Bei der Fertigung von keramischen Erzeugnissen werden Additive auf der Basis von Polysachariden eingesetzt. Diese reichern sich im Prozesswasserkreislauf an und führen bereits nach kurzer Zeit zu einer Verblockung der Umkehrosmosemembranen, die zur Entionisierung des Prozesswassers eingesetzt werden. Dadurch entstehen erhebliche Kosten für den Austausch von unbrauchbaren Umkehrosmosemembranen.
Um deren Standzeit zu erhöhen wurde ein zweistufiges Verfahren angewandt, bei dem in der 1. Stufe das Additiv an einer DTE Kompositkatalysatorpackung in Gegenwart von Wasserstoffperoxid oxidiert wird und anschließend in der zweiten Stufe eine Entionisierung des Prozesswassers durch Umkehrosmose erfolgt. Das Ziel bestand darin, das hauptsächlich aus Polysachariden bestehende Additiv durch oxidative Kettenspaltung in oligomere bzw. monomere Zuckerderivate zu überführen, die den Prozess der Umkehrosmose nicht mehr stören.
Während bisher eine saure Hydrolyse bei 90 °C favorisiert wurde, zeichnet sich die angewandte Technologie dadurch aus, dass wässrige Modellösungen und reales Prozesswasser bei einer Temperatur von 60°C unter Verwendung einer DTE Kompositkatalysatorpackung mit vollmetallischen Katalysatoren in Gegenwart von H2O2 behandelt wird.
Die analytische Charakterisierung des Additivs erfolgte durch Gaschromatographie – Massenspektrometrie - Kopplung (GC-MS). Um Störungen im Fertigungsprozess auszuschließen wurden die Vorgänge welche zu einer Verblockung der Umkehrosmosemembranen führen im Technikumsmaßstab simuliert.
Vorteile der heterogen katalytischen Oxidation an DTE Kompositkatalysatorelementen sind hierbei:
- Durch den Einsatz von DTE Kompositkatalysatorpackungen konnte die Membranstandzeit um den Faktor 7 bis 10 erhöht werden.
- Eine anschließende Neutralisation ist nicht erforderlich.
- Die organischen Bestandteile des Additivs werden nicht nur katalytisch gespalten sondern auch schrittweise bis zu den Mineralisierungsprodukten abgebaut.
- Dem Prozesswasser wird lediglich H2O2 zugegeben.
- Die katalytisch aktiven Schichten sind sofort austauschbar, wenn deren katalytische Aktivität nicht mehr gegeben ist.
- Die Strömungsgleichrichter sind wieder verwendbar.