DE1517944C

DE1517944C - Contact separation device and method

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Publication number: DE1517944C
Authority: DE
Inventors: die Anmelder. BOId 29-40 sind
Original assignee: Pretorius, Victor, Prof. Dr.; Hahn, Hans Helmut, Dr.; Pretoria (Südafrika)
Publication date: 1972-09-14

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine VorrichtungThe present invention relates to an apparatus

as zur Stofftrennung durch Kontakt zwischen zwei Phasen mit einem mit porösem Material angefüllten Trennraum, insbesondere eine Chromatographier- oder Der.tilliervorrichtung, und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung sowie eine Anordnung der Vorrich-as for material separation through contact between two phases with a separation space filled with porous material, in particular a chromatography or The.tilliervorrichtung, and a method for operating the device and an arrangement of the device

3» tung innerhalb von Flüssigkeiten oder Gase fördernden Fernleitungen. '3 »conduction within liquids or gases Trunk lines. '

In bekannten chromatographischen Trennsäulen wird die Trennfähigkeit von der Uneinheitlichkeit beeinträchtigt, die sich aus ungleichmäßigen Fülldichten und uneinheitlicher Korngröße ergibt, wobei letztere aus wirtschaftlichen Erwägungen bisher schwer vermeidbar war, während erstefe- sich aus technischen Gründen praktisch nicht vermeiden lassen, und beide Faktoren teilweise miteinander zusammenhängen.In known chromatographic separation columns, the separability is impaired by the non-uniformity, which results from uneven filling densities and inconsistent grain size, the latter being the case was previously difficult to avoid for economic reasons, while the first was for technical reasons Reasons are practically unavoidable, and both factors are partly related to one another.

Störungen der Füllungsgleichmäßigkeit längs der Säulenwandung und die sich daraus ergebenden Porositätsabweichungen gegenüber dem Säuleninnern stellen ein äußerst schwerwiegendes und praktisch unvermeidbares Problem selbst mit den besten dichtgepackten Pulverfüllungen dar. Ähnliche" Schwierigkeiten sind jedoch aus Füllkörpersäulen für die Destillation bzw. die Adsorption bekannt. Ein wesentliches Ergebnis solcher Unzulänglichkeiten ist ein stark entwickeltes, häufig unregelmäßiges Geschwindigkeitsprofil (Fingerbildung) quer zur Hauptströmungsrichtung und Wandgängigkeit, woraus sich seinerseits eine erhöhte Bodenhöhe ergibt.Disturbances in the uniformity of the filling along the column wall and the resulting problems Deviations in porosity compared to the inside of the column are extremely serious and practical unavoidable problem with even the best densely packed powder fillings. Similar "difficulties however, they are known from packed columns for distillation and adsorption. An essential one The result of such inadequacies is a highly developed, often irregular, speed profile (Finger formation) transverse to the main flow direction and wall penetration, from which in turn results in an increased floor height.

In der Chromatographie kann man das Strömungsprofil durch Vermischung der Förderphase (bewegliche Phase) in Querrichtung zur Hauptströmungsrichtung (also radialer Vermischung im Falle gewöhnlicher Trennsäulen) glätten und abflachen. Die Dichte der meisten herkömmlichen Füllungen wirkt einer solchen Vermischung sowohl direkt entgegen als auch indirekt durch die Erschwerung der Erzielung hoher Strömungsgeschwindigkeiten. Bei kornförmigen Füllungen läßt sich die Porosität durch weniger dichte Schüttung erhöhen, woraus sich jedoch eine häufig unerwünschte mechanische Unstabilität ergibt.In chromatography, the flow profile can be determined by mixing the delivery phase (moving Phase) in the transverse direction to the main flow direction (i.e. radial mixing in the case of ordinary Smooth and flatten separating columns). The density of most conventional fillings is one of those Mixing both directly against and indirectly by making it difficult to achieve high flow velocities. In the case of granular fillings, the porosity can be reduced by a less dense bed increase, which, however, results in an often undesirable mechanical instability.

Weiter sind Adsorptionsverfahren bekannt, wobei Viskoseschwämme benutzt werden, jedoch wird hierbei lediglich die .reine Kapillarwirkung des Schwamms beim Aufsaugen der zu trennenden flüssigen PhaseAdsorption processes are also known, in which viscose sponges are used, but here is only the .reine capillary action of the sponge when sucking up the liquid phase to be separated

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ausgenutzt, welche durch Ausdrücken wieder aus dem Dabei ist es zweckmäßig, die Geschwindigkeit beiexploited which by expressing again from the. It is useful to increase the speed at

Schwammvolumen entfernt werden kann. Wiederholte einer gasförmigen beweglichen Phase auf mindestensSponge volume can be removed. Repeated a gaseous mobile phase at least

Ad- und Desorptionsphasen finden hierbei nicht statt, 15 cm/See und bei einer flüssigen, beweglichen Phase,Ad- and desorption phases do not take place here, 15 cm / lake and with a liquid, mobile phase,

so daß auch nicht die einzelnen Substanzen nach und deren Geschwindigkeit auf mindestens 0,2 cm/See,so that the individual substances and their speed to at least 0.2 cm / lake,

nach auf Grund ihrer verschiedenen Wanderungs- 5 vorzugsweise 0,3 cm/See, einzustellen. Gegenstand deraccording to their different migration 5 preferably 0.3 cm / lake. Subject of

geschwindigkeit in Zonen aufgetrennt werden können. Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Betriebspeed can be separated into zones. The invention is also a method of operation

Aufgabe der Erfindung ist es, die obengenannten einer Chromatographiervomchtung, das dadurch geNachteile ganz oder mindestens teilweise zu beseitigen kennzeichnet ist, daß nacheinander in mindestens zwei und eine verhältnismäßig große bzw. gleichmäßig zu- verschiedenen Richtungen eluiert wird,
gängliche, wirksame Oberfläche der Füllung sowie το Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Aneine verhältnismäßig hohe Durchlässigkeit und einen ordtiung der erfindungsgemäßftn Vorrichtung innergeringen Druckverlust zu erreichen. Ferner soll dem halb von Flüssigkeiten oder Gase fördernden Fern-Fachmann eine sehr große, neue Auswahl verschiede- leitungen.The object of the invention is to completely or at least partially eliminate the above-mentioned chromatography device which is characterized by eluting in at least two and one relatively large or uniformly different directions, one after the other,
common, effective surface of the filling as well as το the subject of the invention is also a relatively high permeability and order of the device according to the invention to achieve a low pressure loss. Furthermore, the long-distance specialist who transports liquids or gases should have a very large, new selection of different lines.

ner Oberflächen angeboten werden, so daß die Vorteile Die Erfindung bietet insbesondere fast unbeschränktener surfaces are offered, so that the advantages The invention offers in particular almost unlimited

der Erfindung gegenüber herkömmlichen Trennsäulen 15 Variationsmöglichkeiten bezüglich der Porengröße derthe invention compared to conventional separation columns 15 possible variations with respect to the pore size of the

für möglichst viele Verwendungszwecke, was in bezug Säule und des Gesamtporenvolumens, das in einzelnenfor as many uses as possible, what in terms of column and the total pore volume in each

auf chemische Stabilität und andere erwünschte Anwendungen bis zu etwa 97 °/₀ des Gesamtvolumenschemical stability and other desirable applications up to about 97 ° / ₀ of the total volume

Eigenschaften wichtig ist, zur Geltung kommen. Das betragen kann.Properties is important to come into their own. That can be.

Füllmaterial soll bezüglich Starrheit bzw. Elastizität Gewisse Ausführungen zeichnen sich durch außer-With regard to rigidity or elasticity, filler material should be characterized by

oder Biegsamkeit viele Variationsmöglichkeiten zu- 20 gewöhnliche Leichtigkeit bzw. geringe Kosten aus,or flexibility from many possible variations - ordinary lightness or low costs,

lassen. wobei beides für die Konstruktion von Trenngerätenleave. both for the construction of separation devices

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrich- für den Großbetrieb erhebliche Bedeutung'hat.The subject of the invention is therefore a device that is of considerable importance for large-scale operations.

tung zur Stofftrennung durch Kontakt zwischen zwei Ein weiterer Vorteil, der sich, falls erforderlich, mittion to separate substances through contact between two Another advantage, which, if necessary, with

Phasen mit einem mit einem porösen Material ange- gewissen Ausführungen erreichen läßt, ist die Vermei-Phases with a certain execution with a porous material can be achieved, the avoidance

füllten Trennraum, insbesondere Chromatographier- 25 dung bevorzugter Flüssigkeitsansammlungen, z. B. derfilled separation space, in particular chromatography 25 formation of preferred liquid accumulations, z. B. the

oder Destilliervorrichtung, die dadurch gekennzeich- chromatographischen stationären Phase an den Be-or distillation device, which is characterized by the chromatographic stationary phase at the

net ist, daß der Trennraum ein feststoffartiges Material rührungsstellen zwischen den Einzelteilchen der Fül-net is that the separation space is a solid-like material points of contact between the individual particles of the filling

mit einer offenporigen, schaumartigen Porenstruktur lung.with an open-pored, foam-like pore structure.

enthält, dessen Skelett als eine der Phasen bzw. als Der verwendete Ausdruck »Träger« heißt nicht un-contains, the skeleton of which is used as one of the phases or as the term "carrier" does not mean un-

deren Träger ausgebildet ist, und daß Durchflußkanäle 30 bedingt, daß sich die andere Phase relativ zur Füllungwhose carrier is formed, and that flow channels 30 require that the other phase is relative to the filling

für mindestens eine strömende Phase von der schaum- ' im Stillstand befindet. In Destillationssäulen fließt z. B.for at least one flowing phase of the foam 'is at a standstill. In distillation columns z. B.

artigen Porenstruktur gebildet sind. die flüssige Phase über die Oberfläche der Säulenfüllunglike pore structure are formed. the liquid phase over the surface of the column filling

Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Skelettober- im Gegenstrom mit der durch die Poren der FüllungIt is useful here that the upper skeleton is in countercurrent with the flow through the pores of the filling

flächen, der Porenstruktur undurchlässig sind. Vor- aufsteigenden Dampfphase abwärts. Die Erfindungsurfaces that are impermeable to the pore structure. Before ascending vapor phase downwards. The invention

zugsweise werden die Skelettoberflächen mit einer un- 35 wird im folgenden an Hand der in den ZeichnungenThe skeleton surfaces are preferably marked with an un- 35 is shown below with reference to the in the drawings

durchlässigen Schutzschicht versehen. Insbesondere dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele nähera permeable protective layer. In particular, preferred exemplary embodiments illustrated in more detail

ist das feststoffartige Material selbst mit Ausnahme erläutert.the solid-like material itself is explained with the exception.

der Poren undurchlässig. Ferner ist es zweckmäßig, F i g. 1 ist eine schematische Ansicht verschiedener daß die Porositätseigenschaften des Schaummaterials Stadien der Herstellung eines Füllmaterials für eine sowohl quer zur Hauptströmungsrichtung als auch in 4° erfindungsgemäße Trennvorrichtung;
der Hauptströmungsrichtung selbst im wesentlichen F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Struktur einheitlich sind und daß ferner das Schaummaterial als einer anderen Ausführungsform des Füllmaterials;
zusammenhängender, sich über den ganzen Raum er- F i g. 3 und 4 sind schematische Schnitte durch streckender, mit der Wandung des. .Trennraums fest einige typische Beispiele der erfindungsgemäßen Vorverbundener Körper vorliegt Die Skelettoberfläche 45 richtung;the pores impermeable. It is also useful to F i g. 1 is a schematic view of various stages in the porosity properties of the foam material in the production of a filler material for a separating device according to the invention both transversely to the main flow direction and at 4 °;
the main flow direction itself essentially F i g. Figure 2 is a perspective view of the structure unitary and that further includes the foam material as another embodiment of the filler material ;
more coherent, spreading across the entire room. 3 and 4 are schematic sections through stretching, with the wall of the. Separation space firmly some typical examples of the pre-connected body according to the invention is present The skeleton surface 45 direction;

kann insbesondere mit einer stationären, chromato- F i g. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zurcan in particular with a stationary, chromato- F i g. 5 shows a device according to the invention for

graphischen Phase beschichtet oder zur Bildung von chromatographischen Elution in zwei Richtungen;graphic phase coated or to form chromatographic elution in two directions;

chromatographisch aktiven Oberflächenstellen be- F i g. 6 ist eine weitere Ausführungsform zur chro-chromatographically active surface sites are F i g. 6 is a further embodiment for the chrom-

handelt sein, wobei das Schaummaterial beispielsweise matographischen Elution in einer Richtung undbe, the foam material for example matographic elution in one direction and

mit einer flüssigen stationären Phase imprägniert ist 5° gleichzeitigen selektiven Beförderung von StoffenImpregnated with a liquid stationary phase is 5 ° simultaneous selective transport of substances

und eventuell die Poren des Schaummaterials mit einer längs eines Potentialgradienten in einer weiteren Rich-and possibly the pores of the foam material with a potential gradient along a further direction

fiüssigen chromatographischen Förderphase gefüllt tung;liquid chromatographic delivery phase filled;

sind. Insbesondere bestehen mindestens 80 °/₀ des F i g. 7 zeigt ein mittels des erfindungsgsmäßen Ver-Trennraumes aus Durchflußkanälen für die Förder- fahrens erhaltenes Gaschromatogramm;
phase. Porendurchmesser des Schaummaterials zwi- 55 F i g. 8 und 9 sind Destillationskurven aus Verschen etwa 5 mm und mehreren Zentimetern haben gleichsversuchen.are. In particular consist of at least 80 ° / ₀ of the F i g. 7 shows a gas chromatogram obtained from flow channels for the conveyor systems by means of the separating space according to the invention;
phase. Pore diameter of the foam material between 55 F i g. 8 and 9 are distillation curves from Verschen about 5 mm and several centimeters have similar attempts.

sich vor allem für Destilliervorrichtungen als zweck- F i g. 1 zeigt ein Pulver, das im wesentlichen ausis especially useful for distillation devices. F i g. 1 shows a powder which consists essentially of

mäßig erwiesen. Das Trägermaterial besteht für man- kugelförmigen Teilchen besteht, die sich in einemmoderately proven. The carrier material consists of man-spherical particles, which are in a

ehe großtechnischen Anwendungen vorzugsweise aus willkürlichen Schüttzustand befinden. Dieser Zustandbefore large-scale applications are preferably from an arbitrary bulk state. This condition

grobporigen Schaumkörpern mit Porengrößen zwi- 60 ist normalerweise uneinheitlich und entspricht haupt-coarse-pored foam bodies with pore sizes between 60 is normally inconsistent and corresponds mainly to

schen etwa ¹Z₃₀ cm bis zu einigen Zentimetern. sächlich dem der herkömmlichen Säulenfüllung in derbetween about ¹ Z ₃₀ cm to a few centimeters. mainly that of the conventional column filling in the

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Ver- Chromatographie oder der Füllkörpersäule für dieThe invention also relates to a chromatography or packed column for the

fahren zum Betrieb dieser Chromatographiervorrich- Destillation oder Adsorption (z. B. Glasperlen). Wenndrive to operate this Chromatographiervorrich- distillation or adsorption (z. B. glass beads). When

tung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strö- die Teilchen massiv sind bzw. wenn man blinde Porendevice, which is characterized in that the currents the particles are massive or if you have blind pores

mungsgeschwindigkeit mindestens auf einen voraus- 65 solcher Füllmaterialien, z. B. bei Kieselgur, außermung speed at least on a pre-65 such filling materials, z. B. for kieselguhr, except

bestimmten Wert eingestellt wird, bei dem die Quer- Betracht läßt, beträgt das Hohlraumvolumen höch-is set at a certain value, at which the transverse view allows, the cavity volume is maximum

vermischung etwaige Geschwindigkeitsprofileffekte im stens 40°/₀ des Gesamtvolumens, und dies auch nurmixing any velocity profile effects in at least 40 ° / _{0 of} the total volume, and this only

dann wenn wie im ~szei~tsn Beispiel die Teilchen z. B.then if, as in the example at this point, the particles z. B.

1 b 17 9441b 17 944

durch. Aussieben alle etwa die gleiche Größe besitzen. In Wirklichkeit sind die Teilchen herkömmlicherweise meist von sehr verschiedener Größe, was den Hohlraumanteil weiter verringert.through. Sieve all of about the same size. In reality, the particles are usually usually of very different sizes, which is the proportion of voids further reduced.

In der Durchführung der Erfindung wird verzugsweise ein Hohlraumvolumen von mindestens 45%, vorzugsweise' mehr,' angestrebt, wobei blinde Poren auf er Eetracht gelassen werden. Ferner muß eine einheitliche Porosität sowohl in bezug auf die Verteilung der Porehgrößen und Formen als auch auf die Gesamtporosität gesichert sein, und zwar mindestens für die gesamte Füllung, quer zur Nettoströmungsrichtung gemessen, und vorzugsweise ebenfalls in Richtung der •Nettoströmung· selbst. In der willkürlichen Schüttung ist eine solche Einheitlichkeit völlig unwahrscheinlich, selbst im Innern der Füllung und ganz besonders in der Nähe der umschließenden Wandungen.In carrying out the invention, a void volume of at least 45% is preferably used, preferably aimed at 'more,' being blind pores to be taken into account. There must also be a uniform Porosity both in terms of the distribution of pore sizes and shapes and in terms of the total porosity be secured, at least for the entire filling, transverse to the net flow direction measured, and preferably also in the direction of the • net flow • itself. In the arbitrary pouring such uniformity is completely unlikely, even inside the filling and especially inside close to the surrounding walls.

Die beste praktische Probe auf Einheitlichkeit dürfte wohl·-die'eigentliche Trennfähigkeit selbst sein, und ■obwohl^: es; schwer ist, allgemeingültige' Richtlinien festzulegen^ läßt sich im allgemeinen sagen, daß eine Füllung, in welcher lokale Variationen 20%, vorzugsweise 10%,- nicht überschreiten, eine im Vergleich zum Stand der -Technik ausgezeichnete Einheitlichkeit besitzt.;^: ■■'·'' ^: \ . ■ ^::- ' · ' ■' ■ '■ ■ 'The best practical test of uniformity is likely to be the actual ability to separate itself, and although ^: it; It is difficult to establish general guidelines, it can generally be said that a filling in which local variations do not exceed 20%, preferably 10%, has excellent uniformity compared to the state of the art. ^: ■■ '·'' ^: \. ■ ^:: - '·' ■ '■' ■ ■ '

