有機(jī)溶劑納濾膜的應(yīng)用

有機(jī)溶劑納濾

用于 OSN 應(yīng)用的 PURAMEM ®膜

海普所提供的 PURAMEM ®代表有機(jī)溶劑納米過濾的創(chuàng)新膜。這些 OSN 膜在接 近常溫下提供高效分離，無(wú)需液體進(jìn)料的相變。 

分子分離的新前沿 

  自 20 世紀(jì)后期起，隨著逆滲透和納米過濾技術(shù)的出現(xiàn)，利用膜在水溶液中進(jìn)行分子級(jí)分離成為可能。直到最近，這兩種分離 技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用幾乎主要集中在廢水處理、海水淡化以及食品飲料行業(yè)。有機(jī)液體溶解分子的膜分離（有機(jī)溶劑納米過濾，OSN） 在過去十年中作為膜科學(xué)的新領(lǐng)域出現(xiàn)，具有在化學(xué)相關(guān)行業(yè)的巨大應(yīng)用潛力。 這體現(xiàn)在極大的興趣上。主要原因是什么？常見的純化工藝——如蒸餾、萃取、色譜、吸附和結(jié)晶——可能具有高耗能或高材料 消耗特性，或存在耐用性問題。普遍認(rèn)為，“......分離工藝占工業(yè)資本和運(yùn)營(yíng)成本的 40%-70%......"一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，基于將稀溶 質(zhì)于典型溶劑中濃縮 10 倍，可以發(fā)現(xiàn) OSN 所需的能量不到熱分離技術(shù)（如蒸餾）的 10%。顯然，OSN 能夠帶來(lái)顯著的成本節(jié)約 和顯著的可持續(xù)性影響。

 

PURAMEM®膜的主要應(yīng)用

 OSN 的發(fā)展創(chuàng)造了分子分離領(lǐng)域的多個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用，包括：

? 產(chǎn)品純化

? 催化劑回收與回收

? 溶劑回收

? 色彩去除

? 聚合物雜質(zhì)的去除

? 單體/二聚體分離

? 分子分餾 

? 室溫溶劑交換

海普的 OSN 膜在有機(jī)溶劑納濾方面的優(yōu)勢(shì)

? 減少能源消耗——降低碳排放

? 更可持續(xù)的工藝

? 運(yùn)營(yíng)成本降低

 ? 產(chǎn)品價(jià)值提升

? 縮短處理時(shí)間

? 環(huán)保 

易于擴(kuò)展的技術(shù)

我們將全程陪伴您完成流程開發(fā)，從初步概念驗(yàn)證到流程驗(yàn)證。

有機(jī)溶劑納濾 

易于擴(kuò)展的技術(shù)

我們?yōu)槟墓に囬_發(fā)全程提供產(chǎn)品和應(yīng)用支持，從初步實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的概念驗(yàn)證 到試點(diǎn)規(guī)模的過程驗(yàn)證，再到工業(yè)實(shí)施。我們的分銷商和 OEM 網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)槟峁┻@ 些開發(fā)活動(dòng)和工業(yè)化所需的設(shè)備和膜材料。

從試驗(yàn)到工業(yè)規(guī)模

  我們的工藝工程師和膜專家團(tuán)隊(duì)，可以支持并為你使用海普的 OSN 膜進(jìn)行復(fù)雜分離的應(yīng)用開發(fā)提供建 議。典型的流程開發(fā)和實(shí)施主要包含三個(gè)步驟：

1. 概念驗(yàn)證

  可行性測(cè)試在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模使用平板膜進(jìn)行，確定特定應(yīng)用中性能良好的膜。一旦確定了合適的膜，通 常會(huì)在小尺度（mL 到 L）進(jìn)行分離可行性的概念驗(yàn)證，從而評(píng)估基礎(chǔ)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。 如果您對(duì)現(xiàn)有膜測(cè)試設(shè)備是否適合用于 OSN 膜有任何疑問，或希望購(gòu)買合適的設(shè)備，請(qǐng)聯(lián)系我們。

