148205. lajstromszámú szabadalom • Folytonos szorpciós eljárás folyadék- vagy gázelegyek szétválasztására

2 148.205 lasztási műveletek egyik leggyakoribb alkalmazási területét a különböző szerkezeti osztályokba tartozó szénhidrogénekből álló elegyek szétválasztása képezi. Különösen jól alkalmazható ez az eljárás az olyan elegyek szétválasztására,, amelyek egyéb elválasztási eljárásokkal, pl. frakcionált desztillálással csak nehezen választhatók szét. A szilárd szorbensek egyik típusa — az a típus, amelyet általában azzal szokták jellemezni, hogy „adszorptív" tulajdonságokkal, rendelkezik — szelektíven adszorbeálja a szerves vegyületekből álló elegyekből azt az alkotórészt, amely viszonylag a legnagyobbfokú polaritást mutatja. Az ilyen adszorbensek az illető adszorbeált anyaggal szembeni adszorpcióképessége' és visszatartóképessége attól függ, hogy milyen mértékben áll nagy fajlagos felület az adszorbens anyag részecskéin vagy azok belsejében rendelkezésre, hogy van-e jelen poláros gyök vagy telítetlen kötés az adszorbeált anyag molekulaszerkezetében, és ugyanakkor hiányzanak-e az ilyen poláros csoportok, ill. telítetlen kötések az elegy amíg alkotórészeinek molekula szerkezetéből, amelyek kevésbé adszorbeálódnak a szilárd adszorbensen. Az ilyen típusú adszorbensek jellegzetes képviselői pl. az olyan szilárd anyagok, mint a (víztelenített) szilikagél, az aktívszén, az alumíníumszilikátok (mint a különféle agyagfajták és aktívált szilikagélek, beleértve az ilyenfajta anyagok olyan jellegzetes példáit, mint az attapulgit, a montmorillonit, valamint az alumíniumoxid ból és sziliciumdioxidból szintetikusan készült, dehidratált és az olvadásponthoz közeli, de valamivel az alatti hőmérsékletre való felhevítés által aktívált elegy-termékek), az aktívált alumíniumoxid, főként a gamma-alumíniumoxid, valamint egyéb hasonló jellegű anyagok, amelyek az ilyen poláros vagy telítetlen vegyületeket a szétválasztandó elegy poláros vagy telítetlen csoportokat tartalmazó alkotórészeire kifejtett elektrosztatikus vonzás révén adszorbeálják és amelyek az adszorbeált anyag egymolekulás vastagságú rétegét tartják vissza felületükön. A szilárd aktívált adszorbenssel való érintkeztetés útján szétválasztható elegyek jellegzetes képviselői pl. a merkaptánokat és/vagy aminokat tartalmazó parafin-szénhidrogén frakciók (mint a benzin-frakciók), amelyekből ezek a poláros vegyületek adszorbeálódnak szelektíven az adszorbens anyag részecskéin ; a paraíinekből és olefinekből álló elegyek, amelyekből az olefines alkotórész adszorbeálódik szelektíven a szilárd adszorbenseken; arcmás és nemaromás szénhidrogének elegyei ameiyekből az aromás alkotórész adszorbeálódik szelektíven a szilárd adszorbensen; vízgőz és valamely inert gáz elegyei, mint .a nedvességet tartalmazó nitrogén vagy levegő (a nedvesség adszorbeálódik szelektíven); fenolok és/vágy, kénvegyületek,, mint tiofén elegyei folyékony szénhidrogénekkel,, amelyekből a fenolos, ill, a kéntartalmú vegyület adszorbeálódik szelektíven. Az elválasztási műveletek egy másik típusa, amelyben egy szilárd adszorbens szolgál a szerves vegyületekből álló elegynek az alkotórészek szerkezeti különbségei alapján történő szétválasztására, az ún. „klatrációs" módszer. Ennek a módczernKk a során bizonyos amid.ok. mint a karba-JT '' ' a tiokarbamid szilárd részecskéit érint-J ^ ~ ' i 1

