有机溶剂纳滤膜的应用

有机溶剂纳滤

用于 OSN 应用的 PURAMEM ®膜

海普所提供的 PURAMEM ®代表有机溶剂纳米过滤的创新膜。这些 OSN 膜在接 近常温下提供高效分离，无需液体进料的相变。 

分子分离的新前沿 

  自 20 世纪后期起，随着逆渗透和纳米过滤技术的出现，利用膜在水溶液中进行分子级分离成为可能。直到最近，这两种分离 技术的工业应用几乎主要集中在废水处理、海水淡化以及食品饮料行业。有机液体溶解分子的膜分离（有机溶剂纳米过滤，OSN） 在过去十年中作为膜科学的新领域出现，具有在化学相关行业的巨大应用潜力。 这体现在极大的兴趣上。主要原因是什么？常见的纯化工艺——如蒸馏、萃取、色谱、吸附和结晶——可能具有高耗能或高材料 消耗特性，或存在耐用性问题。普遍认为，“......分离工艺占工业资本和运营成本的 40%-70%......"一个简单的计算，基于将稀溶 质于典型溶剂中浓缩 10 倍，可以发现 OSN 所需的能量不到热分离技术（如蒸馏）的 10%。显然，OSN 能够带来显著的成本节约 和显著的可持续性影响。

 

PURAMEM®膜的主要应用

 OSN 的发展创造了分子分离领域的多个关键应用，包括：

 产品纯化

 催化剂回收与回收

 溶剂回收

 色彩去除

 聚合物杂质的去除

 单体/二聚体分离

 分子分馏 

 室温溶剂交换

海普的 OSN 膜在有机溶剂纳滤方面的优势

 减少能源消耗——降低碳排放

 更可持续的工艺

 运营成本降低

  产品价值提升

 缩短处理时间

 环保 

易于扩展的技术

我们将全程陪伴您完成流程开发，从初步概念验证到流程验证。

有机溶剂纳滤 

易于扩展的技术

我们为您的工艺开发全程提供产品和应用支持，从初步实验室规模的概念验证 到试点规模的过程验证，再到工业实施。我们的分销商和 OEM 网络能够为您提供这 些开发活动和工业化所需的设备和膜材料。

从试验到工业规模

  我们的工艺工程师和膜专家团队，可以支持并为你使用海普的 OSN 膜进行复杂分离的应用开发提供建 议。典型的流程开发和实施主要包含三个步骤：

1. 概念验证

  可行性测试在实验室规模使用平板膜进行，确定特定应用中性能良好的膜。一旦确定了合适的膜，通 常会在小尺度（mL 到 L）进行分离可行性的概念验证，从而评估基础技术和经济可行性。 如果您对现有膜测试设备是否适合用于 OSN 膜有任何疑问，或希望购买合适的设备，请联系我们。

2. 程序证明 

  工艺验证通过小型卷式膜组件进行中试试验，理想情况下采用生产过程的副产品做为原料。这一试验阶段用于确定过滤的工作参数范围，验证膜组件的耐用性和使用寿命，生成工业级单元设计所需的可扩 展数据，评估是否需要进行膜的清洗（CIP），实现准确的经济评估，并确保使用 OSN 膜时不会遇到“阻碍"。 如果您对现有膜中试设备是否适合 OSN 膜存在疑问，或希望通过我们的 OEM 网络租赁/购买合适设备， 请联系我们。

3. 工业实施

  工业实施是最后阶段，通过过程验证试点试验确定工艺的全面规模化。我们提供工业装置所需的膜组 件，同时也能为设计、成本核算和构建全尺寸工业 OSN 系统的工程流程提供建议和协助。我们拥有遍布全 球的经验丰富的 OEM 合作伙伴，能够提供高效的工业装置。

有机溶剂纳滤 

用于天然和精油及生物燃料的 OSN 膜

吉海普的 PuraMem®代表有机溶剂纳米过滤的创新膜。这些 OSN 膜在接近常温下提供高效分离，无需 液体进料的相变。 

初级提取物的分馏

  天然提取物（水果、蔬菜、坚果、种子、草药）衍生的成分因其固有特性和化学多样性，被广泛应用 于制药、营养保健品、香料和香料等多个行业。然而，作为粗提取物的使用往往不切实际，且目标分子仅 占提取物的一小部分。海普采用不同截留分子量的 OSN 膜，可以根据分子在（不同）溶剂和混合物中的溶 解度（MW）对初级提取物进行分馏。