Um ,'dies zu.. erreichen, wird gemäß einer Ausführung das'Material 1 in an sich bekannter Weise in den Wirbelschichtzustand versetzt, d. h. durch Einblasen eines gleichmäßig verteilten Wirbelmittels, z. B. Luft, . von unten her, bis die Pulverschicht turbulent wird und die Fließ eigenschaften eines dünnen' kochenden Breies annimmt. Danach wird die Luft geschwindigkeit verringert, bis die Turbulenz gerade völlig aufhört, wobei die Teilchen einander gerade berühren und sich in dem genau festgelegten metastabilen Zustand der losesten Raumfüllung 2 befinden, in welchen der Luftstrom gerade die Neigung der Teilchen ausgleicht, einen dichteren Schüttzustand anzunehmen. Die Bildung des erforderlichen, einheitlichen metastabilen Zustands läßt sich mittels Vibration fördern. In diesem Zustand mit einem Gesamthohlraumvclumen von 48% werden die Teilchen sodann miteinander verklebt. Beispielsweise bestehen die Teilchen aus einem sinterbaren Material bzw. sind .damit beschichtet, z.B. Glas- oder Metallperlen, Wachs, thermoplastischer Kunststoff wie PoIykohlenwasserstoffe, Polyvinylchlorid, Fluorkohlen-' stoff kunststoffe, Polyamide,, chlorinierte Polyäther, Silikonharze, Polyakrylate oder ungehärtete bzw. teilweise g:h£rtete Duiopkste, z.B. Epoxyharz in dar B-Stufe der Härtung, in welcher der Kunststoff bei Zimmertemperatur fest ist. sich aber noch sintern läßt. Einige Polymerisationsverfahren ergeben von selbst im wesentlichen kugelförmige Teilchen. Solche Fulver werden dann, falls erforderlich, lediglich zur Erzielung eines engen Größenbereiches ausgesiebt.To achieve this, according to one implementation das'Material 1 is placed in the fluidized bed state in a manner known per se, d. H. through Blowing in an evenly distributed vortex agent, z. B. Air,. from below until the powder layer becomes turbulent and the flow properties of a thin 'boiling porridge. The air speed is then reduced until there is turbulence just ceases completely, with the particles just touching each other and moving in the well-defined metastable state of the loosest room filling 2 are in which the air flow is currently compensates for the tendency of the particles to assume a denser bulk state. The formation of the necessary, uniform metastable state can be promoted by means of vibration. In this state with The particles are then glued together with a total void volume of 48%. For example the particles consist of a sinterable material or are coated with it, e.g. glass or metal beads, wax, thermoplastic such as polyhydrocarbons, Polyvinyl chloride, fluorocarbon plastics, polyamides, chlorinated polyethers, Silicone resins, polyacrylates or uncured or partially hardened dual plastic, e.g. epoxy resin in dar B-stage of curing, in which the plastic is solid at room temperature. but still sinter leaves. Some polymerization processes give essentially spherical particles on their own. Such If necessary, Fulver are then screened out only to achieve a narrow size range.

Andere Rohstoffe lassen sich durch Gießen des geschmolzenen Materials durch ein Sieb in kugelförmige Teilchen umwandeln (Schrotturm-Verfahren). Das Sintern der Teilchen zur Fixierung im ausgedehnten metastabilen Zustand des Materials wird gemäß einer Ausführung durch Erhöhung der Temperatur des Auflockerungsmittels sowie der Temperatur des Gefäßes, in welcher die Auflockerung stattfindet, durchgeführt.Other raw materials can be made spherical by pouring the molten material through a sieve Converting particles (scrap tower process). The sintering of the particles for fixation in the expanded According to one embodiment, the metastable state of the material is achieved by increasing the temperature the loosening agent and the temperature of the vessel in which the loosening takes place, accomplished.

Die Zwischenräume 3 werden nun mit einer verfestigbaren flüssigen Masse, z. B. mit einem Duropia5Zk"uiiSt5toii wie jcpoxyrwUnsiston,The spaces 3 are now with a solidifiable liquid mass, for. B. with a Duropia5Zk "uiiSt5toii like jcpoxyrwUnsiston,

ciüiiL lvacii Härtung des Kunststoffs^ wird das ursprüngliche ■körnige Material 4 aus dem Aggregat entfernt, beispielsweise durch Lösung, Schmelzung oder Abdampfung, und es bleibt dann ein poröser Körper 5 mitciüiiL lvacii Hardening of the plastic ^ the original ■ granular material 4 is removed from the unit, for example by solution, melting or evaporation, and a porous body 5 then remains with it

■ 5 einem Hohlraumvolumen von 52 % zurück.■ 5 returned a void volume of 52%.

Eine etwas ähnliche Textur erhält man, wenn manYou get a somewhat similar texture if you

das gesinterte bzw. verklebte Produkt 2, z. B. durch ■Druck von innen, so weit ausdehnt, bis die Perlen sich strecken und verziehen und eine ähnliche Form undthe sintered or glued product 2, e.g. B. by ■ Pressure from within, expanding until the pearls stretch and warp and have a similar shape and shape

ib Anordnung wie bei 5 annehmen. Zu diesem Zweck kann man die.Hohlräume3 mit einem unter Wärme-Oder Lösungsmitteleinwirkung sich 'ausdehnenden Stoff zufüllen, der nach der Ausdehnung beispielsweise durch Herauslösung bzw. HerausverdunstungIb assume the arrangement as in 5. For this purpose, the cavities can be combined with an under heat-OR Solvent exposure to fill 'expanding substance, after the expansion, for example by leaching or evaporation

λ'5 entfernt wird.^: ■ —' ■ ' : λ'5 is removed. ^: ■ - '■':

Es ist auch möglich, die Perlen 1 mit einem Kleb- -mittei zu überziehen,· das nach Erreichen des Zustandes 2 durch Wärme oder zeitweiliger- Einführung 'eines Lösungsmitteldampfes oder chemischer ReagenzIt is also possible to attach the pearls 1 with an adhesive - to be covered after reaching the state 2 by heat or temporary introduction of a solvent vapor or chemical reagent

'da klebrig gemacht wird. In ähnlicher Weise können auch massive Polymethylmethacrylatteilchen zusam-^ -mengeklebt werden, indem man zeitweilig der Luft^:~ oder anderem Auflockerungsmittel eine ausreichende Menge Chloroform zugibt. ,■ ■ 'because it is made sticky. Similarly, massive polymethylmethacrylate together ^ can be -mengeklebt by temporarily the air ^is: ~ or other bulking agent admits a sufficient quantity of chloroform. , ■ ■

a'5 Zum Sintern ist es auch möglich, die Wärme dielek- : trirc'i anzuwenden, falls die Teilchen einen hohen / elektrischen Widerstand, besitzen, wie im Falle der ,/ meisten soeben aufgezählten Stoffe. Im Falle metalli- ' scher'Teilchen oder Teilchen mit einem Metallkern ist es auch möglich, die Sinterwärme durch Induktion anzuwenden. ·...··. ...·■■ ' . . ·■ ■ ■'.'"' . . Vorausgesetzt, daß die Reibung zwischen den Teilchen äußerst gering und die Teilchen äußerst gleichförmig und rund sind, läßt sich auch ein weiterer, genau festgelegter und völlig einheitlicher Zustand 6, nämlich der der dichtesten Teilchenanordnung, er-a'5 For sintering it is also possible to use the heat dielek-: trirc'i if the particles have a high / electrical resistance, as in the case of / most of the substances just listed. In the case of metallic '' particles or particles with a metal core, it is also possible to use the sintering heat by induction. · ... ··. ... · ■■ '. . · ■ ■ ■ '.'"' .. Provided that the friction between the particles is extremely low and the particles are extremely uniform and round, a further, precisely defined and completely uniform state 6, namely that of the densest particle arrangement, can also be achieved. he-

■ reichen. Nach Verklebung der Teilchen ergibt sich ein Hohlraumvolumen von nu/¹ 26%. Falls andererseits ^:ein Aggregat mit den Teilchen in diesem Zustand, eingebettet in einem nachträglich erstarrten Grundgefüge, hergestellt wird,.wonach man die Teilchen aus dem Grundgefüge entfernt, so ergibt sich ein poröser Körper mit einem Hohlraumvolumen von 74%, was für die Zwecke der Erfindung sehr günstig ist." "'· -" Das gleiche Verfahren, angewandt auf ein Aggregat, in welchem die Teilchen willkürlich gemäß 1 angeordnet sind, ergibt ein Hohlraumvolumen des Grundgefüges nach Entfernung der Teilchen von etwa 60 %. 'Verausgesetzt, daß die ursprünglichen Teilchen sich alle in einem engen Korngrößenbereich befanden und wenigstens annähernd gleichmäßig geschüttet waren, so wird das poröse zusammenhängende Grundgefüge■ range. After the particles have been glued together, the result is a void volume of nu / ¹ 26%. If, on the other hand ^, an aggregate with the particles in this state, embedded in a subsequently solidified basic structure, is produced, after which the particles are removed from the basic structure, the result is a porous body with a void volume of 74%, which for the purposes of Invention is very beneficial. ""'· - "The same procedure applied to an aggregate in which the particles are randomly arranged according to FIG. 1 gives a void volume of the matrix after removal of the particles of about 60% Particles were all in a narrow grain size range and were at least approximately evenly poured, so the porous coherent basic structure becomes

■ den praktischen Erfordernissen an gleichmäßiger Porosität für die Zwecke der Erfindung genügen, selbst da, wo das willkürlich geschüttete Pulver selbst diesen Ansprüchen nicht entsprach. Die Begründung hierfür liegt darin, daß im porösen Grundgefüge die Porenform und -größen genau den vorausbestimmbaren Formen und Größen der nachträglich entfernten Teilchen entsprechen.■ the practical requirements for more uniform Porosity for the purposes of the invention is sufficient, even where the arbitrarily poured powder itself did not meet these requirements. The reason for this is that in the porous basic structure the Pore shape and sizes exactly match the predeterminable shapes and sizes of the subsequently removed Particles correspond.

In den verschiedensten Ausführungen dieser Art kann das Grundgefüge organisch oder anorganisch sein. Es läßt sich in Form einer Flüssigkeit oder eines semiflüssigen Stoffes anwenden, der nachträglich beispielsweise durch chemische Reaktion aushärtet. Beispiele sind Duroplaste wie Polyester oder Epoxykunststoff oder anorganische Kitte wie Sorelzement oder für einige Zwecke sogar Portlandzement oderIn the most varied of designs of this type, the basic structure can be organic or inorganic being. It can be used in the form of a liquid or a semi-liquid substance, which can be used subsequently, for example hardens by chemical reaction. Examples are thermosetting plastics such as polyester or epoxy plastic or inorganic putties like Sorel cement or for some purposes even Portland cement or

Gips. Für einige Zwecke wäre es selbst denkbar, ein kolloidales System, z. B. eine Tonaufschwemmung, zu verwenden, die nachträglich durch Wasserverlust erhärtet und die dann, falls erforderlich, mit oder ohne Glasur gebrannt werden kann. Andere Materialien für das Grundgefüge, z. B. schmelzbare Kunststoffe, Wachse, Metalle und Gläser mit niedrigem Schmelzpunkt, werden im geschmolzenen Zustand verwendet und durch Abkühlung erstarren gelassen.Plaster. For some purposes it would even be conceivable to use a colloidal system, e.g. B. a clay suspension, too which subsequently harden through loss of water and which then, if necessary, with or without Glaze can be fired. Other materials for the basic structure, e.g. B. fusible plastics, Waxes, metals and glasses with a low melting point are used in the molten state and allowed to solidify by cooling.

