DE1673049C3 - Verfahren und vorrichtung zum chromatographischen zerlegen eines stoffgemischs - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum chromatographischen zerlegen eines stoffgemischsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum chromatographischen Zerlegen eines
Stoffgemischs unter Verwendung von mindestens zwei Kolonnen unterschiedlicher Selektivität und eines
Behälters mit Füllung zum Sammeln von einer oder mehreren Fraktionen zwischen zwei Kolonnen. Bei
der Verteilungschromatographie wird das zu zerlegende Gemisch mit Hilfe eines Trägergases, z. B. Helium
oder Wasserstoff, durch eine Kolonne oder Säule geleitet, in der eine nicht-flüchtige Flüssigkeit als stationäre
Phase vorhanden ist, z. B. auf einem körnigen Trägermaterial oder an der Kolonnenwand. Die Analyse
der erhaltenen Fraktionen findet in beliebiger Weise, z. B. mit einem über Wärmeleitfähigkeit arbeitenden
Detektor oder einem Flammenionisationsdetektor, statt. Bei schwer zu trennenden Gemischen
wendet man üblicherweise zumindest zwei Kolonnen an, wobei jede Kolonne eine andere stationäre Phase
enthalten kann.
Aus der US-PS 3 120749 ist ein gaschromatographisches
Trennverfahren mit mehreren hintereinandergeschalteten
Kolonnen bekannt, wobei man das Verfahren auch so führen kann, daß eine der mittleren
Kolonnen als Kühlfalle dient. Mit dieser Anlage ist es jedoch nur möglich, die in der Kühlfalle gespeicherten
Fraktionen hintereinander der nächsten Kolonne zuzuführen, nicht jedoch auf einmal und gleichzeitig.
Aus »Dal Nogare, Juvet, Gas-Liquid-Chromatography«, 1962, S.310 bis 313, ist die Anwendung von
Kühlfallen zur Konzentrierung von Spurenbestandteilen über längere Zeiträume bekannt, um auf diese
Weise Mengen anzusammeln, die für eine Analyse ausreichen. Die gesammelten Sp-irenbestandteile
werden dann aus der Kühlfalle durch Erwärmen in die Bestimmungssäule getrieben. Aus »Bayer, Gaschromatographie«,
1962, S.65, ist die Anwendung von Kühlfallen zum Auffangen von Fraktionen nach
vollzogener chromatographischer Trennung zwecks Identifizierung der darin gesammelten Produkte bekannt.
Die in den Kühlfallen gesammelten Produkte werden dann keiner weiteren Auftrennung mehr unterzogen.
Aus der US-PS 3 2 j4 779 ist ein Gaschromatograph
zur Auftrennung komplexer Gemische bekannt, der zumindest zwei Kolonnen unterschiedlicher Selektivität
und einen Behälter mit Füllung zum Sammeln von Fraktionen enthält. Probe und Trägergas werden der
ersten Kolonne zugeführt. Den Kolonnen können Detektoren zur Bestimmung der Stoffe nachgeschaltet
sein. In einer mittleren Kolonne kann eine Fraktion gesammelt werden.
