CN114272645A - 一种色谱分离系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种色谱分离系统，所述系统包括：用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N‑M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；所述N个柱体之间还通过切换管路连接。本发明的实施例实现了在对色谱分离的同时，对包裹着树脂的原料的树脂反洗处理，保证了车间在对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时的正常生产，避免了经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及色谱分离技术领域，特别是指一种色谱分离系统。
背景技术
淀粉糖行业和发酵行业等行业生产中有部分产品用到色谱分离系统，例如，果糖生产线利用四柱运行模式的色谱分离系统分离果糖和葡萄糖；结晶糖生产线利用六柱运行模式的色谱分离系统分离单糖和多糖。
在进行色谱分离的生产运行过程中，由于原料内部含有可溶性蛋白等杂质，若不进行处理，导致杂质包裹住树脂，使得树脂分离效果差，提取液中被提取到的物质含量会降低，导致收率低，水料比高，车间蒸汽消耗高，造成经济损失，现有技术中，面对这种情况，通常是通过将色谱分离系统停机，进行体外反洗树脂。但色谱停机导致车间停机，车间停机没有产能，会影响生产。
发明内容
本发明提供了一种色谱分离系统。实现了对包裹着树脂的原料的树脂反洗处理，保证了车间在对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时的正常生产，避免了经济损失。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供以下方案：
一种色谱分离系统，包括：
用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；
所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；
所述N个柱体之间还通过切换管路连接。
可选的，相邻两个柱体之间的连通管路上连接有一循环泵。
可选的，相邻两个柱体之间的切换管路上连接有一切换阀门，所述切换管路的一端与第一连通管路上的第一循环泵连接，所述切换管路的另一端与第二连通管路上的第二循环泵连接，所述第一连通管路和所述第二连通管路是相邻的两个连通管路。
可选的，所述相邻两个柱体之间的连通管路上还连接有至少两个检修阀门；
所述循环泵和所述柱体之间的连接管路上还设置有检修排污口。
可选的，所述M个柱体分别与一用于对M个柱体中的包裹着树脂的原料进行反洗处理的树脂反洗装置连接。
可选的，所述树脂反洗装置包括：
树脂反洗罐；
设置在所述树脂反洗罐和柱体之间的树脂输出泵。
可选的，所述树脂反洗罐包括：
树脂反洗罐本体；
设置在所述树脂反洗罐本体上的进料口、进水进气口、出料口以及排污口；
设置在所述树脂反洗罐本体内部，一端与所述排污口管路连通的排污漏斗。
可选的，所述进水进气口与进水进气管路连通；
所述进水进气管路依次与进水管路、进气管路以及排污管路连通；所述进水进气管路与所述进水管路、进气管路以及排污管路之间分别设有一开关阀门；
所述进水管路和所述进气管路之间的进水进气管路上还设有一控制阀门。
可选的，所述M个柱体依次包括第k个柱体、第(k+1)个柱体、…第(k+M-1)个柱体；其中，k＜N；
所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理，包括：
打开第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的切换管路上的切换阀门；
关闭第k个柱体的进口处的检修阀门以及第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的循环泵的出口阀门；
