CN202315413U

CN202315413U - 多级循环模拟移动床

Info

Publication number: CN202315413U
Application number: CN2011204588809U
Authority: CN
Inventors: 王兆光; 蔡复礼; 李彦军; 张祁良
Original assignee: SHANGHAI ZHAOGUANG CHROMATOGRAPHIC SEPARATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shanghai Zhao Guang Biological Engineering Design Research Institute Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-18

Abstract

本实用新型为一种多级循环模拟移动床。它包括进料管路、进洗脱剂管路、出A组份管路、出B组份管路、由色谱柱串联而成的循环回路，所述色谱柱的数量为4个，在所述循环回路上的各个色谱柱之间分别设有依次串联的一自控变频循环泵和一自控循环控制开关阀。本实用新型的优点是：色谱柱数量少，仅有4个色谱柱，结构简单；每个色谱柱配备一台自控变频循环泵，每台自控变频循环泵只需克服自身色谱柱的运行压差，因此，色谱系统整体运行压力较低，色谱柱耐压等级降低，制造成本降低，色谱柱可以向大直径方向发展；预设流量控制子步之间的切换，不会造成床层混乱，设备运行稳定可靠；控制系统自动化程度高，操作简单。

Description

多级循环模拟移动床

技术领域

本实用新型涉及一种色谱分离系统，特别是公开一种多级循环模拟移动床。

背景技术

旧式模拟移动床，一类是由多个色谱柱，相互串联，形成较长的模拟色谱带，通过在不同位置上的连续进出料来达到不同组份分离的目的，其特征是色谱柱数量多，连续进出料。另一类是由6—12根色谱柱串联相接，用一台循环泵形成首尾相接的闭合系统，设定色谱柱上开关阀开关顺序来实现不同组分的分离，其特征是单台循环泵，间断进出料，系统压力高，设备耐压等级高。旧模拟移动床的共同不足之处是：1、结构复杂，色谱柱的数量都在4个以上。2、一个循环泵推动多个色谱柱，系统整体压力高，色谱柱的耐压等级高，设备制造成本大，难以制造大型色谱柱。3、一个循环泵推动多个色谱柱，色谱柱之间运行压差及运行条件有差异，对分离效果有一定的影响，分离精度不高。4、预设子步时间控制子步切换，当系统出现影响流量的故障无法达到要求的流量时，子步之间仍按预设时间进行切换，这样会导致床层混乱，严重影响设备的运行稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、色谱系统整体压力较低、运行稳定、自动化程度高、容易操作的多级循环模拟移动床。

本实用新型是这样实现的：一种多级循环模拟移动床，包括进料管路、进洗脱剂管路、出A组份管路、出B组份管路、由色谱柱串联而成的循环回路，其特征在于：所述色谱柱的数量为4个，在所述循环回路上的各个色谱柱之间分别设有依次串联的一自控变频循环泵和一自控循环控制开关阀。

所述各个色谱柱分别通过一进料自控开关阀与进料管路相连，所述色谱柱分别通过一洗脱剂自控开关阀与进洗脱剂管路相连；所述各个自控变频循环泵还分别通过一A组份出料开关阀与出A组份管路相连，所述各个自控变频循环泵还分别通过一B组份出料开关阀与出B组份管路相连。