Aufgabe der Erfindung ist die einwandfreie Zerlegung von Stoffgemischen, die bisher nur unter größten
Schwierigkeiten oder unzulänglich aufgetrennt werden konnten, insbesondere von Kohlenwasserstoffgemischen,
enthaltend Paraffine, Naphthene, Aromaten und Olefine. Die Erfindung geht aus von einem Verfahren
zum chromatographischen Zerlegen eines Stoffgemisches unter Verwendung von mindestens
zwei Kolonnen unterschiedlicher Selektivität und eines Behälters mit Füllung zum Sammeln von einer
oder mehreren Fraktionen zwischen zwei Kolonnen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere
Fraktionen aus einer vorangehenden Kolonne quantitativ in einem kleinen Behälter (Kühlfalle), dessen
Füllung eine chemisch neutrale Oberfläche besitzt und mit einem nicht flüchtigen Material (stationäre Phase)
überzogen ist, ausgefroren und dann quantitativ alle diese Bestandteile gleichzeitig einer nachfolgenden
Kolonne durch schnelle Temperaturerhöhung des kleinen Behälters zugeführt werden, während das
Trägergas kontinuierlich durch die Kolonnen und diesen kleinen Behälter geleitet wird. Für das erfindungsgemäße
Verfahren ist es wesentlich, daß die Fraktionen aus der Kühlfalle scharf abgegrenzt quantitativ
in die nächste Kolonne überführt werden. Aus der bekannten Maßnahme zum Sammeln von Spurenbestandteilen
in einer Kühlfalle und Austreiben durch Wärme in ein Analysengerät können keine Schlüsse
auf die Vorteile von Ausfrierbehältern im Rahmen einer Produktionsanlage zur Auftrennung von komplexen
Gemischen gezogen werden, bei der eine Anzahl von Fraktionen oder das nur teilweise aufgetrennte
Gemisch verbleibt, bis es — ohne drJS es zu
einem Voreilen einzelner Komponenten kommt - der nächsten Trennkolonne aufgegeben wird. Bei der bevorzugten
Auftrennung von Kohlenwasserstoffgemischen, enthaltend Paraffine, Naphthene, Aromaten
und Olefine in Ausgestaltung der Erfindung geht man so vor, daß das zu analysierende Gemisch der ersten
Kolonne mit polarer stationärer Phase aufgegeben wird. Am Kolonnenausgang zeigt ein Detektor den
Gesamtgehalt an Paraffinen, Naphthenen und Olefinen an. Dieser Strom gelangt nun in die Kühlfalle und
wird darin ausgefroren; aus dieser wird der Strom in die zweite Kolonne mit nicht-polarer stationärer
Phase getrieben; am Ablauf der zweiten Kolonne zeigt der Detektor wieder die Zusammensetzung hinsichtlich
Paraffinen, Naphthenen und Olefinen an; schließlich gelangen die unvollständig getrennten Fraktionen
in die zweite Kühlfalle und werden ausgefroren; von dort werden s:-j einer dritten Kolonne mit polarer stationärer
Phase zugeführt, nach der ein Detektor die Auttrennung feststellen kann. Die in der ersten Kolonne
abgetrennten Aromaten werden aus dieser verdrängt, ausgefroren und einer vierten Kolonne mit
nicht-polarer stationärer Phase zugeführt, mit deren Hilfe das Aromatengemisch in die Linzelsubstanzen
aufgetrennt werden kann.
Nach der ersten Kolonne erhält man im allgemeinen bei komplizierten Gemischen Fraktionen mehrerer
Bestandteile, deren Fjaks sich vollständig oder
teilweise überlappen. Die zweite Kolonne wird also dann so ausgebildet, daß sie die aus der ersten Kolonne
kommende Fraktion scharf aufzutrennen vermag. Bei dem obenerwähnten bekannten chromatographischen
Trennverfahren mit mehreren hintereinandergeschalteten Kolonnen wird das gesamte aus
einer vorangehenden Kolonne austretende Material kontinuierlich der nächsten Kolonne zugeführt. Die
Einführung jeder Fraktion in die nächstfolgende Kolonne dauert also eine bestimmte Zeit. Dies wird darauf
zurückgeführt, daß die Peaks verbreitert sind und/oder daß in der vorhergehenden Kolonne bereits
eine geringfügige Auftrennung stattfand; in der nächstfolgenden Kolonne mit anderer Selektivität
kann es aber bei dem bekannten Verfahren schon zu einem Überholen von Peaks führen; handelt es sich
jedoch um schwer zu treibende Gemische, ist dieser
Überholvorgang am Kolonnenende nicht abgeschlossen, so daß wieder sich überlappende Peaks vorliegen.
