DE102009024801A1 - Mikrofluidische Trennvorrichtung für Flüssigkeitsgemische - Google Patents

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
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    • B01D3/42Regulation; Control

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mikrofluidische Trennvorrichtung für Flüssigkeitsgemische (31) mit unterschiedlichem Siedepunkt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem Trennkanal (11) für das Flüssigkeitsgemisch ein Kopf (17) und ein Sumpf (14) ausgebildet sind und über die gesamte Länge des Trennkanals thermisch leitend eine Temperiereinrichtung, bestehend aus bevorzugt einzeln ansteuerbaren Temperierelementen (34) vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, mit der Trennvorrichtung eine Rektifikation des Flüssigkeitsgemisches vorzunehmen, wobei einzelne Fraktionen des Flüssigkeitsgemisches (31) durch die Auslässe (33) entnommen werden können. Dies erlaubt einen kontinuierlichen Betrieb der Trennvorrichtung bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad der Trennung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mikrofluidische Trennvorrichtung für Flüssigkeitsgemische aus Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Siedepunkt. Diese weist einen Einlass für das Flüssigkeitsgemisch und Auslässe für die abgetrennten Substanzen auf, die durch ein Kanalsystem verbunden sind. Außerdem ist eine Temperiereinrichtung an der Trennvorrichtung vorgesehen, die thermisch leitend mit dem Kanalsystem verbunden ist.
  • Eine mikrofluidische Trenneinrichtung der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise aus dem Abstract zur JP 2007-136280 A bekannt. Diese Trennvorrichtung arbeitet nach dem Prinzip der Destillation. Sie weist einen Einlass für das Flüssigkeitsgemisch auf, welches in einem länglichen Kanal derart getrennt wird, dass die leichter flüchtige Substanz durch Erhitzung des Flüssigkeitsgemisches verdampft wird. Diese kann anschließend aus einem dafür vorgesehenen Ausgang der Trennvorrichtung entnommen worden, während die schwerer flüchtige Flüssigkeit im System verbleibt und durch einen anderen Auslass entnommen werden kann. Die mikrofluidische Trennvorrichtung ist durch ein geschichtetes Bauteil aus mehreren Lagen hergestellt.
  • Ein anderes Verfahren zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen ist in der US 5,441,719 beschrieben. Dieses als Rektifikation bezeichnete Verfahren kann im Unterschied zur Destillation kontinuierlich betrieben werden, wobei der Trenneffekt für die in dem Flüssigkeitsgemisch enthaltenden Komponenten im Vergleich zur Destillation um ein Vielfaches höher ist. Hierbei ist es erforderlich, die Kontaktfläche zwischen Dampf- und Flüssigphase durch geeignete Einbauten wie Glockenböden, Packungen oder andere Füllkörper in einem Trennkanal in geeigneter Weise zu erhöhen. Diese Einbauten stehen als Strömungshindernisse in der so gebildeten Rektifikationskolonne und verbessern hierdurch die Abscheidung der einzelnen Komponenten des Flüssigkeitsgemisches. Zumindest eine leichter flüchtige Komponente des Flüssigkeitsgemisches sammelt sich dann am oberen als Kopf bezeichneten Ende des Trennkanals und eine schwerer flüchtige Komponente am unteren als Sumpf bezeichneten Ende des Trennkanals.
