DE2045587A1 - Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Trennung von Flussig keits oder Gasgemischen an einem un beweglichen Bett von Feststoff Füllung - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Trennung von Flussig keits oder Gasgemischen an einem un beweglichen Bett von Feststoff Füllung

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Description

Magyar Asvanyol&j ka Földgaz Kiserleti Int&zet in Veszprem/Ungarn
VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN TRENNUNG VON FLÜSSIGKEITS- ODER GASGEMISCHEN AN EINEM UNBEWEGLICHEN BETT VON FESTSTOFF-FÜLLUNG
Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Flüssigkelts- oder Gasgemischen (Fluidumsgemischen) auf einer zur vorübergehenden Bindung von einer oder mehreren Komponenten derselben geeigneten unbeweglichen Fes ts to f füllung, bei welchem den Anforderungen der Trennung entsprechende Arbeitszonen verwendet werden, deren Stelle periodisch geändert wird, sowie eine Einrichtung zur Ausübung des obigen Verfahrens.
I DJ1; i - / 1 8 4 Ö
Zur Trennung von tfliteaigkeita- oder Gasgemischen sind in Abhängigkeit von der jeweiligen Aufgabe verschiedene industrielle Verfahren (z.B. Destillation, Extraktion, Adsorption, Adduktbildung) entwickelt worden. Ein gemeinsames Merkmal einer bedeutenden Gruppe der bekannten Verfahren ist dadurch zu erkennen, daß das zu trennende Gemisch durch eine Peststoff-Füllung hindurchgeleitet wird, welche praktisch nur die einzelnen Bestandteile des Gemisches vorüV bergehend bindet, und somit die übrigen Bestandteile des Gemisches nunmehr von den gebundenen Komponenten getrennt aus dem Prozeß entlassen werden können. Die an der Feststoff-Füllung gebundenen Komponenten werden nach der stattgefun— denen Berührung auf eine bestimmte Weise z.B. Erhitzung, Druckverminderung, Hindurchleitung eines Verdrängungsmediums usw. - entfernt, und die Feststoff-Füllung gewinnt Im Laufe dieser Operationen ihren ursprünglichen Zustand wieder, d.h. sie wird regeneriert. Bei Anwendung von einer erforderlichen Anzahl an Arbeitszonen und durch periodische Umschaltung derselben kann eine kontinuierliche Trennung erreicht werden. Die Anzahl und die Bedingungen der verwendeten Verfahrensschritte, ferner die Feststoff-Füllung müssen jeweils nach den Eigenschaften des zu trennenden Gemisches ausgelegt werden. Dementsprechend gelangen Füllungen der verschiedenartigsten Eigenschaften zur Verwendung, angefangen von den längst verwendeten Sorbenten bis zu den in der jüngsten Zeit verwendeten Polimergelen.
Die rasche industrielle Entwicklung verlangt die wirtschaftliche Verarbeitung stätig steigender Trennvolumina. Um den industriellen Anforderungen entgegenzukommen, wurden aus den anfänglichen periodischen Verfahren stets modernere, kontinuierliche Trennverfahren entwickelt. Eine Richtung der Entwicklung stellte die Verfahren mit sog. beweglichem Bett dar. Charakteristlache Beispiele hierfür sind die zur Trennung von Gasgemischen verwendete Hypersorption, beschrieben in einer früheren Patentschrift und
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der in der britischen Patentschrift Nr. 1,128.393 beschriebene Ecosorber. Das Wesen dieses Verfahrens besteht darin, daß die verschiedenen Arbeitszonen innerhalb einer Einrichtung untergebracht sind, und die Feststoff-Füllung in den einzelnen Arbeitszonen kontinuierlich durchgeführt wird. Demzufolge werden die der kontinuierlichen Destillation ähnliche Gegenstromprozesse verwirklicht und somit ist die spezifische Kapazität (m Gemisch/m Füllung) derartiger Einrichtungen größer als die der Einrichtungen mit periodisch gewechseltem unbeweglichem Bett. Ein gemeinsamer Nachteil al'ler Einrichtungen mit 'beweglichem Bett ist demgegenüber, daß der Energieverbrauch de3 Transportes sowie der Materialverlust durch Staubbildung in größeren Einrichtungen bereits erhebliche Kosten verursachen. In vielen Fällen stellen ein noch größeres Problem die Entfernung des entstandenen Staubes, sowie die Vermeidung von durch den Staub verursachten Betriebstörungen dar.
