NL8903039A - Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores - Google Patents
Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores Download PDFInfo
- Publication number
- NL8903039A NL8903039A NL8903039A NL8903039A NL8903039A NL 8903039 A NL8903039 A NL 8903039A NL 8903039 A NL8903039 A NL 8903039A NL 8903039 A NL8903039 A NL 8903039A NL 8903039 A NL8903039 A NL 8903039A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- feed
- membrane
- emulsion
- fibers
- extractant
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 27
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title abstract 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0415—Solvent extraction of solutions which are liquid in combination with membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
EMÜLSIE-PERTRACTIEEMÜLSIE PERTRACTION
De uitvinding betreft een werkwijze voor het uit een voeding verwijderen van bepaalde stoffen. Dit gebeurt met behulp van extractie. Extractie is een scheidingsproces waarmee het mogelijk is om bepaalde stoffen uit een voe-dingsstroom te verwijderen en vervolgens te concentreren. Het proces is bekend en vindt in twee stappen plaats. Bij de eerste stap (de extractiestap) wordt het extractiemiddel beladen met de te verwijderen stof door het extractiemiddel intensief in contact te brengen met de voedingsstroom. Na fasescheiding van het aldus beladen extractiemiddel en de voedingsstroom, kan in een tweede stap (de stripstap) het extractiemiddel worden geregenereerd. Dit vindt plaats door het extractiemiddel intensief in contact te brengen met een stripvloeistof welke de uit de voedingsstroom te verwijderen stof opneemt uit het extractiemiddel. Na fasescheiding komt het geregenereerde extractiemiddel en de stripvloeistof als geconcentreerd produkt vrij. Het geregenereerde extractiemiddel kan worden hergebruikt bij de extractie-stap. Extractie wordt onder andere toegepast op voedings-stromen met zware metaalionen of biotechnologische produk-ten. Nadeel van het extractieproces is onder andere dat het in twee stappen moet worden uitgevoerd, dat er eisen worden gesteld aan dichtheidsverschillen tussen extractiemiddel en voedingsstroom en het feit dat de uit te voeren fasescheiding tussen voedingsstroom en extractiemiddel vaak moeilijk en niet volledig is waardoor een verlies aan extractiemiddel optreedt hetgeen een secundaire vervuiling oplevert.The invention relates to a method for removing certain substances from a food. This is done using extraction. Extraction is a separation process that makes it possible to remove certain substances from a feed stream and then concentrate them. The process is known and takes place in two steps. In the first step (the extraction step), the extractant is charged with the substance to be removed by intensively contacting the extractant with the feed stream. After phase separation of the extractant thus loaded and the feed stream, the extractant can be regenerated in a second step (the stripping step). This is done by intensively contacting the extractant with a stripping liquid which absorbs the substance to be removed from the feed stream from the extractant. After phase separation, the regenerated extractant and the stripping liquid are released as a concentrated product. The regenerated extractant can be reused in the extraction step. Extraction is applied, inter alia, to feed streams with heavy metal ions or biotechnological products. The disadvantage of the extraction process is that it has to be carried out in two steps, that requirements are imposed on density differences between extractant and feed stream and the fact that the phase separation to be carried out between feed stream and extractant is often difficult and incomplete, resulting in a loss of extraction agent occurs, which produces secondary pollution.
Doel van de uitvinding is nu om een werkwijze en daarbij behorende inrichting te verschaffen waarin, respectievelijk waarmee in één werkgang bepaalde stoffen uit een voedingsstroom kunnen worden verwijderd en geconcentreerd en waarbij voorgenoemde nadelen niet optreden.The object of the invention is now to provide a method and associated device in which, respectively, with which certain substances can be removed and concentrated from a feed stream in one operation, and wherein the above-mentioned drawbacks do not occur.
De werkwijze volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk dat deze in een werkgang gebeurt, waartoe de voedingsstroom via de poriën van een microporeus membraan in contact wordt gebracht met een emulsie die bestaat uit een continue organische fase met daarin opgelost een extractiemiddel en een waterige stripvloeistof als disperse fase. Door te werken volgens deze werkwijze zal de te verwijderen stof uit de voedingsstroom worden opgenomen door de emulsie en wel door het extractiemiddel. De eveneens in de emulsie aanwezige stripvloeistof zorgt ervoor dat het extractiemiddel continu geregenereerd of te wel gestript wordt. Het extractiemiddel wordt dus ontdaan van de stof waarmee het beladen is en is weer gereed voor extractie van de te verwijderen stof uit de voeding. Om een goed contact tussen emulsie en voeding mogelijk te maken worden eisen aan het membraan gesteld zoals aan poriedia-meter en porositeit.To this end, the method according to the invention is characterized in that it is carried out in a process, for which purpose the feed stream is contacted via the pores of a microporous membrane with an emulsion consisting of a continuous organic phase with an extractant dissolved therein and an aqueous stripping liquid. disperse phase. By working according to this method, the substance to be removed from the feed stream will be absorbed by the emulsion, namely by the extractant. The stripping liquid, which is also present in the emulsion, ensures that the extractant is continuously regenerated or stripped. The extractant is thus stripped of the substance with which it is loaded and is again ready for extraction of the substance to be removed from the feed. To enable good contact between emulsion and feed, requirements are imposed on the membrane, such as pore diameter and porosity.
