CN103301654A - 基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置，各动态柱(1)通过进料管(2)和出料管(4)串联或并联在一起，各动态柱(1)的进料管(2)上通过进料阀(3)与其它动态柱连接，各动态柱出料管(4)上通过出料阀(5)与其它动态柱连接，在各动态柱内的出料处内置信号采集器(7)，各信号采集器(7)通过信号线(8)连接到计算机(6)，进料阀(3)和出料阀(5)通过信号线(8)连接到计算机(6)整体构成管理系统。本发明通过信号采集器采集样品浓度信号与计算机储资料对比后进行阀门切换，完成进样和产品收集，实现动柱的模拟移动，达到连续性大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及色谱分离装置，具体涉及基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置。
背景技术
1946年，美国通用石油公司(UOP)开发了逆流连续循环移动床装置(TMB)，用于分离小分子量碳氢化合物，它是一种基于固定相12-60目的活性碳对体系内各组分的吸附能力强弱差异而进行的分离过程，在分离过程中，固定相由于重力作用，自上而下地移动，依次通过冷却区、吸附区、精馏区和解吸区，到达底部后，解吸完全的活性碳由气体提升到顶部回用，流动相水蒸气则由下而上移动，该方法在60年代得到了商业应用，由于该系统固定相流速较难控制和容易磨损，特别是极难应用于液相色谱，因此没有得到进一步的发展。
70年代初期，UOP开发了一种基于模拟移动床(SMB)原理的色谱技术，它被用于分离各种石油馏出物，该分离过程与TMB过程极为相似，但吸附剂颗粒装填后不再移动，由原料进出口和产品液流进出口不断切换的方法，形成吸附剂颗料和液流相对逆流运动来模拟固定相的移动。
美国UOP公司70年代初的SMB色谱的商业化，使工业制备工艺取得了长足的发展，但应用于制药及精细化学品的制备分离却一直发展缓慢，主要是由于缺少实时监控和调控，不能连续规模化生产，分离提纯效果差。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置，采用动态轴向压缩色谱柱作为填充床，有效地减少模拟移动床色谱装置的死体积，并可使模拟移动床色谱装置内的填充柱达到高度的一致，有效地提高分离效率，同时对动态轴向压缩柱进行监控和调控，高效智能地实现连续性规模化生产，提高分离效果。
本发明的技术解决方案是:该模拟移动床色谱装置主要由动态轴向压缩柱、信号采集器、计算机组成，多相动态轴向压缩柱通过进料管和出料管串联或并联在一起，在动态轴向压缩柱的进料管上通过进料阀与各动态轴向压缩柱连接，在动态轴向压缩柱出料管上通过出料阀与各动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱内的出料处内置信号采集器，各信号采集器通过信号线连接到计算机，进料阀和出料阀通过信号线连接到计算机整体构成调控装置。
本发明通过信号采集器采集各动态轴向压缩柱内样品浓度信息，样品浓度信息与计算机存储资料对比分析后对阀门进行切换，完成进料和产品收集，实现动态轴向压缩柱的模拟移动，通过对色谱柱实时监控和调控达到连续规模化生产，提高分离效果。
该调控装置是一个二线制的管理系统。模拟移动床装置中所有控制单元器件由一对信号线(UTP5)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为信号在总线上广播，所有的输出单元接收控制信号并作出判断，控制相应回路输出。管理系统是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可移走。所有的系统参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失，这保证了模拟移动床装置稳定可靠地运行。一旦计算机接入管理系统中，则可实现对模拟移动床色谱装置内的色谱柱实时监控和调控。
本发明的模拟移动床色谱装置，具有分离能力强，设备结构小，投资成本低，实现自动控制，特别有利于分离热敏性及难以分离的物系，在制备色谱技术中最适用于进行连续性大规模工业化生产，其应用范围遍及石油、精细化工、生物发酵、医药、食品等很多生产领域，尤其在同系化合物、中草药、手性异构体药物、糖类、有机酸和氨基酸等混合物的分离中显示出其独特性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的动态轴向压缩柱示意图。
图中：1.动态轴向压缩柱，2.进料管，3.料管，4.出料管，5.出料阀，6.计算机，7.信号采集器，8.信号线。
具体实施方式
如图1、2所示，该模拟移动床色谱装置主要由动态轴向压缩柱1、计算机6、信号采集器7组成，多台动态轴向压缩柱1通过进料管2和出料管4串联或并联在一起，在各动态轴向压缩柱1的进料管2上通过进料阀3与其它动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱出料管4上通过出料阀5与其它动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱内的出料处内置信号采集器7，各信号采集器7通过信号线8连接到计算机6，各进料阀3和出料阀5通过信号线8连接到计算机6整体构成调控装置。
该调控装置是一个二线制的管理系统。模拟移动床装置中所有的压力控制单元器件，由一对信号线(UTP5)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收控制信号并作出判断，控制相应回路输出。管理系统是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可移走。所有的系统参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失，这保证了模拟移动床设备稳定可靠地运行。一旦电脑接入管理系统中，则可实现对模拟移动床色谱装置内的色谱柱实时监控和调控。
本发明通过信号采集器采集各动态轴向压缩柱内样品浓度信息，样品浓度信息与计算机存储资料对比分析后对阀门进行切换，完成进料和产品收集，实现动态轴向压缩柱的模拟移动，通过对色谱柱实时监控和调控达到连续规模化生产，提高分离效果。
Claims (1)
1.基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置，多台动态轴向压缩柱通过进料管(2)和出料管(4)串联或并联在一起构成模拟移动床色谱装置，在各动态轴向压缩柱(1)的进料管(2)上通过进料阀(3)与其它动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱出料管(4)上通过出料阀(5)与其它动态轴向压缩柱连接，其特征在于:在各动态轴向压缩柱内的出料处内置信号采集器(7)，各信号采集器(7)通过信号线(8)连接到计算机(6)，各进料阀（3）和出料阀(5)通过信号线(8)连接到计算机(6)整体构成调控装置。
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| CN201210066479XA CN103301654A (zh) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | 基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11022586B2 (en) | 2014-01-21 | 2021-06-01 | National Nuclear Laboratory Limited | Multi-column separation apparatus and method |
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| CN2484564Y (zh) * | 2001-06-06 | 2002-04-03 | 浙江大学 | 开环结构的模拟移动床色谱装置 |
| CN1879928A (zh) * | 2006-05-15 | 2006-12-20 | 江苏汉邦科技有限公司 | 基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置 |
| CN201223741Y (zh) * | 2008-07-07 | 2009-04-22 | 江苏汉邦科技有限公司 | 一种小型模拟移动床色谱装置 |
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2012
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