BRPI0517233B1 - coluna de cromatografia, e, método de prover acesso ao interior de uma coluna de cromatografia - Google Patents
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Abstract
coluna de cromatografia, e, método de prover acesso ao interior de uma coluna de cromatografia. coluna de cromatografia tendo um eixo longitudinal e incluindo uma parede de coluna com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, uma primeira montagem de placa de extremidade conectável de forma removível a dita primeira extremidade da parede de coluna, uma segunda montagem de placa de extremidade conectável de forma removível a dita segunda extremidade da parede de coluna, em que dita primeira montagem de placa de extremidade, dita parede de coluna e dita segunda montagem de placa de extremidade são arranjadas ao longo do eixo longitudinal da coluna, em que a parede de coluna e/ou primeira montagem de placa de extremidade e/ou segunda montagem de placa de extremidade são rotativas sobre um eixo de rotação em que dito eixo de rotação é paralelo ao eixo longitudinal de dita coluna e posicionado fora da coluna.
Description
“COLUNA DE CROMATOGRAFIA, E, MÉTODO DE PROVER ACESSO AO INTERIOR DE UMA COLUNA DE CROMATOGRAFIA” Campo da Invenção A presente invenção relaciona-se a colunas de cromatografia do tipo mencionado nos preâmbulos das reivindicações independentes. Técnica Anterior Colunas de cromatografia podem ser usadas em processo industrial para purificar líquidos de processo e separar substâncias de interesse de líquidos de processo. Colunas de cromatografia da técnica anterior incluem uma parede de coluna na forma de tubo de coluna oco que é conectada a uma montagem de placa de extremidade superior removível e uma montagem de placa de extremidade inferior removível. Uma montagem de placa de extremidade é provida com um arranjo de entrada de fluido de processo, tipicamente incluindo um tubo de entrada e uma válvula de entrada e a outra montagem de placa de extremidade é provida com um arranjo de saída de fluido de processo, tipicamente incluindo um tubo de saída e uma válvula de saída. Cada extremidade do tubo de coluna é provida normalmente no interior da coluna com um sistema de distribuição removível. Estes sistemas de distribuição entrada e saída podem ser presos à montagem de placa de extremidade respectiva ou o (normalmente) sistema de distribuição superior pode ser arranjado para ser móvel para ou longe da montagem de placa de extremidade. Durante uso, o espaço na coluna entre os sistemas de distribuição é normalmente enchido com um meio de cromatografia. Se necessário, uma malha de retenção pode ser provida entre cada sistema de distribuição e o meio. O sistema de distribuição de entrada é pretendido para distribuir fluido de entrada uniformemente através da superfície do meio na extremidade de entrada da coluna enquanto o sistema de distribuição de saída é pretendido para coletar fluido uniformemente da superfície do meio na extremidade de saída da coluna. Tal coluna pode pesar várias toneladas.
Tipicamente, as montagens de placa de extremidade são aparafusadas a ílanges providos em cada extremidade da coluna. Aítemativamente, as montagens de placa de extremidade podem ser conectadas através de barras de ligação longitudinais, vedações são normalmente providas entre as .montagens de placa de extremidade, tubos de entrada e saída, sistemas de distribuição e válvulas a fim de prevenir vazamento. Colunas são providas tipicamente com pernas para elevar a montagem de placa de extremidade inferior fora do chão a fim de prover acesso à montagem de placa de extremidade inferior, ao tubo de entrada ou saída e ao arranjo de válvula. Quando uma tal coluna requer manutenção ou limpeza de componentes internos, tais como as válvulas, vedações, sistemas de distribuição, etc., equipamento elevador tal como um guindaste é necessário para erguer a montagem de placa de extremidade superior fora do tubo de coluna e o tubo de coluna fora da montagem de placa de extremidade inferior.
