DE1517944C - Kontakt-Trennvorrichtung und -verfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung

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-

3» tung innerhalb von Flüssigkeiten oder Gase fördernden Fernleitungen. '

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.

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.

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.

Weiter sind Adsorptionsverfahren bekannt, wobei Viskoseschwämme benutzt werden, jedoch wird hierbei lediglich die .reine Kapillarwirkung des Schwamms beim Aufsaugen der zu trennenden flüssigen Phase

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ausgenutzt, welche durch Ausdrücken wieder aus dem Dabei ist es zweckmäßig, die Geschwindigkeit bei

Schwammvolumen entfernt werden kann. Wiederholte einer gasförmigen beweglichen Phase auf mindestens

Ad- und Desorptionsphasen finden hierbei nicht statt, 15 cm/See und bei einer flüssigen, beweglichen Phase,

so daß auch nicht die einzelnen Substanzen nach und deren Geschwindigkeit auf mindestens 0,2 cm/See,

nach auf Grund ihrer verschiedenen Wanderungs- 5 vorzugsweise 0,3 cm/See, einzustellen. Gegenstand der

geschwindigkeit in Zonen aufgetrennt werden können. Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Betrieb

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.

ner Oberflächen angeboten werden, so daß die Vorteile Die Erfindung bietet insbesondere fast unbeschränkte

der Erfindung gegenüber herkömmlichen Trennsäulen 15 Variationsmöglichkeiten bezüglich der Porengröße der

für möglichst viele Verwendungszwecke, was in bezug Säule und des Gesamtporenvolumens, das in einzelnen

auf chemische Stabilität und andere erwünschte Anwendungen bis zu etwa 97 °/₀ des Gesamtvolumens

Eigenschaften wichtig ist, zur Geltung kommen. Das betragen kann.

Füllmaterial soll bezüglich Starrheit bzw. Elastizität Gewisse Ausführungen zeichnen sich durch außer-

oder Biegsamkeit viele Variationsmöglichkeiten zu- 20 gewöhnliche Leichtigkeit bzw. geringe Kosten aus,

lassen. wobei beides für die Konstruktion von Trenngeräten

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrich- für den Großbetrieb erhebliche Bedeutung'hat.

tung zur Stofftrennung durch Kontakt zwischen zwei Ein weiterer Vorteil, der sich, falls erforderlich, mit

Phasen mit einem mit einem porösen Material ange- gewissen Ausführungen erreichen läßt, ist die Vermei-

füllten Trennraum, insbesondere Chromatographier- 25 dung bevorzugter Flüssigkeitsansammlungen, z. B. der

oder Destilliervorrichtung, die dadurch gekennzeich- chromatographischen stationären Phase an den Be-

net ist, daß der Trennraum ein feststoffartiges Material rührungsstellen zwischen den Einzelteilchen der Fül-

mit einer offenporigen, schaumartigen Porenstruktur lung.

enthält, dessen Skelett als eine der Phasen bzw. als Der verwendete Ausdruck »Träger« heißt nicht un-

deren Träger ausgebildet ist, und daß Durchflußkanäle 30 bedingt, daß sich die andere Phase relativ zur Füllung

für mindestens eine strömende Phase von der schaum- ' im Stillstand befindet. In Destillationssäulen fließt z. B.

artigen Porenstruktur gebildet sind. die flüssige Phase über die Oberfläche der Säulenfüllung

Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Skelettober- im Gegenstrom mit der durch die Poren der Füllung

flächen, der Porenstruktur undurchlässig sind. Vor- aufsteigenden Dampfphase abwärts. Die Erfindung

zugsweise werden die Skelettoberflächen mit einer un- 35 wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen

durchlässigen Schutzschicht versehen. Insbesondere dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher

ist das feststoffartige Material selbst mit Ausnahme erläutert.

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;

kann insbesondere mit einer stationären, chromato- F i g. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur

graphischen Phase beschichtet oder zur Bildung von chromatographischen Elution in zwei Richtungen;

chromatographisch aktiven Oberflächenstellen be- F i g. 6 ist eine weitere Ausführungsform zur chro-

handelt sein, wobei das Schaummaterial beispielsweise matographischen Elution in einer Richtung und

mit einer flüssigen stationären Phase imprägniert ist 5° gleichzeitigen selektiven Beförderung von Stoffen

und eventuell die Poren des Schaummaterials mit einer längs eines Potentialgradienten in einer weiteren Rich-

fiüssigen chromatographischen Förderphase gefüllt tung;

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.

