DE2323337A1

DE2323337A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von mehrphasensystemen

Info

Publication number: DE2323337A1
Application number: DE2323337A
Authority: DE
Inventors: Warren R Jewett
Original assignee: Individual
Current assignee: Southwest Medical Products Inc Tucson Ariz U
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1973-05-09
Publication date: 1973-12-20
Also published as: US3826740A; DE2323337B2; IL42122A0; DE2323337C3; CA1015288A; ATA478573A; JPS4951171A; IL42122A; AT343613B; CH577340A5; JPS5313056B2; GB1414849A

Description

R. Jewett W a r r e η in Orange (Connecticut, V.St.A.)·

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Mehrphasensystemen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steigerung- der'Trennbarkeit bei dispergierten Systemen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung eines Mehrphasensystems, beispielsweise einer Dispersion, einer Suspension oder Emulsion, um eine diskontinuierliche Phase in einer Weise abzuändern bzw. abzuwandeln, welche ihre Trennung von dem Gleichgewicht des Systems durch bekannte oder anerkannte Trenntechniken erleichtert,.

Die Anmeldung ist eine Ausscheidungsanmeldung der USA-Patentanmeldung SN 258 ol4 vom ^o. Mai 1972.

Bisher hängt die Leichtigkeit, mit welcher ein Mehrphasensystem getrennt oder fraktioniert werden kann, in hohem Maße von der Natur und dem Zustand der Unterteilung der dispergierten oder diskontinuierlichen Phase oder solchen Phasen ab. Deshalb war die Trennung oder die Ausscheidung von einem feinverteilten, d.h. kolloidalen, Peststoff von einem stetig flüssigen Medium mit

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der bekannten Technik, so Filtern, Trennzentrifugieren oder Absetzen durch die Schwere außerordentlich schwierig und zeitraubend sowie in einigen Fällen nicht bis zu einem brauchbaren Grad durchführbar. In der gleichen Weise kann eine dispergierte Phase, welche empfindlich ist und der Denaturierung unterliegt, z.B. gewisse Blutplasmakomponenten, nicht der herkömmlichen mechanischen Unterstützung bzw. Hilfe zur Trennung ohne unnötigen Verlust an Ausbeute ausgesetzt werden.

Es wurde gefunden, daß die Trennbarkeit von Mehrphasensystemen erhöht wird, indem das System, einer Disturbanz (Beschwerung, Unruhe) unterworfen wird, die im System sich fortpflanzt, um Wellenzüge zu bilden. Vorzugsweise werden die Wellen bei einer verhältnismäßig geringen Frequenz innerhalb der Größenordnung der Tonfrequenz ohne Notwendigkeit einer gleichbleibenden oder sich nicht ändernden Frequenz gebildet. Eine zufriedenstellende Art der Ausführung der Erfindung umfaßt das Halten des zu behandelnden Systems in einem begrenzten Raum und dem Einführen von Schallenergie von wenigstens zwei verschiedenen Frequenzen in das System, wobei zum wenigsten zwei Wellenzüge sich darin bilden. In einer nicht vollständig erklärlichen Weise wirken die Wellenzüge auf die dispergierte Phase auf Erhöhung oder Verbesserung deren Trennbarkeit von der kontinuierlichen Phase ein. Der Grad der Erhöhung oder des Wechsels in der Neigung abzuscheiden, ist hierin als der Trennungs'index bezeichnet, d.h. eine vergleichende Angabe über die Leichtigkeit der Trennung vor und nach der Behandlung gemäß der Erfindung. Denu-entsprechend ergibt die Erhöhung der Trennbarkeit einen positiven Trennindex (größer als die Einheit bei einer vergleichbaren Grundlage mit einem Prüfmuster) und eine Herab-

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Setzung der Trennbarkeit nach der Behandlung,die durch einen Index für die fraktionierte Trennung (ein gebrochener Wert oder geringer als die Einheit bei einer vergleichbaren Grundlage) bezeichnet ist.

Die erfindungsgemäße Behandlung von dispergierten Systemen kann sowohl in Partien als auch in kontinuierlicher Arbeitsweise betrieben werden. Ein Merkmal der Erfindung besteht in dem weiten Spielraum bzw. Umfang der Anwendung, in der die Erfindung in jeder geeigneten Stufe erfolgen kann, welche der Trennung vorangeht. Bei einer kontinuierlichen Arbeitsweise ist es nur erforderlich, daß die Aufenthaltszeit des Systems ausreichend ist, um die Höhe des positiven Trennungsindex bzw. Abseheidungsindex zu erreichen, der gewünscht wird.

Ein besonderes Gebiet, auf welchem die Erfindung eine hervorragende Nützlichkeit hat, ist das der Fraktionierung von Blutplasma, um wenigstens einige von mehr als zweiundvierzig Proteinfaktoren zurückzugewinnen, welche sich normalerweise im Blutplasma finden.

Die Fraktionierung von Blutplasma wird jetzt allgemein entsprechend der Alkoholausfällmethode ausgeführt, die von E.J. Cohn eingeführt ist. Das Cohn-Verfahren hängt von der Balancierung des Ausfällvorganges des organischen Lösungsmittels mit dem Lösevorgang einer gegenwärtigen Elektrolyse ab, wobei eine Reihe von Bedingungen besteht bzw. aufgestellt ist, bei welchen die Lösbarkeit von einem besonderen Protein verhältnismäßg konstant verbleibt. Die Lösbarkeit von gewissen anderen Proteinen kann bei einigen dieser Bedingungen so sein, daß eine angemessene reine Trennung bzw. Ausscheidung möglich sein kann.

Bei dem Cohn-Verfahren werden fünf unabhängige Veränderliche üblicherweise geprüft:

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1. Elektrolytische Konzentration.

2. Alkoholkonzentration.

3. Hydrogen Ion Konzentration.

4. Temperaturpunkt.

5· Proteinkonzentration.

In der Praxis wird gekühltes Plasma mit den Reagenten in sehr großen Behältern behandelt. Nach der pH-Einstellung wird das Plasma oder eine Unterfraktion davon auf eine besondere (spezifische) Temperatur bei oder unter 0° C gekühlt, um eine Denaturierung des Proteins zu vermeiden und Bedingungen für ein ordnungsmäßiges Ausfällen zu schaffen. Das Ausfällen wird durch Hinzufügen des Fällmittels, üblicherweise Ethanol, unter Rühren erreicht. Die Ethanolmenge ist vorbestimmti um eine Endkonzentration zu erzielen, welche für die Trennung einer gewünschten Proteinfraktion geeignet ist. Das Rühren der Mischung kann nicht wirksam darchgeführt werden, ohne umfangreiche Schaumbildung. Der Prozeß ist im wesentlichen ein langsamer mit dem Ergebnis, daß die Konzentration von Ausscheidungsmittel zu dem Punkt schwankt, an welchem alles Fällmittel zugegeben ist. Demzufolge erfolgt das Ausfällen von Fraktionen progressiv und ist eine lange Zeitdauer des Absetzens erforderlich, um an das Endgleichgewicht heranzukommen · Es ist in der Praxis sehr selten, daß die verlangte Gleichgewichtsbedingung erreicht wird. Das Endprodukt ist meistens unveränderlich schmutzig. Solche Systeme nach Menge haben also den Nachteil, daß das große Volumen von Plasmaflüssigkeit ständig Gefahr läuft, Fehler einzuführen oder Irrtümern zu erliegen.

Die Einfügung der Erfindung in das Cohn-Verfahren ergibt eine bemerkenswerte Verbesserung, indem die Zeit des Arbeitsganges mit keinem widrigen Effekt in der

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Ausbeute verringert wird. So wird beispielsweise bei der Anwendung eines abgewandelten Cohn-Verfahrens, welches die Grundlage für den vorliegenden Vergleich ist, zur Erzielung eines vollständigen Fraktionierungsganges eine Zeitdauer von 168 Stunden benötigt. Bei der Verwendung einer v/eiteren Verbesserung des abgewandelten Cohn-Verfahrens ist es möglich, die Zeit des Arbeitsganges auf 26 Stunden zu verringern. Die Einfügung der Erfindung in den letzterwähnten Prozeß verringert die Zeit des Arbeitsganges auf ungefähr 2,55 Stunden.