Gemäß eines in der USA Patentschrift Nr. 2.985.589 geschützten Verfahrens ist ein unbewegliches festes Sorbens in einer einzigen vertikalen Kolonne untergebracht und es wird ein Flüssigkeitsstrom durch das Sorbensbett mit Hilfe einer Pumpe stetig im Umlauf gehalten. Das zu trennende Gemisch wird in den im Umlauf gehaltenen Träger3trom an einer Stelle der Kolonne eingeleitet. Aus dem Gemisch wird ein Bestandteil an der Füllung sorbiert, während der andere unverändert hindurchströmt und mit dem Trägerstrom vermischt abgeleitet werden kann. Unter Wirkung eines, an einer anderen Stelle der Kolonne eingeleitetes Desorbens wird die sorbierte Komponente aus dem Sorbens verdrängt« sie kann mit der Desorbensflüsslgkeit vermischt abgeleitet werden» und das Sorbens ist somit erneut sorptionsfähig. Die kontinuierliche Trennung wird dadurch verwirklicht, daß die Zu- und Abführungsstellen für die 'Flüssigkeiten zeitweise in Strömungsrichtung des zirkulierten Trägerstromes um glei che Abschnitte verlegt werden. Auf diese Welse können dem
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Vorfahren mit beweglichem Bett ähnliche Arbeitsbedingungen ohne die mit der Bewegung der Füllung verbundene Schwierigkeiten erzielt werden. Ein bedeutender Nachteil des obigen Verfahrens ist, daß die Produkte an jeder Stelle der Kolonne durch den zirkulierten Trägerstrom verdünnt werden, wodurch die bei der weiteren Trennung entstehenden Kosten sich erhöhen. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Kreislaufpumpe für den Trägerstrom - infolge der periodischen Verlegung der Arbeitszonen - unter ständig wechselnden Betriebsbedingungen betrieben werden muß. Einerseits bedeutet dies, daß die Pumpe nach der zu erwartenden höchsten Belastung ausgelegt werden soll, zum anderen ist sie nach einem
* komplizierten Programm zu regeln.
Die kontinuierliche Trennung von Flüssigkeits und Gasgemischen wird erfindungsgemäß auf einer unbeweglichen Feststoff-Füllung bei Verwendung einer den Anforderungen der Trennung entsprechenden Anzahl und Länge der Arbeitszonen und durch periodische Umschaltung der Stelle dieser Zonen durchgeführt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß aus einem in einem geschlossenen System (welches durch die Flüssigkeits- und Gasströmungen nach beiden Richtungen kontinuierlich durchströmbar ist) untergebrachten unbeweglichen Bett von Feststoff-Füllung mit den für die Zu- bzw. Abführung der Flüssigkeit oder des Gases geeigneten Mitteln mindestens vier Abschnitte gleichen Strömungswiderstandes gebildet werden. Aus diesen Abschnitten werden durch Festlegung der Stelle der zur Durchführung der Trennung erforderlichen Zu- und Ableitungen Arbeitszonen von gewünschter Anzahl und Länge gebildet. Hiernach werden die Menge und Richtung der in den verschiedenen Arbeitszonen erforderlichen Fluidumsströmungen eingestellt, bzw. sie werden durch die an den Zu- bzw. Abführungsstellen erzeugten Drücke je nach Bedarf geregelt.
Im Interesse der Verwirklichung der Kontinuität der Trennung werden die Zu- und Abfuhrstellen in einer
-A-
1 Ü b L
Richtung, welche durch die Reihenfolge der Verfahrensschritte (z.B. Sorption, Spülung, Elution, Desorption, Kühlung) bestimmt wird, und zu durch den Portgang der Verfahrensschritte bestimmten Zeiten periodisch, verlegt, wobei jedoch der Strömungswiderstand aller Arbeitszonen unverändert; bleibt. Auf diese Weise werden durch Verlegung der Zu- und Abführstellen die Vorteile der bekannten Verfahren mit beweglichem Bett auf einem unbeweglichen Bett von Feststoff-Füllung ohne ihre Nachteile erreicht. Die zur Durchführung der Trennung erforderlichen Betriebsdrücke bleiben dabei im Beharrungszustand unverändert, der Prozeß kann daher mit einfachen Mitteln betriebssicher gesteuert werden.