天然油脂加工——脱蜡与浓缩 

  天然油被广泛用作食品、饮料和化妆品行业的添加剂。它们丰富了产品的口感、风味或香气。然而， 它们的成分不应影响最终产品的外观和质量。不需要的化合物（如柑橘油中的蜡）可以通过吉海普的 OSN 膜替代传统的高能耗技术（如结晶）去除。 

生物燃料的精制 

  生物燃料是满足可持续交通需求的重要领域。由于其原料来源广泛且生产工艺多样，生产过程中常会 混入微量杂质或副产品，例如有色化合物等。海普 OSN 膜技术为生物燃料提供了可持续且节能的“精炼" 方案，通过去除常规产品中的微量杂质，既提升了生物燃料的整体稳定性和品质，又无需采用传统高能耗 的蒸馏或蒸发工艺。 温和分离 PuraMem®膜的分离在温和条件下（接近常温）进行，以维持天然组分的生物活性。

有机溶剂纳滤

为精细化学和制药应用设计的 OSN 膜 

吉海普的 PuraMem®代表有机溶剂纳米过滤的创新膜。这些 OSN 膜在近环境温度下高效分离，无需液 体进料相变。

温和的 API 处理

  在较低（近环境）温度下 处理原料药及其中间体，可以最 大限度地减少对这些复杂分子 的损伤。API 和中间体可以通过 OSN 膜进行浓缩或纯化，而无需 暴露于有害热量。 活性药物成分（API）及其 中间体通常是复杂分子，通过多 级合成产生。为了以高纯度和高 产率生产这些分子，必须尽量减少每个反应和分离步骤的损失。这些物质的复杂性使其对温度敏感——合 成和分离过程中的热损伤可能降低产率、降低纯度或两者兼有。如浓缩或纯化作等分离可以在相对较低温 度（环境温度或以下）下有效完成 OSN 膜。分子量为 200+ Da 的分子可以被 OSN 膜保留，从而使较小分子 能够从较大分子中分离，即纯化，或者将目标分子被膜保留并浓缩。吉海普的 PuraMem® OSN 膜系列可用 于这些应用。 非热溶剂回收 我们的 PuraMem®系列 OSN 膜具备分离能力，无需加热和冷却即可回收工艺溶剂。通过节能的 OSN 工 艺，溶剂可以高纯度回收，同时具有减碳和改进工艺稳定性的优势。 吉海普开发了 PuraMem®系列 OSN 膜，应用于非常广泛的有机溶剂。通过选择合适的膜，OSN 膜可以 高度保留无机化学物质和有机化合物（分子量 200+ Da）。高纯度溶剂通过膜，使纯度>99%的溶剂能够以 高产率回收，无需蒸发和冷凝溶剂。这相比传统蒸发或蒸馏装置作，显著节省了能耗。 高效溶剂交换 许多精细化学合成途径的合成途径需要将工艺溶剂替换为不同类型的反应。OSN 膜允许在室温下切换 溶剂，而无需使用传统热技术。 OSN 膜能够保留多种中间体或产物分子（分子量为 200+ Da），同时允许溶剂通过膜。通过允许初始 溶剂在室温下渗透膜，并将第二种（切换）溶剂加入过滤系统，可以影响溶剂交换。随着过滤进程，第二 种溶剂取代前一种溶剂，从而有效产生所需的溶剂交换。当第二种溶剂沸腾温度低于原有溶剂时，这种方 法尤为有效，而传统热技术难以实现这一点。吉海普开发了 PuraMem®系列 OSN 膜，可用于广泛的溶剂交 换。

