Diffusionsdialyse

Der Begriff und das Verfahren der Dialyse sind eng mit der bedeutendsten medizinischen Anwendung von Membranen zur Behandlung einer Niereninsuffizienz, der Nierendialyse oder Hämodialyse verbunden. Bei diesem Verfahren werden Toxine und Körperabbauprodukte durch einen Konzentrationsgradienten aus dem Blut über eine Membran in eine isotonische Salzlösung überführt. Die verwendeten Membranen sind in diesem Fall offenporig. Bei der Diffusionsdialyse wird ebenfalls das Potenzial eines Konzentrationsunterschiedes für den Stofftransport genutzt, allerdings unter Verwendung von porenfreien Ionenaustauschermembranen. Unter Verwendung von Anionenaustauschermembranen können auf diese Weise ungebundene starke Säure (Säuredialyse), mit Kationenaustauschermembranen ungebundene starke Laugen (Basendialyse) zurück gewonnen werden.

Das Verfahren der Dialyse findet seinen Einsatz bei der Rückgewinnung von freien Säuren oder Laugen aus verbrauchten Behandlungsbädern der Oberflächen- und der Textiltechnik. Dabei wird in einer Kammer das verbrauchte Bad im Gegenstrom und durch eine Ionenaustauschermembran getrennt mit einer zweiten von Wasser durchströmten Kammer kontaktiert. Diese lässt die freie Säure bzw. Base passieren und hält die Salze zurück. Auf diese Weise können je nach Verfahrensführung bis zu 95% der freien Säure und bis zu 80% der Base zurück gewonnen und dem Produktionsprozess wieder zugeführt werden. Das spart Chemikalien bei der Badpflege und bei der Abwasserbehandlung. Der wesentliche Vorteil besteht jedoch darin, dass die Prozessgüte in der Produktion erhöht wird. Die jeweiligen Badparameter werden stabilisiert wodurch eine zeitlich gleichmäßige Einwirkung des Bades auf die Ware erreicht wird. Ganz besondere Bedeutung haben diese Aspekte beispielsweise in Anodisierbädern (Oberflächenoptik) oder in alkalischen Bäder zum chemisch Fräsen von Aluminium.

Für die Anwendung der Säuredialyse wurden neue Membranen von hoher chemischer und thermischer Beständigkeit entwickelt, wodurch sich nun auch schwierige Prozesslösungen behandeln lassen. Die verbesserte Oxidationsbeständigkeit sowie die ausgeprägte Chlortoleranz erlauben eine effiziente Reinigung von Membranen im technischen Einsatz.

Zur Erniedrigung der Investitionskosten wurden neue Membranmodule in Kombination mit hochpermeablen Membranen entwickelt. Für Anwendungen mit kleinem Salzgehalt und hohen Volumenströmen wurde darüber hinaus Hybridverfahren aus Diffusionsdialyse und Nanofiltration entwickelt. Damit lassen sich die Investitionskosten wirksam senken. Typische Anwendungen dieses Hybridverfahrens sind sowohl bei der Säure als auch bei der Laugenrückgewinnung.

English
Deutsch