对所述M个柱体中包裹着树脂的原料进行反洗树脂处理。
可选的，对M个柱体中包裹着树脂的原料进行树脂反洗处理，包括：
将M个柱体中包裹着树脂的原料通过所述进料口输送至所述树脂反洗罐本体内部；
通过进水进气管路向所述树脂反洗罐本体进水和/或进气；
利用设置于所述树脂反洗罐本体内部的排污漏斗，将所述树脂反洗罐本体中包裹着树脂的原料的杂质滤出；滤出的所述杂质通过与所述排污漏斗管路连通的排污口排出；
通过树脂输出泵，将反洗后的原料从所述树脂反洗罐本体上的所述出料口输送至M个柱体中。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；所述N个柱体之间还通过切换管路连接。解决了对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时，需将车间停机的所导致的影响生产的问题，实现了对包裹着树脂的原料的树脂反洗处理，保证了车间在对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时的正常生产，避免了经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例的6个柱体的结构示意图；
图2为本发明实施例的树脂反洗装置的结构示意图；
图3为本发明实施例的树脂反洗处理的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明提供一种色谱分离系统，包括：
用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；
所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；
所述N个柱体之间还通过切换管路连接。
该实施例中，色谱分离系统包括N个柱体，这里的N个柱体可以同时用于色谱分离，当N个柱体中，有M个柱体用于树脂反洗处理时，由剩余N-M个柱体进行色谱分离，N、M均为正整数，N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接，其中第N个连通管路的一端连接在第N-1个柱体的出口处，另一端连接在第N个柱体的入口处；同时，N个柱体之间还通过切换管路连接，具体地，第N个切换管路的一端与第N个连通管路连接，另一端与第N-1个连通管路连接；通过上述的结构，可以解决对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时，需将车间停机的所导致的影响生产的问题，实现了对包裹着树脂的原料的树脂反洗处理，保证了车间在对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时的正常生产，避免了经济损失；
具体的实现实施例中，当进行结晶糖生产的单糖和多糖的色谱分离时，M的数量优选的为6个；当进行果糖生产的果糖和葡萄糖的色谱分离时，M的数量优选的为4个。
本发明一可选的实施例中，相邻两个柱体之间的连通管路上连接有一循环泵。
如图1所示，本实施例中，在相邻两个柱体之间的连接管路上设置有一循环泵，该循环泵包括循环泵本体、循环泵的出口阀门以及循环泵的进口阀门，该循环泵的一端与第N个切换管路连接，另一端与第N个柱体的出口处连接；该循环泵用于将N个柱体的原料进行循环输送至每个柱体的相邻柱体中，实现色谱分离。
本发明一可选的实施例中，相邻两个柱体之间的切换管路上连接有一切换阀门，所述切换管路的一端与第一连通管路上的第一循环泵连接，所述切换管路的另一端与第二连通管路上的第二循环泵连接，所述第一连通管路和所述第二连通管路是相邻的两个连通管路。
本实施例中，N个柱体对应的存在N个切换管路，N个柱体对应的存在N个循环泵，第n个柱体的出口处与第n个循环泵连接，第n个柱体的第n个切换管路的一端与第n个连通管路上的第n个循环泵连接，另一端与第n-1个连通管路上的第n-1个循环泵连接，其中，n和N为正整数，0＜n≤N。