Im Gegensatz dazu werden jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren alle Bestandteile einer
S Fraktion der nächsten Kolonne schnell und gleichzeitig zugeführt, so daß diese von dort auch gleichzeitig
starten können. Ein Überholen von Peaks ist demnach nicht zu befürchten. Um größere Pausen zu
vermeiden, wenn die Beweglichkeit verschiedener Fraktionen ziemlich weit auseinanderliegt, ist es
zweckmäßig, einer Kühlfalle mehrere abwechselnd einschaltbare Kolonnen nachzuschalten. Durch die
Maßnahme, die Fraktion zwischen zwei Koionnen auszufrieren und dann durch schnelle Erhöhung der
'S Temperatur in der Kühlfalle plötzlich die ganze Fraktion
der folgenden Kolonne aufzugeben, lassen sich quantitative Trennungen mit hoher Sicherheit durchführen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin-
ao dungsgemäßen Verfahrens und eine Weiterbildung
sind in den Ansprüchen 3 und 4 g: kennzeichnet.
Als kleiner Behälter oder Kühlfalle eignet sich ein dünnwandiges U-Rohr aus korrosionsbeständigem
Stahl, welches mit dem Trägermaterial gefüllt ist und
a5 dauernd vom Trägergasstrom gespült wird. Die Kühlung
des U-Rohrs kann beispielsweise mit flüssigem Stickstoff erfolgen.
Das Füllmaterial in dem kleinen Behälter ist in dünner Schicht mit einem nicht-flüchtigen Material
(stationäre Phase) überzogen; Beispiele dafür sind Siliconöle oder hochsiedende Kohlenwasserstoffe. Die
aufzufangenden Fraktionen lösen sich in der Flüssigkeitsschicht und werden darin festgehalten. Das
U-Rohr kann beispielsweise 100 mm lang mit einer lichten Weite von 4 mm und einem Außendurchmesser
von 5 mm sein. Bei der Füllung kann es sich um eine Körnung von etwa 0,5 mm handeln, z. B. Diatomeenerde
oder Carborundum. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Füllung nicht katalytisch wirksam
ist mit den auszufrierenden Stoffen und einer kurzfristigen Temperaturerhöhung bis zu 250° C widersteht.
Es isi zweckmäßig, nur einen Teil des U-Rohrs in das Kühlbad einzutauchen, um weitgehendst eine Kondensation
der Bestandteile als Nebel im Trägergasstrom zu unterbinden, da erfahrungsgemäß solche
Nebelteilchen dann nur noch schwierig oder unvollständig ausgeschieden werden.
Zum Austreiben der ausgefrorenen Fraktion kann das U-Rohr ζ. B. aus Metall bestehen und wird in diesem
Fall durch Stromdurchgang aufgeheizt. Man erreicht in etwa 10 s 250° C; mit anderen Worten, die
Verdampfung der ausgefrorenen Fraktion ist in einer sehr kurzen Zeit, nämlich von etwa 10 s, beendet. Die
verdampften Substanzen bilden in dem Trägergasstrom sozusagen einen Pfropfen, der scharf abgegrenzt
in die nächste Kolonne eintritt. Bei einer selchen Anordnung treten in den Kolonnen und Behältern keine
plötzlichen Druckänderungen auf, was besonders vorteilhait für exakte Trennung ist.
Das Verfahren vjn der Eingabe der Probe in die
erste Kolonne bis zu den letzten Detektoren kann automatisiert werden.