Das körnige Material wird je nach dem Grundgefüge so gewählt, daß die nachträgliche Entfernung der Körner das Grundgefüge nicht beschädigt. Geeignete Stoffe zur nachträglichen Entfernung durch Schmelzen sind Wachsperlen, Kunststoffe oder Metalle mit niedererem Schmelzpunkt als das Gefüge. Metallperlen lassen sich auch mit Säuren ausätzen. Perlen aus Wachs, bituminösen oder anderen organischen Stoffen lassen sich auch mit entsprechenden organischen Lösungsmitteln herauslösen. Schwefelperlen können herausgeschmolzen oder mit Schwefelkohlenstoff herausgelöst werden, Perlen der verschiedensten Salze, Gelatine, Stärke od. dgl. lassen sich auch mit Wasser herauslösen. Die meisten organischen und einige anorganische Stoffe lassen sich auch durch Verdunstung mit Wärmeanwendung entfernen, in einigen Fällen mittels Zersetzung.The granular material is chosen depending on the basic structure so that the subsequent removal the grain does not damage the basic structure. Suitable substances for subsequent removal by Melts are wax pearls, plastics or metals with a lower melting point than the structure. Metal beads can also be etched out with acids. Pearls made of wax, bituminous or other organic Substances can also be extracted with appropriate organic solvents. Sulfur beads can be melted out or made with carbon disulfide be dissolved out, pearls of various salts, gelatin, starch or the like. Can also dissolve with water. Most organic and some inorganic substances can also pass through Remove evaporation with the application of heat, in some cases by means of decomposition.

Der Ausdruck »Füllmaterial«, wie er in dieser Beschreibung zur Anwendung kommt, ist im breiten loseren Sinne entsprechend dem Sprachgebrauch dieser Fachrichtung zu verstehen, d. h. im Sinne eines Materials, womit eine Säule oder ähnliche Vorrichtung mit abwechselnd massiven und hohlen Stellen (Poren) gefüllt wird. Der Ausdruck »Poren« ist in diesem Zusammenhang auch im breiteren Sinne zu verstehen in Abhängigkeit von den übrigen Dimensionen der Säulen oder ähnlichen Vorrichtungen. Die verschiedensten Porenformen und -größen sind möglich, solange das Füllmaterial im wesentlichen in Form eines Schaumes mit offener Porenstruktur vorliegt. Gemäß einer äußersten und für viele Zwecke bevorzugten Ausführung sind die Hohlräume bzw. Poren bei weitem das überwiegende Kennzeichen der Füllung, wobei der Festkörperanteil nur in Form einer Skelettstruktur von etwa 3 ⁰I₀, z. B. zwischen 2 und 5 °/₀ des Gesamtsäulenvolumens vorliegt. Ein solcher Schaum läßt sich aus einem beliebigen Material herstellen, das den Ansprüchen der Füllung entspricht und gleichzeitig in einen Schaum organischer oder anorganischer Zusammensetzungverwandelbarist. Als Beispiele schäumbarer anorganischer Stoffe seien Glas, Schlacke, kalkhaltige Bindemittel einschließlich Portland und verwandter Zementmischungen, Gips u. dgl. genannt.The term "filler material" as it is used in this description is to be understood in the broader, looser sense of the language used in this subject, ie in the sense of a material with which a column or similar device is filled with alternating solid and hollow places (pores) will. In this context, the term “pores” is also to be understood in a broader sense, depending on the other dimensions of the columns or similar devices. The most varied of pore shapes and sizes are possible as long as the filler material is essentially in the form of a foam with an open pore structure. According to an outermost and for many purposes preferred embodiment, the cavities or pores are by far the predominant characteristic of the filling, the solid content only in the form of a skeletal structure of about 3 ⁰ I ₀ , z. B. 2-5 ° / ₀ of the total column volume is present. Such a foam can be produced from any material that meets the requirements of the filling and at the same time can be converted into a foam of organic or inorganic composition. Examples of foamable inorganic substances are glass, slag, lime-containing binders including Portland and related cement mixtures, gypsum and the like.

Ferner ist es möglich, einen Schlauch aus wärmeschrumpfendem Kunststoff äußerlich über das vorgefertigte Füllmaterial zu ziehen und dann durch Erwärmung fest auf das Füllmaterial aufzuschrumpfen. Das Chromatogramm gemäß F i g. 7 wurde beispielsweise mit einer so hergestellten Säule erhalten.It is also possible to use a tube made of heat-shrinkable To draw plastic externally over the prefabricated filling material and then by heating shrink tightly onto the filler material. The chromatogram according to FIG. 7 was for example obtained with a column so prepared.

Die Erfindungsmerkmale eignen sich für die Chromatographie in jedem Ausmaß, von mikroanalytisch bis zu großtechnischen präparativen Trennungen.The features of the invention lend themselves to chromatography to any extent, from microanalytical up to large-scale preparative separations.

Besonders vorteilhafterweise wird die Erfindung auf großtechnische Trennsäulen, insbesondere Säulen mit einem Durchmesser von mindestens 10 cm, vorzugsweise mindestens 30 cm, insbesondere mindestens 1 m, angewandt. Solche Säulendurchmesser lassen sich in der Chromatographie überhaupt nicht erfolgreich mit herkömmlichen Säulenfüllungen ohne unannehmliche Verluste an Trennfähigkeit verwenden. In chromatographischen Säulen wird bevorzugt, daß die durchschnittliche Querschnittsfläche der einzelnen Poren verhältnismäßig klein ist und nicht mehr als I⁰I₀, vorzugsweise nicht mehr als 0,1 °/₀, insbesondere weniger als 0,01 °/₀, der Säulenquerschnittsfläche beträgt. Gemäß einiger Ausführungen können die Poren mikroskopisch klein sein, unabhängig vom Säulenquerschnitt. The invention is particularly advantageously applied to large-scale separating columns, in particular columns with a diameter of at least 10 cm, preferably at least 30 cm, in particular at least 1 m. Such column diameters cannot be used successfully at all in chromatography with conventional column packings without inconvenient losses in separability. In chromatographic columns is preferred that the average cross-sectional area of the individual pores is relatively small and not more than I ⁰ I _0, preferably not more than 0.1 ° / _0, especially less than 0.01 ° / _0, is the column cross sectional area. According to some implementations, the pores can be microscopic regardless of the column cross-section.

ίο Andererseits, insbesondere im Falle von Säulen sehr großen Durchmessers, z. B. 30 cm und mehr, lassen sich auch größere Poren, z. B. mit einem Durchmesser bis zu 1 cm oder größer und einem entsprechend verringerten Druckverlust durch die Säule auf Kosten einiger Trennleistung, verwenden. Es ist besonders interessant festzustellen, daß mit einigen Füllungen der Textur gemäß F i g. 2 bereits Bodenhöhen von weniger als dem durchschnittlichen Porendurchmesser festgestellt wurden.ίο On the other hand, especially in the case of pillars very much large diameter, e.g. B. 30 cm and more, larger pores, z. B. with a diameter up to 1 cm or larger and a correspondingly reduced pressure loss through the column at the expense some separation efficiency. It is particularly interesting to note that with some fillings the texture according to FIG. 2 already soil heights of less than the average pore diameter were found.

Das Füllmaterial kann selbst direkt als stationäre Phase dienen bzw. oberflächenbehandelt werden, z. B. --*- chemisch, um -dadurch selbst als stationäre Phase""*-¹- oder sonst als Träger für ein nachträglich aufgetragenes stationäres Phasenmaterial zu dienen. Im letzteren ■■ Falle kann die stationäre Phase als feste Deckschicht, ; z. B. eine Schicht aus kolloidalem Kohlenstoff, einem / Niederschlag von aktivem Aluminiumoxyd oder einer. ,/ Gelschicht, insbesondere einem Niederschlag von Kieselgel oder Kunststoff, z. B. Ionenaustauscherharz, .sein. Die Füllung eignet sich auch besonders als Träger für die verschiedensten in der Technik als stationäre Phase bekannten Flüssigkeiten, sowohl polar als auch nichtpolar. Wenn nötig, kann das Füllmaterial behandelt werden, z. B. mit Monochlortrimethylsilan oder Dichlordimethylsilan, um dadurch die Polarität der Füllungsoberfläche in an sich bekannter Weise zu verringern. Danach wird dann die Füllung in an sich bekannter Weise mit der/entsprechenden zurückhaltenden Phase imprägniert. ■ ·The filling material itself can serve directly as a stationary phase or be surface-treated, e.g. B. - * - chemically, in order to serve as a stationary phase "" * - ¹ - or otherwise as a carrier for a stationary phase material applied subsequently. In the latter case, the stationary phase can be used as a solid top layer,; z. B. a layer of colloidal carbon, a / precipitate of active alumina or a. , / Gel layer, in particular a precipitate of silica gel or plastic, e.g. B. ion exchange resin, .be. The filling is also particularly suitable as a carrier for a wide variety of liquids known in technology as stationary phases, both polar and non-polar. If necessary, the filler material can be treated, e.g. B. with monochlorotrimethylsilane or dichlorodimethylsilane, thereby reducing the polarity of the filling surface in a manner known per se. The filling is then impregnated in a manner known per se with the / corresponding retentive phase. ■ ·

Falls die Säulenfüllung beispielsweise aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Polystyrol besteht, ist es auch möglich, die Oberflächen der Poren zwecks Erzielung von Ionenaustauschereigenschaften der Füllung zu sulfonieren. In anderen Fällen wird die Säule erst vorimprägniert, z. B. mit einem Silan, und danach sulfoniert.If the column filling is made of polyethylene, polyvinyl chloride or polystyrene, for example, it is also possible the surfaces of the pores in order to achieve ion exchange properties of the filling to sulfonate. In other cases the column is first pre-impregnated, e.g. B. with a silane, and then sulfonated.

