Erotustekniikka

Tutkimukseen kuuluvat niin molekyylitason vuorovaikutukset kuin yksikköoperaatiot ja prosessikonseptit. Tutkimme erotusmateriaaleja ja niiden räätälöintiä, regenerointia sekä uudelleenkäyttöä. Olennainen osa tutkimustamme ovat erotusmenetelmien optimaalinen käyttö, synergiat eri menetelmien välillä sekä simulointi- ja mallinnustyökalut.

Erotusmenetelmiä teollisuuden eri aloille

left

Tutkimuksen perustana on fysikaalisten ja kemiallisten ilmiöiden ymmärtäminen ja mallinnus. Tätä tietoa sovelletaan erotusprosesseihin kuten adsorptioon, kiteytykseen, kromatografiseen erotukseen, membraanierotukseen ja painesuodatukseen. Näillä aloilla tutkimusta tehdään niihin erikoistuneissa tutkimusryhmissä:

•   Neste-kiinteä erotus

•   Membraanierotus

•   Kromatografia

•   Termiset yksikköoperaatiot

Tutkimusta tehdään kaivosteollisuuden, metallienjalostuksen, sellu- ja paperiteollisuuden, kemiateollisuuden, elintarviketeollisuuden, lääketeollisuuden ja tulevaisuuden biojalostamoiden sekä monien muiden alojen tarpeisiin.

right

Sami Virolainen

Tutkijaopettaja

Separation Science

Sami.Virolainen@lut.fi

+358 50 431 6756

Tutustu tarkemmin

Erotusmateriaali on keskeinen osa tehokasta erotusprosessia. Modifioimme olemassa olevia erotusmateriaaleja kuten membraaneja ja suodatinkankaita pinnoittamalla niitä esimerkiksi ohuilla metallikerroksilla tai polymeereillä.

Oleellisena osana erotusmateriaalien kehitystä ja ilmiöiden ymmärtämistä on niiden ominaisuuksien karakterisointi, johon yksikkömme kehittää uusia menetelmiä.

Erotusparametrien optimointia käytetään erotustehokkuuden parantamiseen ja erotusmateriaalin likaantumisen minimointiin. Esimerkiksi kiteytyksen reaaliaikaisella seurannalla saadaan lähes identtiset molekyylit tehokkaasti erilleen.

Erotuksen osalta yksikkömme tutkimus on keskittynyt regeneroitaviin erotusmateriaaleihin. Toisin sanoen tutkimamme erotusmateriaalit voidaan käyttää uudelleen, jolloin niistä syntyy vähemmän jätettä.

Materiaalien regeneroitavuus on avainasemassa taloudellisuuden ja ekologisuuden kannalta. Kehitämme materiaalien pesuja, tutkimme niiden likaantumista sekä niiden vähentämistä erotusparametreja optimoimalla ja materiaaleja modifioimalla.

Luonnonvarojen rajallisuus johtaa tarpeeseen ottaa talteen yhä pienempiä pitoisuuksia. Tällöin erotusprosessien tehokkuusvaatimukset kasvavat entisestään ja erilaiset hybridiprosessit eli useita eri menetelmiä sisältävät prosessit yleistyvät.

Tutkimme näitä eri erotusmenetelmien yhdistelmiä sekä niiden yhdistämistä muun muassa biologisiin prosesseihin, katalyysiin ja hapetukseen.

Kokeellisen tutkimuksen rinnalla on panostettu mallinnus- ja simulointimenetelmien kehitykseen. Tämä kohdistuu niin yksikköoperaatioiden mallinnukseen kuin hybridiprosessien simulointiin ja mallinnukseen.

Nämä uudet työkalut mahdollistavat kokeellisen työn minimoinnin prosessien optimoinnissa.

Centre for Separation Technology (CST)

CST on yhteistyöverkosto erotusteknologian parissa työskenteleville ammattilaisille. CST edistää yritysten ja tiedemaailman välistä tutkimus- ja koulutusyhteistyötä.

Lue lisää