Die einzelnen Verfahrensschritte und Maßnahmen des Verfahrens werden an Hand der Analyse eines
Kohlenwasserstoffgemisches von Paraffinen, Naphthenen, Aromaten und Olefinen weiter erläutert, und
zwar soll die Zerlegung des Gemischs nach der Kohlenstoffanzahl in den Naohthenen. Isooaraffinen und
normalen Paraffinen erfolgen; ein solches Gemisch ist
bekanntlich außerordentlich schwierig aufzutrennen. Die Probe wird
a) in eine erste Kolonne mit polarer stationiirer Phase eingeleitet und der Ablauf
b) in dem sich anschließenden Detektor auf den Gcsamtgchalt an Paraffinen, Naphthencn und
Olefinen analysiert, dann
c) in einer ersten Kühlfalle ausgefroren und dann plötzlich
d) in eine zweite Kolonne mit nicht-polarer stationärer Phase eingeleitet;
e) deren Ablauf im zweiten Detektor analysiert und
f) in einer zweiten Kühlfalle ausgefroren wird;
g) die in der zweiten Kühlfalle nacheinander aufgefangenen Fraktionen werden einer dritten Kolonne
aufgegeben (polare stationäre Phase) und
h) deren Ablauf im dritten Detektor analysiert, wo sich schon sehr weitgehend getrennte Peaks der
einzelnen Paraffine, Naphthene und Olefine ergeben;
i) die in der ersten Kolonne zurückgehaltenen Aromaten werden aus dieser eluicrt, passieren
einen Detektor und werden ausgefroren, woraufhin
j) sie in eine weitere Kolonne mit nicht-polarer stationärer
Phase überführt und im Detektor analysiert werden; damit ist die Auftrennung der Aromaten
beendet.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung;
Fig. 2 zeigt eine solche für das Ausfrieren von zwei
Fraktionen aus der ersten Kolonne; und
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Auftrennung obigen Kohlenwasserstoffgemisches;
Fig. 4 bis 7 zeigen verschiedene Chromatogramme. Einer Kolonne lderFig. 1 wird das Trägergas über
Zuleitung 2 und die zu analysierende Probe über Zuleitung 3 zugeführt. Der Ablauf aus der Kolonne 1
gelangt in einen Detektor 4 und von dort in ein U-Rohr 5. das mit zerkleinerter Schamotte, Körnung
0,42 bis 0,59 mm, gefüllt ist. Das Schamottekorn ist mit einem Siliconfett überzogen. Das U-Rohr taucht
in ein Kühlbad 6 ein; die Substanzen höchster Beweglichkeit aus der Probe werden also auf diese Weise
als erste Fraktion ausgefroren und damit quantitativ gesammelt. Die langsamer wandernden Stoffe erreichen
erst später den Detektor 4. Ist die gesamte erste Fraktion im U-Rohr 5 ausgefroren, so wird sie wieder
unter dauerndem Strom des Trägergases durch schnelles Erhitzen verdampft und in eine zweite Kolonne
7 überführt. An die zweite Kolonne 7 schließt sich nun ein zweiter Detektor 8 an, mit dem die aufgetrennten
Zonen festgestellt werden können.
Diese Anlage läßt sich verschiedentlich variieren, z. B. kann man mit nur einem Detektor arbeiten bei
entsprechender Schaltung; die erste Kolonne 1 kann eine Umgehungsleitung mit Dreiweghahn aufweisen,
um die Strömungsrichtung des Trägergases umzukehren.
Mit der Vorrichtung nach Fig. 2 lassen sich zwei Fraktionen ausfrieren aus dem Strom, der nach Zuführung
der Probe bei 1 und des Trägergases bei 10 eine erste Kolonne 9 verläßt und von einem Detektor
12 analysiert wurde. Mit Hilfe von Dreiweghähnen 13, 14. 15 kann man eines von zwei U-Rohren 16,
17 an die Kolonne 9 anschließen; so gelangt beispielsweise eine Fraktion aus der Kolonne 9 über Dreiweghahn
13 und 15 in das U-Rohr 17, welches in ein Kühlbad 18 eintaucht. Das Trägergas, welches das U-Rohr
verläßt, gelangt in eine zweite Kolonne 19. Vor der Abscheidung dieser Fraktion wurde bereits in der
Kühlfalle 16 eine Fraktion gesammelt, deren Trägergas über eine Leitung 20 zugeführt und nach Passieren
des Dreiweghahns 14 einer dritten Kolonne 21 zugcleitet wird. Dies zeigt, daß man in beliebiger Weise
auf das U-Rohr 16 bzw. 17 umschalten kann. Die in dem U-Rohr 16 ausgefrorenc Fraktion wird in die Kolonne
21 ausgetrieben und die in 17 ausgefrorene Fraktion in die Kolonne 19. An die Kolonnen 19, 21
'5 schließnsich Detektoren 22, 23 an. Während des ganzen
Analyseverfahrens strömt Trägergas unter konstanten Bedingungen durch die Anlage. Es treten also
beim Umschalten keine Druckstöße oder Störungen des Gleichgewichtszustands auf. Dies ist für die einwandfreic
Trennung komplizierter Gemische von großer Bedeutung.
