DE69302067T2

DE69302067T2 - Trennung einer Multikomponentenmischung in ihre Komponenten

Info

Publication number: DE69302067T2
Application number: DE69302067T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Hatanaka; Masaru Ishida
Original assignee: Soken Kagaku KK
Current assignee: Soken Kagaku KK
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2013-09-28
Also published as: DE69302067D1; JPH07106282B2; US5603837A; EP0590911A1; JPH06106003A; EP0590911B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft die Auftrennung einer Multikomponenten-Mischung in ihre Komponenten mittels Adsorption.
Die vorliegende Erfindung betrifft mehr im einzelnen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftrennen einer Mehrkomponenten-Mischung in ihre Komponenten mittels der Adsorption, wo Gebrauch gemacht ist von einer Vielzahl von Säulen, die jeweils ein Adsorptionsmittel aufweisen, das hierin gepackt ist und imstande ist, in selektiver Weise jede der Komponenten zu adsorbieren, und wo ein Ausfluß aus einer der Säulen als ein Strömungsmittel zum Reinigen des Adsorbats in einer anderen Säule benutzt wird, wodurch die Auftrennung der Komponenten durch ein Desorptionsmittel in einer Mindestinenge 50 durchgeführt wird, daß jedes Adsorbat in einer höheren Konzentration, in einer höheren Reinheit und in einem höheren Rückgewinnungs-Wirkungsgrad desorbiert wird.

