NL8801183A

NL8801183A - Immobilised liq. membrane - has liq. fixed in pores of inert support by gelation with polymer used for sepn. of gases or liq(s).

Info

Publication number: NL8801183A
Application number: NL8801183A
Authority: NL
Original assignee: Stichting Membraanfiltratie
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1989-12-01

Abstract

In an immobilised liq. membrane, the membrane liq. is fixed in the pores of an inert support by gelation with a polymer.

Description

«É NL 34910 Kp/hf«É NL 34910 Kp / hf

Uitvinders: Antonius Maria Neplenbroek te Enschede Derk Bargeman te Hengelo Cornells Antonius Smolders te HengeloInventors: Antonius Maria Neplenbroek in Enschede Derk Bargeman in Hengelo Cornells Antonius Smolders in Hengelo

Geïmmobiliseerd vloeistofmembraan voor het scheiden van gassen en/of vloeistoffen en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk membraan.Immobilized liquid membrane for separating gases and / or liquids and method for the production of such a membrane.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een geïmmobiliseerd vloeistofmembraan voor het scheiden van gassen en/of vloeistoffen, waarbij de membraanvloeistof zich bevindt in de poriën van een geschikte inerte steunlaag, 5 alsmede op een werkwijze voor het vervaardigen van een geïmmobiliseerd vloeistofmembraan door een geschikte inerte steunlaag te impregneren met een membraanvloeistof.The present invention relates to an immobilized liquid membrane for separating gases and / or liquids, the membrane liquid being located in the pores of a suitable inert support layer, and to a method for manufacturing an immobilized liquid membrane by a suitable inert support layer to be impregnated with a membrane liquid.

Een vloeistofmembraan is een vloeistoflaag, die twee gassen en/of vloeistoffen kan scheiden en het massa-10 transport tussen twee fasen (respectievelijk de voeding en de stripfase) selectief kan beïvloeden.A liquid membrane is a liquid layer that can separate two gases and / or liquids and selectively influence the mass transport between two phases (the feed and the stripping phase, respectively).

Een bepaalde component kan selectief uit de voeding worden verwijderd door voorkeursoplosbaarheid in de mem-braanfase; bijvoorbeeld door de vorming van een reversibel 15 complex met een specifieke, in het membraan aanwezige verbinding (de z.g. carrier). Na diffusie van het complex door het membraan kan het complex, afhankelijk van de samenstelling aan het grensvlak met de stripfase, aldaar worden gedé-complexeerd, waarna de uit de voeding verwijderde component 20 vrijkomt in de stripfase. Dit type, via een carrier lopend, transport kan chemisch gekoppeld worden aan het transport van een tweede component. In het geval van zo'n gekoppeld transport kan een groot concentratieverschil van deze tweede component, tussen de strip- en de voedingsfase, de drijvende 25 kracht leveren voor het transport van de eerste component zelfs tegen zijn concentratiegradïent in.A particular component can be selectively removed from the diet by preferred membrane phase solubility; for example, by the formation of a reversible complex with a specific compound present in the membrane (the so-called carrier). After diffusion of the complex through the membrane, depending on the composition at the interface with the stripping phase, the complex can be de-complexed there, after which the component removed from the feed is released in the stripping phase. This type of transport, running through a carrier, can be chemically linked to the transport of a second component. In the case of such coupled transport, a large concentration difference of this second component, between the stripping and feeding phases, can provide the driving force for the transport of the first component even against its concentration gradient.

Eén uitvoeringstype van vloeisrofmembranen is de emulsievorm. Hierbij worden emulsies, waarbij de stripfase gedispergeerd wordt in het feitelijke vloeistofmembraan als 30 omringende fase, in de vorm van kleine druppels verdeeld in .8801183 '9 - 2 - de voeding. Na het transport van de componenten dienen, om de gewenste gescheiden componenten te verkrijgen, de emulsies gebroken te worden.One embodiment of flow-proof membranes is the emulsion form. Here, emulsions, in which the stripping phase is dispersed in the actual liquid membrane as the surrounding phase, are distributed in the form of small drops in the feed. After the components have been transported, the emulsions must be broken in order to obtain the desired separated components.

Een tweede uitvoeringstype is de vorm, waarbij de 5 vloeistof in de poriën van een dunne, inerte polymere steunlaag is opgenomën; z.g. geïmmobiliseerde vloeistof-membranen. De vloeistof wordt in de steunlaag gezogen door de capillaire opzuigingskrachten van de poriën.A second embodiment is the form in which the liquid is contained in the pores of a thin, inert polymeric backing; so-called immobilized fluid membranes. The liquid is drawn into the backing by the capillary suction forces of the pores.

Een beschrijving van transportmechanismen door 10 vloeistofmembranen en een overzicht van mogelijke toepassingen wordt o.a. gegeven door Bargeman en Smolders (NATO ASI series, vol. C 181, 1986). Het transportmechanisme en de instabiliteit van geïmmobiliseerde vloeistofmembranen is o.a. beschreven door Danesi (Separation Science and Techno-15 logy, 19, 1984/85, 857-894 en Journal of Membrane Science, 31, 1987, 117-145).A description of transport mechanisms through 10 liquid membranes and an overview of possible applications is given, among others, by Bargeman and Smolders (NATO ASI series, vol. C 181, 1986). The transport mechanism and instability of immobilized fluid membranes has been described, inter alia, by Danesi (Separation Science and Technology 15, 19, 1984/85, 857-894 and Journal of Membrane Science, 31, 1987, 117-145).

Een met de beide voorgaande typen vloeistofmembranen vergelijkbare scheidingslaag,althans wat betreft de selectieve één doorlaatbaarheid voor*component,zijn de z.g. gezwollen mem-20 branen. Hierbij verkeert het membraan in de vorm van een gezwollen polymeerfilm. Deze kan worden verkregen door een polymeerfilm of opgelost polymeer in zeer hoge concentratie in contact te brengen met een carrier bevattende vloeistof, waarmee het polymeer een gezwollen netwerk vormt. In een 25 enkel geval wordt het gezwollen membraan, ter vergroting van de mechanische sterkte, aangebracht op een steunlaag.The so-called swollen membranes are a separating layer comparable to the two previous types of liquid membranes, at least with regard to the selective one-permeability for component. The membrane is in the form of a swollen polymer film. This can be obtained by contacting a polymer film or dissolved polymer at a very high concentration with a carrier-containing liquid, with which the polymer forms a swollen network. In a single case, the swollen membrane is applied to a support layer to increase the mechanical strength.

Deze membranen komen voor in zogenaamde sensorsystemen, waarbij het nodig en voldoende is een uiterst geringe hoeveelheid van één component uit een mengsel naar een detectorruimte 30 te laten permeëren, in een slechts op analyse gerichte opzet.These membranes exist in so-called sensor systems, where it is necessary and sufficient to allow an extremely small amount of one component from a mixture to be permeated into a detector space 30, in an analysis-oriented design only.

