CN102160937A

CN102160937A - 动态轴向压缩柱流体分配装置

Info

Publication number: CN102160937A
Application number: CN2011100707945A
Authority: CN
Inventors: 赵士铭; 戴士俊
Original assignee: Jiangsu Dvoto Instrumental Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Dvoto Instrumental Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2011-08-24

Abstract

本发明公开了动态轴向压缩柱流体分配装置，包括设置于活塞端部密封件座内的第一分配器，以及第一分配器上沿流动相入口向四周呈H树形展开的流路，还包括滤板，在第一分配器与滤板之间至少设有一组过渡板、第二分配器，所述第一分配器上的每条流路未端以及第二分配器上的每一条流路入口分别与过渡板上的分配孔相通，第二分配器上的每一条流路未端分别与滤板相通。本发明能够实现进入柱床的流动相在横截面上初始均匀分配、等量平面扩散，提高柱效和样品组份收集比率，且不会对流动相自身高压输送产生影响。

Description

动态轴向压缩柱流体分配装置

技术领域：

本发明涉及用于混合物分离的设备，具体涉及一种应用于工业制备色谱系统设备——动态轴向压缩柱活塞中过滤分配系统。

技术背景：

工业制备色谱的主要目的是从混合物中提取到纯物质，纯物质是通过工业制备色谱系统中的核心设备——动态轴向压缩柱来提取，根据生产规模的大小选择不同内径和长度的不锈钢柱管（即不同规格的动态轴向压缩柱），在柱管中设置有多孔颗粒填料组成的柱床，向柱床进行均匀流体分配是工业制备色谱中的重要技术，理想的流体分配装置能够将液态流体在柱床顶部的整过平面均匀地注入，并以相同的速度在柱床横截面上流过，因为活塞上的滤板和填料紧密接触形成柱床流动相入口处的端面，如果流动相通过活塞分配系统分配在柱床顶部存在不匀的现象，将产生柱床中同一物质的分散增大，使同一物质在柱床上产生不均匀的驻留时间，最终使分离提纯出来的效果较差。

在现有的动态轴向压缩技术中，作为流动相的液体通过活塞滤板向柱床（填料）分配，高压作用下的流动相在柱床中向前移动，由于待处理的液体中不同物质与填料间产生的相互作用不同，促进不同物质按顺序离开柱床，通过柱端过滤器负责收集后，给检测仪器带来不同的出峰信号，通过对出峰信号时间段的分析控制截取流出液体中含有的所需物质。随着现代生产力的发展需要，动态轴向压缩柱的直径越来越大，通过分配系统上的流动相一个中心入口进入，

过滤器上经加工中心雕刻而成的分配器细分通道分配的均匀性会随着柱径的增加而降低（目前分配器的设计，世界上有两种比较突出具有代表性的图形，一是扇形分配，另一个是H树形分配），导致流体初始阶段不均匀分配，影响到整个过程的分离纯化效果。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种动态轴向压缩柱流体分配装置，即使压缩柱直径和流动相入口直径的比例增大，仍然能达到理想的流体分配效果，实现所需的分离提纯目的。

本发明的技术方案如下：

动态轴向压缩柱流体分配装置，包括设置于活塞端部密封件座内的第一分配器，以及第一分配器上沿流动相入口向四周呈H树形展开的流路，还包括滤板，在第一分配器与滤板之间至少设有一组过渡板、第二分配器（即在第一分配器与滤板之间依次设有一块过渡板、一块第二分配器，当然也可以根据需要在第一组之后接着再设置一块过渡板、一块第三分配器，以此类推，直至满足分离的需要为止），所述第一分配器上的每条流路未端以及第二分配器上的每一条流路入口分别与过渡板上的分配孔相通，第二分配器上的每一条流路未端有一等径微孔分别与滤板相通。

本发明进一步改进方案是，所述分配孔均等设置于过渡板上，每个分配孔到第一分配器中心流路的距离和容积都分别相等。过渡板的材质为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯不仅具有优异的耐化学品腐蚀性，同时又具有弹性，可以弥补分配器表面、滤板表面因不平和过渡板间产生的间隙，确保液路流量相等均匀。

本发明更进一步改进方案是，第二分配器上的流路为独立的X形状或H形状，其均等设置于第二分配器上。

本发明更进一步改进方案是，过渡板上的每个分配孔连通于第二分配器上的X形状或H形状流路的中心位置。

本发明更进一步改进方案是，过渡板、第二分配器通过定位销连接于第一分配器与滤板之间，保证其与一级分配器的准确配合。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