2. 程序證明 

  工藝驗(yàn)證通過小型卷式膜組件進(jìn)行中試試驗(yàn)，理想情況下采用生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品做為原料。這一試驗(yàn)階段用于確定過濾的工作參數(shù)范圍，驗(yàn)證膜組件的耐用性和使用壽命，生成工業(yè)級(jí)單元設(shè)計(jì)所需的可擴(kuò) 展數(shù)據(jù)，評(píng)估是否需要進(jìn)行膜的清洗（CIP），實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)評(píng)估，并確保使用 OSN 膜時(shí)不會(huì)遇到“阻礙"。 如果您對(duì)現(xiàn)有膜中試設(shè)備是否適合 OSN 膜存在疑問，或希望通過我們的 OEM 網(wǎng)絡(luò)租賃/購(gòu)買合適設(shè)備， 請(qǐng)聯(lián)系我們。

3. 工業(yè)實(shí)施

  工業(yè)實(shí)施是最后階段，通過過程驗(yàn)證試點(diǎn)試驗(yàn)確定工藝的全面規(guī)模化。我們提供工業(yè)裝置所需的膜組 件，同時(shí)也能為設(shè)計(jì)、成本核算和構(gòu)建全尺寸工業(yè) OSN 系統(tǒng)的工程流程提供建議和協(xié)助。我們擁有遍布全 球的經(jīng)驗(yàn)豐富的 OEM 合作伙伴，能夠提供高效的工業(yè)裝置。

有機(jī)溶劑納濾 

用于天然和精油及生物燃料的 OSN 膜

吉海普的 PuraMem®代表有機(jī)溶劑納米過濾的創(chuàng)新膜。這些 OSN 膜在接近常溫下提供高效分離，無(wú)需 液體進(jìn)料的相變。 

初級(jí)提取物的分餾

  天然提取物（水果、蔬菜、堅(jiān)果、種子、草藥）衍生的成分因其固有特性和化學(xué)多樣性，被廣泛應(yīng)用 于制藥、營(yíng)養(yǎng)保健品、香料和香料等多個(gè)行業(yè)。然而，作為粗提取物的使用往往不切實(shí)際，且目標(biāo)分子僅 占提取物的一小部分。海普采用不同截留分子量的 OSN 膜，可以根據(jù)分子在（不同）溶劑和混合物中的溶 解度（MW）對(duì)初級(jí)提取物進(jìn)行分餾。

天然油脂加工——脫蠟與濃縮 

  天然油被廣泛用作食品、飲料和化妝品行業(yè)的添加劑。它們豐富了產(chǎn)品的口感、風(fēng)味或香氣。然而， 它們的成分不應(yīng)影響最終產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量。不需要的化合物（如柑橘油中的蠟）可以通過吉海普的 OSN 膜替代傳統(tǒng)的高能耗技術(shù)（如結(jié)晶）去除。 

生物燃料的精制 

  生物燃料是滿足可持續(xù)交通需求的重要領(lǐng)域。由于其原料來(lái)源廣泛且生產(chǎn)工藝多樣，生產(chǎn)過程中常會(huì) 混入微量雜質(zhì)或副產(chǎn)品，例如有色化合物等。海普 OSN 膜技術(shù)為生物燃料提供了可持續(xù)且節(jié)能的“精煉" 方案，通過去除常規(guī)產(chǎn)品中的微量雜質(zhì)，既提升了生物燃料的整體穩(wěn)定性和品質(zhì)，又無(wú)需采用傳統(tǒng)高能耗 的蒸餾或蒸發(fā)工藝。 溫和分離 PuraMem®膜的分離在溫和條件下（接近常溫）進(jìn)行，以維持天然組分的生物活性。

有機(jī)溶劑納濾

為精細(xì)化學(xué)和制藥應(yīng)用設(shè)計(jì)的 OSN 膜 

吉海普的 PuraMem®代表有機(jī)溶劑納米過濾的創(chuàng)新膜。這些 OSN 膜在近環(huán)境溫度下高效分離，無(wú)需液 體進(jìn)料相變。