Een voordeel van geïmmobiliseerde vloeistofmem-branen ten opzichte van vloeibare membranen in emulsievorm is, dat het scheidïngsproces in één stap continu kan worden uitgevoerd.An advantage of immobilized liquid membranes over liquid membranes in emulsion form is that the separation process can be carried out continuously in one step.

35 Geïmmobiliseerde vloeistofmembranen hebben verder als voordeel, dat een groot membraanoppervlak per volume-eenheid kan worden bereikt door de uitvoering in een holle vezel vorm (waarbij de vloeistof zich in de vezelwandbevindt) of door bijvoorbeeld het spiraalsgewijs opwinden van . 9801183 - 3 - * vloeistof gevulde vlakke membranen. Een hoge doorlaatbaarheid van de membranen kan worden bereikt door de keuze van een geringe membraandikte. Ondanks de geringe dikte bezitten dergelijke dunne membranen, vanwege de aanwezigheid van de 5 polymere steunlaag, toch voldoende stevigheid om mogelijke vervorming door de langsstromende fasen tegen te gaan; in dat geval zorgt de inerte steunlaag niet alleen voor immo-bilisatie van de membraanvloeistof door capillaire opzui-gingskrachten, maar ook voor mechanische sterkte door als 10 een soort star raamwerk te functioneren.Immobilized liquid membranes have the further advantage that a large membrane surface per unit volume can be achieved by the design in a hollow fiber form (wherein the liquid is in the fiber wall) or by, for example, spiral winding. 9801183 - 3 - * liquid filled flat membranes. A high permeability of the membranes can be achieved by the choice of a small membrane thickness. Despite the small thickness, such thin membranes, due to the presence of the polymeric backing layer, still have sufficient strength to prevent possible deformation by the phases flowing past; in that case the inert support layer not only ensures immobilization of the membrane liquid by capillary suction forces, but also mechanical strength by functioning as a kind of rigid framework.

Deze mechanische stabiliteit van geïmmobiliseerde vloeistofmembranen geldt niet voor de in sensorsystemen gebruikte uiterst dunne gezwollen polymeerfilmpjes. Deze zijn zonder steunlaag gemakkelijk vervormbaar. Zou men zulke ge-15 zwollen laagjes voldoende stevig willen maken, dan zouden relatief dikke membranen vereist zijn en mede door het hoge polymeergehalte zouden hierbij uiterst lage transportsnel-heden door het membraan resulteren. De doorlaatbaarheid van dit type membranen is dermate gering, dat ze in het algemeen 20 ongeschikt zijn voor praktische toepassing als selectief transportmedium bij het scheiden van mengsels in een continu proces.This mechanical stability of immobilized fluid membranes does not apply to the ultra-thin swollen polymer films used in sensor systems. These are easily deformable without a backing. If one would like to make such swollen layers sufficiently firm, relatively thick membranes would be required and, partly due to the high polymer content, extremely low transport speeds through the membrane would result. The permeability of this type of membranes is so low that they are generally unsuitable for practical use as a selective transport medium in separating mixtures in a continuous process.

Door het aanbrengen van deze gezwollen membranen op een poreuze steunlaag kan met een dunnere film worden 25 volstaan. Voor een effectief transport door het membraan is het noodzakelijk, dat de voedingsfase of de stripfase, die beiden in contact met de membraanvloeistof moeten staan, in de poriën van de steunlaag binnendringt. Omdat in deze poriën geen convectieve stroming kan plaatsvinden zal de 30 stofoverdracht belemmerd worden (concentratiepolarisatie) en zal de doorlaatbaarheid van het samengestelde membraan weer afnemen.By applying these swollen membranes to a porous backing layer, a thinner film will suffice. For effective transport through the membrane, it is necessary that the feed phase or the stripping phase, both of which must be in contact with the membrane liquid, penetrate into the pores of the backing layer. Since no convective flow can take place in these pores, the dust transfer will be hindered (concentration polarization) and the permeability of the composite membrane will decrease again.

Een nadeel van de tot nu toe ontwikkelde geïmmobiliseerde vloeistofmembranen is de instabiliteit, die wordt 35 veroorzaakt door verwijdering van membraanvloeistof uit de poriën van de steunlaag. De gevolgen hiervan zijn, dat de doorlaatbaarheid van het membraan afneemt of dat het membraan lek raakt; in dit geval ontstaat tussen de voedings-en stripfase een direct verbindingskanaal in het membraan, .8801183 Ή - 4 - waardoor niet-selectief transport kan plaatsvinden. Het scheidingsproces wordt dan nadelig beïnvloed en de langs het membraan stromende fasen worden tevens verontreinigd met componenten uit de membraanvloeistof. Om deze reden wordt 5 dit type vloeistofmembraan maar op zeer beperkte schaal praktisch toegepast.A drawback of the immobilized liquid membranes developed heretofore is the instability caused by removal of membrane liquid from the pores of the backing layer. The consequences of this are that the permeability of the membrane decreases or that the membrane becomes leaky; in this case, a direct connection channel is created in the membrane between the feed and stripping phase, .8801183 Ή - 4 - through which non-selective transport can take place. The separation process is then adversely affected and the phases flowing along the membrane are also contaminated with components from the membrane liquid. For this reason, this type of liquid membrane is only practically used on a very limited scale.

Er zijn meerdere methoden ontwikkeld om de in-stabiliteitseffecten van geïmmobiliseerde vloeistofmembranen te omzeilen. Hierbij wordt op één of andere wijze de, uit 10 de poriën verwijderde, membraanvloeistof weer aangevuld.Several methods have been developed to circumvent the in-stability effects of immobilized fluid membranes. In one way or another, the membrane liquid removed from the pores is replenished.

Een voorbeeld hiervan is beschreven door Danesi et al (Sol. Extr. Ion Exch., 4, 149, 1986). De verwijderde membraanvloeistof wordt via een vloeistofreservoir, boven de verticaal opgestelde holle vezels, aangevuld. Een variant hierop 15 is door Klein et al beschreven in U.S. patent 4.659.473, waarbij op soortgelijke wijze membraanvloeistof aan de vezels wordt toegevoegd en waarbij tevens onderaan de vezels een soort opvangruimte aanwezig is om de vloeistof te onttrekken of te verzamelen. Door deze vloeistof met behulp van 20 pompen te recirculeren ontstaat een continu proces. Een andere methode is beschreven door Nakano et al (J.Chem.Eng. Japan, 20, nr, 3, 1987, 326-328). Hierbij wordt gebruik gemaakt van de capillaire opzuigkrachten van de continue poriën van de steunlaag met betrekking tot de membraan-25 vloeistof. Via een vloeistofreservoir, onderaan de verticaal opgestelde holle vezels, wordt de membraanvloeistof als het ware continu geregenereerd.An example of this has been described by Danesi et al (Sol. Extr. Ion Exch., 4, 149, 1986). The removed membrane liquid is replenished via a liquid reservoir above the vertically arranged hollow fibers. A variant of this is described by Klein et al in U.S. Pat. Patent 4,659,473, in which membrane liquid is added to the fibers in a similar manner and wherein a kind of collecting space is also present at the bottom of the fibers to extract or collect the liquid. Recirculating this liquid with the help of 20 pumps creates a continuous process. Another method has been described by Nakano et al (J. Chem. Eng. Japan, 20, no. 3, 1987, 326-328). Use is made here of the capillary suction forces of the continuous pores of the support layer with respect to the membrane liquid. Via a liquid reservoir, at the bottom of the vertically arranged hollow fibers, the membrane liquid is, as it were, continuously regenerated.