Verfahrensgemäß iat der oben erwähnte Trägerstrom zur Verwirklichung der Trennung nicht nötig. Somit kann auf die zur Zirkulierung des Trägerstromes erforderliche Arbeitsmaschine sowie auf ihre Regelung nach einem komplizierten Programm verzichtet werden. Verfahrensgemäß werden die entsprechenden Betriebsverhältnisse durch eine durch die verschiedenen Arbeitszonen in entgegengesetzter Richtung hindurchfließende Fluidumsströmung als Druckausgleichsströmung eingestellt werden. Diese Druckausgleicheströmung wird - auch während der periodischen Verlegung der Arbeitszonen - durch eine konstante Druckdifferenz aufrechterhalten, sie kann daher mit einfachen Mitteln betriebssicher verwirklicht werden. Das zum Druckausgleich dienende Fluldum wird von der Füllung zweckmäßig gesondert abgeführt. Hierdurch werden die Trennungsprodukte durch diesesFluidum nicht verdünnt und die Weiterverarbeitung der Produkte kann daher wirtschaftlicher erfolgen.
In bestimmten FaLlen - insbesondere bei kleineren Einrichtungen - erweist oich diejenige Ausführungsform dea Verfahrens für äußerst vorteilhaft, bei dem zum Druckausgleich veroteilbare Sperrvorrichtungen verwendet werden. Bei der Aneinandernchaltung werden In diesem Falle zu der Zu- bzw. Abführung des Fluiduma geeignete Mittel, sowie
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auch je ein verstellbares Sperrvorrichtung verwendet* Hierbei kann die unerwünschte Mischung zwischen den Arbaitszonen von verschiedenen Drucken durch Betätigung der entsprechenden Sperrvorrichtung^ verhindert werden. Die Umschaltung der zum Druckausgleich dienenden Sperrvorrichtungen sowie die periodische Verlegung der Arbeit sz oiien werden zur gleichen Zeit jeweils vorgenommen.
Es zeigt sich als ein weiterer Vorteil des Verfahrens, daß die am Prozeß bebeigten Verfahrensschritte durch zweckmäßige Schaltung der Sperrvorrichtungen — bei wesentlich unterschiedlichen Druckwerten verwirklicht werden können. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Ver-" fahrens noch weiter erhöht, da hierbei die für die verschiedenen Verfahrensschritte jeweils zweckmäßige Druckwerte (z.B. zur Adsorption Überdruck, zur Blution verminderter Druck) verwendet werden können.
Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Ausführungsbeipsiel der Einrichtung werden anhand der Pig. 1 beschrieben. Innerhalb der Patentansprüche haben das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung naturgemäß noch zahlreiche andere Ausübungs- und Ausführungsmöglichkeiten.
Als Beispiel soll die Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit den Komponenten A+B+C+D in die Bestandteile A , B und C+D dienen.' Zur Trennung ist eine Feststofffüllung - z.B. Irgend ein Adsorbens - geeignet, welches A und B selektiv adsorbiert, C+D aber ohne Sorption durchströmen können. Den weiteren werden eine oder zwei EIutionsflüssigkeiten, welche A und B selektiv eluieren und somit zur Regenerierung des Sorbens geeignet sind, benötigt. Im folgenden Beispiel wird eine Elutioneflüssigkeit (E) verwendet, welche in kaltem Zustand zur Elution der Komponenten B, in warmen Zustand (Em) hingegen zur Desorption der Komponenten A geeignet ist. Unter Wirkung der warmen Elutionsflüaoigkeit (RmV erwärmt sich die Füllungf
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Bie muß daher mit kalter Elutionsflüssigkelt (En) erneut abgekühlt werden.
Das feste Adsorbens wird in zwei senkrechten Kolonnen gleicher Abmessungen untergebracht und sie wird durch geeignete Mittel zur Zu- bzw. Abführung der Flüssigkeiten in zwanzig Abschnitte (i-XX) gleichen Strömungswider3te.ndes eingeteilt. Die zwei Kolonnen werden unten und oben durch Rohrleitungen - welche zugleich auch zu der Zu- bzw. Abführung der Flüssigkeit geeignet sind - verbunden, wodurch das aus den zwei Kolonnen bestehende geschlossene System du-rch die Flüssigkeitsströmung nach beiden Richtungen kontinuierlich durchströmbar ist. Hiernach werden in den Kolonnen Arbeitszonen gebildet 3 deren Anzahl und Länge den Zielsetzungen des Trennprozesses entsprechen. Bei Verwendung der Bezeichnungen der Fig. 1 dienen die Abschnitte IX-XI zur Adsorption; die Abschnitte VII-VIH zur Spülung, diejenige von IV-VI, zur Elution, die II-III zur Desorption, die Abschnitte I., XX und XIX zur Kühlung und die Abschnitte XII und XIII-XVIII zum Druckausgleich. Nach Einstellung der in den einzelnen Arbeitszonen erforderlichen Strömungen, sowie bei periodischer Verlegung der Zu- und Abführungs— stellen in die durch die Reihenfolge der im obigen als Beispiel gebrachten Verfahrensschritte bestimmte Richtung — in der Fig. 1 die Richtung der Pfeile b - und bei Beibehaltung der Längen und des Strömungswiderstandes der Arbeitszonen, wird in jeder Zone ein stationärer Betriebszustand und damit die kontinuierliche Trennung erreicht.
