Die Membran ist porös
- Die Membran wird nicht von der Prozessflüssigkeit benetzt
- Es findet keine Kapillarkondensation in den Poren der Membran statt
- Nur Dampf wird durch die Membran transportier
- Die Membran verändert nicht das Flüssigkeits-Dampf-Gleichgewicht der Komponenten in der Prozessflüssigkeit
- Mindestens eine Seite der Membran ist im direkten Kontakt mit der Prozessflüssigkeit
- Das treibende Potential für den Stofftransport jeder Komponente ist der Partialdruckgradient in der Dampfphase
Funktionsprinzip der Membrandestillation
Die Feedlösung und das Permeat sind durch eine hydrophobe Membran voneinander getrennt. Die Feedlösung wird (teilweise) verdampft.
Die hydrophobe Membran lässt nur den dampfförmigen Teil der Feedlösung passieren.
Durch den Temperaturunterschied zwischen Permeat und Feedlösung werden unterschiedlich Dampfdrücke hervorgerufen. Die unterschiedlichen Dampfdrücke führen zum Transport des verdampften Wassers durch die Membran. Flüssige Teile der Feedlösung können die Membran nicht passieren.
In der flüssigen Phase gelöste Bestandteile werden somit auch am Passieren der Membran gehindert. Des weiteren werden Partikel, welche Größer sind als der Porendurchmesser der Membran, am Passieren gehindert.
Als Folge des niedrigen Temperaturniveaus auf der Permeatseite kondensiert der Dampf. Das Grundprinzip der MD ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Konfigurationen
Bei der praktischen Umsetzung der MD werden verschiedene Konfigurationen eingesetzt.
Hier zu nennen sind die Direct Contact MD, die Air Gap MD, die Sweep Gas MD, die Vacuum MD und die Vacuum Multi-Effect MD.