In het bijzonder wordt de werkwijze volgens de uitvinding toegepast voor het verwijderen en concentreren van zware metaal ionen uit een waterige stroom door de zware metaal ionen bevattende waterige voeding via de porièn van een microporeus membraan in contact te brengen met een emulsie die bestaat uit een continue organische fase met daarin opgelost een extractiemiddel en een waterige stripvloeistof als disperse fase. De metaalionen zullen dan uit de waterige voeding worden opgenomen door het extractie-middel dat is opgelost in het organische deel van de emulsie. De in de emulsie aanwezige waterige stripvloeistof zorgt ervoor dat het extractiemiddel continu gestript wordt. Het extractiemiddel wordt dus ontdaan van het metaalion waarmee het beladen is en is weer gereed voor de extractie van een nieuw metaalion uit de waterige voeding.In particular, the method of the invention is used to remove and concentrate heavy metal ions from an aqueous stream by contacting the heavy metal ion-containing aqueous feed through the pores of a microporous membrane with an emulsion consisting of a continuous organic phase with an extractant dissolved therein and an aqueous stripping liquid as disperse phase. The metal ions will then be taken up from the aqueous feed by the extractant dissolved in the organic part of the emulsion. The aqueous stripping liquid contained in the emulsion ensures that the extractant is stripped continuously. The extractant is thus stripped of the metal ion with which it is loaded and is again ready for the extraction of a new metal ion from the aqueous feed.
Volgens een verder kenmerk van de werkwijze van de uitvinding worden selectief bepaalde metaalionen uit de waterige voedingsstroom verwijderd door de keuze van een selectief werkend extractiemiddel. Door een extractiemiddel te kiezen dat slechts bepaalde metaalionen opneemt kunnen metaalionen gescheiden worden. Hiertoe worden eisen gesteld aan de samenstelling van de voeding zoals aan de pH.According to a further feature of the method of the invention, selectively determined metal ions are removed from the aqueous feed stream by the selection of a selectively acting extractant. By choosing an extraction medium that only absorbs certain metal ions, metal ions can be separated. To this end, requirements are imposed on the composition of the food, such as the pH.
Een verder kenmerk van de uitvinding is dat de mate waarin de te verwijderen component uit de voeding wordt gehaald geregeld wordt door de stroomsnelheid waarmee de voeding langs het membraan wordt geleid en door lengte van het membraan. Door de snelheid van de voeding en de lengte van het membraan te kiezen wordt de verblijftijd van de voeding boven het membraan vastgelegd, hoe groter deze verblijftijd is hoe hoger de verwijderingsgraad wordt.A further feature of the invention is that the degree to which the component to be removed is removed from the feed is controlled by the flow rate at which the feed is passed along the membrane and by the length of the membrane. By choosing the speed of the feed and the length of the membrane, the residence time of the feed above the membrane is fixed, the greater this residence time, the higher the degree of removal.
Uiteraard is het zo dat een systeem volgens de uitvinding slechts werkt wanneer de te zuiveren voeding en de emulsie van extractiemiddel en stripvloeistof ieder relatief dicht langs een zijde van het membraan stromen en een zekere stroomsnelheid hebben. In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvoering stroomt de voeding met een snelheid van bijvoorkeur 0,1 m/s langs een poreus membraan met een porositeit van bijvoorkeur meer dan 40% en een poriediameter van bij voorkeur 0,03 μνχ. De uitvinding omvat ook een inrichting voor het in één werkgang verwijderen en concentreren van componenten uit een voedingsstroom. Deze bevat een membraan met een porositeit van bijvoorkeur groter dan 40% en een poriediameter van bij voorkeur 0,03 /xm met een geleiding waarmee de voedingsstroom langs de ene zijde van het membraan wordt geleid en de emulsie langs de andere zijde van het membraan. Op deze wijze kan de te verwijderen component uit de voeding via de poriën van het membraan in contact komen met de emulsie waarin deze component allereerst wordt opgenomen door het extractiemiddel om vervolgens in geconcentreerde vorm in destripvloeistof te geraken.It is of course true that a system according to the invention only works if the feed to be purified and the emulsion of extractant and stripping liquid each flow relatively close to one side of the membrane and have a certain flow rate. In an embodiment of the method according to the embodiment, the feed flows at a speed of preferably 0.1 m / s along a porous membrane with a porosity of preferably more than 40% and a pore diameter of preferably 0.03 μνχ. The invention also includes a device for removing and concentrating components from a feed stream in one pass. It contains a membrane with a porosity of preferably greater than 40% and a pore diameter of preferably 0.03 µm with a guide with which the feed stream is guided on one side of the membrane and the emulsion on the other side of the membrane. In this way, the component to be removed from the feed can contact the emulsion in which the component is first incorporated by the extractant via the pores of the membrane and subsequently enters the stripping liquid in concentrated form.