Die vorläufigen Daten zeigen, daß die Vergrößerung der Trennung des Proteinfaktors von Plasma, welche sich durch die praktische Anwendung der Erfindung ergibt, von einer Erhöhung in der augenscheinlichen Dichte der dispergierten Phase stammt. Auf diese V/eise werden nach der Zugabe yon Fällmittel Klumpen gebildet, welche in der Größenordnung von 7 bis 15 Mikron liegen. Flüssiges Plasma will in den Klumpen eingeschlossen sein. Die Behandlung nach der Erfindung verringert die Größe der Klumpen auf etwa 4 bis 6 Mikron offensichtlich durch das einfache Hilfsmittel des Austreibens der eingeschlossenen Flüssigkeit. Außerdem lassen sich die Klumpen mehr der Bildung von Aggregaten bzw. Anhäufungen zuführen, nachdem die eingschlossene Flüssigkeit freigegeben oder ausgedrückt ist.

Die Erfindung eignet sich für die Behandlung kolloidaler Systeme, Suspensionen von Teilchen in flüssigen Medien und Emulsionen, um die Trennbarkeit der dispergierten Phase oder Phasen zu erhöhen. Obgleich die gegebenen Daten und Beispiele die dramatischen Ergebnisse zeigen, welche von der Anwendung der Erfindung herrühren,läßt sich die dies zeitigende Vorrichtung z.Z.

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in ihrer Wirkungsweise hierbei nicht vollständig erklären.

Die Erfindung ist also ganz besonders geeignet zur Behandlung wässriger Lösungen, welche einen flockigen Stoff bzw. Körper enthalten. Dementsprechend ist es beispielsweise festgestellt worden, daß eine wässerige Mischung von Aluminium-Hydroxiciflöckchen in der erfindungsgemäßen Weise behandelt werden kann, um die Agglomerisation bzw. Anhäufung der teilchen zu beschleunigen und folglich die Trennung hiervon zu beschleunigen.

Die Wellenzüge, welche als besonders zv/eckir.äßig bei der Erfindung gefunden worden sind- sind mechanische Wellen, welche eine Bewegung des Mediums mit sich bringen, in welches sie eingeführt werden. Demzufolge muß das Medium einen hinreichenden inneren Zusammenhang haben, um die Verlagerung von einem Teil auf den anderen Teil in dem Medium zuzulassen; solche Wellenzüge können durch jede zur Erzeugung einer Vibrationsάisturbanz geeignete Vorrichtung gebildet sein, so z.B. durch Schallschwinger bzw.-oszillatoren, Tonerzeuger oder mechanische Vibratoren, welche betätigt werden können, um Wellenzüge von verhältnismäßig geringer Frequenz zu erhalten. Vorzugsweise haben die Wellen eine begrenzte Ansteig- und Fallzeit; so beispielsweise die Form einer Sinuslinie. Die Erfindung wird weiter in Verbindung mit Wellenzügen beschrieben, welche durch Schallmittel eingeleitet sind.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen rechteckigen Behälter zur Begrenzung des Mehrphasensystems, welches als Mengensystem bzw. abgeteilte Systemmengen behandelt werden soll» Eine Mehrheit von Paddeln ähnlichen Platten, welche als

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Übertrager zur Fortpflanzung von Vibrationsdisturbanzen dienen, sind in der Umgrenzung des Behälters angeordnet und weisen Abstand voneinander auf. Jede der Platten istrait einer getrennten bzw. besonderen Energiequelle verbunden, welche Schwingungen in der Tongrößenordnung erzeugen kann. Das zu behandelnde Mehrphasensystem wird in den Behälter eingeleitet und es sind zum wenigsten zwei Energiequellen eingestellt, um Vibrationsenergie mit verschiedenen Frequenzhöhen zu erzielen. Die Vibrationsdisturbanzen werden durch jede der so verbundenen Platten von den Energiequellen zu und in das System übertragen. Entsprechend den bekannten Prinzipien der Schwinungsfortpflanzung ist nicht allein das System der Wellenenergie in jeder der Frequenzen unterworfen, auf welche die Energiequellen abgestimmt sind, sondern auch dem "Wellenzug" oder der erzeugten Differenzfrequenz in dem System durch das Mischen der verschiedenen Wellenfrequenzen.

Zum besseren Verständnis des Wesens und der Gegenstände der Erfindung dient folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 läßt eine schematische, perspektivische Teilansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung erkennen.

Fig. 2 ist eine im Maßstab etwas verkleinerte Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 gibt einen Grundriß einer abgeänderten Ausführungsform eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 wieder.

Fig. 4 läßt eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer der Vorrichtung nach Fig. 2 ähnlichen Vorrichtung erkennen.

Fig. 5 verdeutlicht schematisch eine perspektivische Teilansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.

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Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5-

Fig. 7 zeigt schematisch teilweise eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 8 gibt einen Seitenaufriß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung mit geschnittenen Teilen des Unterbaues wieder.

Fig. 9 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 8. "

Fig. Io zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 11 stellt eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dar, welche insbesondere zur Fraktionierung von Blutplasma geeignet ist.

Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt eine Ausführungsform der Vorrichtung 21 nach der Erfindung einen rechteckigen Behälter 22 zur Aufnahme eines Mehrphasensystems, welches eine flüssige Dispersion sein kann. Der Behälter weist einen Einlaß 23 und einen Auslaß 24 für die auf der Oberfläche schwimmende Flüssigkeit oder die kontinuierliche Phase und einen Auslaß 25 zum Wegschaffen der getrennten dispergierten Phase auf.JDer Behälter 21 kann vollständig geschlossen sein, um die Verluste an flüssiger Dispersion durch Verdampfen zu verringern', oder am Kopf offen sein, wie es gezeigt ist. Der Behälter kann aus irgendeinem Material gebildet sein, welches den Schwingungen widerstehen kann und welches eine Verunreinigung der Flüssigkeitsdispersion verhütet. Solches Material umfaßt nichtrostenden bzw. korrosionsbeständigen Stahl oder anderes Metall oder ein transparentes Material, wie

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Glas, oder hochbeständigen Kunststoff.

Ein erstes Mittel 26 zum Erzeugen von Schwingungsenergie ist an einer Wand des Behälters angebracht, so an einer Bodenplatte 27 des Behälters, um so den Behälter 22 als ein Ganzes über die Übertragungsmittel 28 zu vibrieren. Die Bodenwand 27 des Behälters ist nach unten in Richtung des Abscheidungsauslasses 25 geneigt, um so das Entfernen der Absetzung vom Behälter zu erleichtern. Ein zweites Mittel 29 zum Erzeugen von Schwingungen ist an einer Mehrheit von Platten 21, welche senkrecht im Behälter 22 angeordnet sind, über Übertragungsmittel 22 angebracht. Die Platten Jl dienen als Kraftübertrager, welche das System der von den Mitteln 26 und 29 stammenden Energie unterwerfen. In der Platte 31 sind geeignete öffnungen, so Schlitze 22, vorgesehen, um ein Fließen der Plüssigkeitsdispersion darch die Platten zu ermöglichen. Ein geeignetes Mittel zum Erzeugen der Schwingungsenergie bildet ein Elektromotor mit veränderlicher Geschwindigkeit, welcher mit den Übertragungsmitteln 28 und 22 über geeignete, nicht gezeigte Exzenter verbunden ist. Die Platten 21 bestehen aus geeignetem Material, welche als Kraftübertrager, das ist, Metall, Kunststoff und dergl., dienen.