Verwandte Technik

Bisher waren Techniken, wie etwa die Gaschromatographie und die Flüssigkeitschromatographie, die die Differenz im Verteilungsbeiwert gegenüber Adsorptionsmitteln nutzen, als Mittel zum Abtrennen und Reinigen von Komponenten in einer Multikomponenten-Mischung bekannt.
Diese Abtrenn-/Reinigungsmittel haben eine hervorragende Trennfähigkeit und wurden deshalb bei der chemischen Analyse komplexer Gemische in weitem Umfang benutzt. Wenn diese Mittel jedoch in industriellem Umfang als Abtrenn-/Reinigungsmittel benutzt werden, sind wegen des schubweisen Betriebes die Reinigungskosten hoch. Dementsprechend sind die Anwendungsbereiche solcher Einrichtungen beschränkt. Zusätzlich können die Komponenten, die als Adsorbate abgetrennt wurden, nicht zurückgewonnen werden, da sie in der Menge gering sind, wodurch die Abtrennung von Komponenten durch Adsorption somit bisher allein als Mittel für die chemische Analyse benutzt wurden.
Andererseits wird in einer Adsorptions-Trennvorrichtung mit scheinbar beweglichem Bett, worin der kontinuierliche Betrieb in industriellem Umfang benutzt wird, wie etwa die kontinuierlich wirkende Trennvorrichtung, die im US-Patent Nr. 2 985 589 beschrieben ist, ein Gemisch aufgetrennt, das zwei Komponenten enthält. Es kann, soweit wir wissen, jedoch schwierig sein, ein Gemisch, das mindestens drei Komponenten enthält, durch eine einzige Vorrichtung kontinuierlich aufzutrennen.
In einem Prozeß zum kontinuierlichen Trennen dreier Komponenten durch eine Adsorptions-Trennvorrichtung mit scheinbar beweglichem Bett, die kürzlich in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 80409/1989 vorgeschlagen wurde, wurde die Trennung dadurch ausgeführt, daß man alternierend eine Säule anordnet, die mit einer ersten Packung gepackt ist, worin deren Verteilungskoeffizienten A, B und C Komponente A < Komponente B < Komponente C ist, sowie eine Säule, die mit einer zweiten Packung gepackt ist, worin deren Verteilungskoeffizient Komponente A < Komponente C < Komponente B ist, und indem man die Lösung durch die Säulen strömen läßt.
Diese Methoden können jedoch auf Vorgänge beschränkt sein, in denen Strömungsmittel durch jede Säule strömt, und ein auf einer einzigen Säule begründeter Vorgang kann den Wirkungsgrad beim Rückführen eines Ausflusses aus einer Säule zu einer anderen Säule verringern, wobei eine lange Zeit erforderlich sein kann, bis eine Stabilisierung der Vorgänge erreicht ist, und es kann auch eine lange Zeit erforderlich sein, bis Menge und Reinheit eines Adsorbats ein erhöhtes Niveau erreichen. Diese Methoden könnten, soweit wir wissen, eine Erhöhung auf die Kosten oder eine Schwierigkeit bei ihrer Anwendbarkeit auf einen Betrieb in einer kleinen Menge herbeiführen.
Wir haben auch ein Trennverfahren in der japanischen Patentanmeldung Nr. 15882/1991 vorgeschlagen. Unser vorgeschlagenes Verfahren geht davon aus, daß es gegenüber manchem Verfahren aus dem Stand der Technik verbessert ist, würde jedoch noch weiter verbessert, wenn die Menge eines Desorptionsmittels verringert würde. Das Verfahren, das wir vorgeschlagen haben, kann mehr im einzelnen eine verhältnismäßig große Menge an Desorptionsmittel erfordern, wodurch ein verhältnismäßig großes Volumen einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens erforderlich sein kann, was zu verhältnismäßig großen Ausmaßen der Anlagenkosten und der Betriebskosten führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Auftrennung einer Multikomponenten-Mischung in die Komponenten mittels selektiver Adsorption vorzusehen, worin Gebrauch gemacht wird von einer Vielzahl von Säulen, in denen ein festes Adsorptionsmittel gepackt ist, wobei dieses Verfahren ein Desorptionsmittel in nur einer minimalen Menge erfordert.
Die vorliegende Erfindung beruht auf unserer Entdeckung, daß einzigartige Anordnungen von Säulen, die in ihrem Inneren ein festes Adsorptionsmittel aufweisen, und eine einzigartige Betriebsweise der Säulen es ermöglichen, eine Multikomponenten- Mischung in geschickter Weise in die Komponenten aufzutrennen.
Die vorliegende Erfindung sorgt in einem ihrer Aspekte für die Verbesserung bei einem Verfahren zur Trennung einer Multikomponenten-Mischung in ihre Komponenten, wobei man eine Mischung, die Komponenten in einer Anzahl n aufweist, ihrer Adsorption auf einem festen Adsorptionsmittel unterzieht, das in einer Vielzahl von Säulen gepackt ist, worin die Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten für die Trennung benutzt wird, mit den folgenden Schritten:
Einleiten der Multikomponenten-Mischung in eine Trenneinrichtung, um in dieser zu strömen, welche eine Vielzahl von Säulen aufweist, die in mindestens drei Gruppen aufgeteilt sind, um eine Fraktionierungszone zu bilden, die zur Fraktionierung des Gemisches in jede der Komponenten dient, die in jeder der Säulen infolge der Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten adsorbiert ist, worin jede in einer vorgegebenen Säule adsorbierte Komponente noch immer mit anderen Komponenten kontaminiert ist, die in der fraglichen Säule verweilen, eine Reinigungszone, die zum Reinigen jeder der kontaminierten Komponenten dient, die jeweils in jeder der Säulen adsorbiert ist, durch Einleiten eines Reinigungsmittels in jede der Säulen, welches die kontaminierenden Komponenten in jeder Säule ausspülen kann, während die zu reinigende Komponente adsorbiert bleiben kann, und eine Desorptionszone, die zum Desorbieren der in jeder Säule adsorbierten Komponente durch Einleiten eines Desorptionsmittels in jede Säule dient, um hierdurch jede Komponente gereinigt aus jeder jeweiligen Säule zu gewinnen; wobei jede Zone eine Gruppe von Säulen in einer Anzahl von n aufweist, wo jede der Säulen ein Adsorptionsmittel hat, welches jede der Komponenten selektiv adsorbiert, und die Gruppe von Säulen in der gegebenen Zone dieselbe ist wie die in den anderen Zonen; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so ist, daß die Fraktionierungszone Gruppen von Säulen in einer Anzahl aufweist, die der Anzahl der zu trennenden Komponenten minus eins entspricht, und zwar n-1, und die am weitesten stromaufwärts gelegene Gruppe von Säulen die Multikomponenten-Mischung so aufnimmt, daß jede Säule in der Gruppe die Multikomponenten-Mischung aufnimmt und die Gruppen von Säulen so verbunden sind, daß ein Ausfluß aus jeder Säule einer stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen der Säule in einer nachfolgenden Gruppe von Säulen zugeführt wird, wobei in der letztgenannten Säule ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das sich von dem unterscheidet, das in der Säule verwendet wird, von der der Ausfluß hergekommen war, um hierdurch Ausflüsse zu erzeugen, die jeweils im wesentlichen jede Komponente der Komponenten in der Multikomponenten-Mischung alleine enthält, während die anderen Komponenten in der Säule oder den Säulen adsorbiert wurden, durch welche die Multikomponenten-Mischung hindurchgetreten ist; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Reinigung bestimmt sind, so ist, daß die Säulen mit jenen in der am weitesten stromabwärts gelegenen Gruppe von den Säulen verbunden sind, die für die Fraktionierung bestimmt sind, So daß ein Ausfluß aus jeder Säule der Fraktionierungszone, welcher Ausfluß im wesentlichen nur eine der Komponenten enthält, der Säule zugeführt wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß wahlweise adsorbiert, wodurch die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß in der speziellen Säule adsorbiert wird und der fragliche Ausfluß als eine Reinigungsflüssigkeit für die fragliche Säule in der Reinigungszone benutzt wird, so daß andere Komponenten in der Multikomponenten-Mischung hierdurch ausgespült werden und in der fraglichen Säule in der Reinigungszone die selektiv adsorbierte Komponente vorliegt; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Desorption bestimmt sind, so ist, daß die Säulen entsprechend ein für das Adsorbat in der vorgegebenen Säule spezifisches Desorptionsmittel aufnehmen, um das Desorbat, das die spezielle Komponente ist, zu desorbieren; wobei die Gruppe von Säulen, die in der Fraktionierung benutzt werden, nachdem die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, für die Reinigung und dann, nachdem die wesentliche Reinigung stattgefunden hat, für die Desorption bestimmt werden, während die Gruppen von Säulen, die in der Reinigung und der Desorption verwendet wurden, nachdem die wesentliche Reinigung bzw. die wesentliche Desorption stattgefunden hat, zur Desorption bzw. Fraktion bestimmt werden, und dann, nachdem die wesentliche Desorption bzw. die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, zur Fraktionierung bzw. Reinigung bestimmt werden; und wobei die Änderung der Bestimmung dadurch durchgeführt wird, daß man jede Gruppe von Säulen für die Fraktionierung, für die Reinigung und für die Desorption von Zone zu Zone derart bewegt, daß jede Gruppe von Säulen ihre Bestimmung erhalten kann, wie sie angegeben ist, und/oder durch Umschalten von Strömungsmittelströmen zwischen den Säulen so, daß die Säulen die Bestimmungen erhalten können, wie sie angegeben ist;
Unterziehen der Multikomponenten-Mischung, die in der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen in der Fraktionierungszone eingeleitet wurde, der Fraktionierung, worin die Komponenten in der Multikomponenten-Mischung jeweils in jeder der Säulen adsorbiert werden, und dann der nachfolgenden Fraktionierung in jeder der Säulen der nachfolgenden Gruppe oder Gruppen von Säulen, so daß Ausflüsse gewonnen werden, von denen jeder im wesentlichen nur jeweils nur eine einzige Komponente der abzutrennenden Komponenten in der Multikomponenten-Mischung enthält, während der Ausfluß aus jeder Säule der am weitesten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen für die Fraktionierung in jede der Säulen in der Reinigungszone so eingeleitet wird, daß der Ausfluß, der eine spezielle Komponente enthält, in die Säule eingeleitet wird, die ein Adsorptionsmittel aufweist, das selektiv die spezielle, fragliche Komponente so adsorbiert, daß die selektive Adsorption der speziellen, fraglichen Komponente und das Ausspülen der kontaminierenden Komponenten, die in der fraglichen Säule verbleiben können, stattfinden, wodurch die Reinigung der speziellen, adsorbierten Komponente stattfindet;
Bestimmen der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung benutzt wurden, für die Reinigung;
Bestimmen der Gruppe von Säulen, die in der Reinigung benutzt wurden, worin in jeder Säule jede Komponente adsorbiert und somit gereinigt ist, für die Desorption, worin ein Desorptionsmittel in jede Säule so eingeleitet wird, daß die in jeder Säule adsorbierte Komponente desorbiert wird, um hierdurch jede Komponente aus jeder Säule der Gruppe von Säulen, die in der Desorption verwendet werden, zu gewinnen.
Die vorliegende Erfindung sorgt in einem andereren ihrer Aspekte für eine Vorrichtung zum Trennen einer Multikomponenten-Mischung in ihre Komponenten, die eine Vielzahl von Säulen aufweist, die in mindestens drei Gruppen aufgeteilt sind, um eine Fraktionierungszone zu bilden, die zur Fraktionierung des Gemisches in jede der Komponenten dient, die in jeder der Säulen adsorbiert ist, infolge der Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten, worin jede Komponente, die in einer vorgegebenen Säule adsorbiert ist, noch mit anderen Komponenten kontaminiert ist, die in der fraglichen Säule verweilen, eine Reinigungszone, die zur Reinigung einer jeden der kontaminierten Komponenten dient, die entsprechend in jeder der Säulen adsorbiert sind, durch Einleiten eines Reinigungsmittels in jede der Säulen, das die kontaminierenden Komponenten in jeder Säule ausspülen kann, während die zu relnigende Komponente adsorbiert bleiben kann, und das ein Ausfluß aus einer anderen Säule ist, die im wesentlichen alleine eine spezielle, fragliche Komponente enthält, und eine Desorptionszone, die zum Desorbieren der Komponente dient, die in jeder Säule adsorbiert ist, durch Einleiten eines Desorptionsmittels in jede Säule, um hierdurch jede Komponente gereinigt aus jeder jeweiligen Säulen zu gewinnen; wobei jede Zone eine Gruppe von Säulen in einer Anzahl von n aufweist, wo jede der Säulen ein Adsorptionsmittel aufweist, das selektiv eine einzige der Komponenten adsorbiert, und die Gruppe von Säulen in der vorgegebenen Zone dieselbe ist wie jene in den anderen Zonen; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so ist, daß die Fraktionierungszone Gruppen von Säulen in einer Anzahl aufweist, die der Anzahl der zu trennenden Komponenten minus eins entspricht, und zwar n-1; Mittel zum Aufgeben der Multikomponenten-Mischung in die am meisten stromabwärts gelegene Gruppe von Säulen, so daß jede Säule in der Gruppe die Multikomponenten-Mischung aufnimmt und die Gruppen von Säulen so verbunden sind, daß ein Ausfluß aus jeder Säule einer stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen in die Säule in einer nachfolgenden Gruppe der Säulen eingeleitet wird, wobei in der letztgenannten Säule ein Adsorptionsmittel gepackt ist, welches sich von dem unterscheidet, das in der Säule benutzt ist, aus dem der Ausfluß gestammt hat, um hierdurch Ausflüsse zu erzeugen, die jeweils im wesentlichen jede Komponente der Komponenten in der Multikomponenten-Mischung alleine enthält und die letztgenannten Komponenten in der Säule oder den Säulen adsorbiert sind, durch welche die Multikomponenten- Mischung hindurchgeleitet wurde; Mittel zum Verbinden der Sulen, die für die Reinigung bestimmt sind, mit denen in der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so daß ein Ausfluß aus jeder Säule der Fraktionierungszone, welcher Ausfluß im wesentlichen alleine eine einzelne der Komponenten enthält, der Säule zugeleitet wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, welches selektiv die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß adsorbiert, wodurch die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß in der speziellen Säule adsorbiert wird und der fragliche Ausfluß als Reinigungs-Strömungsmittel für die fragliche Säule in der Reinigungszone benutzt wird, so daß andere Komponenten in der Multikomponenten-Mischung hierdurch ausgeschwemmt werden und in der fraglichen Säule in der Reinigungszone die Komponente selektiv adsorbiert ist; Mittel zum Aufgeben von Desorptionsmittel in die Gruppe von Säulen, die für die Desorption bestimmt sind, so daß die Säulen jeweils ein für das Adsorbat in der vorgegebenen Säule spezifisches Desorptionsmittel aufnehmen, um das Desorbat zu desorbieren, welches die spezielle Komponente ist; wobei die Gruppe von Säulen, die in der Fraktionierung benutzt wird, nachdem die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, für die Reinigung bestimmt wird und dann, nachdem die wesentliche Reinigung stattgefunden hat, für die Desorption, während die Gruppen von Säulen, die in der Reinigung und in der Desorption benutzt wurden, nachdem die wesentliche Reinigung bzw. die wesentliche Desorption stattgefunden hat, der Desorption bzw. Fraktionierung zugeführt werden und dann, nachdem die wesentliche Desorption bzw. die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, der Fraktionierung bzw. der Reinigung; und Mittel zum Durchführen der Änderung der Bestimmung durch Bewegen jeder Gruppe von Säulen für die Fraktionierung, für die Reinigung und für die Desorption von Zone zu Zone, so daß jede Gruppe von Säulen die angegebene Bestimmung erhalten kann, und/oder durch Umschalten des Flusses von Strömungsmitteln zwischen Säulen, so daß die Säulen die angegebene Bestimmung erhalten können.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein grundlegendes Flußdiagramm zur Trennung zweier Komponenten in einer Multikomponenten-Mischung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo drei Gruppen von Säulen als eine Fraktionierungszone, eine Reinigungszone bzw. eine Desorptionszone ausgebildet sind und jede Gruppe zwei Säulen aufweist, also insgesamt sechs Säulen;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Abtrennung zweier Komponenten in einer Multikomponenten-Mischung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo vier Gruppen von Säulen als eine Fraktionierungszone mit zwei Gruppen von Säulen, die eine erste Fraktionierungszone bzw. eine zweite Fraktionierungszone bilden, einer Reinigungszone bzw. einer Desorptionszone ausgebildet sind und jede Gruppe drei Säulen aufweist, und ein Ausfluß aus der Reinigungszone zur ersten Fraktionierungs zone zurückgeleitet wird;
Fig. 3 ist eine Verbesserung am grundlegenden Flußdiagramm der Fig. 1, wobei ein Ausfluß aus der Reinigungszone zur Fraktionierungszone zurückgeleitet wird;
Fig. 4 ist eine schematische Angabe, wie die Abtrennung von Komponenten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung betrieben wird, wobei Gebrauch gemacht ist von vier Gruppen von Säulen, die aus einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone (1), einer ersten Fraktionierungszone (2), einer Reinigungszone (3) und einer Desorptionszone (4) bestehen, in denen jede Zone zwei Säulen aufweist, und wobei die Gruppen von Säulen aufeinanderfolgend von Zone zu Zone umgeschaltet werden;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm bei der Abtrennung von Komponenten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo ein benutztes Desorptionsmittel rückgewonnen wird;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm für die Abtrennung von Komponenten in Übereintimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo Gebrauch gemacht ist von vier Gruppen von Säulen, die aus einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone, einer ersten Fraktionierungszone, einer Reinigungszone und einer Desorptionszone bestehen, wobei jede Zone zwei Säulen aufweist und wobei jeder der Ströme mittels zweckmäßiger Ventile gesteuert wird;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Trennung von Komponenten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo Gebrauch gemacht ist von vier Gruppen von Säulen, die aus einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone, einer ersten Fraktionierungszone, einer Reinigungszone und einer Desorptionszone bestehen, und wo ein Ausfluß aus der Reinigungszone zurückgeleitet wird zur Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Trennung von Komponenten, wo nur zwei Komponenten unter drei Komponenten getrennt werden;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm zur Trennung von drei Komponenten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wo Gebrauch gemacht ist von fünf Gruppen von Säulen, die aus einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone, einer zweiten Fraktionierungszone, einer ersten Fraktionierungszone, einer Reinigungszone und einer Desorptionszone bestehen, wobei jede Zone drei Säulen aufweist; und
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezeichnet, in dem die Anordnung von Säulen einer jeden Gruppe von Säulen geändert ist und nicht nur ein Ausfluß aus der ersten Fraktionierungszone, sondern auch ein Reinigungsmedium in jede der Säulen in der Reinigungszone eingeleitet wird.
Die Bezugszeichen in den Figuren bedeuten folgendes:
1: Vorrichtung zur Trennung einer Multikomponenten- Mischung in die Komponenten;
2: Säulen;
2A: eine erste Säule zum selektiven Adsorbieren einer Komponente A in der Multikomponenten-Mischung;
2B: eine zweite Säule zum selektiven Adsorbieren einer Komponente B in der Multikomponenten-Mischung;
3: eine Fraktionierungszone;
3a: eine erste Fraktionierungszone;
3b: eine zweite Fraktionierungszone;
3c: eine Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone;
4: eine Reinigungszone;
5: eine Desorptionszone;
6: Gruppen von Säulen;
7a, 7b, 7c: Rohre zwischen Gruppen von Säulen;
8a, 8b: Rohre zwischen den Zonen;
9: ein Desorptionsmittel;
10a, 10b: Rohre zum Einleiten eines Desorptionsmittel;
11: die Aufgabe bzw. Einleitung der Multikomponenten- Mischung;
12a, 12b: Rohre zum Einleiten der Aufgabe;
13: Mittel zum Umschalten der Gruppe von Säulen von Zone zu Zone;
15: ein Dreiwege-Ventil;
16: ein AN-AUS-Ventil;
17a, 17b: Rohre zum Zurückleiten des Ausflusses;
18: ein Rohr zum Einleiten eines Reinigungsmediums;
A: Komponente A;
B: Komponente B;
C: Komponente C; und
D: ein Desorptionsmittel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Erfindung wird detaillierter im Hinblick auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei davon ausgegangen wird, daß die vorliegende Erfindung besser verständlich ist, wenn zunächst Bezug auf eine benutzte Vorrichtung gemacht wird.