Een bijzonder compacte uitvoeringsvorm van een inrichting voor het in één werkgang verwijderen en concentreren van componenten uit een voedingsstroom, is de zgn. holle vezel module. Een dergelijke module bevat een zeer groot aantal holle vezels. De wanden van de holle vezel vormen het membraan. De voeding stroomt daarbij door het lumen van de vezels en de emulsie aan de buitenzijde van de vezels danwel stroomt de voeding aan de buitenzijde van de vezels en de emulsie door het lumen van de vezels. Door gebruik te maken van holle vezel membranen wordt de verhouding opper-vlak/volume zeer gunstig waardoor het mogelijk is een zeer compact apparaat te construeren.A so-called hollow fiber module is a particularly compact embodiment of a device for removing and concentrating components from a supply stream in one pass. Such a module contains a very large number of hollow fibers. The walls of the hollow fiber form the membrane. The feed flows through the lumen of the fibers and the emulsion on the outside of the fibers, or the feed flows on the outside of the fibers and the emulsion through the lumen of the fibers. By using hollow fiber membranes, the surface / volume ratio becomes very favorable, making it possible to construct a very compact device.
Een voorkeursuitvoering voor een inrichting voor het in een werkgang verwijderen en concentreren van componenten uit een voedingsstroom, vertoont een membraanwand met een dikte van bij voorkeur 25 μπι, waarbij het membraan bij voorkeur een porositeit groter dan 40% heeft, terwijl de interne vezeldiameter bijvoorkeur 0,4 mm is, de poriediame-ter bij voorkeur 0,03 /ra is , de voeding bij voorkeur door het lumen van de vezels stroomt en de emulsie buiten om de vezels stroomt.A preferred embodiment for a device for removing and concentrating components from a feed stream in a pass has a membrane wall with a thickness of preferably 25 µm, the membrane preferably having a porosity greater than 40%, while the internal fiber diameter is preferably 0 Is 4 mm, the pore diameter is preferably 0.03 / ra, the feed preferably flows through the lumen of the fibers and the emulsion flows outside the fibers.
UITVOERINGSVOORBEELDIMPLEMENTATION EXAMPLE
Door het lumen van een polypropyleen holle vezel met een interne vezeldiameter van 0,4 mm, een poriediameter van 0,03 μιη een porositeit van 40 % , een wanddikte van 25 μπι en een vezellengte van 0,55 m wordt water met 13,5 mg/1 Cr VI geleid met een snelheid van 0,07 m/s. Langs de vezel wordt een emulsie geleid bestaande uit 20 volume % 1 m NaOH als stripvloeistof en 16 vol. % 1-decanol, 48 vol. % kerosine en 16 vol. % alamine 336 als respectievelijk organische solvent en extractiemiddel. Bij het verlaten van de vezel is het Cr VI gehalte afgenomen tot 6,4 mg/1.Through the lumen of a polypropylene hollow fiber with an internal fiber diameter of 0.4 mm, a pore diameter of 0.03 μιη a porosity of 40%, a wall thickness of 25 μπι and a fiber length of 0.55 m, water with 13.5 mg / 1 Cr VI conducted at a speed of 0.07 m / s. An emulsion consisting of 20 volume% 1 m NaOH as stripping liquid and 16 vol. Is passed along the fiber. % 1-decanol, 48 vol. % kerosene and 16 vol. % alamine 336 as organic solvent and extraction solvent, respectively. On leaving the fiber, the Cr VI content has decreased to 6.4 mg / l.
Een nadere toelichting zal worden gegeven aan de hand van tekeningen die schematische uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding tonen.A further explanation will be given with reference to drawings showing schematic exemplary embodiments of the invention.