Wird das Gemisch, bestehend aus den Komponenten A+B+C+D, durch die Adsorptionszone hindurchgeleitet, so werden die Komponenten A+B selektiv adsorbiert; die Komponenten C+D können getrennt abgeleitet werden. Die warme Flüssigkeit iL desorbiert während dessen zunächst die Komponente A, wonach sie allmählich abkühlend die Komponente B eluiert, wogegen durch die kalte Flüssigkeit Ej1 das erwärmte Adsorbens gekühlt wird. Bio boi der Kühlung mitge-
nommene Wärmemenge strömt in die Desorptionszone, aie kann dort zunächst zur Desorption verwendet werden, wonach sie die Einrichtung mit dem Plüsalgkeitogemiach A+E verläßt.
Bei einer Trennung des Geraisches A+E durch Destillation
α m
kann diese Wärmemenge noch weiter verwertet werden. Zwischen der Abfuhratelle der Komponenten B+E und der Zufuhrstelle dea zu trennenden Gemisches wird eine Strömung nach der letzteren hin erzeugt, um bei der periodischen Verlegung der Arbeitszonen aus dem durch die Komponente B+E gespülten Abschnitt auch weiterhin ein von der Komponenten A freies Produkt zu gewinnen.
Zur Durchführung der beispielgemäßen Verfahrens-
" schritte sind die in der Figur durch Pfeile gekennzeichneten Strömungen von gleicher Richtung erforderlich. Somit können entsprechend den betreffenden Verfahrensachritten unter Verwendung der Bezeichnungen der Figur folgende Druckverhältnisse festgehalten werden:
P1 > P2 7 P3 > P4 7 P5 7· P6 ^ P7 D
Die Druckdifferenz P6 έ P7 weist darauf hin, daß betriebs-Bicherheitshalber ist, wenn zur Abfahrungsstelle des Gemisches C+D eine geringe Menge der Flüssigkeit Ej1 zuströmt. Im umgekehrten Falle würde nämlich die Flüssigkeit E^ verunreinigt und sie müßte daher vor der Verwendung gereinigt werden.
Aus dem Zusammenhang l) folgt, daß
7 ist. 2)
Nach dem Zusammenhang 2) können demnach die Verfahrensbedingungen erst erfüllt werden, wenn durch die Druckausgleichszone eine Strömung erzeugt wird, deren Richtung entgegengesetzt zu der durch die Arbeltszonen hindurchgeleiteten Flüssigkeiten ist. Demnach strömt ein Teil der Flüssigkeit Eh nur zum Zwecke von Druckausgleich durch das System hindurch und sie verläßt es in unveränderter Zu-
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iiumrnenüetzung. Die zur Durchführung der Verfahre na ach ritte erforderlichen Druckdifferenzen, und indirekt auch die Druck-' augleichsströmung werden durch, die Länge der Arbeitszonen, den spezifischen Widerstand der Füllung sowie die ^enge der hindurchgeleiteten Fluidumsströmungen gemeinsam bestimmt.
Das Verfahren kann bei einem beliebigen, zweckmäßigen Druck verwirklicht werden, d.h. daß der im Verfahren verwendete niedrigste Druck (Pg) kaum höher als der Umgebungsdruck, der hö'cteto Druck (P^) jedoch kaum auch niedriger als der Umgebungsdruck sein kann.
B3 gibt zahlreiche Trennaufgaben, welche bei einer höheren oder niedrigeren Temperatur als die der Umgebung zweckmäßig durchgeführt v/erden können. In diesem Falle muß die Füllung bei der gewünschten Temperatur gehalten werden. Bei Ausübung des erfiridungsgemäßen Verfahrens können die bekannten jörwärmungs- und Kühlverfahren ohne weiteres verwendet werden.