Zur Überwachung des Ausmaßes des Niederschlages oder der Ausfällung sind Densitometer oder Trübungsmesser-Fotozellenteile 2²^ und 25 in geeigneter Weise in oder an Seitenwänden des Behälters 22 angeordnet und mit einem nicht wiedergegebenen Aufzeichnungsgerät verbunden. Durch das Messen der Dichte der Dispersion während der Arbeit der Vorrichtung 21 kann es bestimmt werden, wenn die Ausfällung der Dispersionsphase im wesentlichen vollendet ist. Solche Überwachungsverfahren sind bekannt und brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden.

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Bei der Arbeit bzw. beim Betrieb wird die flüssige Dispersion, welche fraktioniert werden soll, dem Behälter 22 durch den Einlaß 25 zugeführt. Hierbei wird die Zuleitungsmenge durch geeignete, nicht wiedergegebene Ventile gesteuert. Mittel 26 und 29 werden dann aktiviert, um Frequenzen von verschiedener Wechselzahl und Amplitude zu schaffen, welche gerichtet sind entsprechend der Verträglichkeit bzw. Vereinbarkeit mit den strukturellen Eigenarten der Vorrichtung und zur Verringerung des Denaturierend der Dispersion.

Ein anderes Mittel, um flüssige Dispersion durch die Platten 31 hindurchzulassen, ist in Fig. 3 gezeigt. Anstelle der Schlitze 33 sind Löcher 37 vorgesehen. Außerdem kann die Zahl der Platten 31 vergrößert sein, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Des weiteren können verschiedene Mittel zum Zurückwerfen des Wellenzuges verwandt werden, so die Prallbleche 38, wie es in Fig, 4 gezeigt ist. Es ist so im Hinblick auf irgendeine Ausführungsform der Vorrichtung klar, daß mehr als zwei Mittel zur Erzeugung von Schwingenergie angewandt werden können.

Bei einer anderen Ausführungsform 39 der Vorrichtung, welche in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist der Behälter ein länglicher ringförmiger Kessel 41-, der geschlossene Enden aufweist mit Ausnahme eines Einlasses 4-2 für die flüssige Dispersion und eines Auslasses 43 für die schwimmende Flüssigkeit oder die feinverteilte Phase. Ein Auslaß 44 ist an irgendeinem geeigneten Punkt längs des Bodens des Kessels 41 zur Trennung der Ausscheidung vorgesehen. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann eine nicht wiedergegebene Ventileinrichtung zur Steuerung des Flusses der flüssigen Dispersion und der abgetrennten Teil vorgesehen sein.

Jedes gegen Schwingungen widerstandsfähige Material, welches jedoch Schwingungen übertragen kann, -

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kann für die Herstellung des röhrenförmigen Kessels verwandt werden. Im allgemeinen kann wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein etwas unstarres Material, so ein harter Kunststoff, verwandt werden. Es sind aber auch gewisse sili iumhaltige Materialien zweckmäßig. Das Kesselmaterial ist gleichfalls auf der Grundlage der Vereinbarkeit mit den Teilen der flüssigen Disper.sion ausgesucht. Es müssen beispielsweise gewisse Kunststoffe vermieden werden, die durch gewisse Emulgatoren oder andere Teil der Flüssigkeitsdispersion angegriffen werden.

Eine Reihe von Trenn- oder Prallplatten 45 ist in dem Kessel 41 angeordnet, um eine hinreichende Turbulenz in der flüssigen Dispersion zu erzLelen. Die Platten 45 weisen abgeschnittene untere Kanten 46 auf, um das Fließen von abgeschiedenem Material längs des Bodens des Kessels bzw. Behälters zuzulassen. Diese Platten weisen ebenso wie andere, nicht im W_eg des ausgeschiedenen Materials befindliche Plattenöffnungen, wie 47 und 49, auf, um den Fluß zu erleichtern.

Ein Paar von Mitteln 51 und 52 ist vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten des Behälters 41 angeordnet. Die Schwingungsenergie ist so geleitet, daß eine größtmögliche Berührung mit der Flüssigkeitsdispersion gebildet ist und Jeder merkliche Grad von Störung des abgeschiedenen Materials in dem unteren Teil des Behälters vermieden wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Mittel 51 und 52 vorzugsweise Schallerzeuger, welche unmittelbar die Wand des Behälters 4l vibrieren. Äquivalente Energiequellen sind natürlich auch geeignet.

Eine andere Ausführungsform 53 der Vorrichtung nach der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Hier ist ein röhren-

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förmiger Behälter 54, welcher dem Behälter in Fig. 5" ähnelt, in einer vertikalen Lage angewandt. Der Behälter 54 weist einen Einlaß 55 für Plüssigkeitsdispersion, einen Auslaß 56 für obenschwimmende Flüssigkeit oder die kontinuierliche Phase (in der Wand des Behälters in einer etwas geringeren Höhenlage als der Einlaß 56) und einen Auslaß 57 im unteren Ende des Behälters für ausgefälltes Material vorzugsweise am Ende einer leichten Schräge in der Bodenwand des Behälters auf.

Ein Paar von Mitteln 58 und 59 ist zum Erzeugen von Schwingungsenergie vorgesehen. Hierbe.i schwingt das erste Mittel 58 unmittelbar den ganzen Behälter oder nur die untere Wand des Behälters. Das zweite Mittel 59 ist an einer Übertragscheibe 6l befestigt, welche öffnungen, wie Lochungen 62 aufweist, um Energie auf die Flüssigkeitsdispersion in dem Behälter zuübertragen. Die Scheibe 6l kann mit Hilfe geeigneter Mittel gedreht werden, um Ansammlungen von Ausscheidungen auf der Scheibe zu verhüten.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 55 ist der Arbeitsweise der vorbeschriebenen Ausführungsform gleich bzw. ähnlich. Die Plüssigkeitsdispersion wird dem Behälter in Zuflußmengen zugeführt, welche durch geeignete, nicht gezeigte Ventile geregelt werden. Die Mittel 58 und 59 werden mit geeigneten Frequenzen und Frequenzunterschieden betrieben, welche für die günstigste Ausscheidungsmenge und die geringste Veränderung bzw-. Denaturierung der Teile bzw. Komponenten der Dispersion ausgesucht ist. Die Menge und der Umfang derAusscheidung kann durch geeignete Trübungsmesser überwacht werden, wie bei den bisherigen Ausführungen.

Noch eine weitere Ausführungsform 65 der Vorrichtung nach der Erfindung mit etwas Ähnlichkeit mit der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in Fig. δ und 9 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist wiederum ein 309851/0778

rechteckiger Behälter mit senkrechten Seitenwänden, einem Einlaß 65 für die Dispersion und einem Auslaß 66 für die oben schwimmende Flüssigkeit oder stetige Phase sowie einem Auslaß 67 für ausgefälltes Material vorgesehen. Ein Unterschied ist die Vorsehung von wenigstens einem geneigten bzw. schiefen Wandteil (hier sind zwei sich gegenüber stehende untere Wandteilßo8 vorgesehen), um das Sammeln sowie Abführen des ausgefällten Materials zum Auslaß 67 zu erleichtern. Ein anderer Unterschied besteht darin, daß die Energiespender einen Vibrator 69* so einen Schallerzeuger, umfassen, der die Flüssigkeitsdispersion in dem Behälter über ein Diaphragma 71 in Schwingung versetzt. Das Diaphragma ist in der Wand 64 angeordnet. Ein gleiches Mittel 72 ist an einem Diaphragma 73 in der gegenüberliegenden Wand angebracht. Eine zylindrische Form des Behälters ist einer winkligen bzw. rechteckigen Behälterform vorzuziehen, so daß nur eine senkrechte Wand 64 gegeben ist.