所述循环回路上还串联有一用于控制循环量的自控累积流量计。

所述出A组份管路上设有A组分自控流量计，所述出B组份管路上设有B组分自控流量计。

本实用新型的有益效果是：仅有4根色谱柱相互串联并首尾相接组成，每根色谱柱都配有自控变频循环泵，进出料均为间歇式，本实用新型有如下优点：1、色谱柱数量少，仅有4个色谱柱，结构简单。2、每个色谱柱配备一台自控变频循环泵，每台循环泵只需克服自身色谱柱的运行压差，因此，色谱系统整体运行压力较低，色谱柱耐压等级降低，制造成本降低，色谱柱可以向大直径方向发展。3、通过预设子步流量控制子步切换，达不到该步流量拒绝向下一子步切换，因此，不会造成床层混乱，设备运行稳定可靠。4、控制系统自动化程度高，操作画面简洁易懂。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：11、进料管路；12、进洗脱剂管路；13、出A组份管路；14、出B组份管路；15、自控累积流量计；16、A组分自控流量计；17、B组分自控流量计；31、进料自控开关阀I；32、进料自控开关阀II；33、进料自控开关阀III；34、进料自控开关阀IV；41、洗脱剂自控开关阀I；42、洗脱剂自控开关阀II；43、洗脱剂自控开关阀III；44、洗脱剂自控开关阀IV；51、色谱柱I；52、色谱柱II；53、色谱柱III；54、色谱柱IV；61、自控变频循环泵I；62、自控变频循环泵II；63、自控变频循环泵III；64、自控变频循环泵IV；71、自控循环控制开关阀I；72、自控循环控制开关阀II；73、自控循环控制开关阀III；74、自控循环控制开关阀IV；81、A组份出料开关阀I；82、A组份出料开关阀II；83、A组份出料开关阀III；84、A组份出料开关阀IV；91、B组份出料开关阀I；92、B组份出料开关阀II；93、B组份出料开关阀III；94、B组份出料开关阀IV。

具体实施方式

下面就具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。

根据图1，本实用新型组成如下：进料管路11，进洗脱剂管路12，出A组份管路13，出B组份管路14，自控累积流量计15，与出A组份管路13相连的A组分自控流量计16，与出B组份管路14相连的B组分自控流量计17；

4个进料自控开关阀：进料自控开关阀I 31、进料自控开关阀II 32、进料自控开关阀III 33、进料自控开关阀IV34；

4个洗脱剂自控开关阀：洗脱剂自控开关阀I 41、洗脱剂自控开关阀II 42、洗脱剂自控开关阀III 43、洗脱剂自控开关阀IV 44；

4个色谱柱：色谱柱I 51、色谱柱II 52、色谱柱III 53、色谱柱IV 54；

4个自控变频循环泵：自控变频循环泵I 61、自控变频循环泵II 62、自控变频循环泵III 63、自控变频循环泵IV 64；

4个自控循环控制开关阀：自控循环控制开关阀I 71、自控循环控制开关阀II 72、自控循环控制开关阀III 73、自控循环控制开关阀IV 74；

4个A组份出料开关阀：A组份出料开关阀I 81、A组份出料开关阀II 82、A组份出料开关阀III 83、A组份出料开关阀IV 84；

4个B组份出料开关阀：B组份出料开关阀I 91、B组份出料开关阀II 92、B组份出料开关阀III 93、B组份出料开关阀IV 94。

所述色谱柱I 51、自控变频循环泵I 61、自控循环控制开关阀I 71、色谱柱II 52、自控变频循环泵II 62、自控循环控制开关阀II 72、色谱柱III 53、自控变频循环泵III 63、自控循环控制开关阀III 73、色谱柱IV 54、自控变频循环泵IV 64、自控循环控制开关阀IV 74依次按顺序串联，且所述自控循环控制开关阀IV 74与色谱柱I 51相连，形成循环回路。在所述循环回路的任意位置上还设有自控累积流量计15，所述自控累积流量计15的最佳设置位置为：设于自控变频循环泵II 62与自控循环控制开关阀II 72之间，用于显示和控制整个循环回路的循环量。

所述色谱柱I 51通过进料自控开关阀I 31与进料管路11相连，色谱柱I 51通过洗脱剂自控开关阀I 41与进洗脱剂管路12相连；所述自控变频循环泵I 61通过A组份出料开关阀I 81与所述A组分自控流量计16相连，所述自控变频循环泵I 61还通过B组份出料开关阀I 91与所述B组分自控流量计17相连。

