Kai Jakoby

Hochselektive Stofftrennungen mit Carriermembranen — Stand der Entwicklung und Erwartungen

Membranverfahren konnen Gemische von Losungen, Gasen oder Dampfen nach Grose, Loslichkeit, Diffusionsgeschwindigkeit oder Ladung der Komponenten trennen. Eine Stofftrennung ist aber auch mit Membranen moglich, in denen der Transport und eine moglichst spezifische chemische Reaktion des Permeanden mit der Membran gekoppelt sind (erleichterter oder carriervermittelter Transport). Betrachtet werden die mit der Stofftrennung durch Carriermembranen zusammenhangenden Fragen wie die Transportmechanismen, das Auffinden geeigneter Carrier, deren Einbau in eine polymere Membranmatrix, das Aufbringen dunner trennaktiver Schichten des Carrierpolymers auf ein poroses Tragermaterial und die Wahl geeigneter Parameter fur den Stofftrennprozess. Technisch besonders aussichtsreich erscheint die Trennung von Gasgemischen mit Hilfe von Carriermembranen. Mit Versuchsmustern konnten bereits hervorragende Trennfaktoren, aber noch nicht die fur die wirtschaftliche Verwertung erforderlichen Permeabilitaten erreicht werden. Highly Selective Separations with Carrier Membranes — State of the Art and Future Prospects Membrane processes are able to separate liquid mixtures as well as mixtures of gases or vapours according to the sizes, solubilities, rates of diffusion or charges of the components. A separation is also possible using membranes in which the transport is coupled to a specific chemical reaction between the permeand and the membrane (facilitated or carrier mediated transport). This paper discusses aspects related to carrier-mediated separation processes such as the transport mechanisms, the choice of appropriate carriers, the incorporation of carriers in the polymeric membrane material, the coating of porous support membranes with thin selective layers of the carrier-polymer and, finally, the choice of appropriate parameters for the separation process. The separation of gas mixtures by carrier-membranes appears very promising from a technical point of view. Experimental membrane samples often show excellent separation factors, but they have not met the permeability requirements for an economic use so far.