DE112005002008T5

DE112005002008T5 - Vorrichtung, Verfahren und Apparatur zum Durchführen von Trennungen

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Publication number: DE112005002008T5
Application number: DE112005002008T
Authority: DE
Inventors: Cristopher C. Tiverton Benevides; Jonathan L. Whitinsville Belanger; Marianna Milford Kele; Thomas H. Ashland Walter; Raymond P. Norton Fisk
Original assignee: Waters Investments Ltd
Current assignee: Waters Technologies Corp
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2005-08-17
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: GB2467031B8; US20080257835A1; GB2467031B; JP2008510172A; GB0922387D0; US8845892B2; GB2467031A8; GB2434556A; GB2434556B; GB0703842D0; CN101027107A; CN100548428C; DE112005002008B4; JP4909897B2; WO2006023524A1; GB2467031A

Abstract

Vorrichtung zum Durchführen einer oder mehrerer Trennungen, umfassend:
a.) einen Körper mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche und wenigstens einer Wand, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels ausgestaltet ist und die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet ist, und wobei sich die Wand zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckt, wobei der Körper wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird;
b.) eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist, wobei die Festphasen-Trennmedienanordnung für das Entfernen von Partikeln und unerwünschten Komponenten eines Fluids, das durch die Kammer fließt, ausgestaltet ist, wobei...

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/602,795, die am 19. August 2004 eingereicht worden ist. Auf den Inhalt dieser Anmeldung wird hiermit Bezug genommen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, Verfahren und Apparaturen zum Durchführen von Trennungen und insbesondere von Trennungen, die für analytische Zwecke mittels der Chromatographie durchgeführt werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen, Verfahren und Apparaturen zum Durchführen von chemischen Trennungen und insbesondere zum Durchführen von Chromatographie. Der Begriff "Chromatographie" bezeichnet die Trennung von Verbindungen auf der Grundlage von unterschiedlichen Affinitäten oder Absorptionsvermögen. Bei der Chromatographie befinden sich die Verbindungen in einer Gaslösung, einer Flüssigkeitslösung oder einer Lösung eines superkritischen Fluids. Die Lösung, in der die Verbindung gelöst ist, wird als das "Lösungsmittel" (solvent) bezeichnet. Die gelösten Verbindungen weisen unterschiedliche Absorptionsvermögen oder Affinitäten hinsichtlich eines Mediums auf, das nicht in dem Lösungsmittel gelöst ist. Dieses Medium wird in Position gehalten, so dass dieses stationär gegenüber dem Fluss des Lösungsmittels verbleibt und die gelösten Verbindungen hält. Dieses Medium ist üblicherweise ein Festphasenmaterial (solid phase material).
Bei der Chromatographie handelt es sich um ein übliches Forschungswerkzeug, das dazu verwendet werden kann, um Proben für die Analyse mittels zahlreicher Detektionsverfahren zu verarbeiten. Chromatographie kann dazu verwendet werden, um zahlreiche Komponenten einer Probe grob zu trennen, wie beispielsweise bei einer Extraktionstechnik. Chromatographie kann außerdem als eine Feintrenntechnik verwendet werden, bei der geringe Unterschiede der Molekülstruktur und der Molekülfunktion die Affinität der Verbindungen hinsichtlich eines stationären Mediums verändern. Eng verwandte Verbindungen, wie beispielsweise Medikamente und Metaboliten von Medikamenten, können wirksam getrennt werden.
Die Chromatographie kann in offenen Systemen oder geschlossenen Systemen durchgeführt werden. In offenen Systemen wird die Chromatographie ohne bedeutende Druckunterschiede bzw. Druckdifferentiale durchgeführt. Beispiele für Vorrichtungen, die in Systemen des offenen Typs verwendet werden, sind Vorrichtungen mit Vertiefungen, wie beispielsweise Extraktionsplatten mit 96 Vertiefungen.