所述色谱柱II 52通过进料自控开关阀II 32与进料管路11相连，色谱柱II 52通过洗脱剂自控开关阀II 42与进洗脱剂管路12相连；所述自控变频循环泵II 62通过A组份出料开关阀II 82与所述A组分自控流量计16相连，所述自控变频循环泵II 62还通过B组份出料开关阀II 92与所述B组分自控流量计17相连。

所述色谱柱III 53通过进料自控开关阀III 33与进料管路11相连，色谱柱III 53通过洗脱剂自控开关阀III 43与进洗脱剂管路12相连；所述自控变频循环泵III 63通过A组份出料开关阀III 83与所述A组分自控流量计16相连，所述自控变频循环泵III 63还通过B组份出料开关阀III 93与所述B组分自控流量计17相连。

所述色谱柱IV 54通过进料自控开关阀VI 34与进料管路11相连，色谱柱IV 54通过洗脱剂自控开关阀IV 44与进洗脱剂管路12相连；所述自控变频循环泵IV 64通过A组份出料开关阀IV 84与所述A组分自控流量计16相连，所述自控变频循环泵IV 64还通过B组份出料开关阀IV 94与所述B组分自控流量计17相连。

本实用新型工作流程如下：

整个分离过程分为大周期和小周期，每个大周期由四个小周期组成，每个小周期由四个子步组成：

（1）、第一个小周期。

第一子步：大循环，4个色谱柱串联并首尾相接，自控累积流量计15通过控制4个自控变频循环泵的频率，来控制循环速率，当循环流量达到预设值时，切换到第二子步。本子步自控变频循环泵I 61、自控变频循环泵II 62、自控变频循环泵III 63、自控变频循环泵IV 64、自控循环控制开关阀I 71、自控循环控制开关阀II 72、自控循环控制开关阀III 73、自控循环控制开关阀IV 74打开，其余阀门关闭。

第二子步：小循环，色谱柱I 51、色谱柱II 52、色谱柱III 53相互串联，色谱柱I 51进洗脱剂，色谱柱III 53出B组份，进洗脱剂量及B组份的流出量及流出速率由B组分自控流量计17控制。本子步自控变频循环泵I 61、自控变频循环泵II 62、自控变频循环泵III 63、洗脱剂自控开关阀I 41、自控循环控制开关阀I 71、自控循环控制开关阀II 72、B组份出料开关阀III 93打开，其余阀门及循环泵关闭。

第三子步：双进双出，色谱柱I 51进洗脱剂出A组份，色谱柱III 53进料出B组份，进洗脱剂出A组份的量由A组分自控流量计16控制，进料出B组份的量由B组分自控流量计17控制。本子步洗脱剂自控开关阀I 41、自控变频循环泵I 61、A组份出料开关阀I 81、进料自控开关阀III 33、自控变频循环泵III 63、B组份出料开关阀III 93打开，其余阀门及泵关闭。

第四子步：等待，等A组份及B组份的流量都达预设值后，进入第二个小周期。

（2）、第二个小周期。

第二子步：小循环，色谱柱II 52、色谱柱III 53、色谱柱IV 54相互串联，色谱柱II 52进洗脱剂，色谱柱IV 54出B组份，进洗脱剂量及B组份的流出量及流出速率由B组分自控流量计17控制。本子步自控变频循环泵II 62、自控变频循环泵III 63、自控变频循环泵IV 64、洗脱剂自控开关阀II 42、自控循环控制开关阀II 72、自控循环控制开关阀III 73、B组份出料开关阀IV 94打开，其余阀门及循环泵关闭。

第三子步：双进双出，色谱柱II 52进洗脱剂出A组份，色谱柱IV 54进料出B组份，进洗脱剂出A组份的量由A组分自控流量计16控制，进料出B组份的量由B组分自控流量计17控制。本子步洗脱剂自控开关阀II 42、自控变频循环泵II 62、A组份出料开关阀II 82、进料自控开关阀IV34、自控变频循环泵IV 64、B组份出料开关阀IV 94打开，其余阀门及泵关闭。