  • In der Mikrotechnik ist es gemäß der DE 101 62 801 A1 bekannt, dass bei Reaktionen zwischen Gasen und Flüssigkeiten in dem Mikroreaktor ebenfalls bauliche Maßnahmen zur Erhöhung der Grenzfläche vorgenommen werden können.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine mikrofluidische Trennvorrichtung anzugeben, mit der eine Trennung von Flüssigkeitsgemischen vergleichsweise effizient, d. h. in vergleichsweise kurzer Zeit und mit vergleichsweise hohem Mengendurchsatz, ausgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit der eingangs angegebenen mikrofluidischen Trennvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kanalsystem einen Trennkanal aufweist, dessen einen Kopf und einen Sumpf zur Rektifikation bildende Endbereiche in Richtung der Schwerkraft gesehen auf unterschiedlichen Höhenniveaus liegen und dass die Temperiereinrichtung über die gesamte Länge des Trennkanals thermisch leitend mit diesem verbunden ist. Hierdurch werden erfindungsgemäß zwei Voraussetzungen erfüllt, damit der Trennkanal überhaupt einen Vorgang der Rektifikation erlauben kann. Damit der Trennkanal nämlich einen Kopf und einen Sumpf bilden kann, ist es notwendig, dass die Endbereiche auf verschiedenen Höhenniveaus liegen. Nur so kann sichergestellt werden, dass die leichter flüchti gen Substanzen des Flüssigkeitsgemisches sich in Richtung Kopf bewegen und dort ansammeln, während die schwerer flüchtigen Substanzen in den Sumpf fließen. Hierbei muss nämlich die Schwerkraft ausgenutzt werden. Eine weitere wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Anwendung des Rektifikationsverfahrens ist, dass sich Dampf und Flüssigkeit in dem gesamten Trennkanal möglichst nahe am thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Bei gewöhnlichen Rektifikationskolonnen (beispielsweise gemäß der US 5,441,719 ) wird dies durch die konstruktiven Bedingungen in der Rektifikationskolonne erreicht. Es wird eine geeignete Kolonnenoberfläche zusätzlich zur Kolonnenaußenwand zur Verfügung gestellt, wobei das System im Betrieb mit der Zeit das gewünschte Gleichgewicht erreicht und anschließend kontinuierlich betrieben werden kann. Allerdings herrschen in mikrofluidischen Kanalstrukturen andere Verhältnisse hinsichtlich des Oberfläche-Volumenverhältnisses des Kanals, so dass die Erreichung eines thermodynamischen Gleichgewichtes nur unter der Voraussetzung erreicht werden kann, dass der Trennkanal über die gesamte Länge gezielt temperiert wird, um das erforderliche Temperaturprofil im Trennkanal einzustellen. Daher muss die Temperiereinrichtung über die gesamte Länge des Trennkanals vorhanden sein, wobei diese so dimensioniert sein muss, dass das vorliegende Flüssigkeitsgemisch effektiv getrennt werden kann. Dies bedeutet, dass, wie bereits erläutert, das thermodynamische Gleichgewicht an der Grenzfläche zwischen der flüssigen und gasförmigen Phase innerhalb des gesamten Trennkanals zumindest weitgehend erhalten bleiben muss.
  • Sind die oben genannten Voraussetzungen erfüllt, kann mit der mikrofluidischen Trennvorrichtung vorteilhaft eine vergleichsweise effiziente Trennung der Komponenten des Flüssigkeitsgemisches erfolgen. Hierbei ist insbesondere eine kontinuierliche Betriebsweise der Trennvorrichtung möglich, wo durch der Mengendurchsatz der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Trennvorrichtung im Verhältnis zu deren Größe enorm gesteigert werden kann. Es können vorteilhaft auch mehrere Komponenten eines Flüssigkeitsgemisches in einer einzigen Trennvorrichtung getrennt werden, wodurch insbesondere der Aufwand von Komponenten verringert werden kann (eine mikrofluidische Rektifikationskolonne anstelle mehrerer Destillationseinrichtungen), was auch wirtschaftlichere Lösungen ermöglicht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Temperiereinrichtung einzelne Temperierelemente aufweist, die über die Länge des Trennkanals verteilt sind und einzeln ansteuerbar sind. Mit Blick auf die oben bereits erläuterte Notwendigkeit, im gesamten Trennkanal ein möglichst weitgehendes thermodynamisches Gleichgewicht einzustellen, hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass die mikrofluidische Trennvorrichtung optimal an verschiedene zu trennende Flüssigkeitsgemische angepasst werden kann. Mit Hilfe der einzeln ansteuerbaren Temperierelemente lässt sich nämlich gesehen vom Sumpf zum Kopf des Trennkanals ein beliebiges Temperaturprofil einstellen, welches nicht linear oder abhängig von den Gegebenheiten der Trennvorrichtung (Geometrie, Wandstärken, Wärmekapazität) abhängig ist. Je nach Erfordernissen kann über die Länge des Trennkanals mit Heizelementen geheizt und mit Kühlelementen gekühlt werden. Im Sumpf des Trennkanals wird immer geheizt, um die dort befindliche Flüssigkeit zu verdampfen, und im Kopf des Trennkanals wird gekühlt, um die dort befindliche gasförmige Phase zu verflüssigen.
  • Mit Blick auf die einzelnen Temperierelemente ist es besonders vorteilhaft, wenn Temperatursensoren über die gesamte Länge des Trennkanals thermisch leitend mit diesem verbunden sind. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Überwachung des Temperaturprofils über die Länge des Trennkanals möglich. Mit den einzeln ansteuerbaren Temperierelementen kann dann auf eine eventuelle Verschiebung des Temperaturprofils reagiert werden und der optimale Temperaturverlauf durch geeignete Ansteuerung der Temperierelemente erzwungen werden. Damit ist gewährleistet, dass die mikrofluidische Trennvorrichtung immer im optimalen Arbeitspunkt arbeitet.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn für jedes Temperierelement jeweils ein Temperatursensor vorgesehen ist, der im thermischen Einflussbereich des jeweiligen Temperierelementes thermisch leitend mit dem Trennkanal verbunden ist. Hierbei ist es besonders einfach, eine Relation herzustellen, zwischen einerseits der an einem Temperierelement vorliegenden Temperatur im Trennkanal und andererseits der durch das Temperierelement in den Trennkanal eingeleiteten Heiz- bzw. Kühlleistung. Auf ein Abweichen dieses Bereiches des Trennkanals von der Solltemperatur kann dann in geeigneter Weise durch Ansteuerung der Temperiereinrichtung reagiert werden. Dies ist besonders einfach möglich, wenn die einander zugeordneten Temperierelemente und Temperatursensoren in Regelkreise integriert sind. Dies hat den Vorteil, dass ein besonders schnelles Reagieren der Temperierelemente auf die ermittelten Sensorsignale möglich wird.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung ist vorgesehen, dass die Temperierelemente als Peltierelemente ausgeführt sind. Dies hat den Vorteil, dass mit dem Temperierelement sowohl eine Heizung als auch eine Kühlung des Trennkanals vorgenommen werden kann. Der Aufwand an Komponenten kann damit vorteilhafterweise gering gehalten werden, ohne auf eine weitgehende Regelmöglichkeit, d. h. sowohl heizen als auch kühlen, zu verzichten.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn in dem Trennkanal Strömungshindernisse für das Flüssigkeitsgemisch vorgesehen sind. Diese Hindernisse erhöhen, wie bereits erläutert, die innere Oberfläche im Trennkanal, wodurch auch die Grenzfläche zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase vergrößert wird. Hierdurch lässt sich die Effizienz der Trennung weiter steigern, wobei durch die Möglichkeit, an jeder Stelle des Trennkanals die gewünschte Temperatur einstellen zu können, der optimale Arbeitspunkt immer eingestellt werden kann. Damit ist es nicht notwendig, die innere Oberfläche des Trennkanals für jedes Flüssigkeitsgemisch neu zu optimieren.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Kanalstruktur durch einen mehrlagigen Aufbau, bestehend aus einzelnen Lagen, ausgeführt ist. Dabei sind die Kanäle durch Vertiefungen in den jeweiligen Oberflächen der Lagen und durch diese Vertiefungen verbindende Durchgangslöcher ausgebildet. Hierbei handelt es sich vorteilhaft um einen Aufbau, mit dem die Kanalstruktur mit hoher Präzision gefertigt werden kann. Durch den mehrlagigen Aufbau lassen sich auch komplexe Kanalstrukturen mit einfachen Fertigungsschritten aufbauen. Insbesondere kann vorteilhaft eine Verdampferlage mit einer Kanalstruktur zum Verdampfen des Flüssigkeitsgemisches, eine den Trennkanal enthaltende Trennlage und eine Sammellage mit mindestens einer Kanalstruktur zum Kondensieren einer abgetrennten Substanz vorgesehen sein. Diese Lagen sind in geeigneter Weise miteinander verbunden, wobei die fluidische Verbindung eine Übergabe des Flüssigkeitsgemisches in die einzelnen Teilbereiche der Trennvorrichtung erlaubt. Durch den modularen Aufbau ist es vorteilhaft möglich, ein Baukastensystem für mikrofluidische Trennvorrichtungen vorzusehen. Beispielsweise können mehrere Verdampfanlagen bevorratet werden, wobei jeweils die für den intendierten Anwendungsfall günstigste aus gewählt und anschließend mit der Verdampfanlage und der Sammellage zusammengefügt wird.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn die Lagen in der vorgesehenen Betriebslage der Trennvorrichtung senkrecht ausgerichtet sind. Dies ermöglicht eine Herstellung des Trennkanals in der Oberfläche einer der Lagen, wobei dieser dann in der Betriebslage, also der Ausrichtung der Trennvorrichtung während des Betriebs, senkrecht ausgerichtet ist.
  • Die Temperiereinrichtung ist vorteilhaft auf der Rückseite und/oder der Vorderseite der Trennvorrichtung angebracht. Hier steht eine verhältnismäßig große Fläche zur Verfügung, die für die Herstellung der Temperiereinrichtung leicht zugänglich ist. Außerdem werden Wartungsarbeiten und ein eventueller Austausch defekter Temperierelemente vereinfacht.
  • Um die Effizienz des Rektifikationsverfahrens noch zu steigern, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass am Kopf eine Kondensatfalle mit einem Kühler und einem Rücklaufkanal für das erhaltende Kondensat vorgesehen ist, der in den Trennkanal mündet. Das am Kopf in der Kondensatfalle aufgefangene Flüssigkeitsgemisch kann dann dem Rektifikationsprozess erneut zugeführt werden, da dieses bei realen Rektifikationsprozessen normalerweise nicht rein ist. Durch erneute Zumischung in den Rektifikationsprozess muss dieses jedoch nicht verworfen werden, sondern wird in den kontinuierlichen Rektifikationsprozess weiter aufgetrennt.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn mehr als zwei Auslässe für die getrennten Substanzen vorhanden sind. Damit lassen sich mit der Trennvorrichtung auch Flüssigkeitsgemische trennen, die aus mehr als zwei Komponenten bestehen. Für jede abzutrennende Substanz muss ein Auslass vorgesehen sein, wobei dieser in dem für die abzutrennende Substanz geeigneten Temperaturbereich liegen muss. Daher ist es von besonderem Vorteil, wenn jeweils ein Temperierelement für jeden Auslass vorgesehen ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass durch die erzwungene Einstellung eines Temperaturprofils an jedem der Auslässe die erforderliche Temperatur für die dort abzutrennende Substanz vorliegt. Dies macht noch einmal den Vorteil der mikrofluidischen Abtrennung deutlich, da die Geometrie des Trennkanals für eine erfolgreiche Durchführung des Trennverfahrens nicht angepasst werden muss. Es ist lediglich die Einstellung eines geeigneten Temperaturprofils notwendig.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung, wobei eine Aufsicht auf die den Trennkanal enthaltende Lage des mehrlagigen Bauteils zu erkennen ist,
  • 2 einen Schnitt durch die zusammengebaute Trennvorrichtung gemäß 1 und
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung im Schnitt.
  • In 1 ist eine Trennvorrichtung dargestellt, wobei diese einen Trennkanal 11 aufweist. Dieser besitzt einen Einlass 12 für ein Flüssigkeitsgemisch, welches im Trennkanal Strömungshindernisse 13 passiert und in einem Sumpf 14 aufgefangen wird. Im Trennkanal 11 wird eine leichter flüchtige Substanz abgetrennt und verlässt durch einen ersten Auslass 15 die Trennvorrichtung. Im Sumpf 14 sammelt sich die schwerer flüchtige Flüssigkeit und kann durch einen zweiten Auslass 16 der Trennvorrichtung entnommen werden. Ein Teil des Flüssigkeitsgemisches verdampft komplett und sammelt sich in einem Kopf 17 des Trennkanals 11, wo das Flüssigkeitsgemisch kondensiert und durch einen Rücklaufkanal 18 dem Trennkanal 11 wieder zugeführt werden kann.
  • Bei 2 handelt es sich um den Schnitt II-II gemäß 1. In 2 ist neben der in 1 dargestellten Lage 19 auch eine zweite Lage 20 dargestellt, welche ähnlich einem Deckel auf dem in der Oberfläche der Lage 19 hergestellten Trennkanal 11 sitzt. In der Lage 20 ist auch der Kopf 17, der Rücklaufkanal 18, der Einlass 12 und die Auslässe 15, 16 ausgebildet (daher sind diese Elemente in 1 auch lediglich gestrichelt dargestellt). Die Auslässe 15, 16 und der Einlass 12 sind durch Rohrstutzen 21 verwirklicht, die in geeignete Durchgangslöcher der Lage 20 eingepasst sind. Diese können beispielsweise als Anschlüsse für Schläuche dienen.
  • Auf einer Seitenfläche 22 der Trennvorrichtung, die durch die Außenseite der Lage 19 gebildet ist, ist eine Temperiervorrichtung 23 ausgebildet. Diese besteht aus einem Peltierelement 24 am Kopf 17 und einer Heizschlange 25 im Bereich des restlichen Trennkanals 11 inklusive des Sumpfes 14. Die Abstände der Windungen der Heizschlange sind im Bereich des Sumpfes 14 am dichtesten, da hier eine Verdampfung des Flüssigkeitsgemisches erfolgen muss und daher der größte Wärmeeintrag erforderlich ist. Hingegeh muss der Trennkanal im Verhältnis hierzu weniger beheizt werden, weswegen der Abstand der Windungen in diesem Bereich von unten nach oben kontinuierlich steigt. Mit der Heizschlange 25 lässt sich da her ein näherungsweise lineares Temperaturprofil im Trennkanal erzeugen, wobei die lineare Steigung des Temperaturverlaufes durch die steuerbare Wärmeleistung an der Heizschlange eingestellt werden kann. Ebenso lässt sich die Kühlleistung des Peltierelementes 24 steuern.
  • Die Trennvorrichtung gemäß 3 weist eine Verdampferlage 26, eine Trennlage 27, eine den Trennkanal 11 abdeckende Zwischenlage 28 und eine Sammellage 29 auf, die in der aufgeführten Reihenfolge aufeinander geschichtet sind.
  • Die Verdampferlage weist den Einlass 12 auf und außerdem eine Kavität 30, die als Vorratsraum für das zu verdampfende Flüssigkeitsgemisch dient. Außerdem ist an der durch die Verdampferlage 26 gebildeten Seitenfläche der Trennvorrichtung eine Heizschlange 25 vorgesehen, mit der Wärmeenergie in das Flüssigkeitsgemisch 31 eingetragen werden kann, welches sich in der Kavität 30 sammelt. Das verdampfende Flüssigkeitsgemisch findet durch einen Durchgang 32a in den Trennkanal, der in der Trennlage 27 ausgebildet ist. Hier sind wie bei der Trennvorrichtung gemäß 1 Strömungshindernisse 13 vorgesehen. Außerdem ist der Sumpf 14 des Trennkanals 11 über einen Durchgang 32b mit der Kavität 30 verbunden. Der Kopf 17 des Trennkanals ist über einen Durchgang 32c mit einer Kondensatfalle 33 verbunden, die durch die Sammellage 29 realisiert ist. Der Durchgang 32c befindet sich in der Zwischenlage, die den Trennkanal 11 in der Trennlage 27 von der Kondensatfalle 33 in der Sammellage 29 trennt. Auf der durch die Sammellage 29 gebildeten Seitenfläche der Trennvorrichtung ist als Kühler ein Peltierelement 24 vorgesehen, wodurch die Bildung des Kondensats in der Kondensatfalle 33 gefördert wird. Der Rücklaufkanal 18 ist über einen Durchgang 32d mit dem Trennkanal 11 verbunden, so dass das aufgefangene Kondensat dem Rektifikationsprozess wieder zugeführt werden kann.
  • Die Zwischenlage 32 ist aus einem gut wärmeleitfähigen Material, beispielsweise aus Aluminiumnitrid, gebildet und weist im Bereich des Trennkanals 11 vier Auslässe 33 auf, durch die einzelne Substanzen des Flüssigkeitsgemisches der Trennvorrichtung entnommen werden können. Jeder dieser Auslässe 33 ist mit einem ringförmigen Peltierelement 34 versehen, wobei diese Peltierelemente einzeln ansteuerbar sind. Dadurch lässt sich ein für die vorliegende Rektifikationsaufgabe gewünschtes Temperaturprofil in den Trennkanal 11 einstellen, welches nicht notwendigerweise linear verlaufen muss. Um das Temperaturprofil einzustellen und während des Verlaufes der Rektifikation auch zu halten, sind in der Trennlage jeweils im Kopf 17, im Sumpf 14 und im Bereich jeden Auslasses 23 ein Temperatursensor 35 angeordnet, wobei deren elektrische Kontaktierung über nicht dargestellte Leiterbahnen auf der Seitenfläche 36 der Trennlage 27 ausgebildet sind.
  • Die geometrischen Verhältnisse der in 3 dargestellten Trennvorrichtung müssen nicht der Realität entsprechen. Insbesondere die Abstände zwischen den einzelnen Auslässen 33 können sehr viel größer gewählt werden, um eine genauere Einstellung des gewünschten Temperaturprofils im Trennkanal zu gewährleisten. Auch können die Strömungshindernisse 13 direkt den einzelnen Auslässen 33 zugeordnet sein, damit in diesen Bereichen eine effiziente Sammlung der jeweils im Bereich der Auslässe kondensierenden Substanz des Flüssigkeitsgemisches möglich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • - DE 10162801 A1 [0004]

Claims (14)

  1. Mikrofluidische Trennvorrichtung für Flüssigkeitsgemische aus Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Siedepunkt, aufweisend • einen Einlass (12) für das Flüssigkeitsgemisch und Auslässe (15, 16) für die abgetrennten Substanzen, die durch ein Kanalsystem verbunden sind und • eine Temperiereinrichtung (23), die thermisch leitend mit dem Kanalsystem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass • das Kanalsystem einen Trennkanal (11) aufweist, dessen Endbereiche (14), die einen Kopf (17) und einen Sumpf (14) zur Rektifikation bilden, in Richtung der Schwerkraft gesehen auf unterschiedlichen Höhenniveaus liegen und • die Temperiereinrichtung (23) über die gesamte Länge des Trennkanals (11) thermisch leitend mit diesem verbunden ist.
  2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (11) einzelne Temperierelemente (34) aufweist, die über die Länge des Trennkanals (11) verteilt sind und einzeln ansteuerbar sind.
  3. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatursensoren (35) über die gesamte Länge des Trennkanals (11) thermisch leitend mit diesem verbunden sind.
  4. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Temperierelement (34) jeweils ein Temperatursensor (35) vorgesehen ist, der im thermischen Einflussbereich des jeweiligen Temperierelementes (34) thermisch leitend mit dem Trennkanal (11) verbunden ist.
  5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Temperierelemente (34) und Temperatursensoren (35) in Regelkreise integriert sind.
  6. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (34) als Peltierelemente ausgeführt sind.
  7. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trennkanal (11) Strömungshindernisse (13) für das Flüssigkeitsgemisch vorgesehen sind.
  8. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalstruktur durch einen mehrlagigen Aufbau, bestehend aus einzelnen Lagen (19, 20), ausgeführt ist, wobei die Kanäle durch Vertiefungen in den jeweiligen Oberflächen der Lagen und durch diese Vertiefungen verbindende Durchgangslöcher ausgebildet sind.
  9. Trennvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdampferlage (26) mit einer Kanalstruktur zum Verdampfen des Flüssigkeitsgemisches, eine den Trennkanal (11) enthaltenden Trennlage (27) und eine Sammellage (29) mit mindestens einer Kanalstruktur zum Kondensieren einer abgetrennten Substanz vorgesehen sind.
  10. Tennvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (19, 20) in der vorgesehenen Betriebslage der Trennvorrichtung senkrecht ausgerichtet sind.
  11. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (23) auf der Rückseite und/oder der Vorderseite der Trennvorrichtung angebracht sind.
  12. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopf (17) eine Kondensatfalle (33) mit einem Kühler und einem Rücklaufkanal (18) für das erhaltene Kondensat vorgesehen ist, der in den Trennkanal (11) mündet.
  13. Trennvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Auslässe (15, 16) für die getrennten Substanzen vorgesehen sind.
  14. Trennvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Temperierelement (34) für jeden Auslass (15, 16) vorgesehen ist.
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