Ein Beispiel für ein geschlossenes System ist die Hochleistungs- oder Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie (high performance or high pressure liquid chromatography; HPLC). Die geschlossene Chromatographie wird üblicherweise mit Säulen oder Kartuschen durchgeführt, durch die Lösungen unter Druck gepumpt werden. Die Säulen und Kartuschen weisen üblicherweise eine Packung eines stationären Mediums auf, wie beispielsweise Quarzglaspartikel oder polymerische Partikel, von denen die Verbindungen absorbiert werden. Eine Probe wird durch das Medium gespült und die Verbindungen in der Probe werden von dem Medium absorbiert. In dieser Beschreibung wird nicht zwischen einer Säule und einer Kartusche unterschieden und der Begriff "Säule" wird verwendet, um sowohl eine Säule als auch eine Kartusche zu bezeichnen, sofern nicht etwas anderes explizit angegeben ist. Bei analytischen Säulen handelt es sich um Säulen, die mit sehr engen bzw. genauen Toleranzen hergestellt werden, um reproduzierbare qualitative und quantitative Trennungen von eng verwandten Verbindungen durchzuführen. Säulen und insbesondere analytische Säulen sind teuer.
Der anfängliche Fluss von Probe auf das Medium wird als "Beladen" ("loading") bezeichnet. Das Entfernen der möglichen Verbindungen von Interesse wird als "Eluieren" ("eluting'") bezeichnet. Die Elution wird oftmals durchgeführt, indem die Lösungsmittelzusammensetzung verändert wird. Das Aufbereiten des Mediums, um die Probe aufzunehmen, wird als "Konditionieren" ("conditioning") be zeichnet. Das Sicherstellen, dass die vorhergehende Probe aus einem Medium entfernt wird, um zu ermöglichen, dass eine nächste Probe auf das Medium geladen wird, wird als "Waschen" ("washing") bezeichnet.
Der Begriff "Probe" wird hier verwendet, um jedwedes Material zu bezeichnen, das für eine Verarbeitung aufgenommen wird. Auf dem Gebiet klinischer Tests kann eine Probe ein biologisches Fluid oder ein biologisches Gewebe umfassen. Der Begriff "Analyt" bezeichnet eine zu untersuchende Zusammensetzung, die möglicherweise in einer Probe vorhanden ist. Proben und Lösungsmittel können Partikel, Globulen und andere Materialien enthalten, die hinsichtlich der Analyse oder Diagnose nicht von Interesse sind. Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung für alle derartigen Partikel, Globulen und Materialien der Begriff Partikel verwendet. Diese Partikel können sich ansammeln und den Fluss in Säulen vermindern, so dass die Säule nicht mehr verwendet werden kann.
Säulen stehen üblicherweise in fluider Kommunikation mit einem Detektor. Der hierin verwendete Begriff "Detektor" bezeichnet eine Vorrichtung, die ein Signal in Reaktion auf das Vorhandensein oder das Fehlen einer Zusammensetzung erzeugt. Bei einem typischen Detektor kann es sich beispielsweise, jedoch nicht beschränkend um ein Massenspektrometer, einen optischen Sensor, wie beispielsweise ein Ramon-Detektor, einen Lichtstreudetektor, einen Fluoreszenzdetektor, einen Chemilumineszenzdetektor, einen Lichtabsorptionsdetektor, einen Lichtrefraktionsdetektor, einen elektrochemischen Detektor, einen Viskositätsdetektor, einen Kernspinresonanzdetektor handeln.
Die HPLC wird üblicherweise bei einem Druck von bis zu 3000 Pfund pro Quadratzoll (pounds per square inch; psi) durchgeführt. Es gibt jedoch Bestrebungen, bei Drücken oberhalb von 3000 psi zu arbeiten, einschließlich Drücken in dem Ultradruckbereich von 4000 psi bis zu 15 000 psi. Bei derartig erhöhten Drücken und bei den mit derartigen Drücken im Zusammenhang stehenden größeren Flussraten wird die Größe von Säulen und Leitungen, um eine Fluidkommunikation zwischen fluidischen Elementen zu bewirken, im Allgemeinen vermindert. Aufgrund der verminderten Größe sind Säulen empfindlicher gegenüber Partikeln und Druckpulsationen. Der hierin verwendete Begriff Druckpulsation bezeichnet Druckänderungen, die mit Pumpenunzulänglichkeiten, Ventilunzulänglichkeiten und anderen mechanischen Unzulänglichkeiten und Fehlern im Zusammenhang stehen.