Wegen der äußerst geringen Druckverluste durch einige der hier beschriebenen Füllstoffe wird es auch möglich, chromatographische Trennungen, Stoffanreicherungen oder Reinigungen im großtechnischen Ausmaße im Innern von Rohrleitungen durchzuführen, während das Material durch solche Rohrleitungen von einem Ort zum anderen transportiert wird.Because of the extremely low pressure loss through Some of the fillers described here also make it possible to carry out chromatographic separations and material enrichments or carry out cleaning on a large scale inside pipelines, while the material is transported from one place to another through such pipelines will.

Die gezeigten Porenstrukturen eignen sich ganz besonders für die Chromatographie bei hoher Geschwindigkeit, z. B. mehrere Größenordnungen schneller als bisher üblich war. Es ist ein arteigenes Kennzeichen der hier beschriebenen Füllmaterialien, daß sich in der Chromatographie ausgesprochen flache Strömungsgeschwindigkeitsprofile ergeben, im allgemeinen ohne wahrnehmbare »Fingerbildung«. Die eben erwähnten, ungewöhnlich hohen Betriebsgeschwindigkeiten lassen sich zur Erzielung erhöhter Durchsatz- bzw. Trenngeschwindigkeiten verwenden. Sie eignen sich auch zur noch weiteren Abflachung des Geschwindigkeitsprofils. insbesondere zur Ausschaltung jeglicher Wandeffekte. Falls die Strömungsge-The pore structures shown are particularly suitable for high-speed chromatography, z. B. several orders of magnitude faster than was previously the case. It is a characteristic of the species of the filler materials described here that are extremely flat in chromatography Flow velocity profiles result, generally without noticeable "finger formation". the just mentioned, unusually high operating speeds can be used to achieve increased Use throughput or separation speeds. They are also suitable for flattening the Speed profile. especially to eliminate any wall effects. If the flow

109 585/360109 585/360

ι ο i /ι ο i /

schwindigkeit über einen gewissen Wert erhöht wird (der am besten als Reynolds-Zahl festgelegt wird), ergibt sich eine ziemlich plötzliche Verbesserung der Querstreuung und Vermischung infolge der Bildung von Wirbeln hinter den einzelnen festen Versperrungen (Plateaugebieten) der Füllung. Sofern die materialfördernde Phase flüssig ist, beträgt die bevorzugte Strömungsgeschwindigkeit mindestens 0,2, insbesondere mindestens 0,3 cm/Sek., während im Falle eines Gases und, vorausgesetzt, daß die Art der zurückhaltenden Phase dies zuläßt, die bevorzugte lineare Fließgeschwindigkeit mehr als 15 cm/Sek., vorzugsweise mehr als 20 cm/Sek., insbesondere mindestens 30 cm/ Sek., beträgt.speed is increased above a certain value (which is best defined as a Reynolds number), there is a rather sudden improvement in cross-scatter and mixing due to formation of eddies behind the individual solid blockages (plateau areas) of the filling. Provided that the material conveying Phase is liquid, the preferred flow rate is at least 0.2, in particular at least 0.3 cm / sec., while in the case of a gas and, provided that the nature of the restrained Phase this allows, the preferred linear flow rate greater than 15 cm / sec., Preferably is more than 20 cm / sec., in particular at least 30 cm / sec.

Die außergewöhnlichen Merkmale des Füllmaterials in Hinsicht auf den mechanischen Zusammenhalt und die einheitliche Porosität gestatten drastische Abweichungen von herkömmlichen Säulenkonstruktionen, z. B. ist es, falls erwünscht, ohne weiteres möglich, vom bisher üblichen kreisförmigen Säulenquerschnitt abzuweichen. Andere Vorrichtungen, z. B. die gemäß F i g. 5 und 6, können überhaupt nicht als Säulen im üblichen Sinne bezeichnet werden.The extraordinary features of the filling material in terms of mechanical cohesion and the uniform porosity allow drastic deviations from conventional column designs, z. B. it is, if desired, easily possible, from the previously usual circular column cross-section to deviate. Other devices, e.g. B. the according to F i g. 5 and 6, cannot be considered at all Columns are referred to in the usual sense.

Verwendet man die Vorrichtung gemäß F i g. 3 als Adsorptionssäule, so tritt ihre hohe Durchlässigkeit als besonderer Vorteil zutage. Das Füllmaterial kann beispielsweise mit einer Flüssigkeit, einer festen Adsorbenz oder einem Einschlußverbindungen bildenden Stoff beschichtet sein.If the device is used according to FIG. 3 as an adsorption column, its high permeability occurs as a particular advantage. The filling material can, for example, with a liquid, a solid adsorbent or an inclusion compound-forming substance.

F i g. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine ansonsten herkömmliche kontinuierliche Destillationsvorrichtung, doch läßt sich die Erfindung selbstverständlich auch auf Laboratoriumsgeräte und absatzweise arbeitende Destillationsvorrichtungen anwenden. Die gezeigte Vorrichtung besitzt zwei Säulenabschnitte 10 und 11, die beide mit einer der oben beschriebenen Säulenfüllungen gefüllt sind, vorzugsweise mit der Schaumtextur gemäß F i g. 2. Das zu trennende Material wird in Dampfform bei 12 eingeführt. Die höhersiedende Fraktion sammelt sich in der beheizten Blase 13 und wird von dort aus kontinuierlich bei 14 entzogen. Die niedersiedende Fraktion wird im Kühler 15 kondensiert, von wo ein Teil des Kondensats zum Säulenkopf als Rückfluß zurückgeführt, wird, während der Rest durch den Kühler 16 entzogen wird und die leichtesten Dämpfe bei 17 kondensiert werden.F i g. Figure 4 shows the application of the invention to an otherwise conventional continuous distillation apparatus, but the invention can be understood also apply to laboratory equipment and batch distillation devices. The device shown has two column sections 10 and 11, both with one of those described above Column fillings are filled, preferably with the foam texture according to FIG. 2. The one to be separated Material is introduced in vapor form at 12. The higher-boiling fraction collects in the heated one Bladder 13 and is continuously withdrawn from there at 14. The low-boiling fraction is in the cooler 15 condensed, from where part of the condensate is returned to the column head as reflux, while the remainder is withdrawn through the cooler 16 and the lightest vapors are condensed at 17.

Im Falle von Destillationssäulen werden verhältnismäßig grobe Texturen, d. h. ununterbrochene Poren, verhältnismäßig großen Querschnitts zur Verringerung der Neigung zum Kotzen der Säulen bevorzugt. Im Falle großtechnischer Destillationsanlagen können C«l£ JL CrSXl j-j'HrCxxIHSSSSr VOxI IÜCi.i.r£r£Ij. z_i€Iilüjj.6l£iIi besitzen. Auch hier ist es wegen der Einheitlichkeit der Porosität und Unterdrückung der Wandeffekte möglich, Säulenquerschnitte zu verwenden, die von der üblichen runden Form abweichen. Auch für Destillationszwecke ist es möglich, die Oberfläche der Füllung durch entsprechende Behandlung mehr oder weniger polar zu machen, um dadurch die Netzungseigenschaften entsprechend zu ändern.In the case of distillation columns, relatively coarse textures, i.e. H. uninterrupted pores, relatively large cross-section preferred to reduce the tendency to puke of the pillars. in the In the case of large-scale distillation plants, C «l £ JL CrSXl j-j'HrCxxIHSSSSr VOxI IÜCi.i.r £ r £ Ij. z_i € Iilüjj.6l £ iIi own. Again, it is because of the uniformity of the porosity and suppression of the wall effects possible to use column cross-sections that deviate from the usual round shape. Also for For distillation purposes it is possible to treat the surface of the filling more or more to make it less polar in order to change the wetting properties accordingly.

Die verschiedensten hier beschriebenen Füllmaterialien können auch mit einem entsprechenden Beschichtungsmaterial beschichtet werden, um dadurch die Füllungen gegen die Stoffe, mit denen sie in der Destillations- oder chromatographischen oder anderen Vorrichtung in Berührung kommen, zu schützen. Einige der hier beschriebenen Schäume wurden bei-The various filling materials described here can also be coated with a corresponding coating material be coated to thereby make the fillings against the fabrics with which they are in the Distillation, chromatographic or other devices come into contact. Some of the foams described here were both

^tFqIc-T"ρν^Λί"· ·—->^f TVc:cca-H" * ^^-^^-*" τ~'τ λ.-·-— ^Λ^ ^^- ^^ tFqIc-T "ρν ^Λ ί" · · —-> ^ f TVc: cca-H "* ^^ - ^ ^- *" τ ~ 'τ λ.- · -— ^Λ ^ ^^ - ^

handelsüblichen Fußbodenbeschichtungsmaterial beschichtet. commercially available floor coating material.