Fig. 3 zeigt nun eine Vorrichtung zum Zerlegen von Kohlenwasserstoffgemischen, die neben Aromaten
Paraffine, Naphthene und Olefine enthalten.
»5 Wasserstoff als Trägergas wird bei 24 in die Anlage
eingeführt und bei der gezeigten Stellung eines Dreiweghahns 25 in eine erste Kolonne 26 gebracht, die
er über einen Dreiweghahn 27 wieder verläßt. Die Probe wird bei 28 in die Kolonne 26 eingeführt; diese
hat eine Höhe von 2 m und einen Durchmesser von 6 mm. Als stationäre Phase diente Triscyanäthoxypropan
bei einer Arbeitstemperatur von 100" C. Durch Verstellen der Dreiweghähne 25, 27 läßt sich
die Strömungsrichtung des Trägergases umkehren.
Der Ablauf aus der ersten Kolonne 26 wird mit einem ersten Detektor 29 analysiert (Flammenionisationsdetektor),
dem Wasserstoff über 24 und Luft über 30 zuströmt. Durch entsprechende Stellung von Dreiweghähnen
31, 33, 34 und eines Ventils 45 gelangt die erste Fraktion aus der ersten Kolonne 26 in eine
erste Kühlfalle 35 (- 190° C). Gleichzeitig wird Trägergas
durch eine zweite Falle 32 geleitet, deren Temperatur erhöht wird. Das Trägergas aus 32 gelangt
nun in eine zweite Kolonne 36 und mit ihm die aus 32 verdampfte Fraktion. Die Kolonne 36 hat eine
Länge von 4 m und einen Durchmesser von 4 mm: die stationäre Phase ist ein Siliconöl.
Durch Drehen des Dreiweghahns 31 und Erhöhen der Temperatur in der ersten Kühlfalle 35 gelangt die
dort ausgefrorene Fraktion in eine Kolonne 37. die 1 m lang ist und einen Durchmesser von 4 mm besitzt
und als stationäre Phase Siliconöl enthält. Die Kolonnen 36,37 können automatisch auf einer Temperatur
zwischen 35 und 100° C gehalten werden.
Die aus den Kolonnen 36, 37 austretenden Ströme werden mit einem Detektor 38 analysiert (Flammenionisationsdetektor),
dem Wasserstoff über 24 und Luft über 30 zugeführt wird.
Der die Kolonne 36 verlassende Strom kann in Kühlfallen 39,40 (über Dreiweghähne 41,42) ausgefroren
werden. Bei der in der Fig. 3 gezeigten Stellung der Hähne bleibt die Fraktion in der Kühlfalle 39 eingefroren
und aus der Kühlfalle 40 wird sie mit dem Trägergasstrom in eine Kolonne 43 ausgetrieben,
nach deren Verlassen sie mit dem Detektor 29 analysiert werden kann. Die Kolonne 43 hat eine Höhe
von 10 m und einen Durchmesser von 6 mm, Arbeitstemperatur 1000C, stationäre Phase Triscyanäthoxy-
propan.
Mit Hilfe von Ventilen 44 kann in den Gasführungsleitungen oin konstanter Druck aufrechterhalten
werden. Manometer, Strömungsmesser, Thermometer, Ventile u. dgl. sind wegen der Übersichtlichkeit
nicht gezeigt.
Bf· der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung wird zu bestimmten
Zeiten ein Tcilstrom einem Detekor zugeleitet. Dieser Teilstrom gelangt in keine Kühlfalle
mehr. Er ist nur ein geringer Teil des Hauptstroms.