第四子步：等待，等A组份及B组份的流量都达预设值后，系统进入第三个小周期。

（3）、第三个小周期：

第二子步：小循环，色谱柱III 53、色谱柱IV 54、色谱柱I 51相互串联，色谱柱III 53进洗脱剂，色谱柱I 51出B组份，进洗脱剂量及B组份的流出量及流出速率由B组分自控流量计17控制。本子步自控变频循环泵III 63 、自控变频循环泵IV 64、自控变频循环泵I 61、洗脱剂自控开关阀III 43、自控循环控制开关阀III 73、自控循环控制开关阀IV 74、B组份出料开关阀I 91打开，其余阀门及循环泵关闭。

第三子步：双进双出，色谱柱III 53进洗脱剂出A组份，色谱柱I 51进料出B组份，进洗脱剂出A组份的量由A组分自控流量计16控制，进料出B组份的量由B组分自控流量计17控制。本子步洗脱剂自控开关阀III 43、自控变频循环泵III 63、A组份出料开关阀III 83、进料自控开关阀I 31、自控变频循环泵I 61、B组份出料开关阀I 91打开，其余阀门及泵关闭。

第四步：等待，等A组份及B组份的流量都达预设值后，系统进入第四个小周期。

（4）、第四个小周期：

第一子步：大循环，4个色谱柱串联并首尾相接，自控累积流量计15通过4个自控变频循环泵的频率，来控制循环速率，当循环流量达到预设值时，切换到第二子步。本子步自控变频循环泵I 61、自控变频循环泵II 62、自控变频循环泵III 63、自控变频循环泵IV 64、自控循环控制开关阀I 71、自控循环控制开关阀II 72、自控循环控制开关阀III 73、自控循环控制开关阀IV 74打开，其余阀门关闭。

第二子步：小循环，色谱柱IV 54、色谱柱I 51、色谱柱II 52相互串联，色谱柱IV 54进洗脱剂，色谱柱II 52出B组份，进洗脱剂量及B组份的流出量及流出速率由B组分自控流量计17控制。本子步自控变频循环泵IV 64 、自控变频循环泵I 61、自控变频循环泵II 62、洗脱剂自控开关阀IV 44、自控循环控制开关阀IV 74、自控循环控制开关阀I 71、VB2打开，其余阀门及循环泵关闭。

第三子步：双进双出，色谱柱IV 54进洗脱剂出A组份，色谱柱II 52进料出B组份，进洗脱剂出A组份的量由A组分自控流量计16控制，进料出B组份的量由B组分自控流量计17控制。本子步洗脱剂自控开关阀IV 44、自控变频循环泵IV 64、A组份出料开关阀IV 84、VF2、自控变频循环泵II 62、VB2打开，其余阀门及泵关闭。

第四子步：等待，等A组份及B组份的流量都达预设值后，系统进入下一个大周期的第一个小周期。

本实用新型有序地重复着这样的小周期及大周期，混合物料就会被分为二元组份。

Claims

1.一种多级循环模拟移动床，包括进料管路、进洗脱剂管路、出A组份管路、出B组份管路、由色谱柱串联而成的循环回路，其特征在于：所述色谱柱的数量为4个，在所述循环回路上的各个色谱柱之间分别设有依次串联的一自控变频循环泵和一自控循环控制开关阀。

2. 根据权利要求 1 所述的多级循环模拟移动床，其特征在于：所述各个色谱柱分别通过一进料自控开关阀与进料管路相连，所述色谱柱分别通过一洗脱剂自控开关阀与进洗脱剂管路相连；所述各个自控变频循环泵还分别通过一A组份出料开关阀与出A组份管路相连，所述各个自控变频循环泵还分别通过一B组份出料开关阀与出B组份管路相连。

3.根据权利要求 1 所述的多级循环模拟移动床，其特征在于：所述循环回路上还串联有一用于控制循环量的自控累积流量计。

4.根据权利要求 1 所述的多级循环模拟移动床，其特征在于：所述出A组份管路上设有A组分自控流量计，所述出B组份管路上设有B组分自控流量计。