Sumário da Invenção De acordo com a presente invenção, pelo menos alguns dos problemas com a técnica anterior são resolvidos por meio de um dispositivo tendo as características presentes na parte caracterizante da reivindicação 1. Breve Descrição das Figuras Figura la mostra uma vista de seção transversal parcial de uma primeira concretização de uma coluna de cromatografía de acordo com a presente invenção;
Figura lb mostra uma vista de cima da coluna da Figura la;
Figura 2 mostra uma vista correspondendo àquela da Figura la, em que a primeira placa de extremidade e sistema de distribuição foram elevados acima da parede de coluna;
Figura 3 mostra uma vista correspondendo àquela da Figura 2a, em que a primeira placa de extremidade e sistema de distribuição foram elevados acima da parede de coluna, e a parede de coluna foi elevada acima da segunda placa de extremidade;
Figura 4 mostra uma vista correspondendo àquela da Figura 3, em que a primeiro placa de extremidade e sistema de distribuição foram elevados acima da parede de coluna, e a parede de coluna foi elevada acima da segunda placa de extremidade e foi girada fora de uma posição entre a primeira e segunda placas de extremidade;
Figura 5 mostra a coluna depois que o sistema de alimentação foi rebaixado a fim de permitir acesso fácil a ele;
Figura 6 mostra uma vista de perspectiva de uma segunda concretização da presente invenção tendo só duas pernas prolongáveis;
Figura 7 mostra uma vista lateral da coluna da Figura 6 com a parede de cilindro em uma posição correspondendo àquela da Figura 4;
Figuras 8-14 mostram vistas laterais e seções transversais de uma terceira concretização da presente invenção, Descrição Detalhada de Concretizações Ilustrando a Invenção Figuras 1-5 mostram uma primeira concretização de um coluna de cromatografia 1 de acordo com a presente invenção. Coluna 1 inclui uma parede de coluna oca 3, que nesta concretização está na forma de um cilindro 5, com uma primeira extremidade aberta 7 e uma segunda extremidade aberta 9. Cada extremidade aberta 7 a 9 é provida com um flange circunferencial projetante externo 11, 13, respectivamente arranjado perpendicular ao eixo longitudinal L da parede de coluna 3. Uma primeira montagem de placa de extremidade 15 é presa de forma removível ao flange 11 e uma segunda montagem de placa de extremidade 17 é presa de forma removível ao flange 13. Nesta concretização da presente invenção, coluna é pretendida para ser usada no modo de fluxo abaixo, isto é, a primeira montagem de placa de extremidade 15 é pretendida para ser usada para alimentar fluidos à coluna 1 e é a segunda montagem de placa de extremidade é pretendida para ser usada para remover fluidos da coluna, porém a presente invenção é igualmente aplicável a colunas usando o modo de fluxo para cima. Em uso, a parede de coluna 3 pode ser ocupada por um meio de cromatografia 19. Primeira montagem de placa de extremidade 15 é provida com o sistema de alimentação de fluido habitual 21 (também chamado "adaptador móvel11) incluindo uma ou mais válvulas, canais de distribuição, redes de distribuição, bocais, conectores, etc., que são bem conhecidos na técnica e que são referenciados coletivamente sob o número de referência 21. Neste exemplo de uma coluna, primeira montagem de placa de extremidade 15 inclui primeira placa de extremidade 23, que pode ser presa de forma removível ao flange 11, e que tem uma abertura central 25 pela qual um eixo oco 27 é móvel na direção longitudinal da coluna por um motor 29. Em uso, o eixo oco 27 se projeta na cavidade de coluna 31 e suporta o sistema de alimentação de fluido. Montagem de motor e acionamento 29 pode ser usada para mover o adaptador móvel 21 para e longe de primeira placa de extremidade 23 e por esse meio ajustar a profundidade de adaptador móvel 21 na coluna 1. Segunda montagem de placa de extremidade 17 é provida com o sistema de coleta de fluido habitual 33, incluindo uma ou mais válvulas, canais de distribuição, redes de distribuição, bocais, conectores, etc., que são bem conhecidos na técnica e que são referenciados coletivamente sob o número de referência 33.
Coluna 1 é suportada em estrutura 35. Estrutura 35 inclui pés 37 em contato com o chão. Pés 37 suportam três pernas prolongáveis 39, 41, 43 que se estendem para cima e é cada uma provida com um braço substancialmente horizontal 45, 47, 49. Braços 45-49 passam através da coluna 1 e são presos aplaca de extremidade 23. Pernas prolongáveis 39-41 são providas com meio de elevação tais como macacos ou elevadores arranjados para poder erguer os braços 45-49 e a primeira placa de extremidade 23 suficientemente alta bastante de forma que quando o adaptador móvel 21 foi elevado a sua posição mais íntima possível ao lado inferior de primeira placa de extremidade 23 seja possível elevar a primeira montagem de placa de extremidade 15 de forma que nenhuma dela esteja dentro da parede de coluna 3.