Al deze membranen hebben als nadeel dat de langs het membraan stromende fasen toch worden verontreinigd met 30 componenten uit de membraanvloeistof, dat de uit het membraan verwijderde vloeistof moet worden aangevuld en dat voor de uitvoering een ingewikkelde constructie, alsmede extra apparatuur en bedrijfshandelingen vereist zijn.All these membranes have the drawback that the phases flowing along the membrane are nevertheless contaminated with components from the membrane liquid, that the liquid removed from the membrane has to be replenished and that the construction requires a complicated construction, as well as additional equipment and operating operations.

De onderhavige uitvinding beoogt thans een geïmmo-35 biliseerde vloeistofmembraan te verschaffen met verbeterde stabiliteit.The present invention now aims to provide an immobilized liquid membrane with improved stability.

Hiertoe verschaft de uitvinding een geïmmobiliseerd vloeistofmembraan voor het scheiden van gassen en/of vloeistoffen, waarbij de membraanvloeistof zich bevindt in . 880 1 183 * - 5 - de poriën van een geschikte inerte steunlaag, met het kenmerk, dat de membraanvloeistof in de poriën van de inerte steunlaag is gefixeerd door gelering met een geschikt polymeer.To this end, the invention provides an immobilized liquid membrane for separating gases and / or liquids, the membrane liquid being contained in. 880 1 183 * - 5 - the pores of a suitable inert support layer, characterized in that the membrane liquid is fixed in the pores of the inert support layer by gelation with a suitable polymer.

Opgemerkt wordt, dat de levensduur van de mem-5 branen volgens de uitvinding aanzienlijk wordt verlengd, zonder dat de doorlaatbaarheid van de membranen noemenswaardig afneemt. De membranen volgens de onderhavige uitvinding zijn bijzonder geschikt voor praktische toepassing bij het scheiden van allerlei vloeistof- en gasmengsels.It should be noted that the service life of the membranes according to the invention is considerably extended, without the permeability of the membranes being significantly reduced. The membranes of the present invention are particularly suitable for practical use in separating all kinds of liquid and gas mixtures.

10 Voorbeelden hiervan zijn de selectieve verwijdering uit water van metaalionen (zoals zink-, koper-, lood- en kwik-ionen), anionen (zoals nitraationen, anionogene complexen van goud- of zilver en geïoniseerde aminozuren) en neutrale moleculen (zoals fenol en ammoniak) als ook de scheiding van 15 gasmengsels (bijvoorbeeld verwijdering van zure componenten uit aardgas, de selectieve zuurstofonttrekking uit lucht en de afscheiding van alkenen uit een mengsel met alkanen) en mengsels van organische verbindingen.Examples include the selective removal from water of metal ions (such as zinc, copper, lead and mercury ions), anions (such as nitrate ions, anionic complexes of gold or silver and ionized amino acids) and neutral molecules (such as phenol and ammonia) as well as the separation of gas mixtures (eg removal of acidic components from natural gas, the selective oxygen extraction from air and the separation of olefins from a mixture with alkanes) and mixtures of organic compounds.

Gunstig is wanneer de membraanvloeistof in de 20 poriën van de inerte steunlaag in hoofdzaak aan een of beide grensvlakken is gegeleerd.It is advantageous if the membrane liquid in the pores of the inert support layer is substantially gelled at one or both interfaces.

Hierdoor wordt de doorlaatbaarheid van het membraan voor de te transporteren componenten nog gunstiger vergeleken met de situatie, waarbij de membraanvloeistof over de vol-25 ledige dikte van het membraan is gegeleerd. De dikte van de gegeleerde grenslaag is afhankelijk van de in het systeem heersende drukverschillen.This makes the permeability of the membrane for the components to be transported even more favorable compared to the situation in which the membrane liquid has gelled over the entire thickness of the membrane. The thickness of the gelled boundary layer depends on the pressure differences prevailing in the system.

Eigenschappen van vloeistofmembranen zijn weergegeven door de fig. 1 t/m 5, waarbij 30 Fig. 1 illustreert de verwijdering van organische oplosmiddelen uit de steunlaag als functie van het langs-stromingsdebiet van waterfasen, na 7 uur langsstroming.Properties of liquid membranes are shown in FIGS. 1 to 5, wherein FIG. 1 illustrates the removal of organic solvents from the backing layer as a function of the flow rate of water phases after 7 hours of flow.

Fig. 2 illustreert de doorlaatbaarheid van gegeleerde geïmmobiliseerde o-NPOE/TeOA membranen als functie 35 van het PVC-gehalte.Fig. 2 illustrates the permeability of gelled immobilized o-NPOE / TeOA membranes as a function of the PVC content.

Fig. 3 illustreert de^c&mter transport factor voor, al dan niet gegeleerde, geïmmobiliseerde vloeistofmembranen, bij lange duur permeatiemetingen, als functie van de tijd.Fig. 3 illustrates the transport factor for immobilized or non-gelled immobilized liquid membranes, during long-term permeation measurements, as a function of time.

Fig. 4 illustreert de bestendigheid van al danFig. 4 illustrates the constancy of all or

.880118J.880118J

* - - 6 - * niet gegeleerde geïmmobiliseerde vloeistofmembranen tegen een drukverschil.* - - 6 - * Non-gelled immobilized fluid membranes against differential pressure.

Fig. 5 illustreert de oplosbaarheid van de membraanvloeistof diethylftalaat, uit al dan niet gegeleerde 5 membranen, in de waterfase als functie van de tijd.Fig. 5 illustrates the solubility of the diaphragm liquid diethyl phthalate, from gelled or non-gelled membranes, in the water phase as a function of time.

Uit de literatuur volgt dat er over de oorzaken van de verwijdering van de vloeistof uit de poriën van de steunlaag niet veel bekend is. Uit vele experimenten blijkt dat het wederzijds aan elkaar verzadigen van de membraan-10 vloeistof en de langsstromende fasen niet voldoende is om instabiliteitseffecten te vermijden.It follows from the literature that little is known about the causes of the removal of the liquid from the pores of the support layer. Many experiments show that mutually saturating the membrane liquid and the phases flowing past is not sufficient to avoid instability effects.

