Mithilfe der Diffusionsdialyse können Säuren und Laugen selektiv von Metallsalzen getrennt und in den Produktionsprozess zurückgeführt werden.
Die Technologie ermöglicht die wirtschaftliche Rückgewinnung wertvoller Ressourcen und unterstützt nachhaltige Stoffkreisläufe.
Hohe Rückgewinnungsraten | Skalierbar | Kosteneffizient
Übersicht Einsatzgebiete
Säuren
H2SO4
HCl
H3PO4
HNO3
Metalle
Ni
Cu
Fe
Al
Laugen
NaOH
KOH
BEISPIELHAFTE INDUSTRIEN
FOLGEND EINIGE BEISPIELHAFTE INDUSTRIEN, IN DENEN DIE SPIRALWICKELMODULE DER SPIRALTEC ERFOLGREICH ZUM EINSATZ KOMMEN
Eloxieren
Stahl beizen
Beizen
Kupferbeizen
Regeneration von Ionenaustauschern
Rückgewinnung aus Flugaschen
Reinigung von Schwefelsäure
Austausch von Salzsäure (HCl) durch Schwefelsäure (H₂SO₄)
Hemizellulosen
Die Spiralwickelmodule sind vielseitig einsetzbar und für zahlreiche Anwendungsgebiete geeignet. Weitere Industrien können gerne auf Anfrage getestet oder individuell geprüft werden.
Vorteile des Verfahrens
Sehr geringer Energiebedarf
Höchste Trennschärfe der Metallsalze
Höchste Salzkonzentration im Abwasser
Geringste Säuremenge im Abwasser
Große Reduzierung des Säure-/Laugenbedarfs
Sehr geringe Neutralisations- und Deponiekosten
Konstante Badbedingungen
Vorteile der spiralgewickelten Membranmodule in der Diffusionsdialyse
Geringe Wartungszeiten beim Tausch von Membranen
Geringer Platzbedarf durch hohe Packungsdichte
Höchste Transportraten bezogen auf die verbaute Membranfläche
Die Diffusionsdialyse ist ein Membrantrennverfahren, mit dem freie Säuren und Laugen aus Lösungen zurückgewonnen werden oder gezielt Ionen in einer Lösung ersetzt werden. Die Spiraltec GmbH bietet hierfür als weltweit einziges Unternehmen spiralgewickelte Membranmodule an, die ein Gegenstromverfahren ermöglichen.
Die treibende Kraft des Verfahrens ist vereinfacht der Konzentrationsunterschied zwischen zwei verschiedenen Fluiden. Ein Stofftransport erfolgt von konzentrierten zu verdünnten Fluiden bis der Konzentrationsunterschied ausgeglichen ist. Mit einer selektiven Membran können hierbei gezielt Bestandteile aus dem konzentrierten Fluid „herausgetrennt“ werden, indem der Widerstand für andere Bestandteile erhöht wird.
Für hohe Rückgewinnungsraten werden die Feedlösung (z.B. eine Mischung aus Säure und Metallsalzen) und das VE-Wasser analog zum Wärmeübertrager im Gegenstrom geführt.
Um die Funktionsweise der Diffusionsdialyse in Elektrolyten zu garantieren, kann eine ionenselektive, dichte Membran eingesetzt werden. Dank einer Kooperation mit der FUMATECH BWT GmbH, die seit 2015 besteht, erhält Spiraltec als Exklusivpartner die neueste Generation der ionenleitenden Flachmembranfolien. Durch diese Kooperation können wir uns auf die Unterstützung der FUMATECH BWT GmbH auch bei all unseren F&E Projekten bzgl. Membranen verlassen.
DIE SÄUREDIFFUSIONSDIALYSE
Bei der Säurediffusionsdialyse wird eine Anionenaustauschermembran verwendet, die zwei Kanäle trennt. Für eine effiziente Säurerückgewinnung werden die Feedlösung (aus dem Prozess) und das VE-Wasser im Gegenstrom in den Kanälen geführt. Durch die selektive Membran können infolge ihrer positiven Oberflächenladung nur die Säureanionen diffundieren, die dann vom Wasser aufgenommen werden. Aufgrund der sehr kleinen Größe des Säurekations H+ wird dieses bei der Anionendiffusion mitgeschleppt, während die viel größeren positiv geladenen Metallionen zurückgehalten werden. Das Membranspiralwickelmodul WD erreicht Rückgewinnungsraten von bis zu 95% der freien Säure bei einem Metallrückhalt von bis zu 99%.
DIE LAUGENDIFFUSIONSDIALYSE
Bei der Laugendiffusionsdialyse wird eine Kationenaustauschermembran verwendet. Für eine effiziente Laugenrückgewinnung werden auch hier die Feedlösung und das VE-Wasser im Gegenstrom geführt. Durch die selektive Membran können infolge ihrer negativen Oberflächenladung die Laugenkationen diffundieren. Aufgrund der kleinen Größe des Laugenanions OH- wird dieses bei der Kationendiffusion mitgeschleppt, während größere Anionen zurückgehalten werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass eine Rückgewinnung von Laugen mit Kationentauschermembranen funktioniert, obwohl die OH- Ionen viel größer als die bei der Säurediffusionsdialyse mitdiffundierenden H+ Ionen sind. Allerdings sind die Diffusionsgeschwindigkeiten geringer als bei der Säurediffusionsdialyse. Bei der Laugenrückgewinnung erreicht das Membranspiralwickelmodul WD bis zu 70% Rückgewinnung der freien Lauge bei gleichzeitigem Salzrückhalt von bis zu 99%.
VARIANTEN DES WD-MODULS
WD-AR10
Spiralwickelmodule zur Säurerückgewinnung
Zwei verschiedene Leistungsgrößen:
WD10 mit 5-15 l/h Durchfluss WD20 mit 10-30 l/h Durchfluss
Spezialmembran je nach Anwendung:
Je nach Säureart und -konzentration wählen wir das passende Modul aus. WD-AR20-2001
WD-AR20-2010
WD-AR20-2020
Stirnseitenabdichtung: Für hochaggressive Lösungen kann das Membranspiralwickelmodul WD mit einer hochresistenten Vergussmasse ausgeliefert werden.
Die richtige Kompaktanlage oder indidivuelle Modulsysteme für ihre Anwendung:
Wir bieten standardisierte Kompaktanlagen sowie flexible Modulsysteme, um eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle optimal abzudecken. Unsere Lösungen sind darauf ausgelegt, sich effizient in bestehende Prozesse zu integrieren und unterschiedlichste Anforderungen in der Industrie zu erfüllen.
Gerne können Sie uns Ihre spezifischen Anforderungen und Prozessdaten zukommen lassen. Auf dieser Basis prüfen wir die technischen Möglichkeiten und empfehlen Ihnen die passende Anlage aus unserem Portfolio. Anschließend erhalten Sie von uns ein individuelles, auf Ihre Anwendung zugeschnittenes Angebot.