Noch ein weiterer Unterschied ist die Vorsehung mehrfacher Überwachungsvorrichtungen, so die Trübungsmesserfotoelemente 74 und 75* welche.genau unter dem Auslaß 66 angeordnet sind. Ein zweites Paar von Fotozellenelementen 76 und 77 ist vorgesehen, welches im rechten Winkel zu dem ersten Paar von Teilen jedoch nahe dem Auslaß für die Abscheidung bzw. Ausfällung angeordnet ist. Mit Hilfe von geeigneten Kreisbewegungen und Regulierungsmitteln (nicht gezeigt) kann die Zuspeise- und Abzugsmenge von Flüssigkeit und abgeschiedenem Material koordiniert werden, so daß die Fraktionierung auf einer stetigen Basis vor sich geht. Überwachungssysteme einschließlich von Regelorganen, welche bei solchen Arbeits-

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ablaufen vorgesehen werden, sind bekannt. Daher erübrigt sich eine Beschreibung hierzu.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Pig. Io verdeutlicht- Bei dieser Ausführungsform sind zwei paddel- bzw. schaufelgleiche Übertrager 8l und 82 sowie Mittel 85 und 86 zum Erzeugen von Schwingungsenergie über die Transmissionsmittel 8> und 84 vorgesehen. Die Übertrager 81 und 82 sind so angebracht, daß sie in dem Mehrphasensystem in den Behälter 87 tauchen. Eine fotoelektrische Zelle 88, wie es in Verbindung mit Fig. 1 und 8 beschrieben ist, ist außenseitig an den gegenüberliegenden Wänden des Behälters 87 angebracht. Diese Figuren verdeutlichen die zur Ausführung der Erfindung notwendige Vorrichtung. Ein Paar von Erzeugern 89 von veränderlichen Signalen ist je Signal elektrisch mit einem getrennten Kraftverstärker 90 verbunden, welcher seinerseits das verstärkte Signal an Mittel 85 und überträgt. In der Fig. sind die Mittel 85 und 80 zur Erzeugung von Schwingenergie als magnetische Antriebe wiedergegeben, welche gleichfalls in &r Art von "Shakers" bekannt sind. Das erzeugte Signal wird sichtbar in einem Frequenz- bzw. Wellenmesser wiedergegeben. Die Antriebe wandeln die elektrische Energie in Schwingenergie um, welche in das System in dem Behälter 87 übertragen wird.

Fig. 11- gibt eine andere Vorrichtung nach der Erfindung wieder, welche als besonders zur Verwendung bei der Fraktionierung von Blutplasma geeignet befunden worden ist. Die Vorrichtung weist einen Zylinder 92 mit einem Innendurchmesser von ungefähr 6,3 cm bei einer Länge von annähernd J>o cm auf. Die beiden Enden des Zylinders 92 sind mit einem Gummidiaphragma 92' geschlossen, durch welches Übertragungswellen 93 in das Innere des Zylinders geführt sind. Flache Scheiben 9^ von ungefähr

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5,5 cir. Durchmesser sind an den Enden der Wale 93 angebracht. Die Transmissionswellen sind außen mit einem System verbunden, wie es in Fig. Io gezeigt ist, welches Schallenergie erzeugen kann. Die Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 11 bei Frequenzen in der Größenordnung von 150 cps (Hertz) mit einer Frequenzdifferenz von etwa 4 bis 6 cps (Hertz) ergibt vorteilhafte Ergebnisse bei der Trennung von Proteinfaktoren von Blutplasma. Die Vorrichtung, welche in Fig. 11 gezeigt ist, arbeitet fortlaufend, indem Plasma in den Zylinder 92 durch die Einlaßöffnung eingeführt wird und das Plasma nach unten durch das Rohr wandert sowie durch die Öffnung 96 austritt.

Einige empirische Richtlinien sind zu:.·· Auswahl der Schwingungsfrequenz für die Praxis der Erfindung zusammengestellt. Im allgemeinen soll die Sehwingungsfrequenz in dem unteren Teil des Tonbereichs, d.h. unter etwa looo cps (Hertz) liegen. Insbesondere werden gute Ergebnisse in der Größenordnung von 5o bis 2oo cps (Hertz) erzielt. Frequenzabweichungen sollen sich im allgemeinen in der Größenordnung von 2 bis 2o cps (Hertz) halten mit einer Differenz von 3 bis Io cps (Hertz) effektiv. Die Amplitude der Schwingungen kann zwischen 0,254 cm und o,o254 liegen, mehr oder weniger, in Abhängigkeit der Geometrie der Übertrager und der Vorrichtung.

Bei den folgenden Beispielen, welche die Erfindung erläutern, sind die Proportionen z.T. durch das Gewicht ausgedrückt, wenn sie nicht ausdrücklich in anderer Weise bestimmt sind.

Beispiel I

Es folgt die Beschreibung des Ausfällens von ibrinogen als ein Schritt bei der Reinigung des

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antihämophilen Faktors von Blutplasma. Es ist zu verstehen, daß dies lediglich ein Beispiel für den weiten Bereich der biologischen Dispersionen sein soll, für die die Erfindung anwendbar ist.

Der äntihämophile Faktor (AHF) menschlichen Konzentrats, stammend von E.R. Squibb + Sons, Muster der herkömmlichen Fraktionierung unterworfenes Material, wird zuerst in den ursprünglichen Zustand als Lösung wie folgt zurückgeführt. In ein 1 ooo ml Becherglas bzw. einem solchen Becher werden 9oo ml destillierten Wassers von yj° C abgemessen. 5o ml von o,o2 M Triscitrate (eine Mischung von Sodium Citrat (zitronensaures Natrium) und Trishydroxyrnethylaminomethan, welches durch Mischen von o,o2 M(Molar) eines jeden in einem Liter Wasser hergestellt ist)werden bei pH 6,1 - o,5 und 37⁰C zu 625 mg von antihämophilem Faktor zugegeben. Der Faktor wird sehr langsam aufgelöst, ohne Rütteln und ohne Bewegung, indem die Flasche in der Hand gedreht wird. Wenn der Faktor aufgelöst ist, wird ein Zusatz von 50 ml auf die o,o2 molar Triscitrat zu der Lösung hinzugegeben. Der entstandenen Lösung wird dann 9°° ml destillierten

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Wassers bei 27 C zugegeben. Wenn nötig, wird dann der pH-Wert auf 6,1 - o,5 eingestellt. Das entstandene Gemisch kann sowohl eine klare Lösung als auch eine etwas wolkige bzw. etwas getrübte Dispersion sein.

Eine Fraktionierungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ist mit einem Behälter 22 ausgerüstet, welcher ungefähr 25o ml Flüssigkeit faßt. Sin erster Motor, schwingt bzw. vibriert die beiden vertikalen Platten ^l im Gleichklang mit einer Frequenz von 12o Hertz. Ein zweiter Motor schwingt bzw. vibriert den ganzen Behälter 22 mit einer gewählten Frequenz von Ho bis 117 Hertz. Durch eine Seite des Kastens ist ein Lichtbündel durch die Flüssig-

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keit nach der anderen Seite gerichtet, wo die Fotozelle eines Dichtemessers vorgesehen, um das Lichtbündel aufzunehmen, wobei die Dichte der Lösung gemessen wird.