[I] Eine Vorrichtung zur Trennung einer Multikomponenten- Mischung in ihre Komponenten

(1) Aufbau

Die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist grundlegend, wie in Fig. 1 gezeigt, Gruppen von Säulen 6, Rohre zum Einleiten einer Aufgabe aus einer Multikomponenten-Mischung 12a und 12b, Rohre zwischen den Gruppen von Säulen 7a und 7b, Rohre zwischen den Zonen 8a und 8b, Rohre zum Einleiten eines Desorptionsmittels 10a und 10b sowie Mittel 13 zum Umschalten der Gruppen von Säulen von Zone zu Zone auf.
Die Gruppen von Säulen 6 sind dadurch gekennzeichnet, daß jede Säule in einer vorgegebenen Gruppe ein festes Adsorptionsmittel aufweist, das in ihr gepackt ist und wahlweise eine spezifische der zu trennenden Komponenten adsorbiert, und jede Gruppe somit aus Säulen in einer Anzahl gebildet ist, die der Zahl der zu trennenden Komponenten entspricht, d.h. n, und daß die Gruppen von Säulen in mindestens drei Zonen klassifiziert sind, die eine Fraktionierungszone umfassen, wo die Multikomponenten-Mischung grob in jede der Komponenten 50 fraktioniert wird, daß eine spezielle Komponente selektiv in einem Adsorptionsmittel in einer Säule adsorbiert ist, das für die spezielle, fragliche Komponente spezifisch ist, eine Reinigungszone, wo ein Adsorptionsmittel, das eine spezielle, adsorbierte Komponente ist, durch ein Reinigungs-Strömungsmittel gereinigt wird, das ein Ausfluß aus einer der Säulen der Fraktionierungszone ist, um hierdurch kontaminierende Komponenten in der vorgegebenen Säule aus der fraglichen Säulen auszuspülen, während das Adsorbat adsorbiert bleibt, und eine Desorptionszone, wo das Adsorbat in der gegebenen Säule in der Reinigungszone von einem Desorptionsmittel desorbiert wird, das man hierdurch strömen läßt.
Die Anzahlen der Gruppen von Säulen für die Reinigungszone und die Desorptionszone sind jeweils mindestens eine (1), aber die Anzahl der Gruppen von Säulen für die Fraktionierungszone ist mindestens eine Anzahl, die der Anzahl von zu trennenden Komponenten, d.h. n, minus eins, d.h. n-1, entspricht.
Wenn dementsprechend eine Multikomponenten-Mischung in zwei Komponenten A und B zu trennen ist, wird eine Vorrichtung benutzt, die in Fig. 1 gezeigt ist und Gruppen von Säulen 2A und 2B aufweist, wobei in der Säule 2A ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das selektiv eine der beiden Komponenten, nämlich A, adsorbiert, und in der Säule 2B ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das selektiv die verbleibende Komponente, nämlich B, adsorbiert, und wobei die Gruppen von Säulen in mindestens drei Zonen angeordnet sind, nämlich einer Fraktionierungszone 3, einer Reinigungszone 4 und einer Desorptionszone 5. Die Anzahl von Gruppen von Säulen für die Fraktionierungszone, die in diesem Ausführungsbeispiel eins (1) ist, entspricht n-1, wobei n die Anzahl der zu trennenden Komponenten ist, nämlich 2 in diesem Ausführungsbeispiel. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind drei Gruppen von Säulen benutzt, die jeweils aus zwei Säulen bestehen, wobei die Gesamtmenge von Säulen 6 beträgt.
Wenn eine Multikomponenten-Mischung in drei Komponenten A, B und C getrennt werden soll, wobei n somit 3 ist, wird eine Vorrichtung verwendet, die in Fig. 2 gezeigt ist und Gruppen von Säulen 2A, 2B und 2C aufweist, worin in der Säule 2A ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das selektiv die Komponente A adsorbiert, in der Säule 2B ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das selektiv die Komponente B adsorbiert und in der Säule 2C ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das selektiv die Komponente C adsorbiert, und die Gruppen von Säulen in mindestens drei Zonen angeordnet sind, nämlich einer Fraktionierungszone 3, einer Reinigungszone 4 und einer Desorptionszone 5. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Gruppen von Säulen für die Fraktionierung bestimmt, wobei die Anzahl von Gruppen, nämlich 2, n-1 entspricht, wobei n in diesem Ausführungsbeispiel 3 ist. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind vier Gruppen von Säulen benutzt, die jeweils aus drei Säulen bestehen, wobei die Gesamtmenge von Säulen zwölf ist.
In diesen Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und Fig. 2 weist die Vorrichtung ferner Rohre 12a und 12b (Fig. 1) zum Einleiten der Aufgabe 11 in paralleler Weise in die Säulen in der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen in der Fraktionierungszone 3 auf, Rohre 7a, 7b und 7c (Fig. 2) zum Verbinden der einen Gruppe von Säulen mit einer anderen Gruppe von Säulen, worin die Säulen zwischen den Gruppen parallel dahingehend verbunden sind, daß ein Ausfluß aus einer Säule in einer vorgegebenen Gruppe von Säulen einer Säule in einer anderen Gruppe von Säulen zugeführt wird und die fraglichen Säulen sich in der Art des Adsorptionsmittels voneinander unterscheiden, das in ihnen gepackt ist, beispielsweise von Säule A in der Zone 3a zur Säule B in der Zone 3b in Fig. 2. Das Parallel-Strömungsprinzip gilt zwischen sämtlichen Zonen, wo eine solche Verbindung zwischen Säulen zutrifft, wie in Fig. 2 zwischen der Zone 3a und der Zone 4.
In diesen Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und Fig. 2 weist die Vorrichtung noch weiter Rohre 8a und 8b (Fig. 1) zum Aufgeben eines Ausflusses aus einer vorgegebenen Säule in der Fraktionierungszone in eine Säule der Reinigungszone auf parallele Weise auf, wo die Definition von "parallele Weise", auf die oben Bezug genommen wurde, hier so gilt, daß der Ausfluß, der Komponenten enthält, die in der fraglichen Säule nicht adsorbiert wurden, nämlich die Komponente B, wenn der Ausfluß aus der Säule 2A der Fraktionierungszone 3 herkommt, wo die Säule 2A selektiv die Komponente A adsorbiert, was die Komponente B im Ausfluß beläßt, durch das Rohr 8a nicht zu einer Säule 2A, sondern zu einer Säule 2B in der Reinigungszone 4 geleitet wird.
Die Vorrichtungen, die in Fig. 1 und Fig. 2 in grundlegendem Aufbau oder als Flußdiagramm gezeigt sind, weisen auch Rohre 10a und 10b (Fig. 1) auf, um ein Desorptionsmittel 9 einzuleiten, welches spezifisch ist für die jeweiligen Adsorptionsmittel in den Säulen der Desorptionszone 5.
Zuletzt, aber nicht unwesentlich, weisen die Vorrichtungen mit einem Grundaufbau, der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist, eine Einrichtung 13 zum Umschalten der Gruppe von Säulen von Zone zu Zone auf, die eine mechanische Einrichtung ist, um eine Gruppe von Säulen von Zone zu Zone zu bewegen, und/oder eine Ventileinrichtung, um die Strömungen zwischen den Säulen zu umzuschalten, so daß das Umschalten einer Gruppe von Säulen von Zone zu Zone hergestellt wird.

