Erotus

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

Erotusmenetelmiä teollisuuden eri aloille

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.

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

Erotusmateriaalien kehitys

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.   

Erotusprosessien optimointi

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

Erotusmateriaalien regenerointi ja uudelleenkäyttö

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.

Synergiat eri menetelmien välillä

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.

Simulointi- ja mallinnustyökalut

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.

Ota yhteyttä

professori Mika Mänttäri
p. 040 734 2192
mika.manttari@lut.fi