Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Einsatz thermischer Membrantrennverfahren für die Aufarbeitung flüssiger Prozessmedien

 

 

Motivation

In vielen Industriebereichen liegen Zwischen- und Endprodukte sowie Produktionshilfsmittel in flüssiger Form vor, z. B. als reaktive Arbeitslösungen in der nasschemischen Produktion, als Schmiermittel oder als Reinigungslösungen. Wachsende Anforderungen an Energie- und Rohstoffeffizienz aufgrund steigender Preise, zunehmend begrenzter Verfügbarkeit wichtiger Komponenten und höherer Anforderungen an Entsorgungsprozesse und -mengen bewirken, dass momentan viele Produktionsabläufe bezüglich des Rohstoffeinsatzes und der Effizienz der Aufarbeitung flüssiger Produktionsmittel optimiert werden und darüber hinaus zusätzliche Aufarbeitungsschritte zur Rückgewinnung oder Rezyklierung wichtiger Komponenten in die Produktionsabläufe integriert werden. Aufgrund des, verglichen mit etablierten großtechnischen Trennverfahren wie der Rektifikation, geringen Energiebedarfs und einer höheren Selektivität und Produktschonung gewinnen Membrantrennverfahren in diesem Bereich zunehmend an Bedeutung.

Thermische Membrantrennverfahren wie Membrandestillation und Pervaporation werden bisher vor allem für die Reinstwasserbehandlung / Entsalzung sowie in der Lebensmittelverfahrenstechnik eingesetzt, allerdings steigt aufgrund der hohen Energieeffizienz, des einfachen modularen Anlagenaufbaus und der Eignung für chemisch aggressive Medien auch hier das Interesse an einer Ausweitung des Anwendungsbereichs auf weitere Industriebereiche. Im Rahmen der Entwicklung elektrochemischer Syntheseprozesse  zur Nutzung regenerativer Energiequellen (Strom als Rohstoff) werden dazu im Fraunhofer ICT Verfahren und Materialien für den Einsatz der Membrandestillation / Pervaporation für die Aufarbeitung aggressiver oder schwer trennbarer Prozessmedien entwickelt bzw. getestet.

Aufgabenstellung

Im Fraunhofer ICT sind Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeiten im Bereich der Entwicklung und Erprobung von thermischen Membrantrennverfahren (Membrandestillation, Pervaporation) zu vergeben.

Mögliche Arbeitsschwerpunkte umfassen:

  • Design und Erprobung von Membranmodulen (experimentell und virtuell mit CFD-Methoden)
  • Auswahl, Modifikation und Erprobung von Hochleistungsmembranen
  • Einfluss von Moduldesign/-fahrweise (DCMD, SGMD, VMD) und Prozessparametern wie Volumenstrom und Temperatur auf Trennleistung und Selektivität
  • Prozessautomatisierung und online-Analytik.

Voraussetzung

Studiengang (FH/UNI) Chemie, Chemieingenieurwesen / Verfahrenstechnik oder geeignetes Fach mit fundierten chemischen Kenntnissen und Interesse an experimentellen Laborarbeiten

Beginn

ab Januar 2020