(2) Elemente der Vorrichtung

(a) Säulen

Eine Vielzahl von Gruppen von Säulen 2A, 2B ... ist in der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung benutzt.
Es ist wesentlich für die vorliegende Erfindung, Säulen zu verwenden, in denen jeweils ein Adsorptionsmittel gepackt ist, welches Adsorptionsmittel selektiv irgendeine der Komponenten dahingehend adsorbiert, daß die Säule 2A selektiv die Komponente A adsorbiert, die Säule 2B selektiv die Komponente B adsorbiert usw.
Dementsprechend ist die Anzahl von Säulen in einer Gruppe von Säulen die gleiche wie die der Komponenten, die getrennt werden sollen.
Wenn, in anderen Worten, eine Multikomponenten-Mischung 11 in zwei Komponenten getrennt werden soll, nämlich A und B, dann sind mindestens zwei Säulen, nämlich 2A und 2B, in jeder Gruppe von Säulen enthalten, oder wenn eine Multikomponenten- Mischung 11 in drei Komponenten getrennt werden soll, nämlich A, B und C, dann sind mindestens drei Säulen, nämlich 2A, 2B und 2C, in jeder Gruppe von Säulen enthalten, und die Gruppen von Säulen sind bestimmungsgemäß der Fraktionierung, Reinigung und Desorption in mindestens drei Zonen zugeordnet, nämlich einer Fraktionierungszone, einer Reinigungszone bzw. einer Desorptionszone, um Gruppen von Säulen 6 zu bilden.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wo eine Multikomponenten-Mischung 11 zwei Komponenten aufweist. Das Ausführungsbeispiel hat eine Fraktionierungszone 3, eine Reinigungszone 4 und eine Desorptionszone 5, und jede Zone weist mindestens zwei Säulen auf, nämlich 2A und 2B, wodurch die Gruppe von Säulen 6 sechs Säulen aufweist.
Der fundamentale oder grundlegende Aufbau 1, der in Fig. 1 gezeigt ist, kann so modifiziert werden, wie in Fig. 2 gezeigt, daß die Fraktionierungszone 3 mindestens zwei Gruppen von Säulen einer ersten Fraktionierungszone 3a und einer zweiten Fraktionierungszone 3b aufweist, oder die Reinigungszone 4 mindestens zwei Gruppen von Säulen aufweist, nämlich eine erste Reinigungszone 4a und eine zweite Reinigungszone 4b, oder, wie in Fig. 8 gezeigt, die Desorptionszone 5 mindestens zwei Gruppen von Säulen aufweist, nämlich eine erste Desorptionszone 5a und eine zweite Desorptionszone 5b.
Mehr im einzelnen weist, wie in Fig. 4 gezeigt, die Fraktionierungszone 3 mindestens zwei Gruppen von Säulen und die Reinigungszone 4 mindestens eine Gruppe von Säulen auf, wodurch eine Vorrichtung vier Gruppen von Säulen aufweist, nämlich eine Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c, eine erste Fraktionierungszone 3a, eine Reinigungszone 4 und eine Desorptionszone 5, wobei jede Zone zwei Säulen aufweist, nämlich 2A und 2B, und die Vorrichtung somit acht Säulen aufweist, um eine Gruppen von Säulen 6 zu bilden.
Die Anordnung einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c wird es, wie in Fig. 5 gezeigt, ermöglichen, nur ein benutztes Desorptionsmittel, nämlich die Komponente D, an der Fraktionierungs-/Rückgewinnungs zone 3c rückzugewinnen.

(b) Rohre zwischen Gruppen von Säulen

Eine Gruppe von Säulen 2A und 2B in einer Fraktionierungszone 3 und die in einer Reinigungszone 4 sind in jeder Gruppe von Säulen parallel und mittels Rohren 7a, 7b und 7c (Fig. 2) verbunden.
Mehr im einzelnen sind die Rohre 7a, 7b und 7c für die Ströme zwischen den Gruppen von Säulen in der Fraktionierungszone 3 so angeordnet, daß ein Ausfluß, der beispielsweise aus der Säule A in der einen Gruppe von Säulen herkommt, in eine Säule läuft, die ein Adsorptionsmittel aufweist, welches selektiv eine andere Komponente, beispielsweise die Komponente A, als in einer anderen Gruppe von Säulen, beispielsweise der Säule B, aufweist, wo die Komponente B selektiv adsorbiert wird, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gezeigt ist, worin ein Ausfluß, der aus einer Säule 2A in der Gruppe von Säulen in der Fraktionierungszone 3a herkommt, durch das Rohr 7a der Säule 2B in der Gruppe von Säulen in der Fraktionierungszone 3b zugeleitet wird, was zu der Situation führt, daß die Komponente A in der Säule A in der Zone 3a adsorbiert wird, und die Komponente B, die durch die Säule A in der Zone 3a hinduchgeleitet wurde, in der Säule B in der Zone 3b adsorbiert wird, so daß der Ausfluß somit C aufweist.

(c) Rohre zwischen den Zonen

Die Verbindungen zwischen den Säulen 2A und 2B in der Fraktionierungszone 3 und den Säulen 2A und 2B in der Reinigungszone 4 werden von Rohren zwischen den Zonen 8a und 8b hergestellt (Fig. 1).
Die Rohre zwischen den Zonen 8a und 8b dienen dazu, einen Ausfluß aus beispielsweise der Säule A, der eine nicht-adsorbierte Komponente enthält, beispielsweise die Komponente B, einer Säule in der Reinigungszone auf parallele Weise zuzuleiten, nämlich der Säule B, worin der Ausfluß als ein Reinigungs-Strömungsmittel in der Säule B wirksam ist, um hierdurch die Reinheit der Komponente B zu erhöhen, die adsorbiert ist, und andere Komponenten auszutreiben, die in die Säule gelangt sein können. In ähnlicher Weise wird ein Ausfluß, der aus der Säule 2B in der Fraktionierungszone 3 herkommt, der die Komponente A enthält, die in der Säule B nicht adsorbiert wurde, der Säule 2A in der Reinigungszone zugeleitet.

(d) Rohre zum Zurückleiten der Ausflüsse

Zwischen der Fraktionierungszone 3 und der Reinigungszone 4 können notwendigenfalls Rohre 17a und 17b vorgesehen sein, wie in den Fig. 2, 3, 4 und 5 gezeigt ist, um Ausflüsse aus den Säulen 2A und 2B in der Reinigungszone 4 zu den Oberseiten der Säulen 2B und 2A in der Fraktionierungszone 3 auf parallele Weise zurückzuleiten, um die Kapazität der Trennung zu erhöhen. Die Rohre 17a und 17b zum Zurücksenden oder Rückströmenlassen von Ausflüssen gehören zu der Art von Rohren 8a und 8b zwischen den Zonen, können aber so angesehen werden, daß sie sich hiervon leicht unterscheiden, angesichts der Tatsachen, daß die Ströme an Strömungsmittel, die durch diese strömen, in umgekehrter Richtung fließen, und daß die Verwendung von den Rückflußrohren zum Erhöhen der Trennwirkung dient.
Der Rückfluß aus der Reinigungszone 4 zur Fraktionierungszone 3 kann auch so durchgeführt werden, daß der Ausfluß aus der Reinigungszone 4 unter Überspringung der ersten Fraktionierungszone 3a unmittelbar zur Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c geleitet wird, wie in Fig. 7 gezeigt.

(e) Rohre zum Aufgeben einer Multikomponenten-Mischung

Rohre 12a und 12b (Fig. 1) sind an den Oberseiten einer Säule 2A und einer Säule 2B der am meisten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen vorgesehen, die in der Fraktionierungszone 3 vorgesehen sind, um eine Multikomponenten-Mischung in jede der Säulen 2A und 2B aufzugeben.
Die Multikomponenten-Mischung 11 kann in die Säulen kontinuierlich oder intermittierend aufgegeben werden.

(f) Rohre zum Aufgeben eines Desorptionsmittels

Rohre 10a und 10b (Fig. 1) sind zum Aufgeben eines Desorptionsmittels 9 zu den Säulen einer Gruppe von Säulen vorgesehen, die in der Desorptionszone angeordnet sind, um die spezielle Komponente, die in der speziellen Säule adsorbiert ist, zu desorbieren, die sich durch die Schritte der Fraktionierung und Reinigung angesammelt hat, welcher eine vorgegebene Gruppe von Säulen infolge des Umschaltens der Gruppen von Säulen von Zone zu Zone unterzogen wurden, was noch detaillierter beschrieben wird.
Das Desorptionsmittel kann irgendein Material sein, solange es das spezielle, fragliche Adsorbat desorbiert. Das Desorptionsmittel kann in die Desorptionszone kontinuierlich oder intermittierend aufgegeben werden.

