BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Aurélie Elser
(2018):
Innovative Membrane Separation as a Link Between Biotechnological and Chemical Processes.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 86.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Methylethylketon oder MEK ist ein wichtiges organisches Lösungsmittel für die chemische Industrie, das üblicherweise aus Erdölchemikalien hergestellt wird (LIU et al. 2006). Eine alternative Produktionsmöglichkeit für MEK ist die chemische Katalyse von fermentativ hergestelltem 2,3-Butandiol (BD) zu MEK (Tran und Chambers 1986). Als Bindeglied zwischen Fermentation und chemischer Katalyse ist die Membranseparation mittels Pervaporation eine vielversprechende energiesparende Trenntechnologie, die in diesem Anwendungsgebiet wenig untersucht wurde (Koros 2004) (Van Der Bruggen und Luis 2014). Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit war es, Pervaporationsmembranen zu finden, die für die erforderlichen Trennschritte geeignet sind und den Effekt von Feedtemperatur und - zusammensetzung auf Flux, Selektivität und Rückhaltevermögen zu untersuchen. Die Experimente wurden mit einer Pervaporation-Pilotanlage und synthetischen Feedmischungen durchgeführt. Es wurde eine Optimised Silica Membran gewählt, um BD von Wasser und MEK von Wasser zu trennen und eine PDMS-Membran um MEK von BD zu trennen und ein ternäres Gemisch, bestehend aus BD, MEK und Wasser, zu trennen. Alle Experimente zeigten, dass der Flux mit höherer Feedtemperatur ansteigt. Der höchste erzielte Flux betrug 13,25 kg/m²h bei der Trennung von BD und Wasser bei 75 ° C und 1,51 wt.% BD im Feed mit der Optimised Silica Membran. Diese zeigte für BD keine und MEK kaum Permeabilität und daher bis zu 100 wt.% H2O im Permeat bei den Trennschritten BD / H2O und MEK / H2O. Im Trennschritt MEK / BD / H2O steigt der Flux mit höherer Konzentration von MEK und Temperatur, aber es ergibt sich dadurch auch weniger bevorzugtes MEK im Permeat.
- Beurteilende(r):
- 1.Mitwirkender: Gahleitner Bernhard