MemPro-Aktiv

Projektstart
01.02.2020

Projektende
30.11.2022

Projektstatus:
laufend

 

Optimierte Membrantrennung von Proteinen u.a. industriellen Wertstoffen durch Aktivierung von Phasengrenzflächen inhomogener Flüssigkeiten.

 

Das ZELIX Membranverfahren und deren Filter- und Strömungstechnik wurden speziell in Richtung Vermeidung funktionsstörender Scherkräfte entwickelt. Das Verfahren trägt deutlich weniger mechanischen und thermischen Stress auf sensible Inhaltsstoffe, wie Milchproteine etc. bei Konzentrations- oder Molekülselektions Prozessen ein. Dazu kann das ZELIX-Verfahren aufgrund seiner speziellen konstruktiven Gestaltung zusätzliche Verfahren direkt in den Membrantrennprozess inhomogener konzentrierter und viskoser Flüssigkeiten integrieren und diesen optimieren. Besonders geeignet ist diese Kombination in kolloiddispersen Flüssigkeiten (z.B. Milchprodukte), die durch die feine Verteilung einer Phase in die andere im Verhältnis zu ihrem Volumen enorm große Grenzflächen haben. Durch den Eingriff von Membranenporen über die Molekulargröße in diese Grenzflächen zwischen den Phasen werden diese mechanisch aktiviert. Entscheidend für die elektrostatische Wechselwirkung zwischen den Phasen (Teilchen, Tröpfchen, Bläschen) ist deren Ladung - je nach Polarität - oder bei fluktuierenden Dipolen über Van-derWaals-Kräfte. Diese Wechselwirkungen können wiederum über die Elektrokinetik beeinflusst werden. Sodass diese Membran- /Elektrokinetik-Verfahrenskombination die kinetische Aktivierung an den Phasengrenzen über gleichzeitig mechanische wie elektrostatische Impulse intensiviert.

 

Zur Bewältigung großer Dichtedifferenzen in derartigen Flüssigkeiten muss aber, neben der bisher auf die Membranfunktion fokussierten Strömungstechnik, die horizontale und vertikale Bewegung von unterschiedlich schweren Phasen berücksichtigt werden. Aufbauend auf CFD-Berechnungen von Phasenbewegungen bestehender strömungstechnischen Konstruktionen sollen diese mit CFD-Unterstützung so weiterentwickelt werden, dass daraus prozesstechnisch optimiert geführte Phasenbewegungen entstehen.

 

Projektpartner

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