(g) Umschalten von Gruppen von Säulen von Zone zu Zone

Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung ist die aufeinanderfolgende Umschaltung von Gruppen von Säulen von Zone zu Zone.
Mehr im einzelnen ist in einer fundamentalen oder grundlegenden Anordnung von Säulen, wo eine Gruppe von Säulen für die Fraktionierung bestimmt ist, eine andere Gruppe von Säulen für die Reinigung bestimmt und eine noch andere Gruppe für die Desorption bestimmt, wobei die Gruppen von Säulen miteinander nach dem Typ von Adsorptionsmitteln, die in den Säulen aufgenommen sind, und in der Anzahl von Säulen miteinander identisch sind und drei Gruppen von Säulen, die jeweils für die Fraktionierung, Reinigung und Desorption in einer Fraktionierungszone, einer Reinigungszone bzw. einer Desorptionszone bestimmt sind, nach dem Betrieb für einen gewissen Zeitraum so umgeschaltet werden, daß die Gruppe von Säulen, die einmal für die Fraktionierung bestimmt war, dann für die Reinigung bestimmt wird, die Gruppe von Säulen, die einmal für die Reinigung bestimmt war, dann für die Desorption bestimmt wird und die Gruppe von Säulen, die einmal für die Desorption bestimmt war, dann für die Fraktionierung bestimmt wird. Beispielsweise wird die Gruppe von Säulen, die der Fraktionierung so unterzogen wurde, daß jede der Komponenten in jeder bestimmungsgemäßen Säule adsorbiert wurde, wobei manche der anderen Komponenten in der vorgegebenen Säule nicht adsorbiert wurden, dann für die Reinigung bestimmt, wodurch jedes des Adsorbate die Reinigung empfängt. In der selben Weise ist die Gruppe von Säulen, die der Reinigung unterzogen wurde, so daß die Menge an Komponenten als ein Adsorbat in jeder Säule nun sich an den höchsten Niveaus von möglicher Reinigung und möglichem Anteil befindet, dann zur Desorption bestimmt, wodurch die Komponenten, die in jeder Säule separat adsorbiert sind, dann desorbiert werden. Die Gruppe von Säulen, die der Desorption unterzogen wurde und somit gewissermaßen jungfräulichen Zustand einnehmen, ist dann zur Fraktionierung bestimmt, und der Betriebszyklus ist fertiggestellt.
Das Umschalten der Gruppen von Säulen dieser Art wird in Fig. 4 gezeigt, wo die Folge der Umschaltung durch die Stufen (1), (2), (3) und (4) bezeichnet ist.
Das Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Modifikation des fundamentalen oder grundlegenden Aufbaus, der oben vorgelegt wurde, und zwar dahingehend, daß eine Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c so vorgesehen ist, (i) daß die Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung/Rückgewinnung bestimmt ist, auf reihenartige Weise mit der Gruppe von Säulen verbunden ist, die für die Fraktionierung bestimmt ist, nämlich der Ausfluß aus der Säule A aus der Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung in der Fraktionierungszone 3a bestimmt ist, wird über das Rohr 7a (Fig. 4) der Oberseite der Säule A der Gruppe von Säulen zugeleitet, die für die Fraktionierung in der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c bestimmt ist, und in ähnlicher Weise wird der Ausfluß aus der Säule B in der Fraktionierungszone 3a über das Rohr 7b (Fig. 4) der Oberseite der Säule B in der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c zugeleitet, und (ii) daß Ausflüsse aus den Säulen in der Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung/Rückgewinnung bestimmt sind, als die Komponente B aus der Säule A und die Komponente A aus der Säule B zurückgewonnen werden.
In dem in den Fig. 4(1), (2), (3) und (4) gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung oder das Flußdiagramm vier Gruppen von Säulen 2A und 2B, die Gruppen I, II, III und IV, auf, die für die Fraktionierung/Rückgewinnung bestimmt sind, nämlich die Zone 3c, für die erste Fraktionierung, nämlich die Zone 3a, für die Reinigung, nämlich die Zone 4, und für die Desorption, nämlich die Zone 5, und die Gruppen von Säulen werden mit einer Einrichtung zum Umschalten der Gruppen von Säulen von Zone zu Zone umgeschaltet.
Die Einrichtungen zum Umschalten der Gruppen von Säulen von Zone zu Zone können mechanische Mittel zum Bewegen der Gruppen der Säulen von Zone zu Zone sein oder können eine Ventileinrichtung sein, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, um die Ströme zwischen den Säulen und/oder Gruppen von Säulen mittels eines Dreiwege-Ventils oder eines EIN-AUS-Ventils umzuschalten, oder kann irgendeine Kombination dieser beiden Mittel sein.

[II] Multikomponenten-Mischung

Multikomponenten-Mischungen, die in ihre Komponenten 11 aufgeteilt werden sollen, können jene sein, die mindestens zwei Komponenten aufweisen, oder typischer zwei bis zehn Komponenten. Multikomponenten-Mischungen mit zwei bis fünf Komponenten sind bevorzugt, und solche, die zwei bis drei Komponenten aufweist, sind dahingehend mehr bevorzugt, da die Vorzüge, die der vorliegenden Erfindung inhärent sind, im höchstmöglichen Niveau erzielbar sind.
Spezielle Bespiele der Trennung dieser Mischungen in ihre Komponenten umfassen das Entsalzen von Materialien, die ein Salz als Verschmutzung enthalten&sub1; das Auftrennen von chiralen Mischungen, die Trennung physiologisch aktiver Substanzen voneinander oder von Lösungen, die diese aufweisen, und die Trennung von Proteinen voneinander oder von Lösungen, die diese enthalten.

[III] Trennung

(1) Fraktionszone

Die Trennung von Multikomponenten-Mischungen in ihre Komponenten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können selbst in dem am meisten vereinfachten Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung oder ein Flußdiagramm erfordern, wie sie bzw. es in Fig. 1 ausgeführt ist.
Die vorliegende Erfindung wird detaillierter hinsichtlich des Umstandes, wie die Trennung durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, wo zwei Komponenten voneinander getrennt werden. Die Trennung von mehr als zwei Komponenten wird mehr Säulen in einer Gruppe von Säulen und mehr solche Gruppen erfordern, aber das Trennungsprinzip, das im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verkörpert ist, wird selbst bei einer solchen ziemlich komplizierten Struktur einer Vorrichtung oder eines Flußdiagramms Anwendung haben.
Eine Multikomponenten-Mischung, die eine Zweikomponenten-Mischung ist, wird in diesem speziellen Ausführungsbeispiel in der Säule 2A und der Säule 2B der am meisten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen aufgegeben, welche diese ist, die in einer ersten Fraktionierungszone 3a in Fig. 4 angeordnet ist.
Beim Aufgeben des Zweikomponenten-Gemisches in den Säulen 2A und 2B in der ersten Fraktionierungszone 3a ist es bevorzugt, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Aufgabe zu bilden, in der das Zweikomponenten-Gemisch jeweils Ausflüssen aus den Säulen 2A und 2B der Gruppe von Säulen beigemischt ist, die in einer Reinigungszone 4 angeordnet sind, und zwar in paralleler Weise, nämlich der Ausfluß aus der Säule A in der Reinigungszone wird zur Säule B in der Fraktionierungszone 3, oder 3a in Fig. 4, geleitet, und in ähnlicher Weise wird der Ausfluß aus der Säule 2B der Säule 2A in der Zone 3a zugeleitet.
Die Zweikomponenten-Mischung, die jeweils in die Säulen A und B in der Fraktionierungszone 3, oder 3a in Fig. 4, eingespeist wurde, wird der selektiven Adsorption in jeder der Säulen unterzogen, die ein Adsorptionsmittel enthalten, das spezifisch ist für die Komponente A in der Säule A, und die ein Absorptionsmittel enthalten, das spezifisch ist für die Komponente B in der Säule B, wodurch ein Ausfluß aus der Säule 2A beispielsweise nur die Komponente B ohne Anteil der Komponente A enthält.
Der Ausfluß aus der Zone 2B ist also gekennzeichnet durch seinen alleinigen Anteil der Komponente A, da die Säule 2B die Komponente B selektiv adsorbiert hat.
Die Ausflüsse aus den Säulen 2A und 2B in der Fraktionierungszone 3, oder 3a in Fig. 4, werden dann der Reinigungszone 4 auf parallele Weise so zugeleitet, daß der Ausfluß aus der Säule 2A über das Rohr zwischen den Zonen 8a der Säule 2B in der Reinigungszone 4 zugeleitet wird, und in gleichartiger Weise der Ausfluß aus der Säule 2B über das Rohr zwischen den Zonen 8b der Säule 2A in der Reinigungszone 4 zugeleitet wird, wobei die Säulen 2A und 2B sich, wie oben schon ausgeführt, in der Art des hierin gepackten Adsorptionsmittels unterscheiden.

(2) Reinigungszone

In der Reinigungszone 4 wird der Ausfluß aus der Säule 2A in der Fraktionierungszone 3, der der selektiven Adsorption der Komponente A unterzogen wurde und somit alleine die Komponente B aufweist, von der Säule 2B aufgenommen.
Im kontinuierlichen Betrieb, wo die Gruppen von Säulen periodisch von Zone zu Zone umgeschaltet werden, ist die Säule 2B eine, die in der Fraktionierungszone für die selektive Adsorption der Komponente B benutzt wurde, und die Säule 2B wird mit einer Aufgabe aus der Zweikomponenten-Mischung gefüllt, die bereits der selektiven Adsorption der Komponente B unterzogen wurde und die Komponente A nicht-adsorbiert aufweist.
Wenn dementsprechend die Säule 2B in der Reinigungszone den Ausfluß aus der Säule 2A in der Fraktionierungszone 3 enthält, der lediglich die Komponente B enthält, findet die Reinigung der Komponente B dahingehend statt, daß die Komponente B im zugeführten Ausfluß in der Säule 2B adsorbiert wird und die Komponente A, die aus der vorangehenden Stufe der fraglichen Säule 2B hergekommen ist, nämlich der Fraktionierungszone, und in der Säule 2B enthalten war, von dem Rest des zugeführten Ausflusses ausgespült wird, welcher somit als Reinigungs-Strömungsmittel wirksam ist, wodurch die Komponente der Zweikomponenten-Mischung, die in der Säule 2B enthalten ist, im wesentlichen alleine die Komponente B ist, die adsorbiert ist, und die andere Komponente, die Komponente A, die in der Säule 2B verbleibt, desorbiert wird.
Die gleichartige Situation findet in der Säule 2A statt, die für die Reinigung in der Reinigungszone bestimmt ist.
Notwendigenfalls kann, wie in Fig. 10 gezeigt, ein zusätzliches Reinigungs-Strömungsmittel über Rohre 18 in die Säulen 2A und 2B aufgegeben werden, die in der Reinigungszone 4 angeordnet sind.