Die Exzentrizität des Motors, welche die Platten 31 und den Behälter 22 mit den Motoren verbinden, sind bei etwa o,ofj gelegen. Dann werden 250 ml der Lösung in den Behälter 22^ ohne daß die Motoren laufen·) gebracht. Der Dichtemesser ist auf 0 mit Hilfe einer auf O einstellenden Steuervorrichtung eingestellt. Die Lösung wird dann aus dem Fraktionator in eine 75o-ml-Flasche gebracht und es werden 2o ml eines 5o-#-igen Polyäthylenglykol in o,o2 molar Triscitrat (pH 6,1) der Lösung zugegeben. Die Flasche wird für ein gründliches Mischen sanft gedreht, so daß die Mischung eine gleichförmige sehr trübe kolloidale Dispersion ist- Die Dispersion wird dann sanft zurück in den Fraktionierbenälter 22 geschüttet. Der Dichtemesser wird auf einen Wert von 80 eingestellt. Der erste Motor wird in Betrieb gesetzt, um Schwingungen mit einer Frequenz von 12o Hertz auf den Platten ~$\ zu erzeugen. Der zweite Motor wird in Betrieb gesetzt, um für den Behälter 22 Schwingungen mit einer Frequenz von Ho bis 117 Hertz zu erzeugen. Der zweite Motor ist wie gefordert, periodisch eingestellt, um annähernd einen Frequenzunterschied von 3 bis Io Schwingungen je Minute zu ergeben. Die Ausscheidung bzw. Ausfällung beginnt sofort und die Koagulation ist beschleunigt, so daß, wenn mit den Schwingungen nach nur etwa 5 Minuten innegehalten wird, die Teilchen in weniger als in einer Stunde ausgeschieden werden, gegenüber etwa 2o Stunden bei der herkömmlichen Absetztechnik, welche einen Trennindex von etwa 2o ergeben.

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Es wurde beobachtet, daß ungefähr während der ersten zwei Minuten die Dichte im Wert steigt und in anderen zwei Minuten zu dem Anfangswert von 80 zurückkehrt. Von da an ist die Änderung bzw. der Wechsel in der Dichte ständig zu geringen Werten in einer Größe von etwa o,8 Dichteeinheiten je Minute.

Wenn der Test bsw. der Versuch durchgeführt ist und der Behälter ausgeleert wird, ist nur eine fibrinogene Ausscheidung von dem Boden des Behälters gesammelt. Die Trübung der im Behälter 22 verbleibenden Flüssigkeit ist am Endpunkt meistens verschwunden und hat einen fotografischen Dichtewert von Io bis 2o Einheiten. Dieser Wert ist niedriger als 25 bis J5o Trübeinheiten, was bei ruhiger bzw. bewegungsloser Behandlung oder dem Absetzen für einen Zeitraum von 2o Stunden erreicht wird. Die Ergebnisse zeigen, daß durch die Erfindung Trübungsminderungen von ungefähr 4o % erreicht werden, während die Zeit zur Erreichung einer geringen Trübung um 9p % verringert ist.

Beispiel II

Bei diesem Beispiel wurde eine flockige Wasseraluminiumhydroxidbe!mischung in einer Vorrichtung behandelt, wie sie in Fig. Io gezeigt ist. Die Behandlungsbedingungen waren über eine von verschiedenen Frequenzunerschieden und Spannungseingängen zu dem magnetischen Antrieb ("-Shaker") geändert.

Die Vorrichtung umfaßt ein Paar von Signalerzeugern, welche von der Radio-Corporation von Amerika, Harrison, New Jersey hergestellt werden und mit Modell Nr.WA-5o4-A gekennzeichnet sind. Jeder Signal-Generator

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ist an ein Frequenzdarstellungsgerät' angeschlossen, welches eine optische Darstellung der Ausgangsfrequenz liefert. Das Darstellungsmeßgerät ist von der Heath Company, Benton Harbor, Michigan hergestellt und hat die Modellbezeichnung 1 B lol. Das Signal von einem jeden Signalerzeuger wird in einen Kraftverstärker eingespeist, welcher durch die Ling Electronics Corporation, Anaheim, Californien und mit Modell loo bezeichnet ist. Der Kraftverstärker

wird auf seine Ausgangskraft durch einen Spannungsregulator eingeregelt. Jeder Kraftverstärker ist mit einem magnetischen Mitnehmer ("Shaker") elektrisch verbunden, der durch die Ling Electronics Corporation, Royston Hertsr- England hergestellt ist und die Modellbezeichnung 411 hat. Der Mitnehmer ("Shaker"' ist seinerseit mit einem Übertragerelement durch eine Transmi i welle verbunden.

Der Strom, den jeder Kraftverstärker benötigt, ist geringer als etwa als o,5 Ampere in jedem unten tabellierten Strang.

Der Behälter, in welchen die

Aluminiumhydroxid-Wasser-Mischung gebracht wurde, ist ein redteckiger Behälter von ungefähr 15*25 cm Länge bei etwa 7,5 cm Tiefe und etwa 5 cm Breite. Die beiden, Plattenschieber! bzw. Paddeln ähnlichen Übertrager sind aus Plexiglas hergestellt und haben etwa eine Fläche

von 1,27 cm und eine Stärke von 0,65 cm. Sie sind auf etwa 1,27 om über dem Boden des Behälters und etwa 5*8 cm auseinander angeordnet. Alle anderen Bedingungen sind Umwelt.

Die wässerigen Aluminiumhydroxid-Mischungen werden dadurch zurechtgemacht, daß 250 ml j einer wässrigen Lösung von 2 Gramm je Liter Aluminiumsulphat und 12,5 mit einer Lösung von 2 Gramm je Millimeter von Sodiumcarbonat zusammengegeben werden. Die 309851/0778

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sich ergebende flockige Aluminiumhydroxid-Wasser-Beimischung wird dann in den Behälter gegeben und der bescrhiebenen Schwingbehandlung unterworfen. Die gewonnenen Ergebnisse werden unten tabellarisiert. Die Zeit, webhe zwischen dem Anfang der Vibrationsbehandlung, und der Zeit, welche für die Lichtdurchlässigkeit aufgewandt ist, wenn sie durch die fotoelektrische Zelle gemessen wird, um den neutralen Punkt zu erreichen, wird aufgezeichnet bzw. registriert und unten tabellisiert, das ist die Zeit, in welcher die Fleckchen sich unter die fotoelektrische Zelle absetzen. Vier verschiedene Frequenzen und Frequenzdifferenzen bzw. Frequenzdifferentiale werden bei diesen Arbeitsgängen bzw. -ablaufen verwandt. Es werden Frequenzen von 77 Hertz in Verbindung mit 80; 77 Hertz Hertz allein; 152 Hertz in Verbindung mit 155 Hertz und 152 Hertz allein verwandt.

Tabelle

A. Frequenzen: 77 Hertz/80 Hertz	2	(Prüfnummer der akustischen Energie)	(Zeit(Sekunden)	-
Arbeits- Spannung	3	0,6		Abscheidungs-
gang	4	o,7	II80	index
1	5	o,8	600
6	o,9	44o	1,97
7	1,0	4oo	2,68
8	1,1	360	2,95
9	1,2	320	3,28
	1,3	• 24o	3,69
360	4,92
4oo	3,28
2,95

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B. Frequenzen; 77 Hertz

Arbeitsgang. Spannung	(Prüfnummer der akustischen Energie)	(Prüfnummer der akustischen Energie)	(Prüfnummer der akustischen Energie)	Zeit (Sekunden)	Abscheidungs-
	o,8	1,5	1,5		index
Io	o,9	1,6	1,6	Io3o	— — —
11	l,o'	1,7	1,8	560	1,84
12	1,1	1,8	2,2	48o	2,15
13	1,2	2,ο	2,4	4oo	2,57
14	1,3	Frequenzen: 152 Hertz	46o	2,24
15	1,4	Arbeitsgang Spannung	4oo	2,57
16	Frequenzen: 152 Hertz/155		44o	2,34 -
17	Arbeitsgang Spannung	24	42o	2,45
C.	18	25	Hertz
	19	26	Zeit(Sekunden)	Abscheidungs- index
2o	27	64o	———
21	28	42o	1,52
22	29	330	1,94
23		46o	1,39
D.	390	1,64
48o	1,33

Zeit (Sekunden)	Abscheidungs·
	index
920	———
72o	1,28
760	1,21
780	1,18
680	1,35
680	1,35

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1,64 1,56

	2,6	5oo
31	2,8	5'9o
32*	(PrüfRummer der akustischen Energie)	68o

Die Flockung bei diesem Arbeitsgang

war mit einer abgelagerten Lösung hergerichtet (Präpariert )und ist nicht represantativ für einen musterhaften Arbeitsgang. Daher muß dieser Arbeitsgang unbeachtet bleiben.

