О нас
Новости
Исследования
Сотрудники
Публикации
Сотрудничество
Гранты
Патенты
Контакты
Ссылки
ИНХС РАН
 

Rambler's Top100

Нанофильтрация органических (неводных) сред

Нанофильтрация органических (неводных) сред является новым динамично развивающимся направлением в мембранной технологии. Нанофильтрация применяется, в основном, в разделительных задачах, направленных на выделение растворенных веществ с молекулярной массой в диапазоне 200-1000 Да (1 Да = 1 г/моль) с одновременным прохождением органического растворителя через мембрану. Отсутствие фазовых переходов при нанофильтрации обеспечивает низкую энергоемкость этой технологии по сравнению с традиционными дистилляционными методами разделения. При этом нанофильтрация применяется в сочетании с другими процессами разделения (дистилляцией, экстракцией, первапорацией и др.). Следует отметить, что нанофильтрация органических сред иногда рассматривается как единственно возможный эффективный способ разделения термически нестабильных систем (например, промежуточные продукты в ходе многостадийного органического синтеза).

Самым ярким примером использования нанофильтрации в промышленности является пуск пилотной установки по депарафинизации моторных масел (ExxonMobil; MAX-DEWAX процесс) с целью понижения их температуры застывания. Использование технологии нанофильтрационного разделения органических сред позволило увеличить выход моторных масел на 25% с одновременным сокращением энергозатрат на единицу продукции на 20%. Все капиталовложения, связанные с установкой и пуском этого мембранного модуля, были окуплены меньше, чем за 1 год работы установки. Наиболее интенсивно исследуемыми направлениями использования нанофильтрации органических сред являются гомогенный катализ и экстракционные процессы в нефтехимической, химической и пищевой промышленности.

В органическом синтезе в качестве катализаторов широко используются дорогостоящие комплексы переходных металлов (Pt, Pd, Ru, Rh и т.п.). Отделение катализатора от продуктов реакции и растворителя часто сопровождается его частичной или полной дезактивацией. Возможным способом увеличения срока жизни гомогенного катализатора является его эффективное отделение от продуктов реакции и возвращения в активной форме в реакционный цикл.

Регенерация и рециркуляция органических растворителей-экстрагентов (например, ацетон, гексан, толуол, этанол, МЭК) является многотоннажной задачей, например, при производстве и использовании красителей и лакокрасочных грунтов, при отмывке и обезжиривании различных узлов и агрегатов, при экстракции продуктов пищевого происхождения (растительные масла, белки, биологически активные и лекарственные препараты и т.п.).

К сожалению, ассортимент имеющихся на рынке нанофильтрационных мембран не всегда позволяет достигать необходимых значений сочетания параметров проницаемость и селективность, что существенно ограничивает возможности использования этой перспективной технологии на сегодняшний день. В настоящее время в нашей лаборатории совместно с лабораторией № 23 (синтез селективно-проницаемых полимеров), ЗАО НТЦ "Владипор", ИВС РАН, РНЦ "Курчатовский Институт", АПКТ "АСПЕКТ", ОАО «Ярокс» разрабатываются отечественные мембранные материалы для нанофильтрации органических сред (в том числе, в рамках ФЦНТП "Новые нанопористые материалы и мембраны для фильтрации органических сред" - гос. контракт № 02.434.11.2013).

Полученные лабораторные образцы мембран демонстрируют проницаемость по растворителю (спирты или кетоны) более, чем в 2 раза превышающую аналогичные величины для зарубежных промышленных нанофильтрационных мембран (например, мембраны серии MPF или STARMEM) при сохранении селективности. По результатам исследований получен РФ патент (№2297975).

Все права защищены © 2005-2018 Лаборатория Полимерных Мембран
Лаборатория Полимерных Мембран