溫和的 API 處理

  在較低（近環(huán)境）溫度下 處理原料藥及其中間體，可以最 大限度地減少對(duì)這些復(fù)雜分子 的損傷。API 和中間體可以通過 OSN 膜進(jìn)行濃縮或純化，而無(wú)需 暴露于有害熱量。 活性藥物成分（API）及其 中間體通常是復(fù)雜分子，通過多 級(jí)合成產(chǎn)生。為了以高純度和高 產(chǎn)率生產(chǎn)這些分子，必須盡量減少每個(gè)反應(yīng)和分離步驟的損失。這些物質(zhì)的復(fù)雜性使其對(duì)溫度敏感——合 成和分離過程中的熱損傷可能降低產(chǎn)率、降低純度或兩者兼有。如濃縮或純化作等分離可以在相對(duì)較低溫 度（環(huán)境溫度或以下）下有效完成 OSN 膜。分子量為 200+ Da 的分子可以被 OSN 膜保留，從而使較小分子 能夠從較大分子中分離，即純化，或者將目標(biāo)分子被膜保留并濃縮。吉海普的 PuraMem® OSN 膜系列可用 于這些應(yīng)用。 非熱溶劑回收 我們的 PuraMem®系列 OSN 膜具備分離能力，無(wú)需加熱和冷卻即可回收工藝溶劑。通過節(jié)能的 OSN 工 藝，溶劑可以高純度回收，同時(shí)具有減碳和改進(jìn)工藝穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。 吉海普開發(fā)了 PuraMem®系列 OSN 膜，應(yīng)用于非常廣泛的有機(jī)溶劑。通過選擇合適的膜，OSN 膜可以 高度保留無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)化合物（分子量 200+ Da）。高純度溶劑通過膜，使純度>99%的溶劑能夠以 高產(chǎn)率回收，無(wú)需蒸發(fā)和冷凝溶劑。這相比傳統(tǒng)蒸發(fā)或蒸餾裝置作，顯著節(jié)省了能耗。 高效溶劑交換 許多精細(xì)化學(xué)合成途徑的合成途徑需要將工藝溶劑替換為不同類型的反應(yīng)。OSN 膜允許在室溫下切換 溶劑，而無(wú)需使用傳統(tǒng)熱技術(shù)。 OSN 膜能夠保留多種中間體或產(chǎn)物分子（分子量為 200+ Da），同時(shí)允許溶劑通過膜。通過允許初始 溶劑在室溫下滲透膜，并將第二種（切換）溶劑加入過濾系統(tǒng)，可以影響溶劑交換。隨著過濾進(jìn)程，第二 種溶劑取代前一種溶劑，從而有效產(chǎn)生所需的溶劑交換。當(dāng)?shù)诙N溶劑沸騰溫度低于原有溶劑時(shí)，這種方 法尤為有效，而傳統(tǒng)熱技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。吉海普開發(fā)了 PuraMem®系列 OSN 膜，可用于廣泛的溶劑交 換。

 有機(jī)溶劑納濾 

海普的天然油和精油 OSN 膜

吉海普的 PuraMem ®代表有機(jī)溶劑納濾的創(chuàng)新膜。這些 OSN 膜在近環(huán)境溫度下高效分離， 無(wú)需液體進(jìn)料相變。

粗提物的分級(jí)分離

  天然提取物（水果、蔬菜、堅(jiān) 果、種子、草藥）衍生的成分因其固 有特性和化學(xué)多樣性，被廣泛應(yīng)用于 多種行業(yè)，如制藥、營(yíng)養(yǎng)保健品、香 精與香料等。然而，這些成分作為粗 提取物的使用往往不切實(shí)際，且目標(biāo) 物質(zhì)僅占提取物的一小部分。吉海普 的 OSN 膜憑借其不同截留分子量特 性，可實(shí)現(xiàn)粗提物的分級(jí)分離，依據(jù) 分子量或其在不同溶劑及混合溶劑中的溶解度進(jìn)行分選。 天然油脂加工——脫蠟與濃縮 天然油被廣泛用作食品、飲料和化妝品行業(yè)的添加劑。它們豐富了產(chǎn)品的口感、風(fēng)味或香氣。然而， 它們的成分不應(yīng)影響最終產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量。不需要的化合物（如柑橘油中的蠟）可以通過吉海普的 OSN 膜替代傳統(tǒng)的高能耗技術(shù)（如結(jié)晶）去除。 溫和分離 PuraMem®膜的分離在溫和條件下進(jìn)行（接近環(huán)境溫度），以維持天然成分的生物活性。