Drei Parameter, welche die durch die

praktische Anwendung der Erfindung erzielten Ergebnisse beeinflussen,sind:

1. Die spezifische Höhe der beiden oder mehr Vibrationsfrequenzen, welche angewendet werden, um die in dem MuItiphasensystem gebildeten Wellenzüge zu erzeugen.

2. Die Differential-oder Überlagerungsfrequenz, welche die arithmetische Differenz zwischen den beiden verwandten Schwingungsfrequenzen ist.

3· Die Energiehöhe, bei welcher die Impulse in das System eingeführt werden.

Die absolute Höhe der erfindungsgemäß

verwandten Frequenzen wird bei der extrem oberen Grenze durch die Notwendigkeit gesteuert, daß Kavitation in dem System vermieden werden muß. Zum Beispiel ist es bekannt, daß Überschallfrequenzen Kavitation verursachen, und umgekehrt ist es gleichfalls bekannt, daß eine solche Turbulenz unddie zugehörigen hohen Beanspruchungskräfte z.B. für Blutplasma, welches hochempfindliche Proteinfaktoren enthält, zerstörend bzw. abträglich sind.

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Wie es durch die Beispiele und die vorangehend gegebenen Daten gezeigt ist, ist eine Vibrationsfrequenz zwischen ungefähr 50 Hertz und ungefähr 2oo Hertz völlig zweckmäßig für gute Ergebnisse, welche mit Werten von über 75 Hertz bis Ιβο Hertz erzielt worden sind.. Günstige Ergebnisse wurden bei der Verwendung von Frequenzpaaren von etwa 77 bis 80 Hertz, Ho bis 12o Hertz und 150 bis I60 Hertz erzielt. Im allgemeinen zeigen die bis jetzt erzielten Ergebnisse, daß bei Frequenzen unter looo Hertz höchst wünschenswerte Ergebnisse erhielt werden.

Hinsichtlich der Frequenzdifferenz wurde allgemein gefunden, daß eine Differenz oder Überlagerungsfrequenz in der Größe von ungefähr 2 bis 2o Hertz brauchbare Ergebnisse zeitigt. Bei Systemen, welche die Trennung von Proteinfaktoren von Blutplasma umfassen, sind Frequenzdifferenden in der Größenordnung von zwischen ungefähr 3 Hertz bis Io Hertz durchaus geeignet. Differenzen zwischen etwa 4 bis 6 werden bevorzugt.

Die in derTabelle für daszweite Beispiel wiedergegebenen Daten geben klar an, daß eine Verbes%rung erzielt wird, wenn nur eine einzige Frequenz verwandt wiräi. Es ist gleichfalls klar, daß die Anwendung von zwei verschiedenen Frequenzen eine wesentliche Verbesserung über den Standard oder Steuerablauf ergibt. Es gibt keine Erklärung für diese Erscheinung. Immerhin wird angenommen, daß die Verbesserung von der Anwendung einer einzigen Frequenz auf einer Art von Wechselwirkung zwischen dem Wellenzug und dem Multiphasensystem zurückzuführen ist, wo eine verschiedene Vorrichtung verantwortlich für die erreichte Verbesserung ist, wenn zwei Vibrationsfrequenzen verwandt werden.

Hinsichtlich des dritten vorbeschriebenen Paramters ist die Energiehöhe, welche die geringste Empfindlichkeit unter dem Gesichtspunkt des Erzielens

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aussagekräftiger Ergebnisse bei der Erfindung die geringste Empfindlichkeit besitzt. Es ist notwendig, zum wenigsten eine Eingangshöhe anzuwenden, die erforderlich ist, wenn-Züge in dem System mit zugehöriger Vergrößerung der Trennbarkeit der dispergierten Phase vom Gleichgewicht des Systems zu erzeugen. Die hier aufgeführten Daten zeigen an, daß bei einem verhältnismäßig geringen Energieeingang hohe vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden. So wird, beispielsweise, in den Arbeitsablauf bzw. -gang des Beispieles II, bei welchem Frequenzen von 77 und 8o Hertz angewandt werden, ein wesentlicher Vorteil mit einem Eingang bei jeder Frequenz von nur ο,ό Volt und einem Strom weniger als o,5 Ampere erzielt. Danach hat der ungefähre Energieeingang eine Größenordnung von o,6 Watt.

Theoretisch hängt die in ein Mehrphasensystern der in Fig. Io wiedergegebenen Vorrichtung eingeführte Energie von dem Flächeninhalt der Übertragerplatten, der Amplitude, der Bewegung hiervon und dem Verlauf des durch die Platten erzeugten Energieflusses ab.

Das Energiemaximum, welches verwandt werden kann, ist durch die Erzeugung von Kavitation in der der Behandlung unterworfenen Flüssigkeit begrenzt. Dies ist aus den vorgenannten Gründen unerwünscht. Wie auch immer,es kann aus den beim Beispiel'!! wiedergegebenen Daten ersehen werden, daß die Spannung oder der Energieeingang mehr als 2 Volt geändert werden kann, ohne daß die erzielten Ergebnisse wesentlich geändert werden. Danach ergibt die Aufrechterhaltung der Bewegungsamplitude und Größe des Übertragers auf einem konstanten Wert eine Vergrößerung der Frequenz eine Vergrößerung im Energieeingang. In gleicher Weise

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vergrößert bei einer konstanten Frequenz und Größe die Vergrößerung der Amplitude, die in das System eingeführte Energie.

Zu den beim Beispiel II gegebenen Daten sei noch bemerkt, daß eine Vergrößerung der Spannung über den Betrag, welcher das Abscheideoptimum ergibt, bestrebt ist, die Wirksamkeit des Prozesses zu verringern. Es ist anzunehmen, daß dies von dem Bestreben des Systems herrührt, entgegen einer gewünschten Absetzung von angehäuften Teilchen bewegt zu werden. In diesem System, in welchem eine Behandlung nach der Erfindung durch eine Filter- oder Zentrifugaltrennung erfolgt ist, bei welcher eine Energiehöhe verwandt wird, die höher als das Optimum ist, wird die Behandlung nicht nachteilig beeinflußt.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung sind die Übertrager sich gegenüberstehend angeordnet, was seinerseits Wellenerzüge ergibt, welche sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Das zu behandelnde System ist vorzugsweise auf den Raum zwischen sich gegenüberstehenden Übertragern begrenzt, wo die größte gegenseitige Beeinflussung zwischen den entgegengesetzten Wellenzügen auftritt.

Es ist nicht notwendig, daß die Übertragung oder die hierdurch erzeugten Wellenzüge geometrisch entgegengesetzt sind, daß die Wellenzüge in genau parallelen, jedoch entgegengesetzten Richtungen sich fortpflanzen. Es ist lediglich notwendig, daß die übertrager so orientiert (gerichtet ) sind, daß ein Mischen der Wellenzüge eintritt, um eine Überlagerung oder verschiedene Frequenzen zu erzeugen. Bei der Anwendung der Grundsätze der Erfindung wird die Behandlungszeit unter Berücksichtigung der Zeitperiode (Zeitspanne) gewählt, während welcher das Mehrphasensystem der Schwingungsenergie unterworfen ist.

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Dementsprechend kann ein Multiphasensystem in einer Menge im halbkontinuierlichen oder kontinuierlichen Prozeß behandelt werden, wobei jedes behandelte Volumen den Wellenerzeugern für eine begrenzte Zeit ausgesetzt wird, welche durch die Besonderheiten (Charakteristiken) des besonderen Systems bestimmt ist, was zu berücksichtigen ist.