sich vor allem für Destilliervorrichtungen als zweck- F i g. 1 zeigt ein Pulver, das im wesentlichen aus

mäßig erwiesen. Das Trägermaterial besteht für man- kugelförmigen Teilchen besteht, die sich in einem

ehe großtechnischen Anwendungen vorzugsweise aus willkürlichen Schüttzustand befinden. Dieser Zustand

grobporigen Schaumkörpern mit Porengrößen zwi- 60 ist normalerweise uneinheitlich und entspricht haupt-

schen etwa ¹Z₃₀ cm bis zu einigen Zentimetern. sächlich dem der herkömmlichen Säulenfüllung in der

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Ver- Chromatographie oder der Füllkörpersäule für die

fahren zum Betrieb dieser Chromatographiervorrich- Destillation oder Adsorption (z. B. Glasperlen). Wenn

tung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strö- die Teilchen massiv sind bzw. wenn man blinde Poren

mungsgeschwindigkeit mindestens auf einen voraus- 65 solcher Füllmaterialien, z. B. bei Kieselgur, außer

bestimmten Wert eingestellt wird, bei dem die Quer- Betracht läßt, beträgt das Hohlraumvolumen höch-

vermischung etwaige Geschwindigkeitsprofileffekte im stens 40°/₀ des Gesamtvolumens, und dies auch nur

dann wenn wie im ~szei~tsn Beispiel die Teilchen z. B.

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durch. Aussieben alle etwa die gleiche Größe besitzen. In Wirklichkeit sind die Teilchen herkömmlicherweise meist von sehr verschiedener Größe, was den Hohlraumanteil weiter verringert.

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.

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.;^: ■■'·'' ^: \ . ■ ^::- ' · ' ■' ■ '■ ■ '

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.

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.

Die Zwischenräume 3 werden nun mit einer verfestigbaren flüssigen Masse, z. B. mit einem Duropia5Zk"uiiSt5toii wie 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 mit

■ 5 einem Hohlraumvolumen von 52 % zurück.

Eine etwas ähnliche Textur erhält man, wenn man

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 und

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. Herausverdunstung

λ'5 entfernt wird.^: ■ —' ■ ' :

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 Reagenz

'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. ,■ ■

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-

■ 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

■ 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.

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 oder

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.

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.

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.

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.

Die Erfindungsmerkmale eignen sich für die Chromatographie in jedem Ausmaß, von mikroanalytisch bis zu großtechnischen präparativen Trennungen.

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.

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.

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. ■ ·

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.

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.

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-

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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.

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.

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.

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.

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.

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-

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

handelsüblichen Fußbodenbeschichtungsmaterial beschichtet.

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.

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.

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 Einwirkung

i.m \ er-

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gleich zu aufgeschichteten Papierbogen bietet die Vorrichtung den Vorteil völliger Einheitlichkeit in sämtlichen Dimensionen.

B e i sp i e1 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.

B ei spi el 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.

Beispiel 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.

Beispiel4

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.

Beispiel 5

Eine erfindungsgemäße Säule wird innerlich mit einer hoch absorbierenden Kohlenstoffschicht y/ie folgt beschichtet:

Die Säule wird mit einer Dispersion des kolloidalen

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.

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.

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.

Beispiele

Vergleichsversuche wurden mit einer doppelwandigen Destillationssäule — Innendurchmesser 50 mm — 90 cm durchgeführt. Die folgenden Füllungen wurden ~t verglichen: . - -Xs₅

a) Podbielniak Spiralnetz;

b) normal geschüttete Porzellan-Raschig-Ringe, '{ ^a5 6 · 6 mm; -

c) Polyuräthanschaum gemäß F i g. 2, Hohlraum- j volumen 97 %, Porengröße etwa 5 mm. ^

Bodenhöhenmessungen wurden mit der Testmischung n-Heptan-Methylcyclohexan durchgeführt. Die folgenden Meßwerte wurden wahrgenommen: '

Durchsatzgeschwindigkeit
(ml/Std.)

Betriebsinhalt (ml) S..

Druckverlust (mm Hg) ./...,
Bodenhöhe (cm) .'

Füllung.

b I

4000
160

5
1,3

5000

290

23

* 12

5000
120
5
1,1

Außerdem wurde die maximale Durchsatzgeschwindigkeit, d. h. unmittelbar vor dem Kotzen .der Säule, wie folgt bestimmt: ■ ■ ■-■

a) 6000 ml/h,

b) 5200 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.

Beispiel?
(Belastbarkeit unter Destillationsbedingungen)

a) Schaum: Porengröße zwischen 10 und 2 mm, durchschnittlich etwa drei Poren pro Zentimeter. Polyurethan mit Polyvinylacetat beschichtet.

b) Raschigringe — Porzellan 10 mm.
Säule 8 mm Durchmesser X 60 cm.
Flüssigkeitsaufgabe 50°/₀ Alkohol mit Sprüherkopf.