Parede de coluna 3 é presa à perna 41 por um par de braços 51. 53 que estão montados em uma manga 55 em perna 41. Manga 55 é rotativa ao redor de pema 41 e também é móvel ao longo do eixo longitudinal fT' de perna 41.
Figuras la e 1b mostram a coluna de cromatografia na condição operacional normal com primeira e segunda placas de extremidade vedadas contra as extremidades de parede de coluna. Figuras 2-4 mostram estágios em re-arranjar a coluna para permitir acesso aos sistemas de distribuição e placas de extremidade.
Na Figura 2, a coluna é mostrada depois que foi esvaziada de meio e fluidos, adaptador móvel 21 foi elevado por motor até que esteja perto do fundo de primeira montagem de placa de extremidade e então primeira placa de extremidade foi desapertada do topo de parede de coluna e elevada por meio de pernas prolongáveis 39-41 de forma que a parte inferior de adaptador móvel 21 esteja acima do topo de parede de cilindro.
Na Figura 3, a coluna é mostrada depois que a parede de coluna foi separada de segunda montagem de placa de extremidade e a manga 55 foi elevada ao longo do eixo longitudinal "Γ de 41 de forma que nenhum de adaptador móvel 21 ou segunda montagem de placa de extremidade esteja dentro da parede de cilindro.
Figura 4 mostra a coluna depois que a parede de cilindro foi girada sobre eixo "1" de forma que a parede de coluna não esteja mais posicionada entre a primeira e segunda montagens de placa de extremidade.
Figura 5 mostra a coluna depois que o adaptador móvel foi rebaixado a fim de permitir acesso fácil a ele.
Figura 6 mostra uma vista de perspectiva de uma segunda concretização da presente invenção só tendo duas pernas prolongáveis.
Figura 7 mostra uma vista lateral da coluna da Figura 6 com a parede de cilindro em uma posição correspondendo àquela da Figura 4.
Figuras 8-14 mostram vistas laterais de uma terceira concretização de uma coluna de acordo com a presente invenção. Nesta concretização de uma coluna, a coluna tem duas pernas 339, 341 e é adaptada de forma que o meio de elevação de adaptador móvel tal como montagem de motor e acionamento 329 para o adaptador móvel 321 possa ser usado para estender as pernas 339, 341. Assim, nenhum macaco ou elevador é precisado para estender as pernas de coluna 339, 341. A fim de alcançar esta extremidade superior da parede de coluna 303 é provida com pelo menos um pino de travamento de adaptador móvel 371 capaz de ser movido para e de engate de travamento com uma cavidade de travamento 373 arranjada em adaptador móvel 321. Preferivelmente, o pino de travamento 371 e cavidade de travamento 373 são arranjados de forma que o pino de travamento 371 possa ser movido em cavidade de travamento 373 quando o adaptador móvel foi elevado a substancialmente sua posição superior. Quando pinos de travamento estão em engate de travamento com adaptador móvel 321, movimento relativo entre o adaptador móvel 321 e a parede de coluna 303 é prevenido.
Pernas 339 e 341 é cada uma provida com um pino de travamento de eixo telescópico superior 375 capaz de ser movido para e de uma posição onde previne movimento de eixos telescópicos 379 que são arranjados de forma deslizante nas porções superiores de pernas 339, 341. Preferivelmente, os pinos de travamento 375 são arranjados de forma que pinos de travamento 375 possam ser movidos em posição de travamento quando os eixos telescópicos 379 foram elevados substancialmente as suas posições mais estendidas, por esse meio travando os eixos telescópicos 379 na posição elevada.