Schutzsäulen (guard columns) sind dazu verwendet worden, um analytische Säulen zu schützen und deren Lebensdauer zu verlängern. Die Verwendung von Schutzsäulen, um andere Säulen, wie beispielsweise eine analytische Säule, zu schützen, bringt jedoch oftmals die Verwendung von bedeutenden zusätzlichen Leitungen und Verrohrungen mit sich. Diese zusätzliche Verrohrung und diese zusätzlichen Leitungen führen zu weiteren Möglichkeiten für Lecke und tragen zur Bandenverbreiterung aufgrund der Effekte der Wände der Leitungen und der Rohre bei und vermindern die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems hinsichtlich einer Änderung von Fluiden während des Elutionsprozesses oder des Waschprozesses.
Es gibt somit einen Bedarf nach Vorrichtungen, Verfahren und Apparaturen, die dahingehend funktionieren, eine Säule und einen Detektor zu schützen, die empfindlich hinsichtlich der Effekte von Partikeln und Druckpulsationen und Wellen in einer Hochdruck- und Ultrahochdruckumgebung sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen, Verfahren und Apparaturen zum Durchführen von Trennungen, bei denen Partikel von einem Fluidstrom getrennt oder aus diesem entfernt werden, der zu einer Säule führt. In einer Ausführungsform, die eine Vorrichtung betrifft, umfasst die Erfindung einen Körper mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche und wenigstens einer Wand. Wenigstens die erste Fläche und/oder die zweite Fläche sind für die Aufnahme eines ersten Leitungsmittels in dichtender In-Eingriffnahme ausgestaltet. Die verbleibende erste Fläche oder zweite Fläche ist für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet. Die wenigstens eine Wand erstreckt sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche. Der Körper weist wenigstens eine Öffnung auf, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist. Die Festphasen-Trennmedienanordnung ist dazu ausgestaltet, Partikel und unerwünschte Materialien eines Fluids, das durch die Kammer fließt, zu entfernen und die Effekte von Druckpulsationen zu dämpfen. Der Körper ist ausgestaltet und angeordnet, um in ein Körperanschlussstück zu passen, das an eine Säule anzubringen ist, oder in eine Säule zu passen, oder wobei das Körperanschlussstück Teil einer Anordnung zum Kommunizieren mit einer Säule oder einem Detektor ist.
Somit trennt die Vorrichtung Partikel und unerwünschtes Material eines Fluids, bevor das Fluid in eine Säule eintritt, wodurch die Säule oder der Detektor geschützt werden. Die Vorrichtung schützt ferner das Festphasenmedium der Säule hinsichtlich der Effekte von Druckwellen (pressure ripple) und Druckpulsationen. Die Vorrichtung schützt die Säule und verlängert somit deren Lebensdauer. Das Verlängern der Lebensdauer einer Säule bedeutet hierin, dass die Peaks, die mit einer Verbindung und der relativen Menge einer derartigen Verbindung im Zusammenhang stehen, im Laufe der Zeit und in der Größe nicht um mehr als ungefähr 10% variieren.
Säulen, die in der Chromatographie verwendet werden, weisen einen Innendurchmesser auf. In dem Fall, dass die Vorrichtung mit einer Säule verwendet wird, weist der Körper vorzugsweise eine Öffnung mit einem Durchmesser auf, dessen Größe 60 bis 80% des Säulendurchmessers beträgt. In dem Fall, dass die Säule einen Innendurchmesser von ungefähr 0,04 bis 0,143 Zoll aufweist, beträgt beispielsweise der Durchmesser der Körperöffnung ungefähr 0,025 bis 0,1 Zoll.