本发明一可选的实施例中，所述相邻两个柱体之间的连通管路上还连接有至少两个检修阀门；
所述循环泵和所述柱体之间的连接管路上还设置有检修排污口。
如图2所示，该实施例中，相邻两个柱体之间的第n个连通管路上的第n个循环泵两端优选的各设有至少一个检修阀门，当柱体需要进行维修处理时，调节该检修阀门用于操作人员对其进行维修；第n个循环泵靠近第n个柱体的一端的连通管路上，还设置有检修排污口，该检修排污口与检修排污管路连通，检修排污管路上设有检修排污阀门，当柱体需要将污水排出色谱分离系统时，打开检修排污阀门，可实现污水的排出；
需要说明的是，该检修排污管路还可以用于进行反洗处理时，通过柱体的出料口输送待反洗处理的原料时，可通过该检修排污管路同时向柱体的进料口输入水，以避免树脂堵塞管路。
本发明一可选的实施例中，所述M个柱体分别与一用于对M个柱体中的包裹着树脂的原料进行反洗处理的树脂反洗装置连接。
如图1所示，本实施例中，当M个柱体需要进行树脂反洗处理和/或维修时，其中M个柱体依次为第k个柱体、第(k+1)个柱体、…第(k+M-1)个柱体顺序连接，打开M个柱体中第k个柱体的切换管路上的切换阀门，关闭第(k+M-1)个柱体的进口处的一检修阀门，关闭第k个柱体出口处的连接管路上的循环泵的出口阀门，打开与M个柱体连接的树脂反洗装置，即可对M个柱体中包裹着树脂的原料进行反洗处理，当然也可以通过对检修阀门的调整，进一步实现对M个柱体的维修；
具体地，所述树脂反洗装置包括：
树脂反洗罐；
设置在所述树脂反洗罐和柱体之间的树脂输出泵。
其中，所述树脂反洗罐包括：
树脂反洗罐本体；
设置在所述树脂反洗罐本体上的进料口、进水进气口、出料口以及排污口；
设置在所述树脂反洗罐本体内部，一端与所述排污口管路连通的排污漏斗。
如图2所示，本实施例中，树脂反洗罐本体的进料口与M个柱体的出料口连接，树脂反洗罐本体的出料口与M个柱体的进料口连接，当柱体中的包裹着树脂的原料需进行反洗处理时，可通过柱体的出料口将柱体中的原料输送至树脂反洗罐本体的内部；在树脂反洗罐本体的内部设有排污漏斗，当树脂反洗罐本体中的水位高于排污漏斗的水位时，树脂反洗罐本体中的水会通过排污漏斗经排污口管路排出；
如图2所示，需要说明的是，在树脂反洗罐本体TK01的出料口处优选的还设置有一阀门，即图2中V0121阀门，该阀门可控制出料量的大小，同时优选的通过至少两个阀门的并联管路和V0121阀门并联连接，在至少两个阀门中还包括一外接管路，该外接管路可用于向并联管路输入水，所述至少两个阀门中，靠近树脂反洗罐本体TK01的阀门用于调节树脂反洗罐本体TK01内部的树脂浓度，远离树脂反洗罐本体TK01的阀门用于调节出料口的管路中树脂浓度，具体地，当树脂反洗罐本体TK01内部的树脂浓度较高，可关闭V0123阀门和V0121阀门，打开V0122阀门，向并联管路中输入水，水会顺着并联管路至树脂反洗罐本体TK01内部，实现对树脂反洗罐本体TK01的树脂浓度的调节；当出料口的管路中树脂浓度较高，可打开V0123阀门和V0121阀门，关闭V0122阀门，向并联管路中输入水，水会顺着出料口的管路实现对树脂浓度进行调节。
树脂反洗罐本体上还设有进水进气口，进一步的，本发明一可选的实施例中，所述进水进气口与进水进气管路连通；
所述进水进气管路依次与进水管路、进气管路以及排污管路连通；所述进水进气管路与所述进水管路、进气管路以及排污管路之间分别设有一开关阀门；
所述进水管路和所述进气管路之间的进水进气管路上还设有一控制阀门。
本实施例中，进水进气口与设置在树脂反洗罐外部的进水进气管道连通，与进水进气管道连通的进水管路的一端为进水口，另一端与进水进气管路连通，靠近进水进气管路的一侧还设置有一阀门，用于控制进水的启停和进水量的大小；与进水进气管路连通的进气管路的一端为进气口，另一端与进水进气管路连通，靠近进水进气管路的一侧还设置有一阀门，用于控制进气的启停和进水量的大小；与进水进气管路连通的排污管路的一端与排污池连通，另一端与进水进气管路连通，靠近进水进气管路的一侧还设置有一阀门，用于控制排污的启停和进水量的大小；