~ elválasztandó szerves vegyületek elegyével és karbamidnak szilárd szorbensként való alkalmazása esetén az' elegynek alkotórésze, amely viszonylag egyeriesláneú konfigurációt mutat, szelektíven ún. adduktot vagy „klatrátot" képez a szorbens anyaggal, az elágazó szénláncú, klatrátot nem képező alkotórész kizárásával; ha viszont tiokarbamidot alkalmazunk szorbens anyagként, akkor az elágazó- szénláncú alkotórész képezi, a klatrátot vagy adduktot, az elegy egyenes szénláncú alkotórészének szelektív kizárásával, így tehát az egymástól a molekula egyenes szénláncú, elágazó szénláncú, ill. gyűrűs szerkezete tekintetében eltérő szerves vegyületek, elegye folyadékfázisban érintkeztethető a karbamid szilárd részecskéivel; azt tapasztaljuk, hogy az elegy egyenes szénláncú alkotórészeit a karbamid részecskéi szelektíven tartják vissza oldhatatlan klarát alakjában, míg az elegy elágazó szénláncalkotórészei megkötetlenül vezethetők el a keletkező kristályos klarátről. Ha viszont az ugyanilyen szerves vegyületekből álló elegyet tiokarbaraiddal érintkeztetjük, akkor azt tapasztaljuk, hogy az elegy elágazó szénláncú alkotórészei képeznek klarátot a tiokarbamid dal, míg az egyenes szénláncú alkotórészeket, amelyek a tiokarbamiddai ', nem képeznek klarátot, szelektíven nyerhetjük ki. A karbamid vagy tiokarbamid felhasználásával történő elválasztás módszere széles körben nil lmi-liqto zer* ° \ "T ilete

1 bol alio el',g\ek »f\ a1

I •> 'íi ' LI1«

c °i 1(1 használható ez a I /c i ^ »i ) iku i f \ i í -> /e i 1 ídi T^-ncl r1

PIT» nrneus il neu tm 1 togenekiol v,_lo el^alasz-taod^a. Van a szilárd szorbens-anyagok szorpciós eljárások során való alkalmazásának még egy további típusa is; ennek, során olyan pórusos .szorbensanyagok szilárd részecskéit alkalmazzák, amelyek szerves vegyületek elegyeiből szelektíven okkludalják pórusaikba az egyenes szénláncú alkotórészeket, míg az elágazó szénláncú alkotórészeket nem engedik belépni a pórusokba. Az ilyen típusú jellegzetes szorbens-anyagok pórusainak keresztmetszeti átmérője 4—5 A; az ilyenfajta szorbensanyagok jellegzetes képviselői a dihidratált fémaliimimumszilikátok, amelyekben a fém valamely alkálifém vagy alkáliföldfém lehet. Ily módon az elágazó ezénláncú vagy gyűrűs szerkezetű vegyületek, mint pl. a 2,3-dimetilbután vagy a ciklohexán, könnyen elválaszthatók nem-szorbeált rafr !

" finátum alakjában az egyenes szénláncú vegyületektől, mint amelyen a n-hexán, e hexán-izomérek elegyének dehidratált íénnalumímurnsziíikát szorbens szilárd részecskéivel való érintkeztetése' útján (az ilyen anyagok elegyeit rendszerint eléggé nehéz frakcionált desztilláciő útján szétválasztani); azt fogjuk ilyen esetekben tapasztalni, hogy a szorbensről távozó nem-szorbeált rész, az ún. „raffináíum" fel lesz dűsulva elágazó szánláncú vagy gyűrűs szerkezetű alkotórészekben (ameny- * nyiben ilyenek egyáltalán vannak jelen a kezeltelegyben), feltéve, hogy a betáplált eleggyel érintkeztetett szilárd szorbens mennyisége elegendő volt az elegyben jelenvolt egyenes szénláncú alkotórészek teljes vagy legalább lényegileg teljes mennyiségének okkludálására. Maguk a szilárd szorbensek. amelyeke': ..molekuláris szűrők" elnevezésije.! is emiíi^ick. oly módon állíthatók elő,