Die Festphasen-Trennmedienanordnung ist ein Monolith oder eine erste Fritte, eine zweite Fritte und eine Packung von Partikeln oder ein Stapel von Fritten. Monolithen sind an Ort und Stelle in der Öffnung mit einer Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 3,0 mm ausgebildet. Ein Stapel von Fritten würde eine vergleichbare Dicke von 0,025 bis 0,1 Zoll aufweisen.
In dem Fall, dass die Festphasen-Trennmedienanordnung eine erste Fritte, eine zweite Fritte und eine Packung von Partikeln von Trennmaterial ist, ist vorzugsweise die erste Fritte an die Öffnung proximal zu der ersten Fläche des Körpers befestigt. Und gleichermaßen ist die zweite Fritte an die Öffnung in der Nähe bzw. proximal der zweiten Fläche befestigt. Die Packung wird in der Öffnung zwischen der ersten Fritte und der zweiten Fritte gehalten, wobei die erste und die zweite Fritte eine Kammer erzeugen. Die erste Fritte und die zweite Fritte und die Packung von Partikeln sind permeabel bzw. durchlässig hinsichtlich Fluiden, jedoch im Wesentlichen undurchlässig für Partikel.
Vorzugsweise weist die Packung von Partikeln eine Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 3,0 mm auf. Vorzugsweise weisen die Partikeln einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 5 μm auf. Eine bevorzugte erste Fritte und eine bevorzugte zweite Fritte weisen eine Porosität von 0,5 μm auf. Ein Stapel von Fritten weist vorzugsweise eine Porosität von 0,5 μm auf.
Vorzugsweise weist der Körper wenigstens eine Frittenkavität und weiter bevorzugt zwei Frittenkavitäten auf, um die Anordnung und die Befestigung der ersten Fritte und der zweiten Fritte zu erleichtern. Jede Frittenkavität umfasst eine Aussparung in der ersten Fläche oder der zweiten Fläche an der Öffnung für die Aufnahme einer Fritte.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Wand des Körpers zylindrisch und weist einen Außendurchmesser auf, der ungefähr dem Außendurchmesser einer Säule entspricht. Eine typische analytische Säule weist einen Außendurchmesser von ungefähr 0,5 bis 4,0 mm auf.
Vorzugsweise ist wenigstens die erste Fläche und/oder die zweite Fläche dazu in der Lage, sich unter einer abdichtenden In-Eingriffnahme mit Verbindungsstücken und Säulen zu verformen. Für den Fall jedoch, dass der Körper in der Säule selbst ruhen soll, ist der Durchmesser des Körpers kleiner als der Innendurchmesser der Säule. Vorzugsweise weist die Säule eine Körperkavität mit einem Körper auf, an den diese angrenzt.
Der Körper kann aus jedwedem Material hergestellt werden, das dazu in der Lage ist, den Drücken standzuhalten, bei denen die Vorrichtung betrieben wird. Bestimmte Hochleistungskunststoffe, Stahl, Messing, Eisen und Gemische davon werden bevorzugt. Vorzugsweise ist insbesondere für Hochdruck- und Ultrahochdruckanwendungen wenigstens die erste Fläche oder die zweite Fläche aufgeweicht, um das Abdichten zu erleichtern. In dem Fall von Körpern aus Metall ist das Metall, das die erste Fläche und die zweite Fläche ausbildet, weichgeglüht.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner ein Körperanschlussstück. Das Körperanschlussstück weist ein Gehäuse mit Anbringmitteln auf, um wenigstens die erste Fläche und/oder die zweite Fläche mit einer Fluidquelle oder einem beabsichtigten Fluidziel abdichtend in Eingriff zu bringen. Beispielsweise können die Anbringmittel Gewinde umfassen, die mit Gewinden an Saulen oder Verbindungsmitteln zusammenwirken.
Eine Ausführungsform der Vorrichtung umfasst ferner eine Säule. Die Säule weist vorzugsweise eine Säulenanstoßfläche für die abdichtende In-Eingriffnahme mit wenigstens der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche des Körpers auf. Vorzugsweise weist die Säulenanstoßfläche einen Ringvorsprung zum Fokussieren von Kompressionskräften gegen die erste Fläche oder die zweite Fläche auf, an die diese anstößt.
