161129. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás folyadék- vagy gázelegyek (fluid elegyek) folyamatos szétválasztására nyugvó szilárd tölteten

161129 3 .4 lonna valamelyik helyén. Az elegyből az egyik alkotórész szorbeálódik a tölteten, a másik pedig változatlanul áthalad és a vivőárammal elegyedve elvezethető. A kolonna másik helyén bevezetett eluáló folyadék hatására a szorbeálódott komponens kiszorul a szorbensről és az eluáló folyadékkal együtt elvezethető, így a szorbens ismét szorpcióra alkalmassá válik. A folytonos szétválasztást azáltal valósítjuk meg, hogy a folyadékok be- és elvezetési helyeit időközönként a keringetett vivőáram haladási irányában egyenlő szakaszokkal előbbre helyezik. Ilyen módon a mozgóágyas eljárásokhoz hasonló műveleti körülményeket lehet elérni, a töltet mozgatásával járó nehézségek nélkül. Ezen „szimulált mozgóágyas" eljárásnak egyik nagy hátránya, hogy a keringetett vivőáram a kolonna valamennyi pontján hígítja a termékeket, ami a további szétválasztásnál növeli a költséget. A másik hátrány, hogy a vivőáramot keringető szivattyút — a műveleti szakaszok helyének változtatása következtében — állandóan változó üzemi viszonyok között kell működtetni. Ez azt jelenti, hogy a szivattyút a várható legnagyobb és legkisebb folyadékáram közötti tartományban program szerint kell szabályozni. Találmányunk szerint a „szimulált mozgóágyon" megvalósítható szétválasztási műveleteket keringetett vivőáram alkalmazása nélkül valósítjuk meg. Ennek következtében nincs szükség a vivőáramot keringető szivattyúra és annak — a műveleti szakaszok helyének változásával együtt változó — bonyolult program szerinti szabályozására. A keringető szivattyú helyett a műveleti szakaszokkal egyező tulajdonságú töltött szakaszokból álló nyomáskiegyenlítő szakaszt alkalmazunk és a mindenkori szétválasztáshoz szükséges belső áramlásokat a nyomáskiegyenlítő szakaszon átvezetett fluidum mennyiségével állítjuk be. Találmányunk szerint állandósult üzemállapotban mind a műveleti szakaszokon, mind a nyomáskiegyenlítő szakaszon átáramló fluidáramok mennyisége állandó, ezért a szétválasztó berendezésben szükséges valamennyi belső áramlást — beleértve a nyomáskiegyenlítő áramlást is — a különböző rendeltetésű szakaszok két vége között beállított állandó nyomáskülönbséggel lehet biztosítani. A megfelelő belső áramlásokhoz szükséges nyomáskülönbségek értéke a fluidáramok be-, ill. elvezetési helyének változtatása közben is állandó marad, éppen ezért a szabályozás egyszerű eszközökkel, üzembiztosan megvalósítható. További lényeges előnye eljárásunknak, hogy a nyomáskiegyenlítésre szolgáló fluidumot célszerűen külön vezetjük el a töltetről, így ez a fluidum nem hígítja a szétválasztás termékeit és ezért a termékek továbbfeldolgozása gazdaságos. Találmányunk szerint egy vagy több kolonna végeinek összekapcsolása által létrehozott olyan zárt rendszerben, amelyben a kolonná(k) hossza mentén bármelyik irányban úgy áramolhat fluidum, hogy a rendszerén áthaladva kiindulási helyére jut vissza, a kolonná(k)ba helyezett nyugvó szilárd töltetből — folyadékok vagy gázok be-, illetőleg elvezetésére alkalmas eszközökkel — legalább négy azonos áramlási ellenállású szakaszt képezünk. Az így kialakított töltött szakaszokból — az elválasztási folyamat megvalósításához szükséges fluidáramok be- és elvezetési helyének kijelölésével — kellő hoszszúságú és azonos áramlási ellenállású' szakaszok számánál kevesebb műveleti és nyomáskiegyenlítő szakaszt hozunk létre, majd a műveleti szakaszok hossza mentén szükséges fluidáramokat azáltal biztosítjuk, hogy a zárt rendszeren belüli nyomáskülönbség-vektorok eredőjét a nyomáskiegyenlítő szakaszon átvezetett fluidum mennyiségével nullára állítjuk. A folytonos szétválasztás megvalósítása érdekében — a műveletek sorrendje (pl. szorpció, öblítés, eluálás, deszorpció, hűtés) által meghatározott irányban és a műveletek előrehaladásától függő időpontokban — azonos töltethosszúsággal ismétlődően továbbhelyezzük a be- és elvezetések helyét, közben azonban valamennyi műveleti szakasz áramlási ellenállása változatlan marad. Ilyen módon a szétválasztás megvalósításához szükséges nyomások állandósult üzemben nem változnak, és ezért a folyamat egyszerű eszközökkel üzembiztosan vezérelhető. Bizonyos esetekben — elsősorban kisebb berendezéseknél — igen előnyös eljárásunknak az a kiviteli módja, amikor a nyomáskiegyenlítő szakasz helyett szabályozható zárószerkezeteket használunk. Ebben az esetben az azonos áramlási ellenállású töltött szakaszok egymáshoz kapcsolódásánál a fluidum be-, ill. elvezetésére alkalmas eszközöket, továbbá egy-egy szabályozható zárószerkezetet is alkalmazunk. Ekkor a különböző műveleti szakaszok kapcsolódásánál levő nyomáskülönbségek okozta káros keveredést a megfelelő zárószerkezetek működtetésével lehet megakadályozni. A nyomáskiegyenlítésre szolgáló zárószerkezetek átkapcsolása és a műveleti szakaszok helyének változtatása azonos időpontban történik. A folyamatban szereplő műveleteket — a zárószerkezetek célszerű kapcsolásával — jelentősen eltérő nyomásokon lehet megvalósítani. Ez tovább javítja eljárásunk gazdaságosságát, mert így a különböző műveletekhez mindenkor célszerű nyomást (pl. adszorpcióhoz túlnyomást, eluáláshoz csökkentett nyomást) alkalmazhatunk. A találmányunk szerinti eljárás lényegét példaként az 1. ábra alapján mutatjuk be. A szabadalmi igénypontok keretein belül a találmány szerinti eljárás természetesen még számos egyéb megvalósítási lehetőséggel bír. Legyen a példaként választott feladat egy A+B+C+D komponensből álló folyadékelegy szétválasztása A; B és C+D alkotókra. A szétválasztáshoz egy olyan szilárd töltet — pl. valamilyen adszorbens — alkalmas, amelyik A-t és B-t szelektíven adszorbeálja miközben a C+D szorpció nélkül továbbhalad. Szükséges továbbá egy vagy két eluáló folyadék, amely A-t és B-t szelektíven eluálja és így alkalmas az adszorbens regenerálására. A példában egy eluáló fo-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2