Mit herkömmlichen Füllmaterialien ist die chromatische Elution im allgemeinen wegen mangelnder Einheitlichkeit und mangelndem Zusammenhang der Füllung nur in einer Richtung möglich. Mit den hier beschriebenen Füllungen wird es möglich, nacheinander in mehr als einer Richtung, z. B. wie bei der sogenannten »zweidimensionalen« Papierchromatographie, zu eluieren und mit dem Vorteil einer erheblich erhöhten Kapazität, was sich als nützlich erweist, wenn komplizierte Gemische, z. B. Gemische von Aminosäuren, im präparativen Maßstab zu trennen sind. In F i g. 5 wird eine Vorrichtung für diesen Zweck schematisch abgebildet. Sie besitzt einen Kasten 34, zwischen deren Boden und Deckel ein quadratischer Block 35 des Füllmaterials gemäß F i g. 2 eingelegt ist, und zwar so, daß. ringsherum eine Lücke zwischen den Seiten des Blocks 35 und den Seitenwänden des Kastens 34 übrigbleibt. Diese Lücke ist mittels diagonaler Zwischenwände 36 in den Ecken ~^ so unterteilt, daß zwei Eruiermittel-Eintrittskammem-:- 37 und 38, eine Ausgangskammer 39 gegenüber der Kammer 37 und eine mehrfach in kleinere Kammern 40 unterteilte Ausgangskammer gegenüber der Kammer 38 entstehen. Jede Eingangskammer besitzt einen Eingangsstutzen und jede Ausgangskammer einen Aus- ' gangsstutzen. In der Nähe der Ecke zwischen den '· Kammern 37 und 38 befindet sich das Einführungssystem 41 für die Probe und wird von einer synthetischen Weichgummischeibe mit einer selbstschließenden Öffnung 42 verschlossen. Die Materialprobe wird durch die Öffnung 42 mit einer Injektionsspritze eingespritzt. Danach wird zunächst mit einem ersten Eluiermittel von der Kammer 37 aus durch die Füllung in Richtung auf die Kammer 39 eluiert. Diese Elution kann gegebenenfalls so lange fortgesetzt werden, bis bereits einige Bestandteile der Probe durch die Kammer 39 mit dem Eluat entzogen sind. Nachdem in vorher festgelegter Weise die verschiedensten Bestanteile der Probe verschieden weit mit dem ersten Eluiermittel gewandert sind, wird die Einführung des Eluiermittels bei 37 unterbrochen und wird von da an mit einem anderen Eluiermittel von der Kammer 38- aus .· in Richtung auf die Kammer 40 eluiert, so daß die verschiedenen Bestandteile nun zu verschiedenen Zeitpunkten bei den verschiedenen Kammern 40 ankommen. With conventional filling materials, chromatic elution is generally only possible in one direction because of the lack of uniformity and lack of coherence between the filling. With the fillings described here, it is possible to sequentially move in more than one direction, e.g. B. as in so-called "two-dimensional" paper chromatography to elute and with the advantage of a significantly increased capacity, which is useful when complicated mixtures, e.g. B. Mixtures of amino acids to be separated on a preparative scale. In Fig. 5 a device for this purpose is shown schematically. It has a box 34, between the bottom and lid of which a square block 35 of the filling material according to FIG. 2 is inserted, in such a way that. a gap is left around between the sides of the block 35 and the side walls of the box 34. This gap is subdivided by means of diagonal partitions 36 in the corners so that two detection means entry chambers - 37 and 38, an exit chamber 39 opposite the chamber 37 and an output chamber divided several times into smaller chambers 40 opposite the chamber 38 are created. Each chamber has input 'gang lop a training an input port and each output chamber. The introduction system 41 for the sample is located near the corner between the chambers 37 and 38 and is closed by a synthetic soft rubber disk with a self-closing opening 42. The material sample is injected through the opening 42 with a hypodermic syringe. Thereafter, a first eluant is used to elute from the chamber 37 through the filling in the direction of the chamber 39. This elution can optionally be continued until some constituents of the sample have already been removed by the chamber 39 with the eluate. After the various constituents of the sample have migrated to different distances with the first eluant in a previously determined manner, the introduction of the eluant is interrupted at 37 and from then on is started with another eluent from the chamber 38- in the direction of the chamber 40 eluted, so that the various constituents now arrive at the various chambers 40 at different times.

Als eine Weiterbildung dieses Gedankens wird vorgesehen, daß die jeweiligen Seiten der Füllung 35, die sich parallel zur Elutionsrichtung befinden, beispielsweise mittels einer Verschlußeinrichtung 43, von der nur eine gezeigt wird, abgedeckt werden. Dies ist aber nur dann erforderlich, wenn eine Neigung des Eluiermittels zur Umgehung der Füllung festgestellt wird.As a development of this idea it is provided that the respective sides of the filling 35, the are located parallel to the direction of elution, for example by means of a closure device 43 of the only one shown will be covered. But this is only necessary if the eluent has a tendency to bypass the filling is determined.

F i g. 6 ist mit der soeben beschriebenen Ausführung sowie mit gewissen Vorrichtungen zur Papier-Elektrophorese verwandt und besitzt eine Eintrittskammer 44 für das Eluat an einer Seite der Füllung 45 und eine Vielzahl von Ausgangskammern 46 längs der gegenüberliegenden Seite. Die übrigen beiden Seiten des Kastens werden von zwei Elektroden 47 und 48 geschlossen. Die Vorrichtung dient zur Trennung amphoterischer Stoffe, die durch eine Eingangsvorrichtung 47 wie in F i g. 13 eingeführt werden. Die Trennung findet durch Elution und gleichzeitige differenzierte seitliche Wanderung der Stoffe unter EinwirkungF i g. 6 is with the embodiment just described and with certain devices for paper electrophoresis related and has an entry chamber 44 for the eluate on one side of the filling 45 and one A plurality of exit chambers 46 along the opposite side. The remaining two sides of the Box are closed by two electrodes 47 and 48. The device is used to separate amphoteric Substances that are passed through an input device 47 as shown in FIG. 13 will be introduced. The separation takes place through elution and simultaneous differentiated lateral migration of the substances under action

i.m \ er-i.m \ er

1 öl 7 9441 oil 7 944

gleich zu aufgeschichteten Papierbogen bietet die Vorrichtung den Vorteil völliger Einheitlichkeit in sämtlichen Dimensionen.The device offers the advantage of complete uniformity in all of the sheets of paper that are stacked on top of each other Dimensions.

B e i sp i e1 1For example, 1

Es wird eine Polyuräthansäule hergestellt mit der Schaumtextur gemäß F i g. 2, einem Hohlraumvolumen von 97 ⁰J₀, 30 Poren pro Zentimeter, Säulenlänge 187 cm, Durchmesser 0,25 cm. Zur Beschichtung des Schaumes mit Silikonöl wird dieses als lOvolumprozentige Lösung in Petroleumäther eingeführt und das Lösungsmittel nachträglich abgedampft. Eine Probe eines Gemisches der Normalparaffine von C₄ bis C₈ (2,5 Mikroliter) wird eingeführt und mit Wasserstoff bei einer linearen Strömungsgeschwindigkeit von 10 cm/Sek. eluiert. Das in üblicher Weise aufgenommene Chromatogramm, das, wie üblich, von rechts nach links zu lesen ist, wird in F i g. 1 abgebildet. Die erste Spitze ist auf Butan zurückzuführen, gefolgt von Pentan, Hexan, Heptan und Oktan. Der Druckverlust war nur zwischen 1 und 1,5 at.A polyurethane column is produced with the foam texture according to FIG. 2, a void ^{volume of 97 0} J ₀ , 30 pores per centimeter, column length 187 cm, diameter 0.25 cm. To coat the foam with silicone oil, it is introduced into petroleum ether as a 10 volume percent solution and the solvent is subsequently evaporated. A sample of a mixture of normal paraffins from C ₄ to C ₈ (2.5 microliters) is introduced and charged with hydrogen at a linear flow rate of 10 cm / sec. eluted. The chromatogram recorded in the usual way, which, as usual, can be read from right to left, is shown in FIG. 1 pictured. The first peak is due to butane, followed by pentane, hexane, heptane, and octane. The pressure loss was only between 1 and 1.5 at.

B ei spi el 2Example 2

Die gleiche Säule wird bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten auf Bodenhöhe geprüft. Mit flüssigen Eluiermitteln ergibt sich vollständige Querstreuung und eine sich daraus ergebende Minimumbodenhöhe von 1 mm bei 0,3 cm/Sek. Mit einem Trägergas als Eluiermittel beträgt die Bodenhöhe bei 15 cm/Sek. 0,5 mm und fällt auf 0,2 mm bei 30 cm/Sek. Das Gefälle der Meßwertkurve zeigt an, daß dies etwa dem Optimum entspricht. Eine andere ähnliche Füllung mit 40 Poren pro Zentimeter ergibt eine Bodenhöhe von 0,1 mm bei 30 cm/Sek.The same column is at different flow rates checked at floor level. With liquid eluents, there is complete cross-scattering and a resulting minimum floor height of 1 mm at 0.3 cm / sec. With a Carrier gas as eluent is the floor height at 15 cm / sec. 0.5 mm and drops to 0.2 mm at 30 cm / sec. The slope of the measured value curve shows that this corresponds approximately to the optimum. Another similar filling with 40 pores per centimeter results in a floor height of 0.1 mm at 30 cm / sec.

Example 3

Detektorsonden werden in verschiedenartige Füllungen einer Säule mit 5 cm Durchmesser eingeführt. In herkömmlichen Säulen ist die Fingerbildung deutlich erkennbar und wird ein starker Wandeffekt festgestellt. Mit einer Füllung der Eigenschaften wie in den vorangegangenen Beispielen wird überhaupt keine Fingerbildung festgestellt und ist der Wandeffekt sehr viel weniger stark entwickelt. Daraus ergibt sich, daß sich die Füllung auch für Säulen beliebig viel größerer Durchmesser eignet.Detector probes are inserted into various types of fillings in a column with a diameter of 5 cm. In With conventional columns, the formation of fingers is clearly visible and a strong wall effect is found. With a filling of the properties as in the previous examples, there will be no finger formation at all established and the wall effect is much less developed. It follows that the filling is also suitable for columns of any much larger diameter.

