Gruppe for separasjons- og miljøteknikk, IKP Faglærere og veiledere: Tom-Nils Nilsen May-Britt Hägg Jens-P Andreassen Norvald Nesse D. Malthe-Sørenssen Phd og postdoc/forskere, medveiledere:

Separasjon og miljøteknikk Vi utvinner, renser og fremstiller nye produkter og rydder opp ved å - rense gasser - rense vann - felle ut forurensninger Vårt fokus er derfor på: miljøvennlig og fornybar energi (CO2-fjerning, H2, bioenergi og saltkraft materialer; (nanostrukturerte membraner for gass og væske) Krystallisasjon og partikkeldesign; (optimalisering av farmasøytiske produkter, kontrollert utfelling av salter i olje- og gassindustri, og som fremstillingsmetode for avanserte materialer )

Fordypningstemaer TKP13 Gassrensing (Hägg/Svendsen) Gassrensing ved absorpsjon med bl.a - diffusjon og masseoverføring - likevekter i gass-væskesystemer - kjemisk kinetikk - CO2 , SO2 , H2S , organiske forurensninger (VOC) - litt om gassrensing med membraner - internasjonale avtaler & lovverk TKP14 Membranseparasjon og adsorpsjon (Hägg) - membranmaterialer, struktur og egenskaper - transport i porøse og kompakte membraner - membranprosesser i gass- og væskefase - dimensjonering av membrananlegg. - overflatekrefter og mikroporøse materialer er også viktig i adsorpsjonsprosesser som har mange felles mekanismer med membranseparasjon. TKP15 Krystallisasjon og partikkeldesign (Andreassen/Malthe-Sørenssen) - generell teori for utfelling og krystallisasjon fra væskefase - termodyanmikk og kinetikk for nukleering og vekst av krystaller - krystallform, gitterstruktur, størrelsesfordeling - utforming og dimensjonering av industrielle krystallisatorer

KRYSTALLISASJON Førsteamanuensis Jens-Petter Andreassen Professor II Dick Malthe-Sørenssen 2 PhD –studenter 1 postdoc Krystallisasjon for produktutvikling, rensing- og separasjon – med fokus på krystallkvalitet, separasjon av krystaller fra væskefase, renheten og egenskapene til det tørre produktet Prosjektoppgave 1: Faststoff-væskeseparasjon ved ulike krystallisasjonsbetingelser for et røntgenkontrastmiddel som produseres ved GE HealthCare (reservert Rita Heskestad) Prosjektoppgave 2: Krystallisasjon av antibiotika, i samarbeid med Alpharma AS Prosjektoppgave 3: ”Chilled Ammonia” er en av to CO2 -innfangingsteknikker for demonstrasjonsanleggene på Mongstad. CO2 reagerer med ammoniakk og danner krystaller av ammoniumbikarbonat som senere spaltes for å frigjøre ren høykonsentrert CO2-gass. Krystaller av røntgenkontrastmiddel

Etylenglykol (MEG-LOOP) for gasshydratinhibering Når krystallisasjon er uønsket: Kontrollere utfelling ved olje- og gassprosessering Studier av kinetikk for nukleering og vekst av faste partikler. Etylenglykol (MEG-LOOP) for gasshydratinhibering Injeksjon av MEG påvirker utfelling av salt i injeksjonspunktet Eller i utstyr på land

Scaling og utfelling – hvor raskt vokser krystaller av ulike typer, hvor og med hvilken hastighet dannes partiklene? Prosjektoppgave 4: Vekstkinetikk for kalsiumkarbonat i olje- og gassproduksjon Oppgaven er reservert for Vaseeharan Sivanesan. Se også oppgaveforslag i samarbeid med Wilhelm Glomm / kolloid og polymer (Ugelstadlaben). Fremstilling av gull/sølv nanopartikler og drug-release av paracetamol. Ulike krystallpolymorfe av kalsiumkarbonat

MEMBRANTEKNIKK Professor May-Britt Hägg Forsker Tom-Nils Nilsen Gasseparasjon - hulfibermodul, (Fig.:Air Products) Rensing av vann fra oljebrønner eller i bioraffinering Prinsipp for membranseparasjon, (Fig.:Borsig) Professor May-Britt Hägg renser gasser og utvikler nye membranmaterialer og -prosesser sammen med 5 forskere, 5 Ph.D. studenter i prosjekter med EU, NFR, Statoil, Alstom, SINTEF o.a. Se www.ntnu.no/kjempros/separation/MEMFO Forsker Tom-Nils Nilsen renser vann, utvinner produkter og utvikler”saltkraft”-teknologi sammen med 1 Ph.D. student samt Statkraft og SINTEF

Membranforskning i MEMFO May-Britt Hägg; forskningsgruppe: 10 personer Fokus for forskningen er: MATERIALUTVIKLING & TRANSPORTPROSESSER gjennom MEMBRANENE Rensing av drivhusgasser (CO2, VOC, SF6..) og oppgradering naturgass 2 Fornybar energi (H2, oppgradering av biogass) Rensing av aggressive gasser (Cl2, HCl, SO2…) Simulering av miljøvennlige membranprosesser for energioptimalisering Nytt område: membraner i bioprosesser (biodiesel, bioethanol) Membran hulfiberspinning Skjematisk figur som viser prinsippet for en CO2-selektiv hulfiber membran. anvendt for å fjerne CO2 fra CO2/H2 blandinger,. CO2 + H2

Membranprosesser i væskefase (Tom-Nils Nilsen) Prosjekteksempel: Membranprosesser i væskefase (Tom-Nils Nilsen) Saltkraft ved “trykkretardert osmose” Two of the most pronounced challenges internationally are the demand for clean water and clean energy. Membrane processes are held as very sustainable methods to achieve this. In a rather large international project sponsored by Statkraft, NTNU and SINTEF

separasjonsgruppa har vi også stort internasjonalt nettverk EU; ULCOS (Ultra Low CO2 Steelmaking) EU 6th FW; ENGAS (The Environmental Gas Management) EU - 6th FW; NATURALHY (Natural gas & Hydrogen) EU- 6th FW; NanoGloWa Nanomaterials against Global Warming)

Fordypningsprosjekter høsten 2008 CO2 capture with membranes: “Outside” coating hollow fibers and module design CO2 capture with membranes: “Inside” coating hollow fibers and module design Preparation and characterisation of carbon membranes Preparation, testing and analysis of osmotic membranes (TFC)