Recent onderzoek, uitgevoerd aan de Universiteit Twente, heeft aangetoond, dat de uitspoeling in belangrijke mate wordt beïnvloed door de grootte van de langsstroom-15 snelheid en de samenstelling van de langs het membraan stromende fasen. Proeven tonen bijvoorbeeld aan, dat de verwijdering van de organische oplosmiddelen decanol en dibutyl-ftalaat uit de poriën van een microporeuze steunlaag bij de langsstroming van waterfasen sterk daalt indien het zoutge-20 halte in de waterfasen toeneemt. De invloed van de langs-stroomsnelheid van de waterfasen op de verwijdering van deze organische oplosmiddelen uit de steunlaag is weergegeven in fig. 1.Recent research, conducted at the University of Twente, has shown that the leaching is largely influenced by the magnitude of the longitudinal flow velocity and the composition of the phases flowing along the membrane. For example, tests show that the removal of the organic solvents decanol and dibutyl phthalate from the pores of a microporous backing layer drops sharply in the longitudinal flow of water phases as the salt content increases in the water phases. The influence of the longitudinal flow rate of the water phases on the removal of these organic solvents from the backing layer is shown in Figure 1.

Fig. 1 toont de verwijdering van organische oplos-25 middelen uit de steunlaag als functie van het langsstromings-debiet van waterfasen, na 7 uur langsstromen.Fig. 1 shows the removal of organic solvents from the backing layer as a function of the flow rate of water phases after 7 hours of flow.

In deze figuur is, bij gebruik van een bepaalde langsstromingsmodule, het percentage oplosmiddel, dat na 7 uur uit de steunlaag is verwijderd, uitgezet als functie 30 van het debiet van de langs het membraan stromende fasen.In this figure, when using a particular longitudinal flow module, the percentage of solvent removed from the backing layer after 7 hours is plotted as a function of the flow rate of the phases flowing past the membrane.

De waterfasen, die bij aanvang van de proeven verzadigd waren met de gebruikte organische fase, bevat!¾¾hA¼^,tίf¾ NaCl. Als steunlaag werd Celgard 2500® gebruikt (microporeus poly-propyleen van Celanese; dikte: 25 pim; poreusheid: 45%.The aqueous phases, which were saturated with the organic phase used at the start of the experiments, contain 1HH 4/4 NaCl. Celgard 2500® (Celanese microporous polypropylene; thickness: 25 µm; porosity: 45%) was used as the backing.

35 Soortgelijke resultaten zijn ook verkregen metSimilar results have also been obtained with

Accurel® (microporeus polypropyleen van Enka) als steunlaag.Accurel® (microporous polypropylene from Enka) as a support layer.

Een mogelijke verklaring voor deze verschijnselen is, dat er op het grensvlak van het organische oplosmiddel bij de langsstroming van een waterfase met een relatief laag 8801183 - 7 - * zoutgehalte emulsies worden gevormd. Deze emulsiedruppels, in een continue waterfase, worden gemakkelijk uit de poriën van de steunlaag verwijderd door de langsstromende waterfasen. Bij permeatie-experimenten, waarbij een carrier is 5 toegevoegd aan het organische oplosmiddel, blijken dezelfde instabiliteitseffecten zich voor te doen. In de praktijk betekent het dat, tengevolge van dit instabiliteitsmecha-nisme, bij de langsstroming van een waterfase met een laag zoutgehalte het membraan na enige tijd lek raakt.A possible explanation for these phenomena is that emulsions are formed at the interface of the organic solvent during the longitudinal flow of an aqueous phase with a relatively low 8801183 - 7 - * salt content. These emulsion drops, in a continuous water phase, are easily removed from the pores of the backing layer by the flowing water phases. Permeation experiments, in which a carrier is added to the organic solvent, show the same instability effects. In practice, this means that, as a result of this instability mechanism, the membrane becomes leaky after some time in the longitudinal flow of a water phase with a low salt content.

10 Een andere mogelijke oorzaak voor de verwijdering van de membraanvloeistof uit de poriën van de steunlaag is de verdringing tengevolge van een drukverschil over het membraan. Dit kunnen zowel meerdere kleine drukverschillen zijn na elkaar, in combinatie met verwijdering van de uit-15 puilende vloeistof door de langsstromende fasen, als één te groot drukverschil op een bepaald moment. De grootte van de weerstand van de geïmmobiliseerde vloeistof tegen verwijdering uit de steunlaag tengevolge van een drukverschil wordt onder andere bepaald door de viscositeit van de membraan-20 vloeistof en de grensvlakspanning tussen de membraanvloeistof en de langs het membraan stromende fasen. Deze laatste grootheid wordt vaak nadelig beïnvloed door de aanwezigheid van een oppervlakte-actieve carrier in de membraanvloeistof.Another possible cause for the removal of the membrane liquid from the pores of the backing layer is the displacement due to a pressure difference over the membrane. This can be several small pressure differences in succession, in combination with removal of the bulging liquid by the flowing phases, as well as one too large pressure difference at a given moment. The magnitude of the immobilized liquid's resistance to removal from the backing layer due to a pressure difference is determined, inter alia, by the viscosity of the membrane liquid and the interfacial tension between the membrane liquid and the phases flowing past the membrane. The latter quantity is often adversely affected by the presence of a surfactant carrier in the membrane liquid.

In de praktijk zullen drukverschillen over het 25 membraan moeilijk te voorkomen zijn; met name bij de uitvoering van een scheidingsproces met het geïmmobiliseerde vloeistofmembraan in de holle vezelvorm en vooral ook bij het scheiden van gasmengsels zijn drukverschillen tussen de voeding en de stripfase bijna onvermijdelijk.In practice, pressure differences across the membrane will be difficult to prevent; in particular when performing a separation process with the immobilized liquid membrane in the hollow fiber form and especially also in the separation of gas mixtures, pressure differences between the feed and the stripping phase are almost inevitable.

30 Door het geleren van de membraanvloeistof in de poriën van een inerte steunlaag wordt een membraanfase met een verbeterde weerstand tegen verwijdering van de vloeistof uit de poriën van de steunlaag en derhalve een stabieler geïmmobiliseerd vloeistofmembraan verkregen. Door de 35 aanwezigheid van een polymeernetwerk in de membraanvloeistof neemt de macroscopische viscositeit beneden de zwichtspanning met een oneindig grote factor toe. Tegelijkertijd echter blijft het netwerk zo open, dat de microscopische viscositeit weinig toeneemt en daardoor neemt .8801183 - 8 - de diffusiesnelheid van het carriercomplex door deze fase slechts in geringe mate af. Deze ontkoppeling van macroscopische en microscopische viscositeit (en dus van mechanische sterkte en diffusieweerstand) kan niet gerealiseerd worden 5 bij vloeibare membranen zonder gel netwerk. Daarin is de diffusiesnelheid omgekeerd evenredig met de toename van de viscositeit van de membraanfase. In fig. 2 is een voorbeeld gegeven van de invloed van de aanwezigheid van het gezwollen polymeernetwerk op de doorlaatbaarheid van de membranen.By gelling the membrane liquid in the pores of an inert support layer, a membrane phase with an improved resistance to removal of the liquid from the pores of the support layer and thus a more stable immobilized liquid membrane is obtained. Due to the presence of a polymer network in the membrane liquid, the macroscopic viscosity below the yield stress increases by an infinitely large factor. At the same time, however, the network remains so open that the microscopic viscosity increases little and therefore the diffusion rate of the carrier complex through this phase decreases only slightly. This decoupling of macroscopic and microscopic viscosity (and thus of mechanical strength and diffusion resistance) cannot be realized with liquid membranes without a gel network. In it, the diffusion rate is inversely proportional to the increase in the viscosity of the membrane phase. Fig. 2 gives an example of the influence of the presence of the swollen polymer network on the permeability of the membranes.