Die Vorrichtung nach Fig. 3 wurde für die Analyse von Naphtha herangezogen. In der ersten Kolonne
26 ist die Bewegung der Aromaten gegenüber den gesättigten Verbindungen sehr viel langsamer, so daß
die gesättigten Verbindungen die Kolonne in Form eines nur unvollständig aufgetrennten Gemisches zuerst
verlassen und in der Kühlfalle 32 ausgefroren werden. Dann wird die Strömungsrichtung des Trägergases
umgekehrt und damit die Aromaten in die Kühlfalle 35 getrieben. Der Flammenionisationsdetektor
29 mißt also den gesamten Anteil an Aromaten sowie die Summe der Paraffine und Naphthene. Durch
Verstellen der Hähne 31, 33, 34 sowie des Ventils 45 wird Trägergas durch die Kühlfalle 32 geleitet und
deren Temperatur erhöht, so daß die Fraktion in die zweite Kolonne 36 überführt wird. Dort wird sie zerlegt,
jedoch ist die Auftrennung in die Peaks der Paraffine und Naphthene noch nicht vollständig. Der Detekior
38 mißt nun den Paraffin- und/oder Napththengehalt der nacheinander in die Kühlfallen 39 und
40 ausgetriebenen Teilfraktionen aus dem die Kolonne 36 verlassenden Strom. Ist eine Fraktion in der
Kühlfalle 39 fixiert, so kann man Trägergas über den Dreiweghahn 42 zuführen und die Temperatur erhöhen,
so daß die Fraktion in die Kolonne 43 übertreten kann, deren Ablauf durch den Detektor 29 analysiert
wird. Anschließend wird die in der Kühlfalle 40 fixierte Fraktion ausgetrieben und über den Dreiweghahn
41 der Kolonne 43 zugeführt. Artschließend wird noch eine Fraktion in der Kühlfalle 39 ausgefroren
usw.; der Detektor zeigt dann die Peaks der Paraffine, Isoparaffine und Naphthene.
Durch Umstellen des Dreiweghahns 31 und Erhöhen der Temperatur der Kühlfalle 35 werden die Aromaten
in die Kolonne 37 zusammen mit Trägergas aus der Kolonne 26 getrieben und durch den Detektor
38 die Peaks der Aromaten ermittelt.
Die Fig. 4 bis 6 beschreiben verschiedene Chromatogramme von Detektoren aus einer Auftrennung in
einer Vorrichtung der Fig. 3. A ist Beginn der Analyse, also Eintritt der Probe in die Kolonne 26; zwischen
A und B liegt die Zone der gesättigten Verbindungen, die in der Kühlfalle 32 ausgefroren wurden.
Der Kurventeil B und C bezieht sich auf die Aromaten, die in der Kühlfalle 35 fixiert waren. Die Peaks
beider Abschnitte des Chromatogramms überlappen sich weitgehend.
Die Fraktion aus der Kühlfalle 32 wird zum Zeitpunkt D der Kolonne 36 (Fig. 5) zugeführt. Die
nacheinander in den Kühlfallen 39, 40 gesammelten Fraktionen entsprechen den Punkten E, F, G und H;
dieses Chromatogramm wurde von dem Detektor 38 aufgezeichnet. Bei den angegebenen Peaks handelt es
>o sich um folgende Verbindungen: dl - n-Butan
d2 - Isopentan
d3 - n-Pentan
d2 - Isopentan
d3 - n-Pentan
d4 - 2,3-Dimethylbutan + 2-Methylpentan
'5 + Cyclopentan
d5 - 3-Methylpentan
d6 - n-Hexan
d6 - n-Hexan
d7 - Isoheptan + Methylcyclopentan d8 - Isoheptan + Cyciohexan »"el
e2 - Isoheptan + Dimethylcyclopentan e3
fl - n-Heptan
gl - Methylcyclohexan + Dimethylcyclopentan 'S + Trimethylcyclopentan + Isoocatn
Zu den Zeitpunkten K, L, M und N wurden Fraktionen aus den Kühlfallen 39, 40 der Kolonne 43
(Fig. 6) zugeführt und mit Hilfe des Detektors 29 analysiert:
kl - n-Butan
k2 - Isopentan
k3 - n-Pentan
k4
kl - n-Butan
k2 - Isopentan
k3 - n-Pentan
k4
k5 - Isohexan + n-Hexan
k6 - Isoheptan
k7 - Cyclopentan
k8 — Methylcyclopentan
k9 - Cyciohexan
klO
kll - Isoheptan
k6 - Isoheptan
k7 - Cyclopentan
k8 — Methylcyclopentan
k9 - Cyciohexan
klO
kll - Isoheptan
11 - Dimethylcyclopentan
ml - n-Heptan
ml - n-Heptan
Das Chromatogramm der Fig. 6 ist noch nicht zu Ende, jedoch ergibt sich aus diesem Stück bereits die
Tendenz des Chromatogramms.
