Process Automation Technologies

Pervaporazione

Elevate performance di separazione e specificità

 

La pervaporazione è un processo di separazione a membrana di tipo termico per rimuovere sostanze come metanolo, acqua, aromi da solventi organici. Il fluido da processare viene alimentato in continuo sul modulo, il permeato attraversa in maniera selettiva la membrana ed è rimosso in continuo sottovuoto.

Tale processo non richiede rigenerazione o utilizzo di fluidi addizionali, pertanto si limita sia l’impatto ambientale che sui successivi step di purificazione.

Un range di membrane polimeriche inorganiche composite sono tali da garantire flessibilità ed idoneità per l’uso oltre che bilanciare costi di investimento e quelli di esercizio.

 

 

Queste membrane sono sempre basate su un layer di separazione “active polyvinyl alcohol” e cross-linkate in vario modo per adattare la membrana alle specifiche performance richieste dal processo:

 

Tipo di Membrana Applicazione tipica
Modello 1201 Una membrana fortemente crosslinkata per disidratazione di miscele di reazione contenenti fino all’80% di acqua
Modello 4101 Una membrana standard, idonea a molte applicazioni di disidratazione
Modello 1210 La prima membrana ad elevato flusso di permeazione, sviluppata specificatamente per la disidratazione di alcool, esteri ed eteri
Modello 1510 Una membrana a flusso elevato dedicata specialmente alla disidratazione di C3 e alcool alto bollenti
Modello 1256 La prima membrana selettiva al metanolo, per rimuoverlo da solventi organici basso polari
Modello 1255 Una membrana davvero speciale, idonea per rimuovere simultaneamente acqua e metanolo
Modello 4060 Una membrana organofilica per rimuovere VOC e aroma da soluzioni acquose

 

Applicazioni tipiche nell’area dei sistemi su base organica sono:

  • Disidratazione di solventi organici (alcool, chetoni, eteri, esteri…)
  • Rimozione di metanolo da solventi organici
  • Estrazione degli aromi
  • Estrazione di composti organici di valore
  • Separazione di componenti ad elevato peso molecolare da solventi organici

I solventi organici sono spesso impiegati nell’industria della chimica fine o chimico–farmaceutica, sia in fase di sintesi – per isolare e purificare API – oppure per processi di cleaning o in step di essiccamento.

Per recuperare tali solventi è necessario rimuovere l’acqua, ma la presenza di azeotropi rende questo processo impossibile utilizzando la distillazione tradizionale. La pervaporazione o la vapour permeation consentono di rimuovere l’acqua da miscele di solvente grazie ad una membrana asimmetrica selettiva indipendentemente dalle problematiche legate all’equilibrio liquido-vapore.

 

Es. 1 – Disidratazione del bioetanolo

La disidratazione dell’etanolo – sia impiegato come combustibile che come solvente nell’industria farmaceutica – è la principale applicazione della pervaporazione o della vapour permeation.

L’ottimizzazione del processo e la scelta del design più idoneo vengono fatte in accordo ai regolamenti nazionali applicabili e alle utilities disponibili nel sito.

È anche possibile realizzare delle soluzioni “carrellate” oppure degli impianti ibridi nei quali la pervaporazione si integra con un processo di distillazione per intensificarlo.

 

 

Es. 2 – Recupero Solventi:

Nel caso dell’isopropanolo, le soluzioni possibili per il suo riciclo sono:

  • Continuous vapor permeation (Permeazione al vapore in continuo)
  • Combination of distillation and vapor permeation (Combinazione di distillazione e permeazione al vapore)
  • Pervaporation with permeate stripper (Pervaporazione con stripper)

 

 

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