进水管路和进气管路之间的进水进气管路上还设有一控制阀门，该控制阀门可以控制进水和排污的启停。
本发明一可选的实施例中，所述M个柱体依次包括第k个柱体、第(k+1)个柱体、…第(k+M-1)个柱体；其中，k＜N；
如图3所示，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理，包括：
步骤31，打开第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的切换管路上的切换阀门；
步骤32，关闭第k个柱体的进口处的检修阀门以及第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的循环泵的出口阀门；
步骤33，对所述M个柱体中包裹着树脂的原料进行反洗树脂处理。
本实施例中，当对M个柱体中的原料进行树脂反洗处理时，打开第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的切换管路上的切换阀门，并关闭第k个柱体的进口处的检修阀门以及第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的循环泵的出口阀门，以使得第(k-1)个柱体原本通过连通管路输入至第k个柱体的原料，不再通过第k个柱体、第(k+1)个柱体、…第(k+M-1)个柱体，直至输入直第(k+M)个柱体中；由M个柱体对包裹着树脂的原料进行反洗树脂处理；
本发明一可选的实施例中，步骤33包括：
步骤331，将M个柱体中包裹着树脂的原料通过所述进料口输送至所述树脂反洗罐本体内部；
步骤332，通过进水进气管路向所述树脂反洗罐本体进水和/或进气；
步骤333，利用设置于所述树脂反洗罐本体内部的排污漏斗，将所述树脂反洗罐本体中包裹着树脂的原料的杂质滤出；滤出的所述杂质通过与所述排污漏斗管路连通的排污口排出；
步骤334，通过树脂输出泵，将反洗后的原料从所述树脂反洗罐本体上的所述出料口输送至M个柱体中。
本实施例中，将M个柱体中待进行反洗处理的原料通过树脂反洗罐本体的进料口送入树脂反洗罐本体的内部，进水进气管路向树脂反洗罐本体进水和/或进气，当进水量过多时，可通过与进水进气管路连通的排污管路将污水排出至污水池，在树脂反洗罐本体内，包裹着树脂的原料中的杂质会浮在水的上层，当水溢出树脂反洗罐本体时，杂质会随着水通过树脂反洗罐内部的排污漏斗排出树脂反洗罐内部，当反洗处理完成后，原料会从出料口返回至M个柱体中。
如图1和图2所示，又一个实施实例中，图1中标粗的管道为切换管路，未标粗的管道为连接管路，色谱分离系统包括依次连接的6个柱体，当对T01柱体进行树脂反洗处理时，打开A06切换阀门，并关闭T01柱体对应的01泵的出口阀门和T01柱体的进口处的检修阀门，原本在6个柱体中循环进行色谱分离的原料，T06柱体中输出的原料不再进入T01柱体，而是经过A06切换阀门进入T02柱体中，在T01柱体上，连接有树脂反洗装置，待进行反洗处理的原料，打开设置在T01柱体的进料口处的V2019阀门，从T01柱体的进料口通过管路送入树脂反洗罐本体TK01中，打开设置进气管路上的V0127阀门和进水管路上的V0125阀门，树脂反洗罐本体TK01的进水进气口会将压缩空气和脱盐水按照预设比例输送至树脂反洗罐本体TK01内部，经过树脂反洗罐本体TK01内部处理，当水位达到排污漏斗所在的水位时，漂浮在水中的杂质会通过排污漏斗排出树脂反洗罐本体TK01，完成反洗处理后，打开V0121阀门和T01柱体进料口处的V2018阀门，原料从树脂反洗罐本体TK01的出料口排出至T01柱体中；需要说明的是，当树脂反洗罐本体TK01的进水进气管路上需要进行排污处理时，优选的可关闭进水进气管路上的V0126阀门，打开进水管路上的V0125阀门和排污管路上的V0124阀门，向进水管路输送脱盐水，进水进气管路上的污水会随着脱盐水从排污管路排出，排污管路优选的与排污池连通。
