CH680911A5

CH680911A5 -

Info

Publication number: CH680911A5
Application number: CH2529/90A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Gudernatsch; Horst Chmiel
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1992-12-15
Also published as: DE3940520A1; ATA166090A; AT401935B

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selektiven An- oder Abreicherung flüchtiger Bestandteile eines Fluidgemisches mit einer Mehrzahl von Bestandteilen, bei dem das Fluidgemisch auf der einen Seite einer Membran vorbeiströmt, die für die an- bzw. abzureichernden Bestandteile sowie weitere Bestandteile permeabel ist, und bei dem auf der anderen Seite der Membran ein Fluidstrom strömt, der die anzureichernden Bestandteile enthält bzw. die abzureichernden Bestandteile entfernt. The invention relates to a method for the selective enrichment or depletion of volatile constituents of a fluid mixture with a plurality of constituents, in which the fluid mixture flows past on one side of a membrane which is permeable to the constituents to be enriched or depleted and further constituents, and in which a fluid stream flows on the other side of the membrane, which contains the components to be enriched or removes the components to be depleted.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus dem Artikel «Pervaporation: Ein neues Membrantrennverfahren und sein Anwendungspotential in der Bio- und Lebensmitteltechnologie», erschienen in den wissenschaftlichen Publikationen des Verbandes der Lebensmitteltechnologen e.V., 1987, Seite 107 bis 119 bekannt. Auf diesen Artikel wird im übrigen zur Erläuterung aller hier nicht näher erläuterten Begriffe ausdrücklich Bezug genommen. Such a process is known, for example, from the article "Pervaporation: A New Membrane Separation Process and Its Potential for Use in Bio- and Food Technology", published in the scientific publications of the Association of Food Technologists, 1987, pages 107 to 119. Reference is expressly made to this article for the explanation of all terms that are not explained in more detail here.

Das selektive Entfernen einer oder mehrerer Komponenten aus Vielkomponentengemischen ist ein Trennproblem, das sich in der Medizin-, Bio-. Lebensmittel- und Umwelttechnik in einer grossen Variationsbreite stellt. Die bekannten Trennverfah-ren und insbesondere die Membran-Trennverfah-ren selektieren die einzelnen Komponenten eines Mehrkomponentengemisches nach bestimmten physikalischen oder chemischen Eigenschaften, wie Dampfdruck, Partikelgrösse oder Löslichkeit. Dabei stellt sich häufig das Problem, dass die verwendeten Membranen ähnliche Selektivitäten für eine bestimmte Gruppe von Komponenten und damit keine scharfe Selektivität für bestimmte Komponenten haben. Dieses Problem verschärft sich insbesondere dann, wenn bei einem Trennvorgang gleichartige Komponenten teils zurückgehalten, teils ausgetragen werden sollen. Die Probleme treten sinngemäss auch auf, wenn Substanzen in einem Fluid angereichert werden sollen. The selective removal of one or more components from multi-component mixtures is a separation problem that can be found in the medical, bio. Food and environmental technology in a wide range. The known separation processes and in particular the membrane separation processes select the individual components of a multi-component mixture according to certain physical or chemical properties, such as vapor pressure, particle size or solubility. The problem often arises that the membranes used have similar selectivities for a certain group of components and therefore do not have a sharp selectivity for certain components. This problem is exacerbated in particular when, during a separation process, components of the same type are to be partly retained or partly removed. The problems also occur analogously when substances are to be enriched in a fluid.

Ein Beispiel hierfür ist der Alkoholentzug CO2-haltiger Getränke, wie beispielsweise der Alkoholentzug bei Bier oder Sekt: Das klassische Verfahren zur Entalkoholisierung wässriger Lösungen ist die Destillation (CH-PS 44 090). Sollen die Lösungen während der Entalkoholisierung auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, so wird gemäss dem Stand der Technik ein Vakuum-Destillations-Verfahren verwendet. Hierbei stellt sich das Problem, dass bei der Vakuum-Destillation der wässri-gen Lösung sowohl CO2 als auch (unerwünschter Weise) eine Vielzahl flüchtiger Aromakomponenten entfernt werden. Zwar ist es möglich, CO2 nach dem Alkoholentzug in einem weiteren Verfahrensschritt wieder zuzumischen, die Zugabe der flüchtigen Aromakomponenten ist jedoch in der Regel nicht möglich, so dass der Geschmack des alkoholreduzierten Bieres oder Sektes leidet. An example of this is the alcohol withdrawal from CO2-containing drinks, such as the alcohol withdrawal from beer or sparkling wine: the classic method for dealcoholization of aqueous solutions is distillation (CH-PS 44 090). If the solutions are to be kept at a low temperature during dealcoholization, a vacuum distillation process is used according to the prior art. The problem here is that vacuum distillation of the aqueous solution removes both CO2 and (undesirably) a large number of volatile aroma components. Although it is possible to add CO2 again after the alcohol has been removed in a further process step, the addition of the volatile aroma components is generally not possible, so that the taste of the reduced-alcohol beer or sparkling wine suffers.