有機(jī)溶劑納米過濾 

用于大宗商品、石油和石油化學(xué)應(yīng)用的 OSN 膜 

吉海普的 PuraMem®代表有機(jī)溶劑納米過濾的創(chuàng)新膜。這些 OSN 膜在近環(huán)境溫度下高效分 離，無(wú)需液體進(jìn)料相變。

催化劑的回收與再利用

 均相催化劑是非常高效但昂貴的材料，用傳統(tǒng)分離技術(shù)難以以活性形式分離。它們通常是較大的分子， 被 OSN 膜很好地截留，這使得它們能夠回收并在生產(chǎn)過程中重復(fù)使用。 均相催化劑在眾多化工工藝中具有廣泛應(yīng)用潛力。然而，這類催化劑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含有鉑族金屬等成分， 導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。通常情況下，若催化劑無(wú)法回收再利用，其工藝經(jīng)濟(jì)性就難以維持，因此工業(yè)界 并未像預(yù)期那樣廣泛采用均相催化劑。由于均相催化劑的尺寸通常遠(yuǎn)大于所催化反應(yīng)的反應(yīng)物或產(chǎn)物，因 此非常適合通過 OSN 膜進(jìn)行分離。事實(shí)上，采用 OSN 膜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)均相催化劑近乎99%以上的回收。完整 催化劑的回收對(duì)工藝經(jīng)濟(jì)性具有顯著提升作用。吉海普的 PuraMem®系列膜材料，正是專門用于均相催化 劑回收的解決方案。

產(chǎn)品的脫色與精制

  在多數(shù)情況下，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物并非純物質(zhì)形態(tài)。反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生多種副產(chǎn)物或后處理步驟中生成 的雜質(zhì)化合物。這些雜質(zhì)會(huì)降低最終產(chǎn)品的質(zhì)量（如顏色、成分、密度、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)等指標(biāo)異常），必須 進(jìn)行去除。當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)物與雜質(zhì)的分子量存在差異時(shí)，可采用 OSN 膜實(shí)現(xiàn)有效產(chǎn)品純化。

石蠟蠟與潤(rùn)滑油的分離 

  潤(rùn)滑油脫蠟是煉油廠中一項(xiàng)高能耗的工序，涉及大量溶劑的蒸發(fā)和冷凝。應(yīng)用 OSN 膜可以有效降低該 過程的能耗。 煉油廠蒸餾裝置中采用溶劑脫蠟工藝生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油是一項(xiàng)成熟的單元操作。該工藝屬于高能耗 操作，需要蒸發(fā)和冷凝大量溶劑（通常為甲基叔丁基醚與甲苯的混合物）。選擇甲基叔丁基醚/甲苯溶劑混 合物是為了促進(jìn)石蠟結(jié)晶，從而實(shí)現(xiàn)與溶解在混合物中的潤(rùn)滑油的物理分離。脫蠟完成后，可利用 OSN 膜 截留并濃縮溶解在甲基叔丁基醚/甲苯混合物中的高價(jià)值潤(rùn)滑油，而透過膜的近乎純凈的甲基叔丁基醚/甲 苯混合物則可回流至脫蠟工序前端重復(fù)利用。過濾過程在結(jié)晶所需的低溫（-10 至-20℃）下進(jìn)行。采用 OSN 膜技術(shù)可大幅降低脫蠟工藝能耗，因無(wú)需發(fā)生相變（蒸發(fā)與冷凝）。此外，這種基于 OSN 膜的工藝還能優(yōu) 化脫蠟單元的溶劑流量，從而提升石蠟結(jié)晶效率，進(jìn)而提升潤(rùn)滑油品質(zhì)。我們推薦使用吉海普的 PuraMem® 膜處理非極性溶劑（如甲基叔丁基醚/甲苯）的脫蠟作業(yè)。

輕質(zhì)烴類的添加劑去除

  在輕質(zhì)烴類加工過程中，常使用大分子物質(zhì)（如添加劑） 由于添加劑與烴類分子量差異較大，采用 PuraMem®系列膜 可實(shí)現(xiàn)添加劑的去除。這是一種可持續(xù)、低能耗的添加劑去 除方法。