CN204734986U - 一种新型超临界流体色谱气液分离器 - Google Patents

一种新型超临界流体色谱气液分离器 Download PDF

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严忠
尤慧艳
朱雷
张岩
李枝玲
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Abstract

一种新型超临界流体色谱气液分离器，该分离器主要由进气口、涡轮导流器、分离器外壳、螺旋加速器、折流挡板、出气口、出液口组成。本实用新型通过三级气液分离可以大大的提高气体和液体分离的效果，其结构紧凑，腔体体积很小，可承受一定压力，非常适于半制备、小流量超临界流体色谱仪器组分分离使用。

Description

一种新型超临界流体色谱气液分离器
技术领域
本实用新型涉及一种新型超临界流体色谱气液分离器，属于色谱领域。
背景技术
超临界流体色谱(SFC) 是以超临界流体为流动相的色谱法。超临界流体既具有接近气体的粘度和高扩散系数，又具有接近液体的高密度和强溶解能力，因此超临界流体色谱(SFC)兼备气相色谱(GC) 和高效液相色谱(HPLC) 两者的优点。它不但能分离GC 难分离的热不稳定、高相对分子质量、强极性或非挥发性化合物，而且也能分离HPLC难以分离的高相对分子质量化合物。另外超临界流体色谱具有扩散速度更快、线速度更高、复平衡速度更快、更高的通量、粘度更低、压力降小、流速高、可实现多柱序列分离等优点而可以广泛地应用，尤其是其所用的超临界流体一般为二氧化碳，与传统液相比较，产生的废弃有机溶剂少，污染小，所以该仪器有广阔的应用前景。
在超临界流体色谱(SFC)中，流动相一般为超临界二氧化碳和有机溶剂( 甲醇等) 的混合物，系统出口，压力急剧降低，超临界CO2迅速气化。普通的旋风分离器，气旋会将分离的样品溶剂带出，气液分离的效率差，样品的收率低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型超临界流体色谱气液分离器，能够有效避免气流对样品及溶剂的携带，实现气态CO2和液体溶剂的高效分离，分离效率达99.99%，同时可承受20MPa压力。本实用新型的技术方案如下：
该分离器主要由进气口、涡轮导流器、分离器外壳、螺旋加速器、折流挡板、出气口、 出液口组成；其中涡轮导流器由锥形分流器和导流叶片组成，螺旋加速器由锥型缩径喇叭口和螺旋加速叶片组成；进气口、出气口、 出液口位于分离器外壳的两侧，出气口设置在分离器外壳斜上方，出液口设置在分离器外壳斜下方；涡轮导流器、螺旋加速器、折流挡板位于分离器内部，通过焊接方式，依次排列。
气流从进气口进入到涡轮导流器，流经气流导向槽，通过导流叶片的作用使气流成螺旋状，依靠气、液离心力差异将气流中微量的液体进行初次分离；之后气流进入螺旋加速器，锥型缩径喇叭口将螺旋气流旋转速度加速到入口气流速度的3~6倍，迫使气流气旋加速，再通过螺旋加速叶片的多次撞击凝聚成液滴，进行二次分离，最后气流冲击折流挡板，将残留在气体液雾进行碰撞汇集，从而实现第三次气液分离。
本实用新型的特点如下：
1、采用卧式旋风方式将气液分离。进气口在分离器的一端，出气口及出液口在分离器的另一端，分道出气、出液，从而有效的避免立式旋风分离器中，上升气流对底部的溶剂的携带。
2、进口气流在涡流导流器、螺旋加速器及折流挡板的作用上实现三级气液分离，从而实现了高效的气液分离，分离效率达99.99%。
3、整个分离器的设计能够承受20MPa压力，完全满足超临界流体色谱(SFC)系统对压力要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为涡流导流器的结构示意图
图3为螺旋加速器的结构示意图
如图所示：
1、进气口
2、涡轮导流器
3、分离器外壳
4、螺旋加速器
5、折流挡板
6、出气口
7、出液口
8、锥形分流器
9、导流叶片
10、锥型缩径喇叭口
11、螺旋加速叶片。
具体实施方式
结合图1、图2、图3对本发明作进一步详细描述。该分离器主要由进气口1、涡轮导流器2、分离器外壳3、螺旋加速器4、折流挡板5、出气口6、出液口7组成；其中涡轮导流器2由锥形分流器8和导流叶片9组成，螺旋加速器4由锥型缩径喇叭口10和螺旋加速叶片11组成；进气口1、出气口6、出液口7位于分离器外壳3的两侧，出气口6设置在分离器外壳3斜上方，出液口7设置在分离器外壳3斜下方；涡轮导流器2、螺旋加速器4、折流挡板5位于分离器内部，通过焊接方式，依次排列。
气流A从进气口1进入到涡轮导流器2，流经锥形分流器8上的气流导向槽，通过导流叶片9的作用使气流成螺旋状，依靠气、液离心力的差异将气流中微量的液体进行初次分离；之后气流进入螺旋加速器4，锥型缩径喇叭口10将螺旋气流旋转速度加速到入口气流速度的3~6倍，迫使气流气旋加速，再通过螺旋加速叶片11的多次撞击凝聚成液滴，进行二次分离，最后气流冲击折流挡板5，将残留在气体液雾进行碰撞汇集，从而实现第三次气液分离，最终气体B和液体C分别从出气口6和出液口7流出。

Claims (3)

1.一种新型超临界流体色谱气液分离器，由进气口（1）、涡轮导流器（2）、分离器外壳（3）、螺旋加速器（4）、折流挡板（5）、出气口（6）、 出液口（7）组成；其中涡轮导流器（2）由锥形分流器（8）和导流叶片（9）组成；螺旋加速器（4）由锥型缩径喇叭口（10）和螺旋加速叶片（11）组成；进气口（1）、出气口（6）、 出液口（7）位于分离器外壳（3）的两侧，出气口（6）设置在分离器外壳（3）斜上方，出液口（7）设置在分离器外壳（3）斜下方；涡轮导流器（2）、螺旋加速器（4）、折流挡板（5）位于分离器内部，通过焊接方式，依次排列。
2.根据权利要求1所述的一种新型超临界流体色谱气液分离器，其特征在于锥形分流器（8）上有气流导向槽，导向锥度范围为60~120°，导流叶片（9）导向角的范围为10~60°。
3.根据权利要求1所述的一种新型超临界流体色谱气液分离器，其特征在于进口气流在涡流导流器（2）、螺旋加速器（4）及折流挡板（5）的作用上实现三级气液分离。
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