Auch bei Verwendung des Membran-Trennver-fahrens «Dialyse» werden unerwünschter Weise wichtige und vor allem auch nicht flüchtige Komponenten entfernt. Diesem Problem kann nur durch aufwendiges Vorlegen von bereits entalkoholisiertem Getränk als Dialysierflüssigkeit begegnet werden. Important and above all non-volatile components are also undesirably removed when using the membrane dialysis method «Dialysis». This problem can only be countered by elaborately presenting already dealcoholized beverage as a dialysis fluid.

Das in der DE-OS 2 336 310 zur Herstellung von alkoholreduziertem Bier vorgeschlagene Membran-Trennverfahren «Umkehrosmose» ist nur beschränkt selektiv für Ethanol und weist ein nur geringes Rückhaltevermögen für Aromakomponenten auf. The membrane separation process “reverse osmosis” proposed in DE-OS 2 336 310 for the production of reduced-alcohol beer is only selectively selective for ethanol and has only a low retention capacity for aroma components.

Die Anwendung des Membran-Trennverfahrens Pervaporation bei der Alkoholreduzierung von Getränken verspricht zwar hohe Selektivitäten gegen Wasser und höhermolekulare Aromakomponenten, wird aber immer aufgrund der hohen Gaspermeabilität der bekannten Lösungs-Diffusionsmembranen bei herkömmlicher Verfahrensführung CO2 mitent-fernen. The use of the membrane separation process pervaporation in the alcohol reduction of beverages promises high selectivities against water and higher molecular aroma components, but due to the high gas permeability of the known solution diffusion membranes, CO2 is also removed with conventional process control.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur selektiven An- oder Abreicherung flüchtiger Bestandteile eines Fluidgemisches mit einer Mehrzahl von Bestandteilen anzugeben, mit dem selektiv einzelne Komponenten entfernt werden können, ohne dass andere Komponenten mit für die Trennung ähnlichen relevanten Eigenschaften aus dem Fluidgemisch abgereichert würden. The invention is based on the object of specifying a method for the selective enrichment or depletion of volatile constituents of a fluid mixture with a plurality of constituents, with which individual components can be selectively removed without depleting other components with properties relevant for the separation from the fluid mixture would.

Eine erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. An inventive solution to this problem is specified in claim 1. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Überraschenderweise gelingt eine Lösung der er-findungsgemässen Aufgabe dadurch, dass von der sogenannten Spülfluid-Membran-Trennung ausgegangen wird. Bei der Spülfluid-Membran-Trennung, zu der auf den Artikel «Die Entwicklung von Lösungsmittel-selektiven Membranen und ihre Anwendung für die Gastrennung und Pervaporation» im Chem.-Ing.-Tech. 60 (8) (1988) 590 verwiesen wird, strömt auf der Rückseite der Membran ein Fluidstrom entlang, der die durch die Membran hindurchgetretenen Dampfmoleküle aufnimmt und konvektiv von der Membranrückseite entfernt. Bei genügender Spülgeschwindigkeit lassen sich Selektivitäten erreichen, die an Vakuum-Pervaporationswerte heranreichen. Surprisingly, a solution to the object of the invention is achieved by starting with the so-called rinsing fluid-membrane separation. In the purge fluid-membrane separation, referring to the article "The development of solvent-selective membranes and their application for gas separation and pervaporation" in Chem.-Ing.-Tech. 60 (8) (1988) 590, a fluid stream flows along the back of the membrane, which picks up the vapor molecules that have passed through the membrane and removes them convectively from the back of the membrane. With a sufficient rinsing speed, selectivities can be achieved which are close to vacuum pervaporation values.

