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 fire hovedemner: 1. Membranmaterialer og membranegenskaber. 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,diafiltrering, pervaporation, membrandestillation, membrankontaktorer and elektrodialyse. 4. Membranmodultyper, anlægsopbygning og procesdesign af membrananlæg. Teknisk 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 og R.W. Baker: " Membrane Technology and Applications"
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk/kursustilmelding.aspx