Bei Trennaufgaben, wo in den einzelnen Arbeitszonen eine bedeutende Wärmeentwicklung (z.B. AdBorptionswär— me) entsteht, können zweckraäßigerweise isotherme Bedingungen durch vorherige Kühlung der in die fragliche Arbeitszone eingeleiteten Fluidumsströmung gesichert werden. In zahlreichen Fällen.werden die Verfahrensbedingungen durch vorhergehende Abkühlung des eingeleiteten Fluidums bedeutend verbessert.
Bei dem erfindungsgeinäßen Verfahren wird zweckmäßig eine Füllung von granulierten festen Körper verwendet. Es i3t jedoch möglich, eine aus porösen Formstücken bestehende Füllung zu verwenden, durch die die zur Durchführung des Prozesses erforderlichen Fluidumsströmungen hindurchgeleitet werden können.
Die Eigenschaften der verwendbaren FUllungastoffen sind - je nach Trennaufgabe - äußerst verschieden. So können nicht nur Füllungen mit verschiedenen Adsorptionseigenschaften - wie z.B. Silikagel, Aktivkohle, aktivier-
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tea Aluminium >.. .1 - ..!orfdern auch Zeolite, Ionenaustauacher, Karbamide, Molekularsiebe, Polimergele usw. gleichfalls verwendet werden.
Die zur Ausübung des Verfahrens dienenden Einrichtungen können innerhalb der Patentansprüche äußerst verschiedenartig sein. Eine zur Ausübung eines industriellen Verfahrene (z.B. Trennung von Kohlenwasaeratoffen) dienende Einrichtung fällt wesentlich abweichend von der Anordnung eines zu preparativen Zwecken dienenden Großlaboratori:imaeinrichtung aua. Die früher erwähnte Einrichtung wird zweckmäßig aus Abachhitte'n gleichen Strörauhgawiderstandes, welche in einer oder in mehreren senkrecht stehenden Ko-" lonnen untergebracht sind, aufgebaut, während bei der letzteren aich die Anwendung einer a öl chen Einrichtung für vorteilhaft werweisen kann, welche aua apiralen- oder U-förmigen Rohren gleichen Strömungswideratandes zuaammengebaut ist. Ebenfalls kann das Verhältnia von Länge und Durchmeaaer der Abachnitte gleichen Strömungawideratandes in den Einrichtungen für verschiedene Anwendungszwecke wesentlich verschieden sein. Diesea Verhältnis von Länge/Durchmesser wird bei induatriellen Anlagen zweckmäßig nicht viel größer ala 1 gewählt, während es bei Laboreinrichtungen 5O-3DO betragen kann.
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Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE
1. .Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von PlUnsigkeits- oder Gaf3gemi3chen (Fluiduma/remischen) an einem zur vorübergehenden Bindung von einer oder mehreren Komponenten derselben geeigneten unbeweglichen Bett von Feststoff-Füllung unter Verwendung von den Anforderungen der Trennung entsprechenden Arbeitszonen und durch periodische Umschaltung derselben, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem in einem geschlossenen System (welches durch die Flüssigkeit^- und Gasströmungen nach beiden Richtungen kontinuierlich durchströmbar ist) untergebrachten unbeweglichen Bett von F'estatoff-Füllung mit den für die Zu- bzw. Abführung der Flüssigkeit oder des Gasea geeigneten Mitteln mindestens vier Abschnitte gleichen Strömungswideratandes gebildet; au-ΐ diesen Abrschnitten durch Festlegung der Stelle der zur .Durchführung der Trennung erforderlichen Zu- und Abfülirungen Arbeitszonen von entsprechender Anzahl und Länge gebildet; die Menge und Richtung der in den verschiedenen Arbcitazonen erforderlichen Fluidumsströraungen durch die einzelnen Zonen hindurch eingestellt bzw. durch an den Zu- baw. Abfuhrstellen erzeugten Drücke je nach Bedarf geregelt werden, während die Stellen der Zu- und Abführungen bei unveränderter Länge und gleichem Strömungswiderstand aller Arbeitszonen in eine durch die Reihenfolge der Operationen (z.B. Sorption, Spülung, EIution, Desorption, Kühlung) bestimmte Richtung zu durch den Fortgang der Operationen bestimmten Zeiten periodisch verlegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aneinanderschaltungsstelle aller Abschnitte gleichen Strömungswiderstandes noch je eine verstellbare Sperrvorrichtung zusätzlich verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedene Verfahrensschritte der Trennung unter wesentlich unterschiedlichen Druckwerten
-—TI·-·
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durchgeführt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ier Trennprozeß bei einem beliebigen zweckmäßigen Druck durchgeführt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Trennprozeß bei einer beliebigen zweckmäßigen Temperatur durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bia 5* dadurch gekennzeichnet , daß die eingeleiteten Pluidumsströme oder Irgendeine derselben den verschiedenen Verfahre na schritt en entsprechend vorgewärmt oder vorgekühlt
. werden.