Erfindungsgemäss enthält der Fluidstrom, der an der Rückseite der Membran entlangströmt, die weiteren Bestandteile des Fluidgemisches, deren Menge in dem Fluidgemisch nicht geändert werden soll, in einer derartigen Konzentration, dass die Permea-tion dieser Bestandteile in beiden Richtungen durch die Membran in etwa gleich ist. Hierdurch wird die Triebkraft zur Membran-Permeation bei entsprechender Einstellung der Konzentration auf der Membranrückseite auf Null gebracht. Damit ist es möglich, ausgesuchte Komponenten eines Mehrkomponentengemisches bei gleichzeitiger vollständiger Rückhaltung anderer und chemisch ähnlicher Komponenten zu entfernen. Diese Rückhaltung geschieht wie bereits ausgeführt - durch das selektive Unterdrücken der Fugazitätsdifferenzen für die rückzuhaltenden Komponenten. Anders ausgedrückt, wird bei Komponenten, die nicht schon von der Membran zurückgehalten werden, selektiv die Triebkraft für die Permeation durch die Membran auf Null gebracht. Ohne Triebkraft findet aber kein Nettotransport aus dem Fluidgemisch statt, da According to the invention, the fluid stream which flows along the back of the membrane contains the further constituents of the fluid mixture, the amount of which is not to be changed in the fluid mixture, in such a concentration that the permeation of these constituents in both directions through the membrane is approximately the same is. As a result, the driving force for membrane permeation is brought to zero with a corresponding adjustment of the concentration on the back of the membrane. This makes it possible to remove selected components of a multicomponent mixture while at the same time completely retaining other and chemically similar components. As previously stated, this restraint is achieved by selectively suppressing the differences in the joint capacities for the components to be retained. In other words, for components that are not already retained by the membrane, the driving force for permeation through the membrane is selectively brought to zero. Without driving force, however, there is no net transport from the fluid mixture, because

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durch die Erhöhung der Fugazität einzelner Komponenten der Aufnehmerphase über ihre Fugazität im Ausgangsgemisch Triebkräfte in entgegengesetzte Richtungen erzeugt werden. by increasing the fugacity of individual components of the transducer phase, their fugacity in the starting mixture generates driving forces in opposite directions.

Das erfindungsgemässe Verfahren hat darüberhinaus den Vorteil, dass mindestens zwei Selektivitäts-Mechanismen simultan vorliegen, nämlich einmal die Membranselektivität und zum anderen die Triebkraftselektivität. Tritt zusätzlich zur Permeati-on noch ein Phasenübergang flüssig/gasförmig auf, so tritt dessen Selektivität zu den genannten Selek-tivitäts-Mechanismen hinzu. Hierdurch können qualitativ bessere Stofftrennungen erfolgen, bei denen in der Regel Nachbehandlungs-Schritte und Energie eingespart werden. The method according to the invention also has the advantage that at least two selectivity mechanisms are present simultaneously, namely the membrane selectivity and the driving force selectivity. If, in addition to permeation, there is a liquid / gaseous phase transition, its selectivity is added to the selectivity mechanisms mentioned. In this way, qualitatively better material separations can take place, which generally save post-treatment steps and energy.

Deshalb ist es von Vorteil, wenn gemäss Anspruch 2 der Fluidstrom, der die Aufnehmerphase bildet, ein Gasstrom ist. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die gasförmigen Bestandteile, für die die Membran permeabel ist, und deren Konzentration in dem Fluidstrom nicht geändert werden soll, den Fluidstrom bilden (Anspruch 3). Verwendet man nämlich als Spülgas diejenige Gassorte oder Gasmischung, die in der Flüssigkeit zurückgehalten werden soll, so wird die Triebkraft zur Membran-permeation verringert und bei adäquater Einstellung des Spülgasdruckes gänzlich auf Null gebracht. It is therefore advantageous if, according to claim 2, the fluid stream that forms the transducer phase is a gas stream. It is particularly advantageous if the gaseous components for which the membrane is permeable and whose concentration in the fluid stream is not to be changed form the fluid stream (claim 3). If the gas type or gas mixture to be retained in the liquid is used as the purge gas, the driving force for membrane permeation is reduced and, if the purge gas pressure is adequately set, is brought to zero entirely.

