At give deltagerne en forståelse af mekanismerne for stoftransport i forskellige membrantyper samt at sætte deltagerne i stand til at vurdere muligheden for at arbejde med separationsprocesser baseret på anvendelsen af selektive membraner. Der vil herunder blive fokuseret på, at de studerende får indsigt i anvendelsen af membranteknologi som nye oprensningsprocesser inden for miljøområdet samt i bioteknologiske- og kemiske industrier.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive hvilke materialer der anvendes til fremstilling af forskellige membrantyper og hvilke egenskaber, der ligger til grund for deres anvendelse.
Opstille ligninger for solvent- og stoftransport ved trykdrevne membranprocesser.
Beskrive sorptions- og diffusionsforhold for forskellige gasser og dampe i henholdvis gummi- og glasagtige polymermaterialer.
Beregne hvorledes koncentrations- og evt. temperaturpolarisation influerer på stoftransporten ved de forskellige membranprocesser.
Beskrive hvorledes forskellige membranmoduler er opbygget og hvordan de anvendes til de forskellige membranprocesser.
Beregne middelflux, selektivitet og membranareal for de forskellige membranprocesser.
Beskrive procesopbygning samt evt. for- og efterbehandling i relation til foulingsproblematikken for de forskellige membranprocesser.
Anvende indlært membranviden til at gennemgå og diskutere nyere litteratur i form af artikler om membranrelaterede emner og sammenligne disse med tilsvarende separationsprocesser.
Kursusindhold:
Kurset er inddelt i fem hovedemner: 1. Membranmaterialer og membranegenskaber: Fremstilling af syntetiske membraner baseret på polymerer, keramiske og metalliske materialer. 2. Karakterisering af porøse og ikke-porøse membranmaterialer: Mekanismer for sorption og stoftransport af gasser, organiske stoffer og salte i forskellige membrantyper. Polarisationsfænomener og fouling af membranoverflader. 3. Membranprocesser: Gaspermeation, omvendt osmose, nanofiltrering, ultrafiltrering, mikrofiltrering og diafiltrering. Dialyse, elektrodialyse og bipolære membraner. Pervaporation, membrandestillation og membrankontaktorer. 4. Membranmodultyper, anlægsopbygning og procesdesign af membrananlæg. Teknisk og økonomisk vurdering af forskellige membranprocesser i forhold til traditionelle separationsprocesser. 5. Eksempler på anvendelse af membranseparationsprocesser inden for den farmaceutiske og bioteknologiske industri, levnedsmiddelindustrien, den petrokemiske industri samt generelt inden for miljøområdet.
Bemærkninger:
Lærebog: M. Mulder: "Basic Principles of Membrane Technology", 2ed. 1996