Gasphase Luft.

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.

Im ersten Versuch spuckte die Säule mit Raschigrrngen bei einer Lungeschwrndigkeit von erwa 20 kg/

1 Ö

m²/Std., während die Schaumsäule bei 45 kg/m²/Std. noch nicht voll belastet war.

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.

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.

Beispiel 8
(Destillation)

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.

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.

Als Vergleichssäule fand ein ähnliches Rohr mit einer gleich langen sattelähnlichen Füllkörperfüllung Verwendung. Die Porengröße dieser Säule entsprach etwa der der Versuchssäule.

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.

Testgemisch	Durch	Bodenhöhe (mm)	Vergleichs-
(Gewichtsprozent	satz	Versuchs	säuie
Alkohol)	(g/Min.)	säule	70
36	13 ■	60	68
8	15	52	64
5	14	54	,., Ot
76	25		64
71	25	24

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.

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.

Die Überlegenheit der Versuchssäule ergab sich auch deutlich aus Destillationskurven.

B e i s ρ i e 1 9 (Destillation)

Die verwendete Destillationssäule war unisoliert, 430 mm lang und hatte einen Durchmesser von 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.

Als Testflüssigkeit fand Alkohol/Wasser Verwendung. Sämtliche Versuche fanden bei maximaler Blasenbeheizung (Durchsatz 90 ml/Min.) statt.

a) Bestimmung der theoretischen Bodenhöhe

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.

b) Destillationskurve

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

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.

Beispiel 10 (Destillation)

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.

Für die erfindungsgemäße Säule fand der gleiche Schaum wie im Beispiel 9 Verwendung.

Für beide Fälle wurde folgende Blasenfüllung verwendet: 5 ml 90% Alkohol in 500 ml Wasser; Rücklaufverhältnis 50:1; Belastung 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Stofftrennung durch Kontakt zwischen zwei Phasen mit einem mit porösem Material angefüllten Trennraum, insbesondere Chromatographien· oder Destilliervorrichtung, d adurch gekennzeichnet, daß der Trennraum (8) ein feststoffartiges Material (7) mit einer offenporigen, schaumartigen Porenstruktur enthält, dessen Skelett als/ eine der Phasen bzw. ' als deren Träger ausgebildet ist, und daß Durchflußkanäle für mindestens eine strömende Phase von der schaumartigen Porenstruktur gebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettoberflächen der Porenstruktur undurchlässig sind.

3. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettoberflächen mit einer undurchlässigen Schutzschicht versehen sind.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material selbst mit Ausnahme der Poren undurchlässig ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Porositätseigenschaften des Schaummaterials sowohl quer zur Hauptströmungsrichtung (9) als auch in der Hauptströmungsrichtung (9) selbst im wesentlichen einheitlich sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterial als zusammenhängender, sich über den ganzen Raum erstreckender, mit der Wandung des Trennraums fest verbundener Körper vorliegt.

7. Chromatographiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettoberfläche mit einer stationären chromatographischen Phase beschichtet oder zur Bildung von chromatographisch aktiven Oberflächenstellen behandelt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterial mit einer flüssigen stationären Phase imprägniert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren des Schäummaterials mit einer flüssigen chromatographischen Förderphase gefüllt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 80°/o des Raumes aus Durchflußkanälen für die Förderphase bestehen.

11. Destilliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Porendurchmesser des Schaummaterials zwischen etwa 5 mm und mehreren Zentimetern betragen.

12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus grobporigen Schaumkörpern mit PorengröOen zwischen etwa ¹Z₃₀ cm bis zu einigen Zentimetern besteht.

13. Verfahren zum Betrieb einer Chromatographiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit mindestens auf einen vorausbestimmten Wert eingestellt wird, bei dem die Quervermischung etwaige Geschwindigkeitspronieffekte im wesentlichen auswischt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, durchgeführt mit einer gasförmigen beweglichen Phase, dadurch gekennzeichnet, daß deren Geschwindigkeit auf mindestens 15 cm/Sek., vorzugsweise 30 cm/Sek., eingestellt wird. · · - ■

15. Verfahren nach Anspruch 13, durchgeführt mit einer flüssigen beweglichen Phase, dadurch gekennzeichnet, daß deren Geschwindigkeit auf mindestens 0,2 cm/Sek., vorzugsweise 0,3 cm/Sek., eingestellt wird.

16. Verfahren zum Betrieb einer Chromatographiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander in mindestens zwei verschiedenen Richtungen eluiert wird.

17. Anordnung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10 bzw. 12 innerhalb von Flüssigkeiten oder Gase fördernden Fernleitungen.