Hierbei ist zu beachten, dass das erfindungsgemässe Verfahren mit Gas als Aufnehmerphase in Art eines «Membranstrippers» arbeitet, so dass alle Anwendungen, die mittels «Strippern» (Entfernung von gelösten Dämpfen und Gasen in Flüssigkeiten durch Einblasen von Gasen) ausgeführt werden können, auch mit dem erfindungsgemässen Verfahren ausgeführt werden können. Ein Beispiel hierfür ist die Entfernung von Fluorkohlenwasserstoffen (FCW) aus Abwasser. It should be noted here that the method according to the invention works with gas as a receiver phase in the manner of a "membrane stripper", so that all applications which can be carried out by means of "strippers" (removal of dissolved vapors and gases in liquids by blowing in gases) also can be carried out with the inventive method. An example of this is the removal of fluorocarbons (FCW) from waste water.

Wie im Anspruch 4 angegeben, kann auch dann, wenn die Substanzen, deren Austrag aus dem Fluidgemisch verhindert werden soll, in dem Fluidgemisch in flüssiger Phase vorliegen, mit einem Gasstrom als Aufnehmerphase gearbeitet werden: In diesem Falle werden die Substanzen, die durch die Membran nicht zurückgehalten werden, deren Austrag aber verhindert werden soll, dem Gasstrom dampfförmig beigemischt. As stated in claim 4, even if the substances whose discharge from the fluid mixture are to be prevented are present in the fluid mixture in the liquid phase, a gas stream can be used as the receiver phase: in this case, the substances which pass through the membrane are not retained, the discharge of which is to be prevented, however, admixed in vapor form with the gas stream.

Im Anspruch 5 ist gekennzeichnet, dass der Gasstrom zur blasenfreien Begasung des Fluidgemisches entsprechende Gasbestandteile enthält: Setzt man das Spülgas unter einen Druck, der die Fugazität dieses Gases in der Flüssigkeit übersteigt, so erhält man einen Permanentgastransport in die Flüssigkeit bei gleichzeitigem Austrag derjenigen Dämpfe, deren Permeation die Membran zu-lässt. In claim 5, it is characterized in that the gas stream for the gas-free gassing of the fluid mixture contains corresponding gas components: If the purge gas is pressurized to exceed the fugacity of this gas in the liquid, permanent gas transport into the liquid is obtained while at the same time discharging those vapors, whose permeation allows the membrane.

Damit kann beispielsweise bei Verwendung von wasserselektiven Membranen eine Aufkonzentrierung von Getränken oder ähnlichen Lösungen unter Gaszufuhr erfolgen. Bei Unterdrückung des Flüssigkeitstransportes durch die Membran wird ein blasenfreies Begasen von Flüssigkeiten ermöglicht. Auf diese Weise lässt sich effizient eine Karbonisierung beliebiger Flüssigkeiten durchführen. Auch ein Gasaustausch, beispielsweise CO2 gegen O2 For example, when using water-selective membranes, beverages or similar solutions can be concentrated with the addition of gas. If liquid transport is suppressed by the membrane, bubble-free fumigation of liquids is made possible. In this way, any liquids can be carbonated efficiently. Also a gas exchange, for example CO2 for O2

kann mittels des erfindungsgemässen Verfahrens kontrolliert und definiert durchgeführt werden. can be carried out in a controlled and defined manner by means of the method according to the invention.

Selbstverständlich ist aber auch gemäss Anspruch 6 eine Begasung unter gleichzeitigem Flüssigkeitsaustausch in Gegenrichtung möglich. Of course, fumigation with simultaneous liquid exchange in the opposite direction is also possible.

In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn sowohl das Fluidgemisch auf der einen Membranseite als auch der Fluidstrom und insbesondere der Gasstrom, der die Aufnehmerphase bildet, auf der anderen Membranseite und Überdruck an der Membran vorbeiströmen (Anspruch 7). In any case, it is advantageous if both the fluid mixture on one side of the membrane and the fluid stream and in particular the gas stream which forms the transducer phase flow past the membrane on the other side of the membrane and excess pressure (claim 7).

Die Membran kann im Prinzip in beliebiger Weise ausgebildet und beispielsweise eine Porenmembran sein. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Lösungs-Diffusionsmembranen (Anspruch 8) oder von Komposit-Membranen, die insbesondere aus einer Lösungs-Diffusionsmembran mit einer porösen Unterstruktur bestehen kann (Anspruch 9). Bei der Spülgas-Pervaporation über Kompositmembranen tritt durch das Vorhandensein von Permanentgas in der porösen Unterstruktur ein weiterer diffusiver Selektivitätseffekt auf, der insbesondere nach Molekülgrösse selektiert. Dieser Effekt hat zur Folge, dass grössere organische Moleküle (>C3) einen weiteren Permeationswi-derstand erfahren und deshalb besser zurückgehalten werden. In principle, the membrane can be designed in any way and can be, for example, a pore membrane. However, it is particularly preferred to use solution diffusion membranes (claim 8) or composite membranes, which in particular can consist of a solution diffusion membrane with a porous substructure (claim 9). In purging gas pervaporation over composite membranes, the presence of permanent gas in the porous substructure results in a further diffusive selectivity effect, which selects in particular according to the size of the molecules. The effect of this is that larger organic molecules (> C3) experience further permeation resistance and are therefore better retained.

Die vorstehend für die Pervaporation beschriebenen Vorgänge gelten analog für andere Membrantrennprozesse, wie Gastrennung oder Membrandestillation. The processes described above for pervaporation apply analogously to other membrane separation processes, such as gas separation or membrane distillation.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens die Entalkoholisierung von Getränken betrifft. The invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment which relates to dealcoholization of beverages without restricting the general inventive concept.

Die Entalkoholisierung von Getränken erfordert ein Trennverfahren, das im Idealfall ausschliesslich selektiert für Ethanol ist. Die Trennverfahren gemäss dem Stand der Technik weisen nur eine beschränkte Ethanolselektivität gegen Wasser auf. Die besten Selektivitäten werden bei Pervaporati-ons-Trennverfahren erreicht, bei dem je nach Membrantyp Anreicherungen bis zum Faktor 12 und grösser bei einem Ethanolgehalt von 5 Gew.-% erreicht werden. Hierbei ist zu beachten, dass hohe Anreicherungsfaktoren wenig Wasserverlust während der Entalkoholisierung bedeuten. Dagegen beträgt bei der Vakuumverdampfung der maximale Anreicherungsgrad etwa 7. The dealcoholization of beverages requires a separation process that is ideally selected exclusively for ethanol. The separation processes according to the prior art have only a limited ethanol selectivity against water. The best selectivities are achieved with pervaporation separation processes, in which, depending on the membrane type, enrichments up to a factor of 12 and greater are achieved with an ethanol content of 5% by weight. It should be noted that high enrichment factors mean little water loss during dealcoholization. In contrast, the maximum degree of enrichment in vacuum evaporation is about 7.

Alle bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie gleichzeitig in hohem Masse selektiv für CO2 sind. Der simultane Austrag von CO2 während der Entalkoholisierung ist generell unerwünscht. Im Falle von Sekt ist er gemäss der einschlägigen Gesetzgebung in der Bundesrepublik Deutschland sogar untersagt. However, all known processes have the disadvantage that they are simultaneously highly selective for CO2. The simultaneous discharge of CO2 during dealcoholization is generally undesirable. In the case of sparkling wine, it is even prohibited under the relevant legislation in the Federal Republic of Germany.

Ein zur Entalkoholisierung von Sekt zulässiges Verfahren muss also das CO2 in der Flüssigkeit halten. Bei der Entalkoholisierung von Bier, die bei hohen Durchsätzen bereits grosstechnisch durchgeführt wird, können andererseits erhebliche Zu-satzkosten eingespart werden, wenn das CO2 nicht zunächst entfernt wird und anschliessend wieder zudosiert werden muss. Ähnliche Probleme treten A process permissible for dealcoholization of sparkling wine must therefore keep the CO2 in the liquid. On the other hand, the dealcoholization of beer, which is already carried out on an industrial scale at high throughputs, can save considerable additional costs if the CO2 is not first removed and then has to be added again. Similar problems occur

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bei flüchtigen Aromastoffen auf, wie sie in den vorgenannten Flüssigkeiten typischerweise enthalten sind. in the case of volatile flavors, as are typically contained in the aforementioned liquids.

Erfindungsgemäss wird deshalb zur gegen Wasser selektiven Entfernung von Ethanol beispielsweise eine geeignete Lösungs-Diffusionsmembran verwendet. Dieser Membrantyp, der insbesondere als Kompositmembran bestehend aus einer Lösungs-Diffusionsmembran, und einer porösen Struktur, ausgeführt sein kann, kann unter anderem aus verschiedenen trennaktiven Polymeren hergestellt werden. Die selektivsten, derzeit bekannten Polymere sind PTMSP mit einem Anreicherungsfaktor von 15 bei 5 Gew.-% Ethanol in der Lösung, sowie Kopolymere mit PPO und PDMS (Polydi-methylsiloxan), die Anreicherungsfaktoren bis zu 20 aufweisen. Diese Membrantypen erlauben eine Ethanolanreicherung, die wesentlich über der durch Vakuumverdampfung erreichbaren liegt. Hierdurch wird weniger Lösungsmittel (Wasser) unnötig über die Membran abtransportiert. Erfindungsgemäss weist die aufnehmende Phase CO2 sowie gegebenenfalls Wasser auf. Hierdurch wird die Triebkraft bei der Membranpermeation für CO2 verringert und bei adäquater Einstellung des Spülgasdruckes gänzlich auf Null gebracht. Damit ist eine Entalkoholisierung von C02-haltigen Getränken möglich, ohne dass ein CC>2-Verlust auftritt. According to the invention, therefore, for example, a suitable solution diffusion membrane is used for the selective removal of ethanol against water. This type of membrane, which can be designed in particular as a composite membrane consisting of a solution diffusion membrane and a porous structure, can be produced, inter alia, from various separating-active polymers. The most selective, currently known polymers are PTMSP with an enrichment factor of 15 at 5% by weight ethanol in the solution, as well as copolymers with PPO and PDMS (polydimethylsiloxane), which have up to 20 enrichment factors. These membrane types allow an ethanol enrichment that is significantly higher than that which can be achieved by vacuum evaporation. As a result, less solvent (water) is unnecessarily removed via the membrane. According to the invention, the receiving phase has CO2 and optionally water. This reduces the driving force for membrane permeation for CO2 and, if the purge gas pressure is adequately set, is brought to zero entirely. This makes it possible to dealcoholize beverages containing CO 2 without loss of CC> 2.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur zur Entalkoholisierung von C02-haltigen Getränken mittels Pervaporation verwendbar: In der Bio-Technik sind beispielsweise Oxygenierungen von Fermentationsbrühen sicher und ohne Folgeprobleme ausführbar. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dabei insbesondere dann von Vorteil, wenn gleichzeitig noch dampfförmige Substanzen aus der Fermentationsbrühe ausgetragen werden sollen. Weiterhin können anstelle von Pervaporations-Vorgängen auch andere Membrantrennprozesse, wie Gastrennung oder Membrandestillation verwendet werden. Da ein Aufbau einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Vorrichtung aufgrund der vorstehenden Beschreibung jederzeit möglich ist, wird auf die Beschreibung einer Vorrichtung verzichtet. Of course, the method according to the invention can not only be used for dealcoholization of CO 2 -containing beverages by means of pervaporation: in bio-technology, for example, oxygenation of fermentation broths can be carried out safely and without subsequent problems. The method according to the invention is particularly advantageous when vaporous substances are to be discharged from the fermentation broth at the same time. Furthermore, other membrane separation processes, such as gas separation or membrane distillation, can also be used instead of pervaporation processes. Since a device suitable for carrying out the method according to the invention can be constructed at any time on the basis of the above description, the description of a device is dispensed with.

Claims

1. A method for the selective enrichment or depletion of volatile constituents of a fluid mixture with a plurality of constituents, in which the fluid mixture flows past on one side of a membrane, which is permeable to the constituents to be enriched or depleted and further constituents, and in the on the other side of the membrane flows a fluid stream which contains the components to be enriched or removes the components to be depleted, characterized in that the fluid stream contains the further components of the fluid mixture, the amount of which should not be changed in the fluid mixture, in such a concentration that the permeation of these components through the membrane is approximately the same in both directions.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fluid stream is a gas stream.

3. The method according to claim 2, characterized in that the gaseous components for which the membrane is permeable and whose concentration in the fluid mixture should not be changed form the fluid flow.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the gas stream contains vaporous substances, the discharge of which is to be prevented from the fluid mixture, and which are not retained by the membrane.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the gas flow for bubble-free gassing of the fluid mixture contains corresponding gas components.

6. The method according to claim 5, characterized in that the gassing takes place with simultaneous liquid discharge in the opposite direction.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that both the fluid mixture on one side of the membrane and the fluid flow on the other side of the membrane flow past the membrane under excess pressure.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the membrane is a solution diffusion membrane.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the membrane is a composite membrane.

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