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

148.205 5 keresztül, a legelső ágytól a legutolsóig, majd ettől ismét vissza a legelső ágyhoz egy állandó fluid-áramot (folyadék- vagy gőzfázisban) tartunk fenn; ezt az állandóan keringtetett fluid áramot vivőfolyadéknak ill. vivőgáznak (vivő fluid közegnek) is nevezzük. Ehhez a folytonosan keringtetett fluid közeghez legalább két külön fluid áramot vezetünk be és legalább két külön fluid áramot vezetünk el belőle folytonosan az eljárás folyamán, oly módon, hogy a bevezetési pontok és az elvezetési pontok egymással váltakozva legyenek elrendezve. A folytonos áramban bevezetett szétválasztandó fluid elegyet a rögzített szorbenságy ak egyikének belépőnyílásánál vezetjük be, a betáplált elegy nem szorbeált részét (tehát a betáplált elegynek azt a részét, amely a szelektíven szorbeálódó alkotórész legalább egy részének a szorpciós szakasz első ágyában történt szorbeálódása után visszamaradt) a szorpciós szakasz első ágyának ellenkező végén engedjük ebből az ágyból kilépni; ezután az elegynek ez a része a szilárd szorbens-részecskék közvetlenül szomszédos következő ágyába lép be. Az eljárás szorpciós szakaszát (amelyet első kezelő-zónának is fogunk nevezni) vagy egyetlen rögzített szorbens-ágy, vagy annyi ilyen (sorozatba kapcsolt) rögzített szorbenságy képezi, amennyi elegendő ahhoz, hogy a betáplált szétválasztandó elegy szelektíven szorbeálódó alkotórészét a szilárd szorbens lényegileg teljesen eltávolítsa a betáplált fluid elegyből, oly módon, hogy a szorpciós szakasz utolsó ágyából kilépő fluid elegy már csupán a betáplált elegy nem szorbeálódó alkotórészét (az ún. „raffinátumot") tartalmazza és lényegileg mentes legyen a szorbeálódó alkotórésztől. Egyes betáplált fluid elegyek és bizonyos szilárd szorbensek 'esetében csupán egyetlen ágyra van szükség az ilyen szétválasztás lefolytatására, másfajta anyagok esetében viszont két vagy több ágynak a sorozatba kapcsolására van szükség e cél eléréséhez; általában a szükséges ágyak száma kb. tíznél nem szokott nagyobb lenni; a ténylegesen szükséges ágyak száma ill. az ágy-sorozat hosszúsága az eljárás különböző tényezőitől, nevezetesen a szorbeálódó elegy-alkotórész szorbeálódőképességétől, a szorbens-ágy mélységétől, az eljárás során alkalmazott nyomástól és a hőmérséklettől függ. A szorpciós szakasz kilépő-helyénél egy olyan kivezetőnyílás is van, amelyen keresztül a nem szorbeált alkotórész, az ún. raffinátum a vivő-közeg egy részével kevert állapotban elvezethető a rendszerből. A szorpciós szakaszból távozó fluid áram többi része a következő rögzített ágyba ill. a következő, egymással összekötött rögzített ágyak sorozatába áramlik tovább; ez utóbbi ágyak képezik a folyamat „primer rektifikációs" szakaszát vagy (ahogyan szintén nevezzük) második kezelő-zónáját. A folyamat primer rektifikációs szakaszán keresztül áramló fluid közegben a raffinátum-alkotórész koncentrációja bármely adott időpontban az áramlási irány mentén mindenütt más értéket mutat; ez a koncentráció ugyanis az áramlás irányában fokozatosan csökken és — amennyiben elegendő mennyiségű szilárd szorbens-anyagot alkalmaztunk ebben a zónában -- a zónából való kilépés helyénél vagy ennek közelében nullára csökken. A primer rektifikációs szakaszból kilépő folyadékhoz ill. gázhoz e szakasz kilépőnyílásánál az itt bevezetett ún. kiszorító közeg vagy deszorbens áramát csatlakoztatjuk, amely azután ugyanabban az irányban áramlik tovább, mint a keringtetett fluid közeg; az ily módon létrejött fluid elegy azután az ún. deszorpciós szakaszt képező ágyba ill. ágy-sorozat első ágyába lép be. Deszorbensként valamely olyan anyag kerül alkalmazásra, amely a szilárd szorbens pórusaiból ki tudja •«orítani az eljárás előző ciklusában szorbeálódott elegy-részt. Az a folyadékáram tehát, amely így a deszorpciós szakasz közvetlenül következő ágyrészein keresztül áramlik, a deszorbens-közegnek és annak a szorbeált alkotórésznek az elegyéből áll, amely az eljárás egy korábbi ciklusában szorbeálódott a szétválasztandó elegyből a szilárd szorbensen és amely most a deszorbenssel való érintkezés következtében elszabadult, a szilárd szorbensről. Minthogy a deszorbens-közegnek a szorbeált alkotórészt a szorbensről kiszorító hatása főként a tömeghatáson alapul, a deszorbens közeget elegendő mennyiségben kell betáplálni ahhoz, hogy a deszorbens és a jelenlevő szarbeáit alkotórész mól-aránya bánmely adott ponton legalábbis nagyobb legyen, mint 1:1, előnyösen olyan menynyiségekben tápláljuk be a deszorbens közeget, hogy ez a mólarány 10 : 1 és kb. 30 : 1 között legyen. Amint a deszorbensből és szorbeálódó alkotórészből álló fluid elegy a folyamat deszorpciós szakaszán keresztül áramlik, az elegy fokozatosan dúsul a szorbeálódó alkotórésziben minthogy a deszorbens áramlásának folytatásának közben a szorbeálódó alkotórész további mennyiségeit szorítja ki és szabadítja fel a szorbens pórusaiban, miközben maga foglalja el e pórusokban a kiszorított szorbeálódó alkotórész helyét. A folyamat deszorpciós szakaszának kilépési helyénél a szorbeálódó alkotórészből, deszorbensből és vivő-közegből (amennyiben e két utóbbi különbözik egymástól) álló fluid elegy egy részét elvezetjük és végtermékként vagy kívánt esetben további tisztítási .műveleteknek alávetendő közbenső termékként eltávolítjuk a folyamatból. Ezt az elvezetett részt' azután frakcionálási műveleteknek vethetjük alá (pl. egy segédberendezésként alkalmazásra kerülő desztillálókészülékben) a deszorbensnek a viszonylag tiszta szorbeálódó alkotórésztől, mint végterméktől, való elválasztása céljából. A szorbeálódó alkotórészből és desaorbens-köziegbői, (valamint vivő-közegből, ha e két utóbbi különbözik egymástól) álló elegy el nem távolított része ezután tovább áramlik a következő egy vagy több rögzített szorbens-ágyon keresztül; ez utóbbi ágyak a folyamat szekundér rektifikációs szakaszát képezik. Ebben a szakaszban az a nem szorbeálódó alkotórész (raffinátum), amely a művelet előző ciklusában az itt levő szilárd szorbens-részecskék közötti terekben maradt, a belépő, deszorbensből és szorbeálódó alkotórészből álló elegy kimosó hatása következtében most távozni kényszerül. így az a fluid elegy, amely ennek a szekundér rektifikációs szakasznak az utolsó részéből ill. utolsó ágyából távozik, mind szorbeálódó alkotórészt, mind pedig nem szorbeálódó alkotórészt (raffinátumot) is tartalmaz, deszorbens közeggel kevert állapotban; ehhez a folyadékáramhoz itt most ismét a friss szétválasztandó elegy áramát vezetjük hozzá.