Funktionsweise von SEPURAN® Membranen zur Gasseparation

PRINZIP DER SELEKTIVEN PERMEATION

Gasseparationsmembranen arbeiten nach dem Prinzip der selektiven Permeation durch die Membranoberfläche. Die sogenannte Permeationsrate jedes Gases hängt zum einen von der Löslichkeit im Membranmaterial sowie von der Diffusionsrate des Gases ab.
Gase, die eine höhere Löslichkeit sowie eine geringere Molekulargröße haben, durchdringen die Membran sehr schnell. Große, weniger lösliche Gase durchdringen die Membran weniger schnell. Hinzu kommt, dass unterschiedliche Membranmaterialien unterschiedlich trennen. Die für die Trennung von Gasen benötigte Triebkraft wird über ein Partialdruckgefälle erreicht.
Partialdruckgefälle
Die Trennfähigkeit durch die Membran ist prozessstabil – auch bei Partialdrücken von bis zu 20 bar, wie sie z.B. in der Biogasaufbereitung vorkommen.
Die treibende Kraft für ein Gas, durch eine Membran zu permeieren, ist die sogenannte Partialdruckdifferenz, also das Partialgefälle zwischen der Innenseite der Hohlfaser (Retentatseite) und der Außenseite der Hohlfaser (Permeatseite). Je größer die Differenz hier ist, desto mehr permeiert durch die Membran. Bei einer Trennung z.B. von Kohlendioxid und Methan, wie dies bei der Biogasaufbereitung der Fall ist, permeiert Kohlendioxid durch die Membran sehr stark, während das Methan eher zurückgehalten wird.