随着压缩柱直径和流动相入口直径的比例增大，本发明中的第一分配器采用H树形设计，进行第一次初始分配，再通过过渡板和下一次级分配器配合的方式，实现二次、三次------多次分配，直到理想为止，将H树型分配器细化到八级以上，使得进入活塞的每一个横截面的液体在到达活塞滤板的表面时仍然在同一个横截面上，避免溶剂中的样品扩散，以保证压缩柱的柱效。

本发明中的第二分配器，以及根据需要继续串联的第三分配器------，其流路图形设计为独立的X形或H形状进行延伸分配，分配器的每一级截面积的总和与上一级截面积相等。

本发明的经济价值在于：本发明的流动相细分结构解决了大直径的动态轴向压缩柱向更大直径方向发展需要的流动相理想分配的瓶颈，能够有效地消除液流在分配系统中的停留时间随柱径的增加产生严重差异化的缺陷，能够实现进入柱床的流动相在横截面上初始均匀分配、等量平面扩散，提高柱效和样品组份收集比率，且不会对流动相自身高压输送产生影响。

附图说明：

图1为本发明分配装置（活塞装配体）轴向剖视示意图。

图2为第一分配器平面示意图。

图3为过渡板平面示意图。

图4为第二分配器平面示意图（流路为独立X形状）。

图5为第二分配器平面示意图（流路为独立H形状）。

图6为滤板平面接液示意图。

具体实施方式：

实施例1

如图1、2所示，本发明包括设置于活塞9端部碗形密封件座内的第一分配器1（第一分配器雕刻在活塞端面），以及第一分配器1上沿流动相入口向四周呈H树形展开的流路2，还包括滤板5。（在本实施例中，H树型分配器细化到8级）。

如图1、2、3所示，在第一分配器1与滤板5之间设有一组过渡板6、第二分配器3。所述过渡板6上均等设有分配孔7，第一分配器1上的每条流路未端与分配孔7连通，每个分配孔7到第一分配器1中心流路的距离和容积都分别相等。

如图3、4、6所示，第二分配器3上设有独立的X形状流路4，其均等设置于第二分配器3上，每一条流路4入口（中心位置）与过渡板6上的分配孔7相通，每一条流路4未端有一等径微孔分别与滤板5相通。

如图1、2、3、4、6所示，第一分配器1、过渡板6、第二分配器3以及滤板5上设有定位销连接孔11，过渡板6、第二分配器3通过定位销8连接于第一分配器1与滤板5之间。如图2、3、4、6所示，第一分配器1、过渡板6、第二分配器3以及滤板5均为圆形。

在本实施例中，过渡板6选用聚四氟乙烯材质，第二分配器3选用不锈钢材质（型号为316L）。

实施例2

如图5所示，第二分配器上均等设有独立的H形状流路，每一条流路入口（中心位置）与过渡板6上的分配孔7相通，每一条流路未端有一等径微孔分别与滤板5相通。其余实施如实施例1。

实施例3

在第一分配器1与滤板5之间设有两组过渡板6、第二、三分配器3，即依次设有第一组的过渡板6、第二分配器3，接着再设有第二组的过渡板6、第三分配器3。第一组的过渡板6与第一分配器的流路末端连通，第二组的第三分配器3的每一条流路未端有一等径微孔分别与滤板5相通。第二组的第三分配器上的流路仍然是均等设置的独立X形状或H 形状。未提供如图1的装配图图示。其余实施如实施例1。

Claims

1.动态轴向压缩柱流体分配装置，包括设置于活塞端部密封件座内的第一分配器，以及第一分配器上沿流动相入口向四周呈H树形展开的流路，还包括滤板，其特征在于：在第一分配器与滤板之间至少设有一组过渡板、第二分配器，所述第一分配器上的每条流路未端以及第二分配器上的每一条流路入口分别与过渡板上的分配孔相通，第二分配器上的每一条流路未端分别与滤板相通。

2.如权利要求1所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：所述分配孔均等设置于过渡板上，每个分配孔到第一分配器中心流路的距离和容积都分别相等。

3.如权利要求1或2所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：过渡板的材质为聚四氟乙烯。

4.如权利要求1或2所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：第二分配器上的流路为X形状或H形状，其均等设置于第二分配器上。

5.如权利要求4所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：过渡板上的每个分配孔连通于第二分配器上的X形状或H形状流路的中心位置。

6.如权利要求1所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：第二分配器为不锈钢材质。

7.如权利要求1所述的动态轴向压缩柱流体分配装置，其特征在于：过渡板、第二分配器通过销连接于第一分配器与滤板之间。