(3) Desorptionszone

Die Säulen 2A und 2B, die infolge der Umschaltung von der Reinigungszone 4 her zur Desorptionszone gelangt sind und die jeweils die Komponenten A und B so gereinigt enthalten, nehmen jeweils ein Desorptionsmittel 9 auf, wodurch die adsorbierten Komponenten A und B jeweils desorbiert werden, um die abgetrennten Komponenten in einem gereinigten Zustand zu erzeugen.

(4) Umschalten von Gruppen von Säulen von Zone zu Zone

In Übereinstimmung mit einem der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden Gruppen von Säulen, die jeweils den grundlegenden Funktionen zugeordnet sind, die die Fraktionierung, Reinigung und Desorption, in einer Fraktionierungszone, einer Reinigungszone bzw. einer Desorptionszone aufweisen, periodisch von Zone zu Zone dahingehend umgeschaltet, daß eine Gruppe von Säulen, die einmal beispielsweise in einer Fraktionierungszone für die Fraktionierung bestimmt war, von der Fraktionierungszone auf eine Reinigungszone umgeschaltet wird, wo die Gruppe von Säulen für die Reinigung bestimmt ist.
Der Zeitpunkt der Umschaltung wird so bestimmt, daß der Schritt der Fraktionierung gerade kurz vor einem Ausfluß aus einer vorgegebenen Säule umgeschaltet wird, die die Säule 2A ist, die selektiv eine Komponente A adsorbiert und dann beginnt, die in der fraglichen Säule zu adsorbierende Komponente zu enthalten, die in diesem Beispiel die Komponente A ist.
Die Zeit, die erforderlich ist, bis eine Komponente A in diesem speziellen Beispiel im Ausfluß zu erscheinen beginnt, kann abhängen von der Menge der Komponente A in einer Aufgabe einer Multikomponenten-Mischung und/oder der Kapazität eines Absorptionsmittels zum selektiven Absorbieren der Komponente A. Die Kapazität des Absorptionsmittels kann erhöht werden, wenn eine einzelne Säule mit der gewünschten Kapazität für den Zweck nicht zur Verfügung steht, durch die Verwendung einer Vielzahl von Säulen 2A, die in Reihe und/oder parallel angeschlossen sind.
Die Umschaltung kann dadurch vorgenommen werden, daß man die Gruppen von Säulen von Zone zu Zone bewegt, wobei man jede Gruppe als eine Einheit heranzieht, und durch mechanische Mittel.
Die Umschaltung kann aber auch durch Ventilmittel vorgenommen werden, So daß Strömungsmittelleitungen zwischen den Gruppen von Säulen und/oder zwischen Säulen So umgeändert werden, daß dieselben Betriebszustände erhalten werden, wie sie durch die mechanische Bewegung der Gruppen von Säulen erhalten wurden, oder durch eine Kombination der mechanischen Mittel und der Ventilmittel.
Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die Trennung einer Zweikomponenten-Mischung in ihre beiden Komponenten, wobei die Anordnung von Säulen 2A und 2B teilweise umgekehrt ist.
Die obige Beschreibung betrifft weitgehend die Trennung von Zweikomponenten-Mischungen in die beiden Komponenten. Für die Trennung von Dreikomponenten-Mischungen in die drei Komponenten ist es bevorzugt, ein System zu benutzen, wie es in Fig. 9 ausgeführt wird.

Beispiel

Die vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele beschrieben, die nicht einschränkend sind.

Beispiel 1

Vorrichtung

Zwei zylindrische Gefäße, jeder mit einem Innendurchmesser von 7 mm und einer Länge von 20 mm sowie einem Einlaß und einem Auslaß für ein Strömungsmittel an ihrem oberen und unteren Abschnitt, wurden als eine Säule 2A und eine Säule 2B benutzt, um eine Gruppe von Säulen zu bilden, und vier solcher Gruppen von Säulen wurden in einer ersten Fraktionierungszone 3a, einer Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c, einer Reinigungszone 4 und einer Desorptionszone 5 verwendet, wie in Fig. 4(1) gezeigt.
Jede der Säulen 2A, die die erste Säule in jeder der Gruppen war, wurde mit einem Ionen-ausschließenden Harz gefüllt, das selektiv die Komponente A adsorbiert, und jede der Säulen 2B, welche die zweite Säule in jeder der Gruppen war, wurde mit einem Ionen-verzögernden Harz gefüllt, welches selektiv die Komponente B adsorbiert.
Die Säulen wurden angeschlossen, wie in Fig. 4 gezeigt.
Mehr im einzelnen werden die Gruppen von Säulen in der ersten Fraktionierungszone 3, nämlich die Gruppe der Säulen in der ersten Fraktionierungszone 3a und der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c, so angeschlossen, daß die 2A-Säulen durch ein Rohr 7a in Reihe geschaltet sind, und die 2B-Säulen durch ein Rohr 7b in Reihe geschaltet sind. Die Gruppe von Säulen in der ersten Fraktionierungszone 3a und die Gruppe von Säulen in der Reinigungszone 4 sind so verbunden, daß der Ausfluß aus der Säule 2A durch ein Rohr 8a auf parallele Weise, nämlich zur Säule 2B in der Reinigungszone 4, geleitet wird, und der Ausfluß aus der Säule 2B in der ersten Fraktionierungszone 3a durch ein Rohr 8b zur Säule 2A in der Reinigungszone 4 geleitet wird. Die Rohre 8a und 8b können als Zweige als dem Rohr 7a bzw. 7b angesehen werden.
Rohre zum Zuleiten von Ausflüssen aus der Reinigungszone 4 zur Fraktionierungszone 3, nämlich Rohre 17a und 17b, verbinden die Säulen so, daß der Ausfluß aus der zweiten Säule, nämlich 2B, in der Reinigungszone 4 zurück durch das Rohr 17a zur Säule 2A in der Fraktionierungszone 3a geleitet wird, und der Ausfluß aus der ersten Säule, nämlich 2A, in der Reinigungszone 4 durch das Rohr 17b zurück zur Säule 2B in der Fraktionierungszone 3 geleitet wird.
Ein Desorptionsmittel 9 wird durch Rohre zum Aufgeben eines Desorptionsmittels 10a bzw. 10b den Säulen 2A und 2B zugeleitet, die zur Desorption in der Desorptionszone 5 bestimmungsgemäß zur Verfügung stehen.
Eine Multikomponenten-Mischung, die eine wäßrige Lösung war, die Glucose und Natriumchlorid jeweils in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthielt, wurde kontinuierlich der Gruppe von Säulen zugeführt, die in der ersten Fraktionierungszone 3a angeordnet sind, So daß die erste Säule der Gruppe von Säulen, die Säule 2A, die Aufgabe in einem Durchsatz von 2,00 ml/min und die zweite Säule, die Säule 2B, die Aufgabe in einem Durchsatz von 0,20 ml/min erhielt.
Die Ausflüsse aus der Reinigung wurden ständig zur ersten Fraktionierungszone 3a so zurückgeleitet, daß die erste Säule, die Säule 2A, den Rückfluß in einem Durchsatz von 1,95 ml/min aufnahm, und die zweite Säule, die Säule 2B, den Rückfluß in einem Durchsatz von 1,80 ml/min aufnahm. Die Ausflüsse aus der Reinigungszone 4 oder Rückflüsse wurden jeweils in die Säulen 2A und 2B in der ersten Fraktionierungszone 3a in Beimischung zu der Aufgabe der Multikomponenten- Mischung aufgegeben.

Fluß zur Reinigungszone

Die Ausflüsse aus den Säulen 2A und 2B in der ersten Fraktionierungszone 3a wurden jeweils in zwei Flüsse aufgeteilt, die der Reinigungszone 4 und der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c zugelenkt wurden, so daß ein Anteil des Ausflusses aus der Säule 2A zur Reinigungszone in einem Durchsatz von 1,95 ml/min geleitet wurde, und der verbleibende Anteil somit in einem Durchsatz von 2,00 ml/min der ersten Säule in der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c, nämlich der Säule 2A, zugeleitet wurde, und ein Anteil des Ausflusses aus der Säule 2B in der ersten Fraktionierungszone 3a der Reinigungszone 4 in einem Durchsatz von 1,80 ml/min zugeleitet wurde, und der verbleibende Anteil somit in einem Durchsatz von 0,20 ml/min der zweiten Säule in der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c, nämlich der Säule 2B, zugeleitet wurde.
Da die erste Säule in der ersten Fraktionierungszone 3a, nämlich die Säule 2A, Natriumchlorid adsorbiert, während sie nicht Glucose adsorbiert, war der Ausfluß aus der Säule 2A alleine eine wäßrige Lösung von Glucose, und die wäßrige Lösung von Glucose, nachdem sie der zweiten Säule in der Reinigungszone 4 zugeleitet wurde, nämlich der Säule 2B, die aufgrund der Verwendung in der Fraktionierungszone Glucose adsorbiert hatte, für die sie einmal bestimmt war, wurde als ein Reinigungs-Strömungsmittel für die Säule 2B in der Reinigungszone 4 verwendet.
Da andererseits die zweite Säule in der ersten Fraktionierungszone 3a Glucose adsorbierte, während sie nicht Natriumchlorid adsorbierte, war der Ausfluß aus der Säule 2B allein eine wäßrige Lösung von Natriumchlorid, welches, nachdem es der ersten Säule in der Reinigungszone 4, nämlich der Säule 2A, zugeleitet wurde, welche das Natriumchlorid adsorbiert hatte, als Reinigungs-Strömungsmittel für die Säule 2A in der Reinigungszone 4 verwendet wurde.