Es kann wünschenswert sein, gewisse Systeme auf einen isoelektrischen Punkt zu halten. Mit anderen Worten, die Ladung der Partikelchen ist so nahe wie möglich an der elektrischen Neutralität gelegen, um ein gegenseitiges Abstoßen durch gleichnamig aufgeladene Teilchen zu verhindern, was die Zahl der Stoßvorgänge der Teilchen und damit die Aggregation der Teilchen verringert. Das Halten eines Systems,an einem isoelektrischem Punkt kann durch bekannte Verfahren vorgenommen werden, so durch das Überwachen des pH-, Salzgehaltes und dergl..

Die verwandten technischen Ausdrücke und Wendungen sind in Übereinstimmung mit den im internationalen Wörterbuch der Physik und Elektronik, 2. Ausgabe, Von Nostrad, I96I, gefundenen Definitionen bestimmt.

ObJ.eich die Erfindung in Verbindung mit den in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungen und Sonderbeispielen beschrieben ist, soll durch die Zeichnungen und die Beispiele keine Einschränkung der Erfindung erfolgen, von welcher Abänderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Behandeln eines MultiPhasen (Mehrphasen)-Systems zur Erhöhung (Steigerung)der Trennbarkeit von wenigstens einer diskontinuierlichen Phase darin, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum wenigsten zwei Disturbanzen (Beunruhigungen) unterworfen wird, welche sich in dem System fortpflanzen, um zum wenigsten zwei Wellenzüge verschiedener Frequenz innerhalb der Größenordnung der Audiofrequenz zu bilden, wobei Kavitation in dem System vermieden wird.

2. Verfahren zur Verbesserung der Trennbarkeit einer dispergierten Phase in einem Multiphasensystem, gekennzeichnet durch die Schritte des Einführens des Systems in einen beschränkten Raum, der Einführung von Schallenergie in wenigstens zwei verschiedenen Frequenzen innerhalb der Größenordnung der Audiofrequenz, (Tonfrequenz) wobei zum wenigsten zwei Wellenzüge in dem System gebildet werden,und die Fortsetzung der Behandlung des Systems für eine hinreichende Zeit, um einen positiven Trennungsindex (Abscheidungsindex) der dispergierten Phase unter Vermeidung von Kavitation zu erzielen

J5. Verfahren zur. Verbesserung der Trennbarkeit einer dispergierten Phase in einem Mehrphasensystem, welche eine hinreichende Fortdauer (Stetigkeit) aufweist, um die durch Vibrationsdisturbanz (Durcheinanderbrin_öen durch Vibration) von einem Teil hiervon auf einen anderen zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte zum Halten des Systems in einem begrenzten Raum, zum Einführen von wenigstens zwei

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Vibrationsdisturbanzen, die zum wenigsten zwei Wellenzüge in dem System mit voneinander verschiedenen Frequenzen in der Audiofrequenz (Tonfrequenz) ergeben, und zur Fortsetzung der Behandlung des Systems auf eine hinreichende Zeit, um die Trennbarkeit der dispergierten Phase unter Vermeiden einer Gravitation in dem System zu verbessern,umfaßt.

4. Verfahren zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer beständigen Flüssigkeitsphase, um die Trennbarkeit von wenigstens einer diskontinuierlichen Phase darin zu erhöhen, gekennzeichnet durch die Schritte des Unterwerfens des Systems der Vibrationsenergie von zwei veschiedenen Frequenzen in der Größenordnung der Tonfrequenz und durch eine Fortführung der Behandlung auf hinreichende Zeit, um die Trennbarkeit zum wenigsten einer diskontinuierlichen Phase bei Vermeidung einer Kavitation in dem System zu vergrößern.

5· Verfahren zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer kontinuierlichen Flüssigkeitsphase und zum wenigsten einer dispergierten Phase von Teilchen von zum wenigsten kolloidaler Größe, um die Trennbarkeit genannter dispergierter Phase zu vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß Schritte zum Halten des Systems in einem begrenztenRaum,u.zum Einführen von Schallenergie von wenigsten von in der Tonfrequenz liegenden Frequenzen gemacht werden, wobei zum wenigsten zwei Wellenzüge in dem System erzeugt werden und die Behandlung des Systems auf eine hinreichende Zeit zum Vergrößern der Trennbarkeit der dispergierten Phase unter Vermeidung von . Kavitation in dem System fortgesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden verschiedenen Frequenzen unter looo Hertz liegt und'daß die einen von der anderen um etwa 2 bis 2o Hertz abweicht.

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7· Verfahren zur Verbesserung der Trennbarkeit einer dispergierten Phase in einem Mehrphasensystem mit einer kontinuierlichen flüssigen Phase, dadurch gekennzeichnet, daß Schritte zum Halten des Systems in einem begrenzten Raum, zum Einführen von zwei Vibrationsdisturbanzen, welche zwei Wellenzüge in dem System ergeben, vorgenommen werden, daß Wellenzüge Frequenzen haben, die unter looo Hertz liegen und bei denen die eine von der anderen etwa 2 bis 2o Hertz abweicht, und daß die Behandlung des Systems für eine hinreichend lange Zeit erfolgt, um die Trennbarkeit der dispergierten Phase unter Vermeidung von Kavitation in dem System verbessert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, däß die beiden Wellenzüge eine Frequenz in der Größenordnung von etwa 5o bis etwa 2oo haben.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daßdie beiden Wellenzüge Frequenzen aufweisen, bei denen die eine von der anderen um etwa 2 bis Io Hertz abweicht.

10. Verfahren zur Behandlung von Blutplasma, um ausgewählte Proteinfaktoren zu entfernen, welches eine wählbare Einstellung des pH-Wertes und der Temperatur des Plasma, die Hinzufügung von besonderen (spezifischen) Ausscheidungsmitteln umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß Schritte zum Halten des Blutes in einem begrenzten Raum und zum Einführen von zwei Vibrationsdisturbanzen, die zwei Wellenzüge in dem Plasma zeitigen, vorgenommen werden, wobei die Wellenzüge Frequenzen aufweisen, die unter etwa looo Hertz liegen und welche voneinander um ungefähr 2 bi's 2o Hertz abweichen und die Behandlung des Plasma auf hinreichende Zeit zum Vergrößern der Trennbarkeit wenigstens einer der gewählten Proteinfaktoren unter Vermeidung von Kavitation in dem System fortgesetzt wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzüge Frequenzen von etwa der Größenordnung 50 bis 200 Hertz aufweisen und daß die Frequenzen um etwa 3 bis 10 Hertz voneinander abweichen.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Frequenzen ungefähr 150 Hertz betragen und voneinander etwa 4 bis etwa 6 Hertz abweichen.

13. Verfahren zur Behandlung eines Mehrphasensystems mit einer beständigen, flüssigen Phase und einer dispergierten Phase in Form eines flockigen Stoffes (Körpers), um die Trennbarkeit der dispergierten Phase zu vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß Schritte zum Einführen des Systems in einen begrenzten Raum, zum Einführen von Schallenergie in wenigstens zwei Frequenzen innerhalb der Größenordnung der Tonfrequenz, welche zum wenigsten zwei Wellenzüge in dem System ergeben, und zum Fortsetzen der Behandlung auf eine hinreichende Zeit zur Vergrößerung der Trennbarkeit der dispergierten Phase unter Vermeidung einer Kavitation in dem System vorgenommen werden.

14. Verfahren nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei verschiedene Frequenzen in der Größenordnung von 50 bis 200 Hertz vorgesehen sind und daß die beiden Frequenzen um ungefähr 2 bis 20 Hertz voneinander abweichen.