Example4

Eine Silikongummischaumsäule wird mit medizinalem Paraffin imprägniert. Das Hohlraumvolumen beträgt 85% mit etwa 20 Poren pro Zentimeter. 70°/₀ wäßriges Azeton wird mit medizinalem Paraffin gesättigt und dient als mobile Phase. Ein Gemisch von Palmitin- und Stearinsäure wird in einem kleinen Volumen der mobilen Phase gelöst und in der üblichen Weise auf die Säule aufgegeben, wonach mit weiteren 70°/₀ wäßrigem Azeton eluiert wird. Die Säulentemperatur beträgt 30° C (Doppelwandung mit Warmwasserzirkulation). Bei 0,3 cm/Sek. Fließgeschwindigkeit findet eine völlige Trennung der Palmitinsäure von der Stearinsäure statt. Säulenlänge 30 cm.A silicone rubber foam column is impregnated with medicinal paraffin. The void volume is 85% with about 20 pores per centimeter. 70 ° / ₀ aqueous acetone saturated with medizinalem paraffin and is used as mobile phase. A mixture of palmitic and stearic acid is dissolved in a small volume of the mobile phase and loaded in the usual manner to the column, followed ° / ₀ aqueous acetone is eluted with further 70th The column temperature is 30 ° C (double wall with hot water circulation). At 0.3 cm / sec. At the flow rate, the palmitic acid is completely separated from the stearic acid. Column length 30 cm.

Example 5

Eine erfindungsgemäße Säule wird innerlich mit einer hoch absorbierenden Kohlenstoffschicht y/ie folgt beschichtet:A column according to the invention is internally covered with a highly absorbent carbon layer y / ie follows coated:

Die Säule wird mit einer Dispersion des kolloidalenThe column is filled with a dispersion of the colloidal

Kohlenstoffs in einem sehr Süchtigen Lösungsmittel gefüllt. Solche Dispersionen sind handelsüblich. Das flüchtige Lösungsmittel wird vorsichtig abgedampft, und die kolloidale Kohlenstoffschicht bleibt zurück. Die Dicke der Kohlenstoffschicht kann nach Wunsch durch Einstellung der Konzentration der Dispersion eingestellt werden.Carbon in a very addicting solvent filled. Such dispersions are commercially available. The volatile solvent is carefully evaporated, and the colloidal carbon layer remains. The thickness of the carbon layer can be as desired can be adjusted by adjusting the concentration of the dispersion.

Die so erhaltene Säule läßt sich z. B. zur Trennung von Sauerstoff- und Stickstoffgas mit Wasserstoff oder Helium als mobile Phase verwenden. Die Trennbedingungen sind an sich bekannt.The column thus obtained can be z. B. for the separation of oxygen and nitrogen gas with hydrogen or Use helium as the mobile phase. The separation conditions are known per se.

Die aktive Kohlenstoffschicht kann auch in an sich bekannter Weise durch Behandlung mit Squalin deaktiviert werden und eignet sich dann zur Trennung von beispielsweise Propan und Butan oder für ähnliche Trennaufgaben. Die Chromatogramme werden in an sich bekannter Weise erhalten.The active carbon layer can also be deactivated in a manner known per se by treatment with squaline and is then suitable for the separation of, for example, propane and butane or for the like Separation tasks. The chromatograms are obtained in a manner known per se.

Examples

Vergleichsversuche wurden mit einer doppelwandigen Destillationssäule — Innendurchmesser 50 mm — 90 cm durchgeführt. Die folgenden Füllungen wurden ~t verglichen: . - -Xs₅ Comparative experiments were carried out with a double-walled distillation column - internal diameter 50 mm - 90 cm. The following fillings were compared:. - -Xs ₅

a) Podbielniak Spiralnetz;a) Podbielniak spiral mesh;

b) normal geschüttete Porzellan-Raschig-Ringe, '{ ^a5 6 · 6 mm; -b) normally poured porcelain Raschig rings, '{ ^a5 6 x 6 mm; -

c) Polyuräthanschaum gemäß F i g. 2, Hohlraum- j volumen 97 %, Porengröße etwa 5 mm. ^c) polyurethane foam according to FIG. 2, cavity 97% j volume, pore size about 5 mm. ^

Bodenhöhenmessungen wurden mit der Testmischung n-Heptan-Methylcyclohexan durchgeführt. Die folgenden Meßwerte wurden wahrgenommen: ' Floor height measurements were carried out with the test mixture n-heptane-methylcyclohexane. The following measurements were taken: '

Durchsatzgeschwindigkeit
(ml/Std.) Throughput speed
(ml / h)

Betriebsinhalt (ml) S..Operating volume (ml) p .

Druckverlust (mm Hg) ./...,
Bodenhöhe (cm) .' Pressure loss (mm Hg) . / ...,
Floor height (cm). '

Füllung.Filling.

b Ib I

4000
1604000
160

5
1,35
1.3

50005000

290290

2323

* 12* 12

5000
120
5
1,15000
120
5
1.1

Außerdem wurde die maximale Durchsatzgeschwindigkeit, d. h. unmittelbar vor dem Kotzen .der Säule, wie folgt bestimmt: ■ ■ ■-■In addition, the maximum throughput speed, i.e. H. immediately before vomiting. the pillar, determined as follows: ■ ■ ■ - ■

a) 6000 ml/h,a) 6000 ml / h,

b) 5200 ml/h,b) 5200 ml / h,

c) 6000 ml/h.c) 6000 ml / h.

Die Ergebnisse zeigen, daß die Füllung c) der Füllung b) bei weitem überlegen ist und auch im Vergleich zur sehr teuren Füllung a) günstig abschneidet.The results show that the filling c) is by far superior to the filling b) and also in comparison for the very expensive filling a) cuts off cheaply.

Beispiel?
(Belastbarkeit unter Destillationsbedingungen)Example?
(Load capacity under distillation conditions)

a) Schaum: Porengröße zwischen 10 und 2 mm, durchschnittlich etwa drei Poren pro Zentimeter. Polyurethan mit Polyvinylacetat beschichtet.a) Foam: pore size between 10 and 2 mm, an average of about three pores per centimeter. Polyurethane coated with polyvinyl acetate.

b) Raschigringe — Porzellan 10 mm.
Säule 8 mm Durchmesser X 60 cm.
Flüssigkeitsaufgabe 50°/₀ Alkohol mit Sprüherkopf. b) Raschig rings - porcelain 10 mm.
Column 8 mm diameter X 60 cm.
Liquid _{application 50% / 0} alcohol with spray head.

Gasphase Luft.Gas phase air.

Es wurden zwei Versuche durchgeführt. Im ersten Versuch wurde die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 70 kg/m²/Std. aufgegeben, im zweiten Versuch mit einer Geschwindigkeit von 200 kg/m²/Std.Two attempts were made. In the first experiment, the liquid was at a rate of 70 kg / m ² / hour. abandoned, in the second attempt at a speed of 200 kg / m ² / hour.

Im ersten Versuch spuckte die Säule mit Raschigrrngen bei einer Lungeschwrndigkeit von erwa 20 kg/In the first attempt the column spat with Raschig rings with a lung velocity of about 20 kg /

1 Ö1 Ö

m²/Std., während die Schaumsäule bei 45 kg/m²/Std. noch nicht voll belastet war.m ² / h, while the foam column at 45 kg / m ² / h. was not yet fully loaded.

Im zweiten Versuch spuckte die Raschigringsäule bei etwa 15 kg/m²/Std. Luftgeschwindigkeit. Die Schaumsäule war wiederum bei 45 kg/m²/Std. noch nicht voll belastet.In the second experiment, the Raschig ring column spat at about 15 kg / m ² / hour. Air speed. The foam column was again at 45 kg / m ² / hour. not yet fully charged.

Die Versuchsanordnung ließ höhere Luftgeschwindigkeiten nicht zu, so daß die maximale Belastbarkeit der Schaumsäule nicht ermittelt werden konnte. Durch die Säulenwand ließ sich beobachten, daß die Flüssigkeit ziemlich gleichmäßig über die Skelettoberflächen der Schaumtextur floß und nur die kleineren Poren sich völlig mit Flüssigkeit füllten. Im Gegensatz zur mit Raschigringen gefüllten Säule waren auch keine Wandeffekte wahrnehmbar, mit Ausnahme einer etwas unterschiedlichen Benetzbarkeit des Wand- und Schaummaterials.The test arrangement did not allow higher air velocities, so that the maximum load capacity the foam column could not be determined. Through the wall of the column it could be observed that the liquid the foam texture flowed fairly evenly over the skeletal surfaces and only the smaller pores completely filled with liquid. In contrast to the column filled with Raschig rings, there were also none Wall effects perceptible, with the exception of a slightly different wettability of the wall and Foam material.

Beispiel 8
(Destillation)Example 8
(Distillation)

Während im Beispiel 6 und 7 ein hochporöses Material entsprechend F i g. 2 verwendet wurde, zeigt der folgende Versuch die Vorzüge des umgekehrten Extremfalles.While in example 6 and 7 a highly porous material according to FIG. 2 shows the following experiment the advantages of the opposite extreme case.

Als Versuchsanordnung wurde ein Rohr mit 40 mm Innendurchmesser bis zu einer Höhe von 105 mm möglichst dicht mit Wachskugeln vollgepackt. Die Kugeln hatten Durchmesser zwischen 6 und 12 mm, durchschnittlich etwa 9 mm. Die Hohlräume wurden dann mit Gips ausgegossen. Nach dem Erstarren des Gipses wurde das Wachs herausgeschmolzen und mit Lösungsmitteln aus dem offenporigen Gipsgefüge herausgewaschen. Die Rohrfüllung hatte nun eine offenporige Schaumstruktur.A pipe with an internal diameter of 40 mm and a height of 105 mm was used as a test arrangement Packed as tightly as possible with wax balls. The balls had a diameter between 6 and 12 mm, average about 9 mm. The cavities were then filled with plaster of paris. After the In plaster of paris, the wax was melted out and washed out of the open-pored plaster of paris structure with solvents. The pipe filling now had an open-pored foam structure.

Als Vergleichssäule fand ein ähnliches Rohr mit einer gleich langen sattelähnlichen Füllkörperfüllung Verwendung. Die Porengröße dieser Säule entsprach etwa der der Versuchssäule.A similar tube with a saddle-like packing of the same length was found as a comparison column Use. The pore size of this column corresponded approximately to that of the test column.