Strom zur Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone

Der Anteil des Ausflusses aus der Säule 2A in der Fraktionierungszone 3a, der zur Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c geleitet wurde, war eine wäßrige Lösung angereicherter Glucose, und wenn sie in die Säule 2A in der Fraktionierungs/Rückgewinnungszone 3c aufgegeben wurde, die selektiv Natriumchlorid adsorbierte, wurde der Natriumchloridgehalt auf das minimale Niveau reduziert, wodurch eine wäßrige Lösung alleine aus Glucose aus dem Auslaß der Säule 2A gewonnen wurde.
Der Anteil des Ausflusses aus der Säule 2B in der Fraktionierungszone 3a, der der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c zugeleitet wurde, war eine wäßrige Lösung aus angereichertem Natriumchlorid und wurde in die Säule 2B in der Fraktionierungs-/Rückgewinnungszone 3c angespeist, wodurch eine wäßrige Lösung alleine aus Natriumchlorid aus der Säule 2B austrat.
Die Gruppen von Säulen wurden jedoch von Zone zu Zone (siehe folgendes) bewegt, bevor die Lösung alleine aus Natriumchlorid aus der Säule 2B austrat, und dementsprechend wurde nur destilliertes Wasser, das als Desorptionsmittel (siehe folgendes) verwendet wurde, aus der Säule 2B an deren Austritt rückgewonnen.

Fluß in der Desordtionszone

Destilliertes Wasser wurde als Desorptionsmittel benutzt und wurde in die erste Säule in der Desorptionszone, nämlich die Säule 2A, mit einem Durchsatz von 6,50 ml/min und in die zweite Säule, nämlich die Säule 2B, mit einem Durchsatz von 3,50 ml/min aufgegeben.
Aus der Säule 2A in der Desorptionszone wurde desorbiertes Natriumchlorid rückgewonnen, und aus der Säule 2B wurde rückgewonnene Glucose desorbiert.

Bewegen der Gruppen von Säulen

Die verwendete Vorrichtung war mit Ventilen ausgestattet, um die Ströme zwischen den Gruppen von Säulen von Zone zu Zone umzuschalten, wobei eine Gruppe von Säulen eine Einheit bildet, wodurch die Gruppen von Säulen von Zone zu Zone umgeschaltet werden.
Die Umschaltung von Gruppen von Säulen wurde alle 2,7 Minuten vorgenommen, während die Gruppe von Säulen in der ersten Fraktionierungszone sich in einem solchen Zustand befand, daß das Natriumchlorid nicht aus dem Austritt der Säule 2A herausgelangt war und die Glucose noch nicht aus dem Austritt der Säule 2B herausgelangt war, und bei dem die Gruppe von Säulen in der Reinigungszone 4 sich in dem Zustand befand, daß das Strömungsmittel in der Säule 2A lediglich eine wäßrige Lösung von Natriumchlorid und das Strömungsmittel in der Säule 2B lediglich eine wäßrige Lösung von Glucose war.
Die oben vorgelegten Vorgänge wurden wiederholt.

Dauerzustand

Nach aufeinanderfolgende Bewegung der Gruppen von Säulen wurde die Trennung der Komponenten erfolgreich dahingehend vorgenommen, daß die Komponenten, die aus der Säule A bzw. der Säule B rückgewonnen wurden, unabhängig von der Betriebszeit waren, was die rückgewonnenen Reinheitsgrade und Mengen anging.
Die erzielten Ergebnisse sind in der unten vorgelegten Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Zone Säule Reinheit (Gew.-%) Rückgewinnung (Gew.-%) rückgewonnenes Produkt zweite Fraktionierung Desorption Glucose destilliertes Wasser Natriumchlorid

Der vorliegenden Erfindung inhärente Vorzüge

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zur Trennung von Komponenten in einer Multikomponenten-Mischung wurden Gruppen von Säulen derart verwendet, daß jede Gruppe aus Säulen besteht, in denen ein Adsorptionsmittel nach dem Prinzip "eine Säule für eine Art eines Adsorptionsmittels" gepackt ist, welches selektiv eine spezifische der Komponenten adsorbiert und weiter derart, daß mindestens eine Gruppe von Säulen für die Fraktionierung in einer Fraktionierungszone bestimmt ist, wo die Komponenten in einer Multikomponenten-Mischung jeweils bei den jeweiligen Säulen adsorbiert werden, für die Reinigung in einer Reinigungszone, wo die Menge der Komponente, die in einer vorgegebenen Säule adsorbiert wurde, erhöht wird, und/oder die Menge nichtadsorbierter Komponenten in der vorgegebenen Säule verringert wird, und für die Desorption in einer Desorptionszone, wo die adsorbierte Komponente in einer vorgegebenen Säule desorbiert wird, wobei die Komponenten in der Multikomponenten-Mischung in den Säulen in den Gruppen von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt wurden, adsorbiert werden, und die Ausflüsse aus den Säulen in einer anderen Gruppe von Säulen als Reinigungs-Strömungsmittel für die adsorbierten Komponenten benutzt werden, wodurch die Abtrennung der Komponenten bei höheren Niveaus des Reinheitsgrades, der Konzentration und des Rückgewinnungs-Wirkungsgrades möglich ist, was zur Verringerung in der Größe der Anlage zur Rückgewinnung von Desorptionsmittel führt, was die Kosten für die Trennung decken würde, und dann zu einer Verringerung in den Kosten für die Trennung.

Claims

1. Verfahren zur Trennung einer Multikomponenten-Mischung in ihre Komponenten, wobei man eine Mischung, die abzutrennende Komponenten in einer Anzahl n aufweist, ihrer Adsorption auf einem festen Adsorptionsmittel unterzieht, das in einer Vielzahl von Säulen gepackt ist, worin die Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten für die Trennung benutzt wird, mit den folgenden Schritten:

Einleiten der Multikomponenten-Mischung in eine Trenneinrichtung, um in dieser zu strömen, welche eine Vielzahl von Säulen aufweist, die in mindestens drei Gruppen aufgeteilt sind, um eine Fraktionierungszone zu bilden, die zur Fraktionierung des Gemisches in jede der Komponenten dient, die in jeder der Säulen infolge der Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten adsorbiert ist, worin jede in einer vorgegebenen Säule adsorbierte Komponente noch immer mit anderen Komponenten kontaminiert ist, die in der fraglichen Säule verweilen, eine Reinigungszone, die zum Reinigen jeder der kontaminierten Komponenten dient, die jeweils in jeder der Säulen adsorbiert ist, durch Einleiten eines Reinigungsmittels in jede der Säulen, welches die kontaminierenden Komponenten in jeder Säule ausspülen kann, während die zu reinigende Komponente adsorbiert bleiben kann, und eine Desorptionszone, die zum Desorbieren der in jeder Säule adsorbierten Komponente durch Einleiten eines Desorptionsmittels in jede Säule dient, um hierdurch jede Komponente gereinigt aus jeder jeweiligen Säule zu gewinnen; wobei jede Zone eine Gruppe von Säulen in einer Anzahl von n aufweist, wo jede der Säulen ein Adsorptionsmittel hat, welches jede der Komponenten selektiv adsorbiert, und die Gruppe von Säulen in der gegebenen Zone dieselbe ist wie die in den anderen Zonen; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so ist, daß die Fraktionierungszone Gruppen von Säulen in einer Anzahl aufweist, die der Anzahl der zu trennenden Komponenten minus eins entspricht, und zwar n-1, und die am weitesten stromaufwärts gelegene Gruppe von Säulen die Multikomponenten-Mischung so aufnimmt, daß jede Säule in der Gruppe die Multikomponenten-Mischung aufnimmt und die Gruppen von Säulen so verbunden sind, daß ein Ausfluß aus jeder Säule einer stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen der Säule in einer nachfolgenden Gruppe von Säulen zugeführt wird, wobei in der letztgenannten Säule ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das sich von dem unterscheidet, das in der Säule verwendet wird, von der der Ausfluß hergekommen war, um hierdurch Ausflüsse zu erzeugen, die jeweils im wesentlichen jede Komponente der Komponenten in der Multikomponenten-Mischung alleine enthält, während die anderen Komponenten in der Säule oder den Säulen adsorbiert wurden, durch welche die Multikomponenten-Mischung hindurchgetreten ist; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Reinigung bestimmt sind, so ist, daß die Säulen mit jenen in der am weitesten stromabwärts gelegenen Gruppe von den Säulen verbunden sind, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so daß ein Ausfluß aus jeder Säule der Fraktionierungszone, welcher Ausfluß im wesentlichen nur eine der Komponenten enthält, der Säule zugeführt wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß wahlweise adsorbiert, wodurch die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß in der speziellen Säule adsorbiert wird und der fragliche Ausfluß als eine Reinigungsflüssigkeit für die fragliche Säule in der Reinigungszone benutzt wird, so daß andere Komponenten in der Multikomponenten-Mischung hierdurch ausgespült werden und in der fraglichen Säule in der Reinigungszone die selektiv adsorbierte Komponente vorliegt; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Desorption bestimmt sind, so ist, daß die Säulen entsprechend ein für das Adsorbat in der vorgegebenen Säule spezifisches Desorptionsmittel aufnehmen, um das Desorbat, das die spezielle Komponente ist, zu desorbieren; wobei die Gruppe von Säulen, die in der Fraktionierung benutzt werden, nachdem die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, für die Reinigung und dann, nachdem die wesentliche Reinigung stattgefunden hat, für die Desorption bestimmt werden, während die Gruppen von Säulen, die in der Reinigung und der Desorption verwendet wurden, nachdem die wesentliche Reinigung bzw. die wesentliche Desorption stattgefunden hat, zur Desorption bzw. Fraktion bestimmt werden, und dann, nachdem die wesentliche Desorption bzw. die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, zur Fraktionierung bzw. Reinigung bestimmt werden; und wobei die Änderung der Bestimmung dadurch durchgeführt wird, daß man jede Gruppe von Säulen für die Fraktionierung, für die Reinigung und für die Desorption von Zone zu Zone derart bewegt, daß jede Gruppe von Säulen ihre Bestimmung erhalten kann, wie sie angegeben ist, und/oder durch Umschalten von Strömungsmittelströmen zwischen den Säulen so, daß die Säulen die Bestimmungen erhalten können, wie sie angegeben ist;