10 Hierbij werd het organische oplosmiddel o-nitrofenyloctyl-ether (o-NPOE), gegeleerd met het polymeer polyvinylchloride (PVC), aangebracht in de steunlaag Accurel® (microporeus polypropyleen van Enka; dikte: 100 ym; poreusheid: 75%; poriedimensie: 0,1 ym). Als carrier werd aan de membranen 15 toegevoegd 0,2 M tetraoctylammoniumbromide (TeOA). Bij het onderzochte systeem was sprake van een gekoppeld transport van nitraat- en chloride-ionen tussen de voeding met een concentratie van 0,0025 M NaNO^ en de stripfase met 4,0 M NaCl.10 The organic solvent o-nitrophenyloctyl ether (o-NPOE), gelled with the polymer polyvinyl chloride (PVC), was applied in the backing layer Accurel® (Enka microporous polypropylene; thickness: 100 µm; porosity: 75%; pore dimension: 0.1 µm). 0.2 M tetraoctylammonium bromide (TeOA) was added as a carrier to the membranes. The system under investigation involved a coupled transport of nitrate and chloride ions between the feed with a concentration of 0.0025 M NaNO2 and the stripping phase with 4.0 M NaCl.

20 Fig. 2 toont de doorlaatbaarheid van gegeleerde geïmmobiliseerde o-NPOE/TeOA membranen als functie van het PVC-gehalte.FIG. 2 shows the permeability of gelled immobilized o-NPOE / TeOA membranes as a function of the PVC content.

Een bijkomend effect van de aanwezigheid van een polymeernetwerk in de membraanvloeistof is, dat dit netwerk 25 het verlies van oplosmiddel aan de langsstromende fasen door oplossen kan verminderen en daarmee de stabiliteit van het membraan kan vergroten. Dit wordt veroorzaakt door de specifieke interactie tussen het oplosmiddel en het polymeer en de elasticiteit van het gelnetwerk.An additional effect of the presence of a polymer network in the membrane liquid is that this network can reduce the loss of solvent to the flowing phases by dissolution and thereby increase the stability of the membrane. This is due to the specific interaction between the solvent and the polymer and the elasticity of the gel network.

30 Door deze combinatie van geleren van de membraan vloeistof en immobilisatie van het gel in de poriën van een steunlaag ontstaat de mogelijkheid om stabiele membranen te bereiden met een geringe dikte en derhalve met een relatief grote doorlaatbaarheid.This combination of gelation of the membrane liquid and immobilization of the gel in the pores of a support layer creates the possibility of preparing stable membranes with a small thickness and therefore with a relatively high permeability.

35 Het tot stand brengen van de gegeleerde membraan fase in de poriën van de steunlaag kan volgens de uitvinding afhankelijk van de membraanfase, op meerdere wijzen geschieden.The creation of the gelled membrane phase in the pores of the supporting layer can, according to the invention, take place in several ways, depending on the membrane phase.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt de membraanvloeistof gemengd met een geschikt polymeer, waarna de inerte .8801183 - 9 - steunlaag wordt geïmpregneerd met de verkregen oplossing en vervolgens de membraanvloeistof in de steunlaag dcxjr^eï:ei polymeer wordt gegeleerd. Hiertoe wordt bij voorkeur het polymeer onder verhitting in de membraanvloeistof opgelost, 5 waarna de steunlaag in de aldus verkregen oplossing wordt ondergedompeld en de gelering door afkoeling wordt bewerkstelligd.According to the present invention, the membrane liquid is mixed with a suitable polymer, after which the inert backing layer is impregnated with the obtained solution and then the membrane liquid is gelled in the backing layer polymer. For this purpose, the polymer is preferably dissolved in the membrane liquid under heating, after which the supporting layer is immersed in the solution thus obtained and the gelation is effected by cooling.

Volgens een andere gunstige variant volgens de uitvinding wordt het mengsel van de membraanvloeistof en poly-10 meer opgelost in een vluchtig organisch oplosmiddel, waarna de steunlaag wordt ondergedompeld in de aldus verkregen oplossing en de gelering wordt bewerkstelligd door verdamping van het vluchtige organische oplosmiddel.According to another favorable variant according to the invention, the mixture of the membrane liquid and poly-10 is more dissolved in a volatile organic solvent, after which the support layer is immersed in the solution thus obtained and the gelation is effected by evaporation of the volatile organic solvent.

Volgens een andere gunstige uitvoeringsvorm van 15 de werkwijze volgens de uitvinding wordt de steunlaag ondergedompeld in een oplossing van het polymeer in de membraanvloeistof, waarna het polymeer chemisch tot geleren wordt gebracht, waarbij de chemische gelering gunstig verloopt m aanwezigheid van een verknopingsmiddel, bijvoorbeeld peroxiden, voor het 20 polymeer.According to another favorable embodiment of the method according to the invention, the support layer is immersed in a solution of the polymer in the membrane liquid, after which the polymer is chemically gelled, the chemical gelation proceeding favorably in the presence of a cross-linking agent, for example peroxides, for the polymer.

Voorts kan de gelering volgens de uitvinding op geschikte wijze worden uitgevoerd langs fysische weg. Hiertoe wordt na onderdompeling van de steunlaag in een oplossing van het polymeer in de membraanvloeistof het polymeer gege-25 leerd door bestraling met UV- of Röntgenstralen, eventueel met behulp van een crosslinkingsagens. Ook kan men de membraanvloeistof voorzien van polymeriseerbare monomere eenheden.Furthermore, the gelation according to the invention can be suitably carried out by physical means. For this purpose, after immersion of the backing layer in a solution of the polymer in the membrane liquid, the polymer is gelled by irradiation with UV or X-rays, optionally with the aid of a cross-linking agent. The membrane liquid can also be provided with polymerizable monomer units.

De werkwijze volgens de uitvinding voor de verbete-30 ring van de stabiliteit van geïmmobiliseerde vloeistofmem' branen is in principe toepasbaar op alle systemen, waarbij gelering van de membraanvloeistof mogelijk is.The method according to the invention for improving the stability of immobilized liquid membranes is in principle applicable to all systems, whereby gelation of the membrane liquid is possible.

Voorbeelden van geschikte membraanvloeistoffen, die gebruikt kunnen worden zijn alkanen, alcoholen, ethers, 35 amiden, allerlei aromatische verbindingen en water.Examples of suitable membrane liquids that can be used are alkanes, alcohols, ethers, amides, all kinds of aromatics and water.