Figuur 1 geeft schematisch een doorsnede van een inrichting volgens de uitvinding in zijn algemeenheid; figuur 2 van een voorkeursuitvoering daarvan: de holle vezel membraanmodule.Figure 1 schematically shows a cross-section of a device according to the invention in general; Figure 2 of a preferred embodiment thereof: the hollow fiber membrane module.
In figuur 1 wordt de voedingsstroom [1] getoond die door de voedingsgeleidingsruimte [2] stroomt langs membraan [3] met poriën [4]. Achter het membraan bevindt zich de emulsie [5] die stroomt in richting [6] of [7] door de emulsie-geleidingsruimte [8]. Figuur 2 toont een speciale voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding. Het membraan [1] vormt de wand van een holle vezel, de voeding [2] stroomt in richting [3] door het lumen van de vezel. Aan de buitenzijde van de vezels beweegt zich de emulsie [4] door de shellzijde van de module naar keuze in richting [5] of [6].Figure 1 shows the feed current [1] flowing through the feed guide space [2] past membrane [3] with pores [4]. Behind the membrane is the emulsion [5] which flows in direction [6] or [7] through the emulsion guiding space [8]. Figure 2 shows a special preferred embodiment of a device according to the invention. The membrane [1] forms the wall of a hollow fiber, the feed [2] flows in direction [3] through the lumen of the fiber. On the outside of the fibers, the emulsion [4] moves through the shell side of the module in either direction [5] or [6].
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8903039A NL8903039A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8903039 | 1989-12-11 | ||
| NL8903039A NL8903039A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8903039A true NL8903039A (en) | 1991-07-01 |
Family
ID=19855768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8903039A NL8903039A (en) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8903039A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001056933A2 (en) * | 2000-02-04 | 2001-08-09 | Commodore Separation Technologies, Inc. | Combined supported liquid membrane/strip dispersion processes and extractants |
-
1989
- 1989-12-11 NL NL8903039A patent/NL8903039A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001056933A2 (en) * | 2000-02-04 | 2001-08-09 | Commodore Separation Technologies, Inc. | Combined supported liquid membrane/strip dispersion processes and extractants |
| WO2001056933A3 (en) * | 2000-02-04 | 2008-05-15 | Commodore Separation Technolog | Combined supported liquid membrane/strip dispersion processes and extractants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matulevicius et al. | Facilitated transport through liquid membranes | |
| US5874004A (en) | Phase separation filter device | |
| EP0961651B1 (en) | Method & apparatus for the formation of particles | |
| Ramos et al. | Miniaturization in sample treatment for environmental analysis | |
| US3966410A (en) | Group extraction of organic compounds present in liquid samples | |
| JP4302201B2 (en) | Method for purification of substantially anhydrous organic liquids | |
| US5868935A (en) | Method and apparatus for extraction and recovery of ions from solutions | |
| De la Guardia et al. | Greening sample treatments | |
| US5107059A (en) | Iso/normal paraffin separation by membrane extraction | |
| CA2190097A1 (en) | Stripping/extraction settler apparatus and method | |
| Halwachs et al. | Liquid membrane transport—a highly selective separation process for organic solutes | |
| US5986085A (en) | Matched ion polynucleotide chromatography (MIPC) process for separation of polynucleotide fragments | |
| WO1996020972A3 (en) | A process for the removal of a ph-basic material from a polyether polyol | |
| ATE247127T1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING POLYNUCLEOTIDE SEPARATIONS USING LIQUID CHROMATOGRAPHY | |
| Lopez et al. | Cross-flow ultrafiltration of hydrocarbon emulsions | |
| NL8903039A (en) | Material extn. and conc. process - by bringing nutrient current into contact with emulsion via membrane pores | |
| Kobya et al. | Kinetic analysis of coupled transport of thiocyanate ions through liquid membranes at different temperatures | |
| Zha et al. | Phenol removal by supported liquid membranes | |
| Schulz | Separation techniques with supported liquid membranes | |
| Alguacil et al. | Non-dispersive solvent extraction of Cu (II) by LIX 973N from ammoniacal/ammonium carbonate aqueous solutions | |
| US6642374B2 (en) | Process for separation of polynucleotide fragments | |
| Kataoka et al. | Development of a continuous electric coalescer of W/O emulsions in liquid surfactant membrane process | |
| EP0287283A3 (en) | Analytical method and apparatus for characterizing latexes | |
| Boyadzhiev et al. | Dephenolation of phenol-containing waters by rotating film pertraction | |
| Sahoo et al. | Reactive extraction of cephalosporin antibiotics in hollow fiber membrane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BI | The patent application has been withdrawn |