Herstellung von Multi- Channel- Kapillarmembrane

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Marielies Daniela Linden
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1 Herstellung von Multi- Channel- Kapillarmembrane Folie 1 Folie

2 Einleitung Membranfiltration? Dead-end filtration Folie 2 Folie

3 Einleitung Folie 3 Folie

4 Einleitung Folie 4 Folie

5 Membrane Materialien Anorganisch: Keramik- od. Metallmembrane Organisch: PSU - Polysulfone PES - Polyethersulfone PVDF - Polyvinylidenfluorid PP - Polypropylene PA Polyamide Auswahlkriterien: Kosten, Stabilität (mech., chem. und Temperatur), Handhabbarkeit Folie 5 Folie

PVDF - Polyvinylidenfluorid PP - Polypropylene PA Polyamide

6 Phaseninversionsverfahren Lösung Polymer + Lösemittel Wasser Entmischung Membran Lösung Polymerstruktur + Wasser + Lösemittel Folie 6 Folie

7 Phaseninversionsverfahren Folie 7 Folie

8 Phaseninversionsverfahren Folie 8 Folie

9 Phaseninversionsverfahren finger structure sponge structure Journal of Membrane Science 157 (1999) Journal of Membrane Science 150 (1998) Folie 9 Folie

10 Hohlfaser Membrane Rohrmembrane Hohlfasermembrane Material für 1 m² Membranfläche Packungsdichte Single - Channel Tubular Membrane 1,82 Liters 280 m²/m³ Multi - Channel Tubular Membrane 1,79 Liters 383 m²/m³ Single - Channel Hollowfiber Membrane 0,44 Liters 1300 m²/m³ Multi - Channel Hollowfiber Membrane 0,32 Liters 1750 m²/m³ Folie 10 Folie 10

Tubular Membrane 1,79 Liters 383 m²/m³ Single - Channel Hollowfiber Membrane 0,44

11 Hohlfaser Membrane Folie 11 Folie 11

12 Multi-Channel Membrane Folie 12 Folie 12

13 Spinnverfahren Nicht- Lösemittel Spinndüse Polymerlsg. N-Lösemittel Air gap Polymerlsg. Membran Koagulationsbad Folie 13 Folie 13

14 Einflussgrössen Solvent / Non-Solvent System Polymerkonzentration Additive (z.b. org. Materialien, Nanopartikel) Temperaturen (Dope, Fällbad, etc.) Zusammensetzung des Non-Solvent Spinnparameter Polymerfluss (WICHTIG: pulsationsfrei) air gap, etc. Folie 14 Folie 14

Materialien, Nanopartikel) Temperaturen (Dope, Fällbad, etc.

15 viscosity [mpas] Einfluss der Viskosität % PVDF, 4% PVP 13% PVDF, 4% PVP 14% PVDF, 4% PVP 15% PVDF, 4% PVP 16% PVDF, 4% PVP 17% PVDF, 4% PVP shear rate [1/s] Berechnet nach Shilton, S., J.; J. Appl. Polym. Sci. 65, (1997) 1359 Folie 15 Folie 15

PVP 17% PVDF, 4% PVP 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.

16 Pure Water Permeability [l/m²hbar] Einfluss des Non-Solvents und Polymerkonzentration 100 Water 30 Ethanol 70 Water 50 Ethanol 50 Water PES content [%] Folie 16 Folie 16

Ethanol 70 Water 50 Ethanol 50 Water 1100 1000 900 800

17 Einfluss des Non-Solvents 17% PES T = 20 C 100 Water 30 Ethanol 70 Water 50 Ethanol 50 Water Folie 17 Folie 17

18 Weitere Projektabschnitte Folie 18 Folie 18

19 Und zum Schluss Mitwirkende MCI: Marco Rupprich Martin Spruck Thomas Obhlozer Gregor Fili Gregor Höfer Etliche Studierende HTL-Fulpmes Martin Schmidt-Baldassari Kurt Gremminger Mathias Trenkwalder Dominik Ritter Dominik Gleinser Alexander Ruech ein Projekt durchgeführt im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, gefördert vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung Aktuell 4 exp. HTL-DA in 2 Projektabschnitte Sieger des Be-the-Best Awards 2010 der WKO-Tirol (Domink Gleinser und Alexander Ruech) Sieger des Be-the-Best Awards 2011 der WKO-Tirol (Mathias Trenkwalder und Dominik Ritter) 1. Platz beim Best Poster Award des 5. Forschungsforum d. Österr. FH S (Gregor Fili, MSc. und Gregor Höfer, MSc.) Folie 19 Folie 19

Wissenschaft und Forschung Aktuell 4 exp.

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