O-iiitrofenyloctylether verdient de voorkeur.O-nitrophenyl octyl ether is preferred.

De toepasbaarheid van deze membraanvloeistoffen wordt in eerste instantie bepaald door het oplossend vermogen voor de eventuele .6801183 - 10 - carrier en de mate van oplossen in de langsstromende fasen.The applicability of these membrane liquids is primarily determined by the resolving power for the possible .6801183-10 carrier and the degree of dissolution in the flowing phases.

Voorbeelden van polymeren, die geschikt zijn voor het geleren van de membraanvloeistof zijn polyvinylchloriden, polyvinylisobutylether, polystyrenen, polyurethanen, poly-5 butadiënen, polyethers, polyesters, polymethylmethacrylaten, polyisoprenen, polydimethylsiloxanen, polyvinylacetaten, polyhydroxy-ethylmethacrylaten, polyacrylamiden, polyvinyl-alcoholen en acrylonitril polymeren, waarbij polyvinylisobutylether en polyvinylchloride de voorkeur verdienen.Examples of polymers suitable for gelation of the membrane liquid are polyvinyl chlorides, polyvinyl isobutyl ether, polystyrenes, polyurethanes, poly-5-butadienes, polyethers, polyesters, polymethyl methacrylates, polyisoprenes, polydimethylsiloxanes, polyvinyl acrylates, acrylic ethyl acrylates, acrylates, acrylates polymers, with polyvinyl isobutyl ether and polyvinyl chloride being preferred.

10 Opgemerkt wordt, dat het polymeer gewoonlijk in de membraanvloeistof aanwezig is in een hoeveelheid van 0,01 - 40 gew.%, gebaseerd op de membraanvloeistof.It is noted that the polymer is usually present in the membrane liquid in an amount of 0.01 - 40% by weight based on the membrane liquid.

Het is in sommige gevallen gunstig wanneer de membraanvloeistof een carrier voor de te scheiden stof bevat. 15 Het is zeer gunstig gebleken bij de verwijdering en/of concentrering van NO^ ionen gebruik te maken van tetraoctylammoniumbromide als carrier, waarbij het gebruikte tetraoctylammoniumbromide ca. 0,2 Molair is.In some cases it is advantageous if the membrane liquid contains a carrier for the substance to be separated. It has been found to be very advantageous to use tetraoctylammonium bromide as a carrier in the removal and / or concentration of NO4 ions, the tetraoctylammonium bromide used being about 0.2 molar.

De uitvinding wordt thans aan de hand van de vol-20 gende niet limitatieve voorbeelden nader toegelicht.The invention will now be further elucidated by means of the following non-limitative examples.

Voorbeeld IExample I

Gegeleerde geïmmobiliseerde decanolmembranen met verschillende polymeergehaltes werden bereid door het oplossen van verschillende hoeveelheden polyvinylisobutylether 25 (Lutonal 110 van BASF) en decanol in tetrahydrofuran (THF) bij omgevingstemperatuur; na ca. 30 minuten onderdompelen van Celgard-steunlagen in deze oplossingen werd het vluchtige THF verdampt bij omgevingstemperatuur. De aan het oppervlak klevende gelsubstanties werden verwijderd met behulp van een 30 tissue, al dan niet bevochtigd met THF, waarbij membranen werden verkregen met vergelijkbare massa's. De membranen werden ingeklemd in een module en aan beide zijden werd een waterfase (met 0,5 M NaCl) langsgestroomd, met een constant debiet van 5,5 ml/sec. Door de membranen bij aanvang en na 35 zeven uur langsstroming te wegen werd de hoeveelheid verwijderde membraanfase bepaald. In tabel A zijn de resultaten weergegeven.Gelled immobilized decanol membranes of different polymer contents were prepared by dissolving different amounts of polyvinyl isobutyl ether (Lutonal 110 from BASF) and decanol in tetrahydrofuran (THF) at ambient temperature; after immersing Celgard backings in these solutions for about 30 minutes, the volatile THF was evaporated at ambient temperature. The surface tackifying gel substances were removed using a tissue, moistened or not with THF, to obtain membranes of comparable masses. The membranes were clamped in a module and an aqueous phase (with 0.5 M NaCl) was flowed through on both sides, at a constant flow rate of 5.5 ml / sec. The amount of membrane phase removed was determined by weighing the membranes at the start and after seven hours of longitudinal flow. The results are shown in Table A.

Tabel A; Percentage verwijderde decanolfase na 7 uur, uit de poriën van een steunlaag bij langsstroming .8801183 - 11 - van een waterfase, als functie van het polymeergehalte (Lutonal in decanol).Table A; Percentage of decanol phase removed after 7 hours, from the pores of a support layer by flow. 8801183-11 of an aqueous phase, as a function of the polymer content (Lutonal in decanol).

Tabel ATable A

Lutonal % verwijderde 5 gew.% decanol 0 92 10 77 20 67 30 55 10 40 44Lutonal% removed 5 wt% decanol 0 92 10 77 20 67 30 55 10 40 44

Uit Tabel A blijkt duidelijk, dat bij afwezigheid van het polymeer (Lutonal) in de membraanvloeistof (decanol) na 7 uur 92% van de decanol verwijderd was. Bij aanwezigheid van 10% Lutonal, was 77% decanol verwijderd, terwijl bij 15 aanwezigheid van 40% Lutonal slechts 44% decanol werd verwijderd. Hieruit volgt de gunstige invloed van de aanwezigheid van het polymeer op het tegengaan van de verwijdering van de membraanvloeistof.Table A clearly shows that in the absence of the polymer (Lutonal) in the membrane liquid (decanol), 92% of the decanol was removed after 7 hours. In the presence of 10% Lutonal, 77% decanol was removed, while in the presence of 40% Lutonal, only 44% decanol was removed. From this follows the favorable influence of the presence of the polymer on the prevention of the removal of the membrane liquid.

Voorbeeld IIExample II

20 Gegeleerde geïmmobiliseerde dibutylftalaatmembranen werden bereid volgens de methode beschreven in voorbeeld I, waarbij als polymeer polyvinylchloride (PVC) werd toegevoegd. De verwijdering van membraanvloeistof bij langsstroming van een waterfase (zonder zout) werd bepaald zoals beschreven 25 in voorbeeld I. De resultaten zijn weergegeven in Tabel B.Gelled immobilized dibutyl phthalate membranes were prepared according to the method described in Example I, adding polyvinyl chloride (PVC) as the polymer. The removal of membrane liquid on the longitudinal flow of an aqueous phase (without salt) was determined as described in Example 1. The results are shown in Table B.

Tabel B; Percentage verwijderde dibutylftalaatfase na 7 uur, uit de poriën van een steunlaag bij langsstroming van een waterfase, als functie van het polymeergehalte (PVC in dibutylftalaat).Table B; Percentage of dibutyl phthalate phase removed after 7 hours, from the pores of a support layer by longitudinal flow of an aqueous phase, as a function of the polymer content (PVC in dibutyl phthalate).