Unterziehen der Multikomponenten-Mischung, die in der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen in der Fraktionierungszone eingeleitet wurde, der Fraktionierung, worin die Komponenten in der Multikomponenten-Mischung jeweils in jeder der Säulen adsorbiert werden, und dann der nachfolgenden Fraktionierung in jeder der Säulen der bzw. den nachfolgenden Gruppe oder Gruppen von Säulen, so daß Ausflüsse gewonnen werden, von denen jeder im wesentlichen jeweils nur eine einzige Komponente der abzutrennenden Komponenten in der Multikomponenten-Mischung enthält, während der Ausfluß aus jeder Säule der am weitesten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen für die Fraktionierung in jede der Säulen in der Reinigungszone so eingeleitet wird, daß der Ausfluß, der eine spezielle Komponente enthält, in die Säule eingeleitet wird, die ein Adsorptionsmittel aufweist, das selektiv die spezielle, fragliche Komponente so adsorbiert, daß die selektive Adsorption der speziellen, fraglichen Komponente und das Ausspülen der kontaminierenden Komponenten, die in der fraglichen Säule verbleiben können, stattfinden, wodurch die Reinigung der speziellen, adsorbierten Komponente stattfindet;

Bestimmen der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung benutzt wurden, für die Reinigung;

Bestimmen der Gruppe von Säulen, die in der Reinigung benutzt wurden, worin in jeder Säule jede Komponente adsorbiert und somit gereinigt ist, für die Desorption, worin ein Desorptionsmittel in jede Säule so eingeleitet wird, daß die in jeder Säule adsorbierte Komponente desorbiert wird, um hierdurch jede Komponente aus jeder Säule der Gruppe von Säulen, die in der Desorption verwendet werden, zu gewinnen.

2. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, worin die Ausflüsse aus der Gruppe von Säulen, die für die Reinigung bestimmt sind, zu der am weitesten stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen zurückgeführt werden, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so daß ein Ausfluß aus der vorgegebenen Säule in der Reinigungszone zu einer Säule in der Fraktionierungszone geleitet wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das sich von dem unterscheidet, das in der vorgegebenen Säule gepackt ist, aus der der Ausfluß gekommen ist.

3. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, das ferner einen Schritt umfaßt, worin Ausflüsse aus der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, einer zusätzlichen Gruppe von Säulen derselben Art wie die Gruppen von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, So zugeleitet werden, daß ein Ausfluß aus einer vorgegebenen Säule in der Fraktionierungszone zu der Säule in der zusätzlichen Gruppe von Säulen geleitet wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das dasselbe ist wie jenes, das in der Säule gepackt ist, von welcher der Ausfluß hergekommen ist, oder ein unterschiedliches, wodurch die Komponente, die in der fraglichen Säule in der zusätzlichen Gruppe von Säulen nicht adsorbiert wurde, als ein Ausfluß aus der fraglichen Säule gewonnen wird.

4. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, worin die am meisten stromabwärts gelegene Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt ist, mit der Gruppe von Säulen stromaufwärts hiervon So verbunden ist, daß der Ausfluß aus einer gegebenen Säule in der Gruppe von Säulen stromaufwärts von der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen zu einer Säule in der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen geleitet wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, das dasselbe ist wie das oder sich von diesem unterscheidet, das in der Säule gepackt ist, aus der der Ausfluß gekommen ist, wodurch die Ausflüsse der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen gemeinsam eine der Komponenten in der Multikomponenten-Mischung aufweisen.

5. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 4, worin die Komponente, die von den Ausflüssen aus der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen gemeinsam umfaßt wird, ein Lösungsmittel ist, das die Multikomponenten-Mischung gebildet hat.

6. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, worin die Multikomponenten-Mischung zwei Komponenten aufweist, die zu trennen sind.

7. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, worin die Multikomponenten-Mischung drei Komponenten aufweist, die zu trennen sind.

8. Verfahren, wie beansprucht in Anspruch 1, worin von der Fraktionierungszone, der Reinigungszone und der Desorptionszone mindestens eine eine Gruppe von Säulen aufweist, die stromabwärts mit der Gruppe von Säulen in der fraglichen Zone verbunden ist.

9. Vorrichtung zum Trennen einer Multikomponenten-Mischung in ihre Komponenten, die eine Vielzahl von Säulen aufweist, die in mindestens drei Gruppen aufgeteilt sind, um eine Fraktionierungszone zu bilden, die zur Fraktionierung des Gemisches in jede der Komponenten dient, die in jeder der Säulen adsorbiert ist, infolge der Differenz im Adsorptionsgrad der Komponenten, worin jede Komponente, die in einer vorgegebenen Säule adsorbiert ist, noch mit anderen Komponenten kontaminiert ist, die in der fraglichen Säule verweilen, eine Reinigungszone, die zur Reinigung einer jeden der kontaminierten Komponenten dient, die entsprechend in jeder der Säulen adsorbiert sind, durch Einleiten eines Reinigungsmittels in jede der Säulen, das die kontaminierenden Komponenten in jeder Säule ausspülen kann, während die zu reinigende Komponente adsorbiert bleiben kann, und das ein Ausfluß aus einer anderen Säule ist, die im wesentlichen alleine eine spezielle, fragliche Komponente enthält, und eine Desorptionszone, die zum Desorbieren der Komponente dient, die in jeder Säule adsorbiert ist, durch Einleiten eines Desorptionsmittels in jede Säule, um hierdurch jede Komponente gereinigt aus jeder jeweiligen Säulen zu gewinnen; wobei jede Zone eine Gruppe von Säulen in einer Anzahl von n aufweist, wo jede der Säulen ein Adsorptionsmittel aufweist, das selektiv eine einzige der Komponenten adsorbiert, und die Gruppe von Säulen in der vorgegebenen Zone dieselbe ist wie jene in den anderen Zonen; wobei die Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, so ist, daß die Fraktionierungszone Gruppen von Säulen in einer Anzahl aufweist, die der Anzahl der zu trennenden Komponenten minus eins entspricht, und zwar n-1; Mittel zum Aufgeben der Multikomponenten-Mischung in die am meisten stromabwärts gelegene Gruppe von Säulen, so daß jede Säule in der Gruppe die Multikomponenten-Mischung aufnimmt und die Gruppen von Säulen so verbunden sind, daß ein Ausfluß aus jeder Säule einer stromaufwärts gelegenen Gruppe von Säulen in die Säule in einer nachfolgenden Gruppe der Säulen eingeleitet wird, wobei in der letztgenannten Säule ein Adsorptionsmittel gepackt ist, welches sich von dem unterscheidet, das in der Säule benutzt ist, aus dem der Ausfluß gestammt hat, um hierdurch Ausflüsse zu erzeugen, die jeweils im wesentlichen jede Komponente der Komponenten in der Multikomponenten-Mischung alleine enthält und die letztgenannten Komponenten in der Säule oder den Säulen adsorbiert sind, durch welche die Multikomponenten-Mischung hindurchgeleitet wurde; Mittel zum Verbinden der Säulen, die für die Reinigung bestimmt sind, mit denen in der am meisten stromabwärts gelegenen Gruppe von Säulen, die für die Fraktionierung bestimmt sind, So daß ein Ausfluß aus jeder Säule der Fraktionierungszone, welcher Ausfluß im wesentlichen alleine eine einzelne der Komponenten enthält, der Säule zugeleitet wird, in der ein Adsorptionsmittel gepackt ist, welches selektiv die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß adsorbiert, wodurch die spezielle Komponente im fraglichen Ausfluß in der speziellen Säule adsorbiert wird und der fragliche Ausfluß als Reinigungs-Strömungsmittel für die fragliche Säule in der Reinigungszone benutzt wird, So daß andere Komponenten in der Multikomponenten-Mischung hierdurch ausgeschwemmt werden und in der fraglichen Säule in der Reinigungszone die Komponente selektiv adsorbiert ist; Mittel zum Aufgeben von Desorptionsmittel in die Gruppe von Säulen, die für die Desorption bestimmt sind, So daß die Säulen jeweils ein für das Adsorbat in der vorgegebenen Säule spezifisches Desorptionsmittel aufnehmen, um das Desorbat zu desorbieren, welches die spezielle Komponente ist; wobei die Gruppe von Säulen, die in der Fraktionierung benutzt wird, nachdem die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, für die Reinigung bestimmt wird und dann, nachdem die wesentliche Reinigung stattgefunden hat, für die Desorption, während die Gruppen von Säulen, die in der Reinigung und in der Desorption benutzt wurden, nachdem die wesentliche Reinigung bzw. die wesentliche Desorption stattgefunden hat, der Desorption bzw. Fraktionierung zugeführt werden und dann, nachdem die wesentliche Desorption bzw. die wesentliche Fraktionierung stattgefunden hat, der Fraktionierung bzw. der Reinigung; und Mittel zum Durchführen der Änderung der Bestimmung durch Bewegen jeder Gruppe von Säulen für die Fraktionierung, für die Reinigung und für die Desorption von Zone zu Zone, So daß jede Gruppe von Säulen die angegebene Bestimmung erhalten kann, und/oder durch Umschalten des Flusses von Strömungsmitteln zwischen Säulen, So daß die Säulen die angegebene Bestimmung erhalten können.