Rührzelle Hexamem
Testzelle für Membranen und Verfahren im Labormassstab.
Die HEXAMEM Rührzelle ist ein enorm vielseitig nutzbares Kleinstgerät für Membranversuche. Sie ermöglicht Experimente mit polymeren und keramischen Flachmembranen in der Mikrofiltration (MF), Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF) und Umkehrosmose (RO).
Technische Dokumentation Hexamem 80
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VORTEIL
Crossflow
Der magnetgekoppelte Rotor wird durch einen programmierbaren Schrittmotor angetrieben. Dadurch lassen sich definierte Drehzahlprofile, Rampen und komplexe Strömungsmuster erzeugen. Diese präzise Steuerung ermöglicht eine die gezielte, produktspezifische Untersuchung von Konzentrationspolarisation, Scherkräften und Membranfouling.
VORTEIL
Produktspezifische Rührergeometrie
Die Form des Rührers bestimmt, wie sich die Flüssigkeit bewegt und mischt. Verschiedene Geometrien erzeugen unterschiedliche Strömungsbedingungen und beeinflussen so das Filtrationsverhalten. Die Rührer der HEXAMEM-Rührzelle werden produktspezifisch ausgelegt wobei Eigenschaften wie Viskosität, rheologisches Verhalten und Scherempfindlichkeit berücksichtigt werden.
VORTEIL
Verbesserte Mischdynamik
Die hexagonale Form der Rührzelle verhindert, dass die Flüssigkeit vom Rührer mitgerissen wird und mitrotiert. Die hygienisch geformten hexagonalen Seitenwände setzen der Rotationsbewegung einen gezielten Widerstand entgegen.
Betrieb mit Pumpe
Die Pumpe [2] saugt die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter [1] (z. B. SCHOTT-DURAN) an und fördert sie druckgeregelt in die Testzelle. Das Feinregulierventil [5] stellt den Gegendruck ein. Die Drehzahl des Rotors regelt die Überströmung in der Testzelle unabhängig vom Pumpendruck. Der Sammelbehälter [3] (z. B. SCHOTT-DURAN) fängt das Permeat auf. Die Waage [4] trägt den Sammelbehälter. Eine Schnittstelle erfasst den Wägewert kontinuierlich und eine Software zeichnet ihn auf (z. B. mit Systemen wie Tinkerforge). Die Auswertung berechnet auf Basis dieser Daten in Echtzeit den Flux sowie den Konzentrierfaktor und – abhängig von der Anwendung – weitere Kenngrößen. Messinger Engineering unterstützt den Aufbau entsprechender Messsysteme unter Verwendung frei verfügbarer Sensoren und Aktoren.
Betrieb mit überlagertem Gas
Inertgas kann anstelle einer Pumpe den Betriebsdruck erzeugen. Das Druckreduzierventil [1] (in der Regel zwei in Reihe geschaltete Ventile) stellt den erforderlichen Betriebsdruck ein und wird direkt an die Gasflasche angeschlossen. Die Gaslieferanten bieten entsprechende rein mechanische Druckreduzierventile als schlüsselfertige Lösungen an. Das Auf/Zu-Ventil [3] verbindet den Druckschlauch mit dem druckfesten Behälter [4] (Edelstahl, Volumen ca. 1 L, ausgestattet mit Sicherheitsventil), der die zu filtrierende Flüssigkeit enthält. Der Absperrhahn [7] am Ausgang der Testzelle bleibt während des Filtrationsprozesses geschlossen (Batch-Betrieb). Der Auffangbehälter sammelt das Permeat [5] und steht auf der Waage [6]. Messinger Engineering unterstützt auch bei dieser Versuchsanordnung den Aufbau entsprechender Messsysteme.
Funktionsprinzip
Maximale Funktionalität bei minimaler Komplexität
Die HEXAMEM besteht aus zwei Hauptkomponenten: Magnetrührer als Antriebseinheit Hexagonale Filtrationszelle In der Filtrationszelle wird eine kreisförmige Flachmembran über eine O-Ring-Dichtung zuverlässig und leckagefrei eingebaut. Diese Konstruktion ermöglicht einen schnellen Membranwechsel sowie eine sichere Abdichtung während der Filtration. Funktionsprinzip Während des Betriebs wird die Flüssigkeit in der Filtrationszelle durch einen magnetisch angetriebenen Rührer bewegt. Der Rührer erzeugt eine definierte Tangentialströmung (Crossflow) entlang der Membranoberfläche. Diese Strömung erfüllt mehrere wichtige Funktionen: Reduktion der Konzentrationspolarisation an der Membranoberfläche Minimierung von Membranverschmutzung (Fouling) Verbesserung des Stofftransports zur Membran Realitätsnahe Simulation von Crossflow-Membranprozessen Das Permeat wird durch die Membran abgetrennt, während der Rührer für kontrollierte hydrodynamische Bedingungen sorgt.
Anwendungen
Die HEXAMEM Rührzelle eignet sich besonders für Membranversuche im Labor sowie für die Entwicklung und Optimierung von Membranfiltrationsprozessen Sie ermöglicht das Screening und den Vergleich verschiedener Flachmembranen und unterstützt die systematische Untersuchung zentraler Prozessparameter wie Permeatfluss (Flux), Rückhalt und Membranfouling. Durch die gezielte Erzeugung definierter Strömungsbedingungen kann zudem eine realitätsnahe Simulation von Crossflow-Bedingungen in der Membranfiltration durchgeführt werden, was die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf technische Membranprozesse erleichtert.
ANWENDUNG
Membranscreening
Die Hexamem-Rührzelle schafft reproduzierbare Bedingungen für den direkten Membranvergleich. Effektive Durchmischung reduziert Konzentrationspolarisation und sorgt für verlässliche Filtrationsergebnisse. Die spezielle hexagonale Geometrie verhindert Mitrotation und maximiert den Stofftransport zur Membran.
ANWENDUNG
Produktion Kleinmengen
Reproduzierbare und zuverlässige Herstlleng kleiner Probenmengen für Muster und Analytik. Gleichzeitig unterstützt Hexamem eine präzise und ressourcenschonende Verarbeitung wertvoller oder limitierter Substanzen.
ANWENDUNG
Reinigungsversuche
Die Hexamem-Rührzelle kann für Reinigungsversuche von Membranen eingesetzt werden und wird dazu im Bypass einer Filtrationsanlage installiert. Sie ist sowohl während der Filtration als auch im Rahmen von Reinigungsprozessen (CIP) betreibbar.
Nach der Reinigung wird die Membran entnommen und im Labor analysiert, um Veränderungen der Membranleistung sowie mögliche Ablagerungen oder Schädigungen zu untersuchen.
ANWENDUNG
Enzym-Membranreaktor
Die homogene Durchmischung gewährleistet eine gleichmässige und schonende Verteilung der Enzyme bei gleichzeitig erhöhter Stofftransportintensität, wodurch die Kontaktwahrscheinlichkeit zwischen Enzym und Substrat verbessert wird.
| Supplier | Tech | Membrane | Specification |
|---|---|---|---|
| Alfa-Laval | NF | NF99HF | PET,Thin Film Composite,~300 Da,High flux |
| Alfa-Laval | NF | PET | Thin Film Composite,~300 Da,≥99% MgSO4 rejection |
| Alfa-Laval | RO | RO90 | PET,Thin Film Composite,NaCl ≥90%,Standard RO |
| Alfa-Laval | RO | RO98 | pHt™, PP, thin-film composite, NaCl ≥98%, high pH/temperature resistance |
| Alfa-Laval | RO | RO99 | PET, thin-film composite, NaCl ≥98%, highly selective |
| Alfa-Laval | UF | ETNA01PP | Polypropylene, Composite fluoro polymer, 1'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | ETNA10PP | Polypropylene, Composite fluoro polymer, 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | FS40PP | PP, fluoropolymer, 100,000 da, durable |
| Alfa-Laval | UF | GR40PP | Polypropylene, Polysulphone, 100'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR60PP | Polypropylene, Polysulphone, 20'000 - 25'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR61PE | Polyester, Polysulphone, 10'000 - 20'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR61PP | Polypropylene, Polysulphone, 10'000 - 20'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR70PE | Polyester, Polysulphone, 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR70PP | Polypropylene, Polysulphone, 10'000 - 20'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR73PE | Polyester, Polysulphone, 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR73PP | Polypropylene, Polysulphone, 10'000 - 20'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR80PP | Polypropylene, Polyethersulphone, 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR82PE | Polyester, Polysulphone, 5'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR82PP | Polypropylene, Polyethersulphone, 5'000 - 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR90PP | Polypropylene, Polyethersulphone, 5'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | GR95PP | Polypropylene, Polyethersulphone, 2'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | PES50 | 50 kD, PES |
| Alfa-Laval | UF | PES80 | 80 kD, PES |
| Alfa-Laval | UF | RC100PE | Polyester, Regenerated cellulose acetate, 100'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | RC10PE | Polyester, Regenerated cellulose acetate, 10'000 MWCO |
| Alfa-Laval | UF | RC70PP | Polypropylene, Regenerated cellulose acetate, 10'000 MWCO |
| Synder | UF | LV | PES, 200 kD |
| Synder | UF | LX | PES, 300 kD |
| Synder | UF | LY | PES, 100 kD |
| Synder | UF | MK | PES, 30 kD |
| Synder | UF | MK | PES, 30 kD |
| Synder | UF | MQ | PES, 50 kD |
| Synder | UF | MT | PES, 5 kD |
| Synder | UF | PX | PAN, 400 kD |
| Synder | UF | PY | PAN, 100 kD |
| Synder | UF | PZ | PAN, 30 kD |
| Synder | UF | SM | PES, 20 kD |
| Synder | UF | ST | PES, 10 kD |
| Synder | UF | V3 | PVDF, 30 kD |
| Synder | UF | V4 | PVDF, 70 kD |
| Synder | UF | VT | PES, 3 kD |
| Synder | UF | XT | PES, 1 kD |
| Unisol | MF | MPS010 | Backing: Polyester, Membrane: Polyethersulfone, Pore size: 0.1 µm, max. Temp 80 °C, pH 2-12 |
| Unisol | MF | MPV020-T | Backing: Polyester, Membrane: Polyvinylidene Flouride (PVDF), Pore size: 0.2 µm, max. Temp 80 °C, pH 2-12 |
| Unisol | NF | NFDK | Membrane: Polypiperazine, Salt Rejection: >=98%, max. Temp 50 °C, pH 2-12 |
| Unisol | NF | NFDL | Membrane: Polypiperazine, Salt Rejection: >=96%, max. Temp 50 °C, pH 2-12 |
| Unisol | NF | UNF454 | Membrane: Polypiperazine, MWCO: 300-500 Da, Salt rejection: 96%, max. Temp 50 °C, pH 2-12. |
| Unisol | NF | UNF604 | Membrane: Polypiperazine, MWCO: 300-500 Da, Salt rejection: 40-60%, max. Temp 50 °C, pH 2-12. |
| Unisol | NF | UNF90 | Membrane: Polyamide, Salt rejection: > 98.5%, max. Temp 50 °C, pH 2-12 |
| Unisol | RO | BWFR | Polyamide, Salt Rejection >= 99.6 %, Max. Temp. 45°C, pH 2-12 |
| Unisol | RO | SWHR | Membrane: Polyamide, Salt Rejection: Minimum 99,6%, max. Temp 45 °C, pH 2-12 |
| Unisol | UF | UPS005-P | Backing: Polypropylene, Membrane: Polyethersulfone, MWCO: 5'000 Da, max. Temp.: 80 °C, pH: 0 - 14 |
| Unisol | UF | UPS010-P | Backing: Polypropylene, Membrane: Polyethersulfone, MWCO: 10'000 Da, max. Temp.: 80 °C, pH: 0 - 14 |
| Unisol | UF | UPS020 | Backing: Polyester, Membrane: Polyethersulfone, MWCO: 20'000 Da, max. Temp.: 80 °C, pH: 2 - 12 |
| Unisol | UF | UPS100 | Backing: Polyester Membrane: Polyethersulfone, MWCO: 100'000 Da, max. Temp.: 55 °C, pH: 2 - 12 |
| Unisol | UF | UPS150-P | Backing: Plypropylene, Membrane: Polyethersulfone, MWCO: 150'000 Da, max. Temp.: 80 °C, pH: 0 - 14 |