30 Tabel B30 Table B

PVC % verwijderde gew.% dibutylftalaat 0 48 2,5 37 35 5 21 10 12 15 26 20 1 .8801183 c - 12 -PVC% wt% dibutyl phthalate removed 0 48 2.5 37 35 5 21 10 12 15 26 20 1 .8801 183 c - 12 -

De gunstige invloed van het polymeer, te weten polyvinylchloride, op het vasthouden van de membraanvloei-stof, te weten dibutyftalaat, in de poriën van de steunlaag volgt duidelijk uit de bovenstaande tabel.The favorable influence of the polymer, i.e. polyvinyl chloride, on the retention of the membrane liquid, i.e. dibutyphthalate, in the pores of the backing layer clearly follows from the table above.

5 Voorbeeld IIIExample III

Gegeleerde geïmmobiliseerde decanol/tetraoctyl-ammoniumbromide (TeOA) membranen werden bereid door aan een oplossing van 0,2 M tetraoctylammoniumbromide in decanol, 10 gew.% Lutonal 110 toe te voegen en te verwarmen tot 120°C. 10 Na de Celgard-steunlaag hierin 3 minuten te hebben ondergedompeld werden de membranen uit de oplossing gehaald. Vervolgens werd de aan de zijkanten klevende gelsubstantie met een tissue verwijderd. Dan werden de membranen afgekoeld tot omgevingstemperatuur. Op soortgelijke wijze zijn decanol/ 15 TeOA membranen bereid zonder toevoeging van polymeer.Gelled immobilized decanol / tetraoctyl ammonium bromide (TeOA) membranes were prepared by adding 10 wt% Lutonal 110 to a solution of 0.2 M tetraoctylammonium bromide in decanol and heating to 120 ° C. After immersing the Celgard backing therein for 3 minutes, the membranes were removed from the solution. Then, the side-adhering gel substance was removed with a tissue. Then the membranes were cooled to ambient temperature. Similarly, decanol / 15 TeOA membranes have been prepared without the addition of polymer.

De permeatiestabiliteit van deze membranen werd bepaald door de membranen in de module te klemmen en een voeding en stripfase van respectievelijk 0,0025 M NaNO^ en 4,0 M NaCl langs te laten stromen. Van tijd tot tijd werden 20 monsters van de voeding genomen en geanalyseerd op het nitraat- en chloridegehalte.The permeation stability of these membranes was determined by clamping the membranes in the module and passing a feed and stripping phase of 0.0025 M NaNO2 and 4.0 M NaCl, respectively. From time to time, 20 samples were taken from the feed and analyzed for the nitrate and chloride content.

Hieruit volgde dat de decanol/TeOA membranen zonder polymeer telkens lek raakten na 1,5 a 2 uur. Dit werd duidelijk door een sterke toename van het chloridegehalte 25 in de voeding en het ophouden van de verwijdering van het nitraat uit de voeding.It follows that the decanol / TeOA membranes without polymer always leak after 1.5 to 2 hours. This was made clear by a sharp increase in the chloride content in the diet and the cessation of the removal of the nitrate from the diet.

De gegeleerde decanol/TeOA membranen (met 10% Lutanol) vertoonden gedurende 8 uren geen chloride-lekstroming en ook na 8 uur nam het nitraatgehalte in de 30 voeding nog steeds af.The gelled decanol / TeOA membranes (with 10% Lutanol) showed no chloride leakage flow for 8 hours and also after 8 hours the nitrate content in the feed still decreased.

De doorlaatbaarheden voor nitraat van deze twee membranen waren bij aanvang van de proef van dezelfde grootte-orde.The nitrate permeabilities of these two membranes were of the same order of magnitude at the start of the test.

Voorbeeld IVExample IV

35 Gegeleerde o-NPOE/TeOA membranen in microporeus polypropeen (Accurel) werden bereid overeenkomstig de in voorbeeld III beschreven procedure. Als polymeer werden verschillende hoeveelheden PVC toegevoegd.Gelled o-NPOE / TeOA membranes in microporous polypropylene (Accurel) were prepared according to the procedure described in Example III. Different amounts of PVC were added as a polymer.

Van 4 membranen (met respectievelijk 0, 3, 6 en .SB01183 - 13 - 9% PVC) werd de lange duuïpermeatiestabiliteit bepaald, volgens de methode zoals beschreven in voorbeeld III. Wekelijks werden de voeding (0,0025 M NaN03,- volume 4,1 liter) en de stripfase (4,0 M NaCl; volume 135 ml) vervangen. De doorlaat-5 baarheden voor nitraat van de membranen als functie van het PVC-gehalte zijn weergegeven in fig. 2.Long membranes stability was determined for 4 membranes (with 0, 3, 6 and .SB01183 - 13 - 9% PVC, respectively), according to the method described in example III. The feed (0.0025 M NaNO 3, volume 4.1 liters) and the stripping phase (4.0 M NaCl; volume 135 ml) were replaced weekly. The permeability for nitrate of the membranes as a function of the PVC content are shown in Fig. 2.

Gedurende 18 weken werd aan het eind van elke week de countertransportfactor Δ [Cl”]/A[N03~] bepaald, waarbij A[C1~] de toename van de chlorideconcentratie in de voeding 10 en δ[Ν03'] de afname van de nitraatconcentratie in de voeding voorstelt. In fig. 3 is de countertransportfactor voor de verschillende membranen als functie van de tijd weergegeven.For 18 weeks, at the end of each week, the countertransport factor Δ [Cl ”] / A [N03 ~] was determined, where A [C1 ~] the increase in the chloride concentration in the feed 10 and δ [Ν03 '] the decrease in the represents nitrate concentration in the diet. Figure 3 shows the counter transport factor for the different membranes as a function of time.

Fig. 3 toont de countertransportfactor voor, al 15 dan niet gegeleerde, geïmmobiliseerde vloeistofmembranen, bij lange duur permeatiemetingen, als functie van de tijd.Fig. 3 shows the counter transport factor for immobilized liquid membranes, whether or not gelled, during long-term permeation measurements, as a function of time.

Uit bovenstaande figuur blijkt, dat het niet gegeleerde membraan vanaf week 13 een toenemende chloride-lekstroming vertoont, terwijl de drie gegeleerde membranen 20 gedurende het experiment (ten minste 18 weken) niet lek raakten.From the above figure it can be seen that from week 13 the ungelled membrane shows an increasing chloride leakage flow, while the three gelled membranes 20 did not leak during the experiment (at least 18 weeks).

Voorbeeld VExample V

Gegeleerde o-NPQE/TeOA membranen met verschillende PVC-gehaltes, in Accurel, werden bereid op de in voorbeeld 25 III beschreven wijze.Gelled o-NPQE / TeOA membranes with different PVC contents, in Accurel, were prepared as described in Example 25 III.

De mechanische stabiliteit van deze membranen werd getest door de membranen, ondersteund door een poreuze metalen plaat, in te klemmen in een module. De onderzijde van de membranen was in contact met een waterfase waarvan de 30 geleidbaarheid continu werd gemeten. Aan de andere zijde van het membraan, waar een waterfase van 4,0 M NaCl was aangebracht, werd de druk gevariëerd. Beginnend met een drukverschil van 3,0 bar over het membraan werd stapsgewijs elke 5 minuten het drukverschil met 0,2 bar vergroot. Na een sterke toename 35 van de geleidbaarheid, wat betekende dat het membraan was lek geraakt, werd de proef gestopt, In fig. 4 zijn de resultaten voor membranen met verschillende PVC-gehaltes weergegeven.The mechanical stability of these membranes was tested by clamping the membranes, supported by a porous metal plate, in a module. The bottom of the membranes was in contact with an aqueous phase whose conductivity was continuously measured. On the other side of the membrane, where a water phase of 4.0 M NaCl was applied, the pressure was varied. Starting with a pressure difference of 3.0 bar across the membrane, the pressure difference was increased incrementally by 0.2 bar every 5 minutes. After a sharp increase in conductivity, which meant that the membrane had leaked, the test was stopped. In Fig. 4 the results for membranes with different PVC contents are shown.

Fig. 4 illustreert de bestendigheid van al dan .8801183 t - 14 - niet gegeleerde geïmmobiliseerde vloeistofmembranen tegen een drukverschil.Fig. 4 illustrates the resistance of ungelled immobilized fluid membranes, whether or not. 8801183 t - 14, to a differential pressure.

Uit bovenstaande figuur blijkt, dat door gelering van de membraanvloeistof de stabiliteit van het membraan 5 significant wordt verbeterd bij het aanleggen van drukverschillen in het systeem.From the above figure it can be seen that by gelation of the membrane liquid the stability of the membrane 5 is significantly improved when applying pressure differences in the system.

Voorbeeld VIExample VI

Gegeleerde geïmmobiliseerde diethylftalaatmembranen werden bereid volgens de in voorbeeld I beschreven methode, 10 waarbij als polymeer PVC werd toegevoegd. De verschillende membranen, met elk een gelijke hoeveelheid oplosmiddel, zijn in afzonderlijke langzaam geroerde waterfasen met gelijke volumina gebracht. De concentraties diethylftalaat in de verschillende waterfasen zijn bepaald als functie van 15 de tijd. In fig. 5 zijn de resultaten weergegeven.Gelled immobilized diethyl phthalate membranes were prepared according to the method described in Example I, adding PVC as polymer. The different membranes, each with an equal amount of solvent, are placed in separate slowly stirred water phases with equal volumes. The concentrations of diethyl phthalate in the different water phases have been determined as a function of time. The results are shown in Fig. 5.

Fig. 5 illustreert de oplosbaarheid van de membraanvloeistof diethylftalaat, uit al dan niet gegeleerde membranen, in de waterfase als functie van de tijd.Fig. 5 illustrates the solubility of the diaphragm liquid diethyl phthalate, from gelled or non-gelled membranes, in the water phase as a function of time.

Uit deze figuur volgt, dat de oplos-20 baarheid van de membraanvloeistof afneemt met de toename van de hoeveelheid polymeer in de membraanvloeistof.It follows from this figure that the solubility of the membrane liquid decreases with the increase in the amount of polymer in the membrane liquid.

.8801183.8801183

Claims

1. Immobilized liquid membrane for separating gases and / or liquids, the membrane liquid being located in the pores of a suitable inert support layer, characterized in that the membrane liquid is fixed in the pores of the inert support layer by gelation with a suitable polymer.

Membrane according to claim 1, characterized in that the membrane liquid in the pores of the inert support layer is essentially gelled at one or both interfaces 10.

Membrane according to claims 1 and 2, characterized in that the suitable polymer is polyvinyl chloride, polyvinyl isobutyl ether, polystyrene, polyurethane, polybutadiene, polyether, polyester, polymethyl methacrylate, polyisoprene, polydimethylsiloxane, polyvinyl acetate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide, polyvinyl alcohol is an acrylic nitrile polymer.

Membrane according to claim 3, characterized in that the polymer is polyvinyl isobutyl ether or polyvinyl chloride.

Membrane according to claims 1-4, characterized in that the membrane liquid is an alkane, an alcohol, an ether, an amide, an aromatic compound or water.

Membrane according to claim 5, characterized in that the membrane liquid is o-nitrophenyl octyl ether.

Membrane according to claims 1-6, characterized in that the polymer is present in the membrane liquid in an amount of 0.01 - 40% by weight, based on the membrane liquid.

Membrane according to claims 1-7, characterized in that the membrane liquid contains a carrier for the substance to be separated.

Membrane according to claim 8, characterized in that in case NO 2 ions are removed and / or concentrated the carrier is tetraoctylammonium bromide, while the membrane liquid is decanol and ortho-8801183. ψ - 16 - ϊ nitrophenyl octyl ether and the polymer is polyvinyl isobutyl ether and polyvinyl chloride, respectively.

Membrane according to claims 8 or 9, characterized in that the tetraoctylammonium bromide concentration is about 0.2 molar.

11. A method of manufacturing an immobilized liquid membrane according to claims 1-10, wherein a suitable inert support layer is impregnated with a membrane liquid, characterized in that the membrane liquid is mixed with a suitable polymer, after which the inert support layer is impregnated with the obtained solution and then the membrane liquid in the backing layer is gelled by the presence of the polymer.

The method of claim 11, with the 15k. note that the polymer is dissolved in the membrane liquid under heating, after which the backing layer is immersed in the solution thus obtained and the gelation is effected by cooling.

13. A method according to claim 11, characterized in that the mixture of the membrane liquid and the polymer is dissolved in a volatile organic solvent, after which the support layer is immersed in the solution thus obtained and the gelation is effected by evaporation of the volatile organic compound. solvent.

A method according to claim 11, characterized in that the backing layer is immersed in a solution of the polymer in the membrane liquid, after which the polymer is chemically gelled.

15. A method according to claim 14, characterized in that the chemical gelation takes place in the presence of a cross-linking agent.

16. A method according to claim 11, characterized in that after immersing the backing layer in a solution of the polymer in the membrane liquid, the polymer is gelled by irradiation with UV or X-rays.

Method according to claims 11-16, characterized in that the gelation takes place essentially at one or both interfaces. .8801183 £ - 17 -

Method according to claims 11-17, characterized in that 0.01 - 40% by weight of polymer is used on the basis of the membrane liquid.

19. A method according to claims 11-18, characterized in that a carrier for the substance to be separated is added to the membrane liquid.

20. Process according to claim 19, characterized in that the carrier used is tetraoctylammonium bromide, in case NO3 "ions are removed and / or concentrated.

A method according to claim 20, characterized in that the tetraoctylammonium bromide is about 0.2 molar. .8801183