Trennleistungen

Trennleistungen bezeichnet die Leistungsfähigkeit eines Verfahrens oder einer Einheit zur Auftrennung eines Stoffgemischs in seine einzelnen Bestandteile. Der Begriff ist allgemeingültig und wird in verschiedenen Trennverfahren verwendet. Wesentliche Aspekte sind die Selektivität (Wie gut ein Bestandteil gegenüber einem anderen bevorzugt wird), die Effizienz der Trennung (z. B. Reinheit, Ausbeute oder Anzahl theoretischer Stufen) sowie notwendige Betriebsgrößen wie Fluss, Druck oder Temperatur.

In verschiedenen Technologien lassen sich typische Kenngrößen unterscheiden. Bei der Destillation bzw. Rectifikation spielen relative Verdampfungswärmen bzw. Relative Volatilität, Trennfaktor sowie die Columneneffizienz (N, theoretische Stufen) eine Rolle. In der Chromatographie bestimmen Retentionsfaktor, Selektivität, Effizienz (N) und Auflösung (Rs) die Trennleistung, wobei eine Grundtrennung der Peaks angestrebt wird. Membrantrennung bewertet Trennleistung durch Ausflussrate (Durchsatz oder Flux), Verweigerungsgrad (Rejektion) und Selektivität der Membran, häufig auch Fouling-Resistenz. Weitere Verfahren wie Kristallisation oder Filtration bewerten Trennleistung anhand von Reinheit, Ausbeute und Trenngrad.

Faktoren, die die Trennleistung beeinflussen, sind physikalische Eigenschaften der Stoffe (Siedepunkt, Molekülgröße, Diffusionskoeffizient), Prozessbedingungen (Temperatur, Druck, Fluss), Mischungscharakteristika (Azeotrope, Wirtseffekte) sowie die Auslegung von Anlagen (Räumen, Katalysatoren, Membranzusätze). In der Praxis wird die Trennleistung oft durch definierte Ziele wie gewünschte Reinheit, maximale Ausbeute oder bestimmte Trenngrade bewertet, unterstützt durch Labor- und Pilotversuche sowie Prozesssimulationen.