Pilotdaten und Scale-up bei Membranfiltrationssystemen
Das Scale-up von Membrananlagen muss schrittweise und systematisch erfolgen. Eine direkte Übertragung von Labordaten auf den Produktionsmassstab ist in der Regel nicht möglich. Pilotanlagen dienen daher als essenzieller Zwischenschritt, um Prozessparameter unter praxisnahen Bedingungen zu validieren.
Im Pilotmassstab werden wichtige Betriebsdaten gewonnen – etwa zur Filtrationsleistung, zum Verhalten der Membranen im Langzeitbetrieb und zur Entwicklung effektiver Reinigungsverfahren. Diese Daten bilden die Grundlage für die Auslegung und Bewertung von industriellen Anlagen.
Für belastbare Aussagen zur Membranstandzeit sind Betriebszeiten von mindestens 3 bis 6 Monaten erforderlich. Zusätzlich können im Pilotbetrieb grössere Produktmengen erzeugt werden, um Trenn- und Reinigungsziele analytisch abzusichern.
Wichtige Parameter sind:
Die Zielgrössen für Konzentration im Retentat oder Produktausbeute im Permeat müssen den Anforderungen der späteren Anlage entsprechen. Einflussfaktoren wie Probenalter, thermische Belastung und Scherkräfte müssen berücksichtigt werden.
Im Demonstrationsmassstab wird die geplante Betriebsweise (z. B. Batch, Feed-and-Bleed, kontinuierlich) umgesetzt. Dabei sind insbesondere folgende Punkte zu beachten: