189282. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szakaszos jellegű műveletekhez,főleg veszélyes anyagok kezeléséhez
1 189 282 2 A találmány olyan, szakaszos műveletek elvégzésére, főleg veszélyes anyagok kezelésére alkalmas kémiai feldolgozó berendezés, amellyel különböző kémiai műveletek - például nedves feltárás, desztillálás, folyadékmozgatás, frakcionálás, kisnyomású folyadékkromatográfia és extrakciós elválasztás - előírt kombinációja valósítható meg távvezérelt és automatikus módon. A veszélyes anyagokat kezelő, folyamatos, szakaszosan folyamatos, illetve szakaszos műveletek sorozatát megvalósító kémiai feldolgozást és/vagy elválasztást végző, jelenleg használatos berendezések két fő típusba sorolhatók. A ) Közvetlen kézi vezérlésű berendezés (manipulátor) felhasználásával összekapcsolt önálló készülékekből felépített rendszerek. Ezek közös jellemzője, hogy a modulrendszerben összeállított készülékegyüttesek modulelemei egy-egy adott műveletre specializáltak. (Ilyen berendezést ismertetett például az Izotóptechnika 1984. évi 27. száma, 145. oldal.) B) Egy adott műveletsor (célfeladat) elvégzésére tervezett, automatikus és távvezérelt berendezések, melyeket egységes rendszerként alakítanak ki. Például jól ismertek a kis- és nagynyomású folyadékkromatográfiás berendezések (Snyder L. R., Kirkland J. J.: Bevezetés az intenzív folyadékkromatográfiába. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979.). A folyamatos extrakciós berendezéseknek és a desztillációs berendezéseknek az összefoglaló ismertetését Perry H. „Vegyészmérnökök Kézikönyve”-ben (II. kötet, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969.) találhatjuk meg. A Magyarországon kidolgozott „Contiflow” berendezés mintavevő, reagensadagoló, folyadékmozgató és folyamatos detektáló részekből áll. E berendezések széleskörű felhasználhatóságát néhány hiányosságuk korlátozza. Az A) típusba sorolt berendezések esetében a műveleteket megvalósító, eredetileg önálló eszközök külön illesztést igényelnek, működtetésük viszonylag lassú, a modulelemek egyedi csatlakoztatása jelentősen megnöveli a rendszer holttérfogatát. AB) típusba sorolt berendezések kiválóan alkalmasak egy-egy adott célfeladat megoldására, azonban a gyakorlatban gyakran felmerülő igényt, hogy az egyes műveletek és azok sorrendje variálható legyen, nem elégítik ki A fentieket összefoglalva megállapítható, hogy az ismertetett berendezéseknél ellentét mutatkozik két lényeges, előnyös tulajdonságuk között. Az A) típusú modulrendszerű berendezések rendelkezhetnek a szükséges rugalmassággal, de az elválasztási műveletek többségénél nem tekinthetők technológiailag optimálisnak. A B) típusba sorolt berendezések összeállításuk révén technológiailag optimálisak, de nem rugalmasak a műveleti sor változásait illetően. A találmány célja a fenti ellentét feloldása és olyan standard elemekből felépített rugalmasan alakítható berendezés megalkotása volt, mellyel különböző, lehetőleg minél többféle kémiai művelet végezhető el, azaz ugyanazoknak az elemeknek a felhasználásával mindig az adott célfeladathoz illesztett berendezés állítható össze. Biztosítani kívántuk az elválasztások szempontjából döntő fontosságú kis holttérfogatot és a gyors feldolgozást, az egymást követő vagy egyidőben végrehajtandó műveletek automatikus és távvezérelt elvégzését, radioaktív, toxikus vagy korrozív minták feldolgozását. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a kitűzött célnak megfelelő kémiai feldolgozó berendezést nem célmodulokból állítjuk össze, hanem az adott műveleti körben szóbajöhető összes műveleti elemet a műveletek elvégzéséhez szükséges minimális számban egységbe rendezzük. Az elemeket úgy csatlakoztathatjuk, hogy időben egymás után vagy egyidőben valamennyi művelet elvégezhető legyen, és a rendszert működtető távvezérelt vezérlőegység valamennyi műveleti elemet automatikusan kezelhesse. A találmány értelmében olyan berendezést alakítottunk ki, amely alkalmas szakaszos jellegű kémiai műveletek, elválasztások, analitikai műveletek, kezelések elvégzésére, amelynek mozgatóegységen át tárolóegységhez csatlakozó kezelőegysége van. A mozgatóegység és a tárolóegység vezérlőegységen át önmagában ismert programadóhoz csatlakozik. A különböző műveletekhez szükséges energiát a vezérlőegységhez csatlakozó tápforrás szolgáltatja. A vezérlőegység a programadóhoz csatlakozó illesztőegységgel van ellátva, amelyhez egymással kapcsolatban lévő processzor, memória és ki/bemeneti egység csatlakozik. A ki/bemeneti egység kimeneteihez kapcsolókon és teljesítményvezérlőkön át a mozgató- és a kezelőegység bemenetei csatlakoznak. A tápforrás, amely előnyösen pneumatikus és/vagy elektromos tápforrást foglal magába, a teljesítményvezérlőkhöz csatlakozik. A kapcsolók előnyösen kézi működ tetőegységgel vannak kapcsolatban, amely a kapcsolók kimeneteit vagy a ki/bemeneti egységre, vagy a kézi müködtetöegységre kapcsolja át. A ki/bemeneti egységhez csatlakoztathatók adott esetben a mozgatóegység és/ vagy a kezelőegység kimenetei. A találmány szerinti berendezés alapvető sajátossága a rugalmasság, amely azonban nem követel megalkuvást az előírt műveletek technológiai színvonalát illetőleg. A berendezés elemeinek egy adott műveleti sorrendet megvalósító kapcsolásával kvázi folyamatos, szakaszosan folyamatos, illetve szakaszos kémiai eljárásokhoz előírt eszköz-elrendezés alakítható ki, így a berendezés az előírt technológia ismeretében történő összeállítás után célberendezésnek tekinthető. Ez különösen előnyös laboratóriumi jellegű analitikai és preparativ kémiai munkáknál olyan területeken, ahol a feladatok nem rutinszerűek, hanem gyakran változhatnak. A szabványosított elemek esetenkénti illesztése egyszerű és a rendszer holttérfogatá jelentősen csökkenthető. A berendezés alkalmazásával adott esetben több, részfeladatot ellátó költséges célkészülék helyettesíthető. A berendezés - megfelelő szerkezeti anyagok választása esetén - lehetővé teszi radioaktív, toxikus és erősen korrozív anyagok biztonságos feldolgozását. A találmányt a továbbiakban a rajzon bemuta5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