Als Testflüssigkeit wurde Alkohol/Wasser bei unendlichem Rücklaufverhältnis verwendet. Die Bodenhöhe wurde jeweils graphisch mittels der Kurvenblätter aus E. Kirschbaum, »Destillier- und Rektifiertechnik«, zweite Auflage, Springer-Verlag (1950), ermittelt.The test liquid used was alcohol / water with an infinite reflux ratio. The floor level was in each case graphically using the curve sheets from E. Kirschbaum, »Distillation and Rectification Technique«, second edition, Springer-Verlag (1950), determined.

TestgemischTest mix DurchThrough Bodenhöhe (mm)Floor height (mm) Vergleichs-Comparative (Gewichtsprozent(Weight percent satzsentence VersuchsAttempt säuiesäuie Alkohol)Alcohol) (g/Min.)(g / min.) säulepillar 7070 3636 13 ■13 ■ 6060 6868 88th 1515th 5252 6464 55 1414th 5454 ,.,
Ot ,.,
Ot 7676 2525th 6464 7171 2525th 2424

Die regelbare Blasenheizung gestattete keinen höheren Durchsatz. Es konnte jedoch beobachtet werden, daß die Vergleichssäule den Maximaldurchsatz praktisch erreicht hatte, die Versuchssäule jedoch noch keineswegs.The adjustable bubble heating did not allow a higher throughput. However, it could be observed be that the comparison column had practically reached the maximum throughput, but the test column by no means yet.

Die Versuchssäule ergab grundsätzlich wesentlich geringere Bodenhöhen als die Vergleichssäule. Bei steigender Belastung wurde dieser Unterschied erheblich größer. Hätte die Blasenheizung größere Belastungen zugelassen, wären zweifellos noch bessere Werte erzielbar gewesen.The test column basically resulted in significantly lower floor heights than the comparison column. at As the load increased, this difference became considerably greater. The bubble heater would have greater loads admitted, even better values would undoubtedly have been achieved.

Die Überlegenheit der Versuchssäule ergab sich auch deutlich aus Destillationskurven.The superiority of the test column was also evident from the distillation curves.

B e i s ρ i e 1 9 (Destillation)B e i s ρ i e 1 9 (distillation)

Die verwendete Destillationssäule war unisoliert, 430 mm lang und hatte einen Durchmesser von 45 mm.The distillation column used was uninsulated, 430 mm long and had a diameter of 45 mm.

Die Säule wurde mit ähnlichen Füllkörpern wie die der Vergleichssäule im Beispiel 8 gefüllt. Anschließend wurde erfindungsgemäß der Versuch mit einer Schaumsäule durchgeführt, Schaumtextur gemäß F i g. 2, Polyurethan der Firma Scott Paper Co., durchschnittliche Porengröße (ziemlich gleichmäßig) 2,5 mm. Der Schaum wurde auf Rohrdurchmesser zugeschnitten.The column was packed with similar packing elements as that of the comparative column in Example 8. Subsequently the experiment was carried out according to the invention with a foam column, foam texture according to FIG. 2, Polyurethane from Scott Paper Co., average pore size (fairly uniform) 2.5 mm. the Foam was cut to pipe diameter.

Als Testflüssigkeit fand Alkohol/Wasser Verwendung. Sämtliche Versuche fanden bei maximaler Blasenbeheizung (Durchsatz 90 ml/Min.) statt.Alcohol / water was used as the test liquid. All attempts took place at maximum Bubble heating (throughput 90 ml / min.) Instead.

a) Bestimmung der theoretischen Bodenhöhea) Determination of the theoretical floor height

Die Bestimmung fand bei zwei Konzentrationen der Blasenfüllung statt (8,1 und 3,0 Gewichtsprozent) bei unendlichem Rücklaufverhältnis. Im Falle der Ver-gleichssäule betrug die theoretische Bodenhöhe etwa~ 8 cm. Die erfindungsgemäße Säule ergab in beiden Versuchen das azeotrope Gemisch als Produkt, wodurch eine genau graphische Bestimmung der Bodenhöhe nicht möglich war, doch läßt sich ableiten, daß dieses Ergebnis einer Bodenhöhe von höchstens 3 cm entspricht. Auch in anderen Versuchen betrug die Bodenhöhe der Vergleichssäule jeweils das Zwei- bis Dreifache der erfindungsgemäßen Säule.The determination took place at two concentrations of the bladder filling (8.1 and 3.0 percent by weight) at infinite return ratio. In the case of the comparison column, the theoretical floor height was about ~ 8 cm. The column according to the invention gave the azeotropic mixture as a product in both experiments, whereby an exact graphical determination of the height of the ground was not possible, but it can be deduced that this result corresponds to a floor height of no more than 3 cm. It was also in other experiments The floor height of the comparison column is two to three times that of the column according to the invention.

b) Destillationskurveb) distillation curve

41 8 Gewichtsprozent wäßriger Alkohol wurden bei einem Rücklauf verhältnis von 10:1 destilliert. Die Destillationskurven sind aus F i g. 8 ersichtlich (Versuch fand 1500 m über Meeresspiegel statt; Siedepunkt Wasser 94,8%, Siedepunkt azeotropes Gemisch Alkohol/Wasser 73,95 ⁰C). f 41 8 percent by weight aqueous alcohol were distilled at a reflux ratio of 10: 1. The distillation curves are from FIG. 8 visible (trial was 1500 m above sea level take place; boiling point of water 94.8%, boiling point azeotropic mixture alcohol / water 73.95 ⁰ C). f

Der Versuch zeigt deutlich die bei weitem.überlegene Trennschärfe der erfindungsgemäßen Säule. Die erfindungsgemäße Säule lieferte das azeotrope Gemisch mit einer Ausbeute von etwa 80 °/₀. Danach stieg die Temperatur ganz langsam an, und die Erschöpfung des."" Blaseninhaltes entsprach einem plötzlichen sehr schnei* len Anstieg der Destillationskurve.The experiment clearly shows the by far superior selectivity of the column according to the invention. The column according to the invention provided the azeotropic mixture with a yield of about 80 ° / ₀ . Then the temperature rose very slowly, and the exhaustion of the contents of the bubble corresponded to a sudden, very rapid rise in the distillation curve.

Beispiel 10 (Destillation)Example 10 (distillation)

Für den folgenden Versuch fand eine analytische Säule mit Vakuummantel Verwendung (Länge 400 mm, Innendurchmesser 12 mm). Die ursprüngliche Füllung dieser Säule bestand aus 4 mm elektrischen Isolierperlen (Porzellan) und diente als Vergleichsfüllung.An analytical column with a vacuum jacket was used for the following experiment (length 400 mm, Inner diameter 12 mm). The original filling of this column consisted of 4 mm electrical insulation beads (Porcelain) and served as a comparison filling.

Für die erfindungsgemäße Säule fand der gleiche Schaum wie im Beispiel 9 Verwendung.The same foam as in Example 9 was used for the column according to the invention.

Für beide Fälle wurde folgende Blasenfüllung verwendet: 5 ml 90% Alkohol in 500 ml Wasser; Rücklaufverhältnis 50:1; Belastung 2,5 ml/Min.The following bladder filling was used in both cases: 5 ml of 90% alcohol in 500 ml of water; Reflux ratio 50: 1; Load 2.5 ml / min.

F i g. 9 zeigt die beiden Destillationskurven und die deutliche Überlegenheit der erfindungsgemäßen Säule. Die Säule lieferte azeotropes Gemisch, bis die Restkonzentration in der Blase auf etwa 0,3% gesunken war. Die Schärfe der Trennung deutet nicht nur auf eine geringe theoretische Bodenhöhe bei guter Belastbarkeit, sondern auch auf einen besonders geringen Betriebsinhalt der Säule.F i g. 9 shows the two distillation curves and the clear superiority of the column according to the invention. The column delivered azeotropic mixture until the residual concentration in the bubble dropped to about 0.3% was. The sharpness of the separation points not only to a low theoretical floor height with good load capacity, but also on a particularly low operating content of the column.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for material separation by contact between two phases with a porous Separation space filled with material, in particular chromatography or distillation device, thereby characterized in that the separating space (8) has a solid-like material (7) contains an open-pored, foam-like pore structure, the skeleton of which as / one of the phases or 'Is designed as their carrier, and that flow channels for at least one flowing phase are formed by the foam-like pore structure.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the skeletal surfaces of the pore structure are impermeable.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the skeleton surfaces are provided with an impermeable protective layer.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material is impermeable even with the exception of the pores.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the porosity properties of the foam material both transversely to Main flow direction (9) and in the main flow direction (9) itself essentially uniform are.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the foam material as coherent, extending over the entire room, with the wall of the Separation space firmly connected body is present.

7. Chromatography device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the skeletal surface coated with a stationary chromatographic phase or for formation is treated by chromatographically active surface sites.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the foam material with a liquid stationary phase is impregnated.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the pores of the foam material are filled with a liquid chromatographic delivery phase.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that at least 80 per cent of the space is made up of flow channels for the Funding phase exist.

11. Distilling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the The pore diameter of the foam material is between about 5 mm and several centimeters.

12. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carrier material consists of coarse-pored foam bodies with pore sizes between about ¹ Z ₃₀ cm up to a few centimeters.

13. A method for operating a chromatography device according to claims 1 to 10 or 12, characterized in that the flow rate at least to a predetermined Value is set at which the cross-blending of any speed sonic effects essentially wipes out.

14. The method of claim 13 carried out with a gaseous mobile phase thereby characterized in that their speed is reduced to at least 15 cm / sec., preferably 30 cm / sec., is set. · · - ■

15. The method according to claim 13, carried out with a liquid mobile phase, characterized in that that their speed is set to at least 0.2 cm / sec., preferably 0.3 cm / sec.

16. Method of operating a chromatography apparatus according to claims 1 to 10 or 12, characterized in that one after the other in at least two different directions is eluted.

17. Arrangement of the device according to claims 1 to 10 or 12 within liquids or gas pipelines.