Der Zeitpunkt P, in welchem die Fraktion aus der Kühlfalle 35 in die Kolonne 37 eingeführt und
mit Hilfe des Detektors 38 analysiert wurde, ergab das Chromatogramm der F i g. 7 mit folgenden
Peaks:
pi - Benzol
p2 -Toluol
p3
p2 -Toluol
p3
p4 — Cg-Aromaten
p5
p5
p6 bis pl 1 - C9-Aromaten.
- Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum chromatographischen Zerlegen eines Stoffgemisches unter Verwendung von
mindestens zwei Kolonnen unterschiedlicher Selektivität und eines Behälters mit Füllung zum
Sammeln von einer oder mehreren Fraktionen zwischen zwei Kolonnen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere Fraktionen aus einer vorangehenden Kolonne quantitativ in einem
kleinen Behälter, dessen Füllung eine chemisch neutrale Oberfläche besitzt und die mit einem
nicht flüchtigen Material überzogen ist, ausgefroren und dann quantitativ alle diese Be- '5
standteile gleichzeitig einer nachfolgenden Kolonne durch schnelle Temperaturerhöhung des
kleinen Behälters zugeführt werden, während das Trägergas kontinuierlich durch die Kolonnen und
den kleinen Behälter geleitet wird. ao
2. Verfahren zum Zerlegen eines Kohlenwasserstoffgemischs,
enthaltend Paraffine, Naphthene, Aromaten und Olefine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe in die erste
Kolonne mit polarer stationärer Phase mit nach- a5
geschaltetem Detektor zur Bestimmung des Gehalts an Paraffinen, Naphthenen und Olefinen geleitet,
wobei die Aromaten zurückgehalten werden, der ablaufende Strom, enthaltend die Paraffine, Naphthene und Olefine, in dem kleinen
Behälter ausgefroren und aus diesem dann in die zweite Kolonne . mit nicht-polarer stationärer
Phase und nachgeschaltetem Detektor zur Bestimmung der Anteile an Parafiinen, Naphthenen
und Olefinen eingeleitet, deren unvollständig getrennte Fraktionen ausgefroren ■ iid einer dritten
Kolonne mit polarer stationärer Phase und nachgeschaltetem Detektor zur vollständigen Auftrennung
der Paraffine, Naphthene und Olefine zugeführt wird, und man schließlich die Aromaten aus
der ersten Kolqnne austreibt, in einem kleinen Behälter ausfriert und in einer vierten Kolonne
mit nicht-polarer stationärer Phase in die einzelnen Komponenten zerlegt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens 2 Kolonnen
unterschiedlicher Selektivität und einem Behälter mit Füllung zum Sammeln von Fraktionen, wobei
die erste Kolonne Zuführungen für Trägergas bzw. Probe aufweist, sich an die Kolonnen Detektoren
anschließen und zwischen dem ersten Detektor und der zweiten Kolonne ein kleiner Behälter vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Ausfrieren einer Fraktion vorgesehene kleine Behälter
(5) kühlbar und beheizbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste Kolonne (26) mit Zuführung für Trägergas und Probe, daran anschließend
ein Detektor (29) und umschaltbar verbunden zwei kleine Behälter (32,33), die kühlbar
und beheizbar sind, und daran anschließend eine zweite Kolonne (36), zwei weitere umschaltbar
angeschlossene kleine Behälter (39,40) sowie ein nachgeordneter Detektor (38), anschließend
in Verbindung mit den kleinen Behältern (32, 35) eine dritte Kolonne (37), deren Ablauf an den Detektor
(38) anschaltbar ist, und eine den kleinen Behältern (39,40) nachgeschaltete vierte Kolonne
(43), deren Ablauf mit dem Detektor (29) in Verbindung steht, vorhanden sind.
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---|---|---|---|
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- 1967-11-20 JP JP7431667A patent/JPS5212593B1/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |