Nicht nur für Wasser

Dipl.-Ing. Georg Schmidt; Dr.-Ing. Goetz Baumgarten

Um den Stofftransport durch die Membran auch bei unterschiedlichsten Produktionsbedingungen zu optimieren, müssen flexible Membranmodulgeometrien eingesetzt werden. Das PM-Modul-System von Amafilter (Abb. 1) bietet hier die Möglichkeit, einen Filtrationsschritt nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu optimieren. Es bildet quasi die Brücke zwischen den in der Wasseraufbereitung üblichen Spiralwickel- und Hohlfasermodulen und den offenen, aber energie- und platzbedarfintensiven Rohrmodulsystemen. Besondere Produktmerkmale sind u. a. die offenkanaligen und strömungsoptimierten Hydraulikscheiben des Moduls sowie die Vielfalt der einsetzbaren Membranen. Prinzipiell sind alle marktverfügbaren und thermisch verschweißbaren Flachmembranen aus unterschiedlichen Polymeren einsetzbar.

Die mit Medium in Kontakt kommenden Bauteile stehen in verschiedenen, auch lebensmittelgeeigneten Materialien zur Verfügung. Damit ist das System auch besonders gut für den Einsatz in organischen Lösemitteln geeignet. Anwendungsbeispiele sind die Gewinnung von Phospholipiden aus Speiseölen im Speiseöl/Hexan-System, die Fraktionierung und Filtrierung von wässrigen Hefeextrakten und die Konzentrierung gelöster Schwermetalloxide.

Abbildung 2 zeigt eine Produktionsanlage mit dem PM-Modul PM-S-12/10 (12 m² Fläche/Modul) bei den Deutschen Hefewerken in Hamburg. Hier werden wässrige Hefeextrakte im Batch-Verfahren zu Zwischenprodukten für die Lebensmittelindustrie (z.B. Geschmacksverstärker) und die pharmazeutische Industrie (Nährstoffe für Fermentationsprozesse) verarbeitet. Dabei ist es notwendig, die wässrigen Hefeextrakte zu filtrieren und/oder Komponenten zu fraktionieren und zu waschen.

Mit der Anlage ist es möglich, je nach Filtrationsziel ein PM-Modul-Rack, bestückt mit Ultrafiltrationsmembranen (Fraktionierung) oder Mikrofiltrationsmembranen (Filtrierung/Reinigung), zu betreiben. Neben einer hohen spezifischen Permeatflussleistung überzeugt das System vor allem durch die flexiblen Möglichkeiten bei der individuellen Membranauswahl für die jeweilige Aufgabenstellung. Weiterhin zeigte sich, dass das sanitär (totraumarme) ausgeführte PM-Modul über eine sehr gute CIP-Eignung verfügt.

Das PM-Modul steht derzeit als Sanitärmodul in einer Druckstufe bis 16 bar/50 °C und als Industrieversion bis 80 bar/100 °C zur Verfügung. Die installierbare Membranfläche pro Modul reicht von 2 bis 12 m² . Die Produktpalette wird komplettiert durch ein PM-Labormodul mit einer installierten Membranfläche von 0,1 bis 0,2 m² und einer Druckstufe bis 80 bar. Mit der dazugehörigen PM-Labormodulanlage lassen sich prozesstechnisch relevante Untersuchungen, wie Konzentrierungsmöglichkeiten und Permeatflussentwicklung während der Konzentrierung, schon im Labor-Maßstab realisieren. Die Anlage ist auch für den Einsatz mit organischen Lösungsmitteln geeignet.

Halle 6, Stand H18- J19