如图1和图2所示，再一个实现实例中，当T01柱体需要进行维修时，由操作人员打开A06切换阀门，并关闭T01柱体对应的01泵的出口阀门和T01柱体的进口处的检修阀门，该检修阀门即为图2所示的V2114阀门，即可对T01柱体进行维修；进一步的，若对01泵进行维修时，还可以关闭01泵和T01柱体之间的另一检修阀门，该检修阀门即为图2所示的V2011阀门，通过排污检修管路将01泵内的污水排出，即可进行对01泵的检修；
需要说明的是，当T01柱体的进料口处需要进行排污处理时，可将检修排污管路上的V2012阀门打开，以便于污水从检修排污管路排出系统。
本发明的实施例中通过用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；所述N个柱体之间还通过切换管路连接；实现了对包裹着树脂的原料的树脂反洗处理，保证了车间在对色谱分离的柱体进行维修和/或体外反洗树脂时的正常生产，避免了经济损失。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种色谱分离系统，其特征在于，包括：
用于色谱分离的N个柱体，所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理；N、M均为正整数；
所述N个柱体之间依次通过一连通管路顺序连接；
所述N个柱体之间还通过切换管路连接。
2.根据权利要求1所述的色谱分离系统，其特征在于，相邻两个柱体之间的连通管路上连接有一循环泵。
3.根据权利要求2所述的色谱分离系统，其特征在于，相邻两个柱体之间的切换管路上连接有一切换阀门，所述切换管路的一端与第一连通管路上的第一循环泵连接，所述切换管路的另一端与第二连通管路上的第二循环泵连接，所述第一连通管路和所述第二连通管路是相邻的两个连通管路。
4.根据权利要求2所述的色谱分离系统，其特征在于，所述相邻两个柱体之间的连通管路上还连接有至少两个检修阀门；
所述循环泵和所述柱体之间的连接管路上还设置有检修排污口。
5.根据权利要求1所述的色谱分离系统，其特征在于，所述M个柱体分别与一用于对M个柱体中的包裹着树脂的原料进行反洗处理的树脂反洗装置连接。
6.根据权利要求4所述的色谱分离系统，其特征在于，所述树脂反洗装置包括：
树脂反洗罐；
设置在所述树脂反洗罐和柱体之间的树脂输出泵。
7.根据权利要求6所述的色谱分离系统，其特征在于，所述树脂反洗罐包括：
树脂反洗罐本体；
设置在所述树脂反洗罐本体上的进料口、进水进气口、出料口以及排污口；
设置在所述树脂反洗罐本体内部，一端与所述排污口管路连通的排污漏斗。
8.根据权利要求7所述的色谱分离系统，其特征在于，
所述进水进气口与进水进气管路连通；
所述进水进气管路依次与进水管路、进气管路以及排污管路连通；所述进水进气管路与所述进水管路、进气管路以及排污管路之间分别设有一开关阀门；
所述进水管路和所述进气管路之间的进水进气管路上还设有一控制阀门。
9.根据权利要求4所述的色谱分离系统，其特征在于，所述M个柱体依次包括第k个柱体、第(k+1)个柱体、…第(k+M-1)个柱体；其中，k＜N；
所述N个柱体中的N-M个柱体用于色谱分离时，所述M个柱体用于树脂反洗处理，包括：
打开第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的切换管路上的切换阀门；
关闭第k个柱体的进口处的检修阀门以及第k个柱体和第(k-1)个柱体之间的循环泵的出口阀门；
对所述M个柱体中包裹着树脂的原料进行反洗树脂处理。
10.根据权利要求7所述的色谱分离系统，其特征在于，对M个柱体中包裹着树脂的原料进行树脂反洗处理，包括：
将M个柱体中包裹着树脂的原料通过所述进料口输送至所述树脂反洗罐本体内部；
通过进水进气管路向所述树脂反洗罐本体进水和/或进气；
利用设置于所述树脂反洗罐本体内部的排污漏斗，将所述树脂反洗罐本体中包裹着树脂的原料的杂质滤出；滤出的所述杂质通过与所述排污漏斗管路连通的排污口排出；
通过树脂输出泵，将反洗后的原料从所述树脂反洗罐本体上的所述出料口输送至M个柱体中。
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