Pema 341, que suporta braços de parede de coluna 351, 353, é provida com um furo de travamento 381 no qual um pino de travamento 383 montado em braço 353 pode ser movido dentro e fora de engate de travamento. Preferivelmente, o pino de travamento 383 e furo de travamento 381 são arranjados de forma que pino de travamento 383 possa ser movido em foro de travamento 381 quando a parede de coluna 303 foi elevada a uma posição onde não está mais em contato com a segunda montagem de placa de extremidade 317. A descrição seguinte e Figuras 8-14 descrevem e ilustram as etapas de um método de acordo com a presente invenção para re-arranjar os componentes de uma coluna a fim de permitir à parede de coluna 303 ser girada a uma posição onde não está mais entre as pernas de coluna 339, 341.
Figura 8 mostra uma coluna 301 em sua posição operacional normal com o adaptador móvel 321 em uma possível posição de trabalho dentro de parede de coluna 303 e eixos telescópicos 379 retraídos.
Figura 9 mostra uma primeira etapa no método no qual o meio de elevação de adaptador móvel 329 elevou o adaptador móvel 321 substancialmente a sua posição superior e pino de travamento de adaptador móvel 371 foi deslizado em engate com cavidade de travamento 373, assim prevenindo movimento relativo adicional entre adaptador móvel 321 e parede de coluna 303.
Figura 10 mostra o próximo estágio no método no qual o meio de fixação removível tal como parafusos 385 para prender de forma liberável a primeira montagem de placa de extremidade 315 à extremidade superior de parede de coluna 303 e parafusos 387 para prender de forma liberável a segunda montagem de placa de extremidade 317 à extremidade inferior de parede de coluna 303 foram desapertados e removidos.
Figura 11 mostra o próximo estágio no método no qual o meio de elevação de adaptador móvel 329 foi atuado do modo que durante operação normal causaria o adaptador móvel ser movido para baixo. Porém, como o adaptador móvel 329 está travado por pino de travamento 371 e cavidade de travamento 373 à parede de coluna, não é possível para o adaptador móvel 329 descer - ao invés primeira montagem de placa de extremidade 315 e todos os componentes de coluna presos rigidamente a ela tais como eixos telescópicos 379 e meio de elevação de adaptador móvel 329 são elevados, Este movimento é continuado até que eixos telescópicos 379 tenham sido estendidos suficientemente longe assim para permitir a pinos de travamento de eixo telescópico 375 serem movidos em posição que previne os eixos telescópicos 379 de serem abaixados.
Figura 12 mostra o estágio seguinte no método depois que meio de elevação de adaptador móvel 329 foi atuado do modo que durante operação normal causaria o adaptador móvel ser movido para cima. Como o adaptador móvel 321 está preso à parede de coluna 303, isto causou a parede de coluna ser elevada fora de segunda montagem de placa de extremidade 317. O movimento foi continuado até que pino de travamento 383 se tomou alinhado com furo de travamento 381, a qual ponto o pino de travamento 383 foi deslizado em furo de travamento 381. Parede de coluna 303 agora é incapaz de ser abaixada como qualquer movimento descendente é prevenido pela interação de pino de travamento 383 em braço 353 com perna 341.
Figura 13 mostra um estágio subseqüente no método no qual o pino de travamento de adaptador móvel 371 foi movido fora de engate com cavidade de travamento 373 por esse meio permitindo a adaptador móvel se mover relativo à parede de coluna 303. Meio de elevação de adaptador móvel 329 foi atuado para elevar adaptador móvel 321 de forma que nenhum dele esteja dentro de parede de coluna 303.
Figura 14 mostra um estágio adicional no método no qual os braços 351, 353 suportando a parede de coluna 303 foram girados ao redor de perna 341, por esse meio movendo parede de coluna móvel 303 fora de entre primeira e segunda montagens de placa de extremidade 315,317.
Enquanto exemplos de concretizações da presente invenção foram ilustrados com colunas usando adaptadores móveis, é concebível adaptar a presente invenção a colunas que não usam adaptadores móveis. Em tais casos, o meio de elevação precisa ser arranjado para elevar a primeira (superior) montagem de placa de extremidade e parede de coluna da segunda (inferior) montagem de placa de extremidade, depois do que a parede de coluna é prevenida de ser elevada (por exemplo, travando seus braços de suporte a pernas em analogia com o anterior), as fixações entre a primeira montagem de placa e parede de coluna são liberadas e a primeira montagem de placa de extremidade é elevada até que esteja acima da parede de coluna, que então pode ser girada ao lado. Analogamente, também é possível adaptar a presente invenção a colunas que não têm uma montagem de placa de extremidade superior. Em tais casos, o adaptador deve ser provido com meio de travamento liberável que pode ser usado para travá-lo à parede de coluna a fim de permiti-lo ser usado para elevar a parede de coluna fora da placa de extremidade inferior.