"
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet , daß feste Füllungen verschiedener Eigenschaften - z.B. Silikagel, Aktivkohle, Zeolit, Ionenaustauscher, Karbamid, Tiokarbamid, Molekularsiebe, Polimergele oder mit Flüssigkeit benetzter fester Träger verwendet werden.
8. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch eine oder durch mehrere Kolonnen beliebiger Anordnung {senkrecht, waagerecht, spiralen- oder U-förmig usw.) zur äußeren Begrenzung des unbeweglichen Bettes von Feststoff-PtQ lung; durch Mittel zur Ein- und Abführung sowie
) *,ur gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit bzw. des
Gaeee auf der Füllung", ferner durch verstellbare Sperrvorrichtungen zum Druckausgleich.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der durch für die Zu- bzw. Ableitung der Flüssigkeit bzw. des Gases geeignete Mittel getrennten Abschnitte gleichen Strömungswider-Standes größer als der Durchmesser der Kolonnen iet und sie auch das t>O-lOO-fache desselben betragen kann.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kolonnen
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ORIGINAL INSPECTED
- zur Sicherung einer gleichmäßigen Pluidumaströmung - verschiedene, zweckmäßig angeordnete Leitbleche vorhanden sind.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet * daß die Kolonnen auf einer höheren oder niedrigeren Temperatur als diejenige der Umgebung gehalten (thermostiert) werden.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2651149B1 (fr) * 1989-08-28 1992-06-05 Inst Francais Du Petrole Procede continu et dispositif de separation chromatographique d'un melange d'au moins trois constituants en trois effluents purifies au moyen d'un seul solvant a deux temperatures et/ou a deux pressions differentes.
FR2651148B1 (fr) * 1989-08-28 1992-05-07 Inst Francais Du Petrole Procede continu et dispositif de separation chromatographique d'un melange d'au moins trois constituants en trois effluents purifies au moyen de deux solvants.
US5198120A (en) * 1989-12-26 1993-03-30 Japan Organo Co., Ltd. Process for fractional separation of multi-component fluid mixture
FI96225C (fi) 1993-01-26 1996-05-27 Cultor Oy Menetelmä melassin fraktioimiseksi
US6663780B2 (en) 1993-01-26 2003-12-16 Danisco Finland Oy Method for the fractionation of molasses
US5795398A (en) 1994-09-30 1998-08-18 Cultor Ltd. Fractionation method of sucrose-containing solutions
US5672197A (en) * 1995-10-11 1997-09-30 Rothchild; Ronald D. Gas separation by continuous pressure-swing chromatography
US6224776B1 (en) 1996-05-24 2001-05-01 Cultor Corporation Method for fractionating a solution
FR2766385B1 (fr) * 1997-07-24 1999-09-03 Novasep Procede pour le controle de la pression dans un systeme de separation a lit mobile simule
JP4355834B2 (ja) * 1999-08-20 2009-11-04 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 ガス成分の分離除去または回収する方法および装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3252268A (en) * 1963-04-01 1966-05-24 Exxon Research Engineering Co Gas separation by adsorption process
US3306006A (en) * 1964-03-23 1967-02-28 Universal Oil Prod Co Separation of gas mixtures utilizing plural sorbent zones in series and parallel
US3365859A (en) * 1966-11-04 1968-01-30 Universal Oil Prod Co Method for concentrating hydrogen
US3455815A (en) * 1967-07-13 1969-07-15 Universal Oil Prod Co Sorption process

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Publication number Publication date
NL170497C (nl) 1982-11-16
GB1326765A (en) 1973-08-15
AT315134B (de) 1974-05-10
NL7014126A (de) 1971-04-06
US3728843A (en) 1973-04-24
FR2068268A5 (de) 1971-08-20
DE2045587C3 (de) 1979-08-16
DE2045587B2 (de) 1978-12-21
NL170497B (nl) 1982-06-16

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