15. Verfahren zur Behandlung einer Emulsion zur Vergrößerung der Trennbarkeit einer der Phasen von ihr, dadurch gekennzeichnet, daß Schritte zum Einführen des Systems in einen begrenzten Raum, zum Einführen von Schallenergie von wenigstens zwei ver-

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schiedenen Frequenzen innerhalb der Größenordnung der Audiofrequenz vorgenommen werden, wobei zum wenigsten zwei V7ellenzUge in dem System erzeugt werden, und die Behandlung des Systems auf eine hinreichende Zeit fortgesetzt wird, um einen positiven Trennindex der einen Phase bei Vermeidung einer avitation zu erzielen.

16. Verfahren zum Behandeln eines Mehrphasensystems, welches eine Suspension fester Teilchen in einer ständigen flüssigen Phase umfaßt, um die Trennbarkeit der festen Teilchen zu vergrößern, gekennzeichnet durch Schritte des Haltens des Systems in einem begrenzten Raum, zum Einführen von zum wenigsten zwei Vibrationsdisturbanzen in das System, welche zum wenigsten zwei Wellenzüge in dem System mit voneinander verschiedenen Frequenzen innerhalb der Größenordnung der Audiofrequenz erzeugen, vorgesehen sind und daß die Behandlung des Systems auf eine hinreichende Zeit fortgesetzt wird, um die Trennbarkeit der festen Teilchen unter Vermeidung einer Kavitation in dem Systems zu erhöhen.

17. Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer ständigen Flüssigkeitsphase zur Vergrößerung der Trennbarkeit einer dispergierten Phase in dem System, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Festlegung eines Volumens des zu behandelnden Systems sowie erste und zweite Mittel zur Erzeugung einer Vibrationsdisturbanz in dem Volumen vorgesehen sind, um Wellenzüge in diesem zu bilden, wobei die ersten und zweiten Erzeugermittel einander gegenüberstehend angeordnet sind, so daß die in dem Volumen erzeugten Wellenztige sich mischen.

18. Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer ständigen (kontinuierlichen) Flüssig-

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keitsphase, um die Trennbarkeit einer dispergieren Phase in dem System zu vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung eines Volumens des zu behandelnden Systems sowie erste und zweite Mittel zur Erzeugung einer Schallenergie in dem Volumen vorgesehen sind, um Wellenzüge darin zu bilden, und daß die ersten und zweiten Mittel zur Berührung genannten Volumens angeordnet' sind, wenn das letztere in der Begrenzung gehalten wird, und die ersten und die zweiten Erzeugermittel so gegeneinander gerichtet sind, daß die Wellenzüge sich mischen.

19« Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer kontinuierlichen , flüssigen Phase, um die Trennbarkeit einer dispergierten Phase in dem System zu vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung eines Volumens des zu behandelnden

° (Struktur

Systems vorgesehen sind, daß diese Mittel einen Aufbau / zur Erhaltung des Volumens in einem begrenzten Raum umfassen, daß erste und zweite Mittel zur Erzeugung von Schallenergie innerhalb der Größenordnung der Audiofrequenz vorgesehen sind, daß die ersten Mittel mit einem Teil der Ausbildung (Struktur) auf Berührung verbunden sind, wenn das Volumen in dem begrenzten Raum gehalten wird, wobei ein erster Wellenzug in dem Volumen durch genannten Teil der Vorrichtung (struktur) erzeugt wird, daß Mittel vorgesehen sind, welche als Übertrager wirken, der mit dem zweiten Erzeugermittel verbunden ist, wobei ein zweiter Wellenzug in dem Volumen durch die Erzeugermittel erzeugt wird, welche im Hinblick auf die Teile der Vorrichtung so gerichtet sind, daß sich die Wellenzüge mischen.

20. Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer kontinuierlichen flüssigen Phase zur Erhöhung der Trennbarkeit einer dispergierten Phase in

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dem System, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumen des Systems umgrenzt ist, daß die Umgrenzung eine Vorrichtung (Struktur) bildet, welche das Volumen in dem begrenzten Raum darin hält, daß erste und zweite Mittel zur Erzeugung von Schallenergie in der Tongrößenordnung vorgesehen sind, daß die ersten Erzeugermittel mit dem ersten Teil der Vorrichtung mit dem Volumen auf Berührung verbunden sind, wenn das Volumen in dem begrenzten Raum gehalten wird, wobei ein erster Wellenzug in dem Volumen durch den ersten Teil der Vorrichtung gebildet ist, daß die zweiten Erzeugermittel mit einem zweiten Teil der Vorrichtung (Struktur) auf Berührung mit dem Volumen verbunden sind, wenn das Volumen in dem zweiten begrenzten Raum gehalten wird, wobei ein zweiter Wellenzug in dem Volumen durch den zweiten Teil der Vorrichtung erzeugt KLrd, und die ersten und zweiten Teile der Vorrichtung so angeordnet sind, daß die Wellenzüge sich mischen. 21. Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer beständigen (kontinuierlichen) flüssigen Phase, um die Trennbarkeit einer dispergierten Phase in dem System zu vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß ein begrenztes Volumen des zu behandelnden Systems gebildet ist, daß eine Anordnung zum Halten des Volumens in einem begrenzten Raum darin vorgesehen ist, daß erste und zweite Mittel zum Erzeugen einer Schallenergie in Tongrößenordnung vorgesehen sind, daß die ersten Mittel als Übertrager wirken, der eine das zu behandelnde Volumen berührende Anordnung hat, wenn das Volumen in dem begrenzten Raum gehalten wird, daß die Übertrager mit dem ersten Erzeugermittel verbunden sind, wobei ein erster Wellenzug in dem Volumen durch den ersten Übertrager erzeugt wird, daß zweite Mittel als Übertrager wirken und auf Berührung mit dem zu behandelnden Volumen verbunden sind, wenn das Volumen in dem begrenzten Raum gehalten wird, daß der zweite Übertrager

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mit dem zweiten Erzeugermittel verbunden ist, wobei ein zweiter Wellenzug in dem Volumen durch den zweiten Übertrager erzeugt wird, und daß die ersten und zweiten Übertrager so zueinander gerichtet sind, daß die Wellenzüge sich mischen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Leitmittel für das Volumen des innerhalb und- ausserhalb des begrenzten Raumes zu behandelnden Systems vorgesehen sind,

2J. Vorrichtung zum Behandeln eines Mehrphasensystems mit einer beständigen flüssigen Phase zur Erleichterung der Trennbarkeit der dispergierten Phase in dem System , dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, welche eine Anordnung umfassen, die einen begrenzten Raum zylindrischer Form bilden, um das Volumen des zu behandelnden Systems zu halten, daß erste und zweite Mittel zur Erzeugung von Schallenergie innerhalb der Ton-(Audio-)größenordnung vorgesehen sind, daß die ersten Mittel in der Form flacher < Scheiben als übertrager wirken und'an einem Ende des begrenzten Raumes angeordnet sind, um das zu behandelnde Volumen zu berühren, wenn das Volumen In dem begrenzten Raum gehalten wird, daß die ersten Übertragungsmittel mit den ersten Erzeugerraitteln verbunden sind, wobei ein erster Wellenzug in dem Volumen durch die ersten Übertragermittel erzeugt wird, daß zweite Mittel in der Form flacher, als Übertrager wirkender Scheiben unten bzw. an dem anderen Ende des begrenzten Raumes auf Berührung mit dem zu behandelnden Volumen verbunden sind, wenn das Volumen in dem begrenzten Raum aufrechterhalten *4rd, daß.die zweiten Übertragermittel mit den zweiten Erzeugermitteln verbunden sind, wobei ein zweiter Wellenzug in dem Volumen durch die zweiten Übertragermittel erzeugt wird, daß die Scheiben so ausgebildet sind, daß ihre flachen Seiten ungefähr senkrecht zur Längs-

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achse des zylindrischen begrenzten Raumes sind, wobei die Wellenzüge gegeneinander gerichtet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 2} _t dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Führung bzw. zum Leiten des Volumens des zu behandelnden Systems in und aus dem begrenzten Raum vorgesehen sind.

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