Em uma concretização adicional da presente invenção, além da parede de cilindro ser arranjada para poder girar sobre eixo 'Τ', uma ou mais placas de extremidade são arranjadas para poder girar sobre eixo "1".
Em uma concretização adicional da presente invenção, além de, ou em vez de ser montada rotativamente em uma perna de coluna, os braços conectando a parede de coluna à perna de coluna são feitos telescópicos na direção substancialmente horizontal, por esse meio habilitando a parede de coluna ser movida em uma linha reta fora de entre as montagens de placa de extremidade.
Enquanto a invenção foi ilustrada por exemplos nos quais os movimentos verticais de componentes de coluna são alcançados usando meio energizado, também é possível alcançar estes movimentos manualmente, por exemplo usando força bruta ou qualquer maneira de dispositivos de elevação -por exemplo, cordas e roldanas, guinchos, alavancas e macacos.
As concretizações mencionadas acima são pretendidas para ilustrar a presente invenção e não são pretendidas para limitar a extensão de proteção reivindicada pelas reivindicações seguintes.
Claims (6)
1. Coluna de cromatografia tendo um eixo longitudinal e incluindo uma parede de coluna (3; 303) com uma primeira extremidade superior e uma segunda extremidade inferior, uma primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) conectavel de forma removível à dita primeira extremidade da parede de coluna, uma segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) conectavel de forma removível à dita segunda extremidade da parede de coluna, em que dita primeira montagem de placa de extremidade (15; 315), dita parede de coluna (3; 303) e dita segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) são arranjadas ao longo do eixo longitudinal da coluna, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma de dita parede de coluna (3; 303), primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) e segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) é rotativa sobre um eixo de rotação, em que dito eixo de rotação é paralelo ao eixo longitudinal de dita coluna e posicionado fora da coluna.
2. Coluna de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui um adaptador móvel (21; 321), móvel ao longo do eixo longitudinal de dita coluna de uma posição dentro de dita coluna a urna posição fora de dita coluna.
3. Coluna de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo falo de que dito adaptador móvel (21; 321) é provido com meio para travá-lo de forma liberãvel à dita parede de coluna.
4. Coluna de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo falo de que é provida com meio de elevação de adaptador móvel.
5. Coluna de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é provida com meio de elevação para primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) para elevar dita primeira montagem de placa de extremidade acima de dita parede de coluna (3; 303).
6. Método de prover acesso ao interior de uma coluna de cromatografia como definida na reivindicação I. caracterizado pelo fato de que incluí as etapas de: prover dita coluna com uma estrutura de coluna suportando uma parede de coluna (3; 303) com uma primeira extremidade superior e uma segunda extremidade inferior; uma primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) conectável de forma removível a dita primeira extremidade da parede de coluna; e um segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) conectável de forma removível a dita segunda extremidade da parede de coluna; em que dita primeira montagem de placa de extremidade (15; 315), dita parede de coluna (3; 303) e dita segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) são arranjadas ao longo do eixo longitudinal da coluna e em que pelo menos uma de dita parede de coluna (3; 303), primeira montagem de placa dc extremidade (15; 315) e segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) é rotativa sobre um eixo de rotação, em que dito eixo de rotação é paralelo ao eixo longitudinal de dita coluna e posicionado fora da coluna; desconectar dita parede de coluna (3; 303) de dita segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) e mover dita parede de coluna (3; 303) longe de dita segunda montagem de placa de extremidade (17; 317); desconectar dita primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) de dita parede de coluna (3; 303) e mover dita primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) longe de dita parede de coluna (3; 303); e girar dita pelo menos uma de dita parede de coluna (3; 303), primeira montagem de placa de extremidade (15; 315) e segunda montagem de placa de extremidade (17; 317) sobre dito eixo de rotação paralelo ao eixo longitudinal de dita coluna.
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