 有机溶剂纳滤 

海普的天然油和精油 OSN 膜

吉海普的 PuraMem ®代表有机溶剂纳滤的创新膜。这些 OSN 膜在近环境温度下高效分离， 无需液体进料相变。

粗提物的分级分离

  天然提取物（水果、蔬菜、坚 果、种子、草药）衍生的成分因其固 有特性和化学多样性，被广泛应用于 多种行业，如制药、营养保健品、香 精与香料等。然而，这些成分作为粗 提取物的使用往往不切实际，且目标 物质仅占提取物的一小部分。吉海普 的 OSN 膜凭借其不同截留分子量特 性，可实现粗提物的分级分离，依据 分子量或其在不同溶剂及混合溶剂中的溶解度进行分选。 天然油脂加工——脱蜡与浓缩 天然油被广泛用作食品、饮料和化妆品行业的添加剂。它们丰富了产品的口感、风味或香气。然而， 它们的成分不应影响最终产品的外观和质量。不需要的化合物（如柑橘油中的蜡）可以通过吉海普的 OSN 膜替代传统的高能耗技术（如结晶）去除。 温和分离 PuraMem®膜的分离在温和条件下进行（接近环境温度），以维持天然成分的生物活性。

有机溶剂纳米过滤 

用于大宗商品、石油和石油化学应用的 OSN 膜 

吉海普的 PuraMem®代表有机溶剂纳米过滤的创新膜。这些 OSN 膜在近环境温度下高效分 离，无需液体进料相变。

催化剂的回收与再利用

 均相催化剂是非常高效但昂贵的材料，用传统分离技术难以以活性形式分离。它们通常是较大的分子， 被 OSN 膜很好地截留，这使得它们能够回收并在生产过程中重复使用。 均相催化剂在众多化工工艺中具有广泛应用潜力。然而，这类催化剂结构复杂，含有铂族金属等成分， 导致生产成本居高不下。通常情况下，若催化剂无法回收再利用，其工艺经济性就难以维持，因此工业界 并未像预期那样广泛采用均相催化剂。由于均相催化剂的尺寸通常远大于所催化反应的反应物或产物，因 此非常适合通过 OSN 膜进行分离。事实上，采用 OSN 膜技术可实现均相催化剂近乎99%以上的回收。完整 催化剂的回收对工艺经济性具有显著提升作用。吉海普的 PuraMem®系列膜材料，正是专门用于均相催化 剂回收的解决方案。

产品的脱色与精制

  在多数情况下，化学反应的产物并非纯物质形态。反应过程中会产生多种副产物或后处理步骤中生成 的杂质化合物。这些杂质会降低最终产品的质量（如颜色、成分、密度、熔点和沸点等指标异常），必须 进行去除。当目标产物与杂质的分子量存在差异时，可采用 OSN 膜实现有效产品纯化。

石蜡蜡与润滑油的分离 

  润滑油脱蜡是炼油厂中一项高能耗的工序，涉及大量溶剂的蒸发和冷凝。应用 OSN 膜可以有效降低该 过程的能耗。 炼油厂蒸馏装置中采用溶剂脱蜡工艺生产润滑油基础油是一项成熟的单元操作。该工艺属于高能耗 操作，需要蒸发和冷凝大量溶剂（通常为甲基叔丁基醚与甲苯的混合物）。选择甲基叔丁基醚/甲苯溶剂混 合物是为了促进石蜡结晶，从而实现与溶解在混合物中的润滑油的物理分离。脱蜡完成后，可利用 OSN 膜 截留并浓缩溶解在甲基叔丁基醚/甲苯混合物中的高价值润滑油，而透过膜的近乎纯净的甲基叔丁基醚/甲 苯混合物则可回流至脱蜡工序前端重复利用。过滤过程在结晶所需的低温（-10 至-20℃）下进行。采用 OSN 膜技术可大幅降低脱蜡工艺能耗，因无需发生相变（蒸发与冷凝）。此外，这种基于 OSN 膜的工艺还能优 化脱蜡单元的溶剂流量，从而提升石蜡结晶效率，进而提升润滑油品质。我们推荐使用吉海普的 PuraMem® 膜处理非极性溶剂（如甲基叔丁基醚/甲苯）的脱蜡作业。

轻质烃类的添加剂去除

  在轻质烃类加工过程中，常使用大分子物质（如添加剂） 由于添加剂与烃类分子量差异较大，采用 PuraMem®系列膜 可实现添加剂的去除。这是一种可持续、低能耗的添加剂去 除方法。