Membranteknologi
Overordnede kursusmål
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.
See course description in English
Læringsmål
- 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.
- Beskrive de vigtigste industrielle anvendelser af membran teknologi
- Beskriv aktuelle applikationer af membranteknologi med særlig vægt på grønne processer og bæredygtighed ved at inkludere flere eksempler på processer, hvor membranteknologi bidrager til at gøre processer grønnere, f.eks.applikationer i downstream processing eller anvendelse af membranenzymreaktorer
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.
Eksempler på anvendelse af membranseparationsprocesser inden for den farmaceutiske og bioteknologiske industri, levnedsmiddelindustrien, den petrokemiske industri samt generelt inden for miljøområdet.
Undervisningsform
Forelæsninger, opgaveregning ved gruppearbejde.
Fakultet
Bemærkninger
Artikler vil blive brugt som kursusmateriale. Papirerne udleveres af læreren. De nødvendige bøger er fri adgang (gratis) for DTU-studerende
Da kurset er online, skal eleverne have en ordentlig computer. Kamera er også obligatorisk.