Das Körperanschlussstück-Gehäuse weist einen außerdem einen Durchgang auf. Der Durchgang weist einen vergrößerten Abschnitt, eine Anschlussstück-Anstoßfläche und einen schmalen Abschnitt auf. Der ausgedehnte Abschnitt ist bemaßt, um den Körper gegen die Anschlussstück-Anstoßfläche aufzunehmen. Die Anschlussstück-Anstoßfläche nimmt wenigstens die erste Fläche und/oder die zweite Fläche abdichtend in Eingriff. Der schmale Abschnitt des Durchgangs ist für den Transport des Fluids in die Öffnung des Körpers hinein oder aus dieser heraus ausgestaltet.
Vorzugsweise ist der ausgedehnte Abschnitt dazu in der Lage, das Ende einer Säule und/oder eines Verbindungsstücks aufzunehmen. Der ausgedehnte Abschnitt weist vorzugsweise einen Hohlraum auf, der eine zylindrische Wand aufweist, um den Körper aufzunehmen. Vorzugsweise weist die zylindrische Wand außerdem Mittel zum Anbringen des Körperanschlussstücks an eine Säule oder ein Verbindungsstück auf. Ein bevorzugtes Mittel zum Anbringen des Körperanschlussstücks an eine Säule oder an ein Verbindungsstück sind zusammenwirkende Gewinde.
Vorzugsweise hat der schmale Abschnitt Mittel zum Verbinden mit einer Verrohrung. Die Mittel zum Verbinden mit einer Verrohrung umfassen vorzugsweise Muffen bzw. Ferrulen und dazugehörige Kompressionsanschlussstücke. Somit ist die Vorrichtung dazu geeignet, derartig verbunden zu werden, um Fluid von einer Fluidquelle aufzunehmen oder um Fluid zu einer weiteren Leitung, einem weiteren Behältnis oder einer weiteren Apparatur abzugeben.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner ein Verbindungsstück. Vorzugsweise ist das Verbindungsstück ein Rohrverbindungsstück, das einen Fluidkanal aufweist, um Fluid in den Körper hinein oder aus diesem heraus zu transportieren. Das Rohrverbindungsstück weist einen rohrförmigen Bereich und einen Anstoßendbereich auf. Der Fluidkanal erstreckt sich durch den rohrförmigen Bereich und den Anstoßendbereich, um Fluid in die Kammer des Körpers hinein zu transportieren oder aus dieser heraus zu transportieren.
Der Anstoßendbereich weist eine zylindrische Form auf, die innerhalb der zylindrischen Wand des Körperanschlussstücks aufgenommen ist, um wenigstens die erste Fläche und/oder die zweite Fläche des Körpers abdichtend in Eingriff zu nehmen. Vorzugsweise weist die zylindrische Form eine Endwand auf, die eine ebene Fläche mit einem Grat aufweist, um Kompressionskräfte zu fokussieren.
Vorzugsweise ist der ausgedehnte Bereich des Durchgangs des Körperanschlussstücks dazu geeignet, eine Kompressionsanschlussstück-Anordnung aufzunehmen, um das Rohrverbindungsstück in fluider Kommunikation mit anderen Vorrichtungen, Behältnissen und Leitungen anzuordnen. Eine bevorzugte Kompressionsanschlussstück-Anordnung umfasst ein Kompressionsstück, das eine Kompressionsstücköffnung und Stückanbringmittel aufweist. Die Kompressionsstücköffnung nimmt den röhrenförmigen Bereich auf, um dem röhrenförmigen Bereich zu ermöglichen, sich von dem Stück nach außen zu erstrecken. Die Stückanbringmittel sind dazu ausgestaltet, das Kompressionsstück an das Körperanschlussstück anzubringen. Ein bevorzugtes Stückanbringmittel besteht aus zusammenwirkenden Gewinden.
Vorzugsweise umfasst die Kompressionsanschlussstück-Anordnung ferner eine Muffe bzw. Ferrule. Die Muffe ist an dem röhrenförmigen Bereich angebracht. Vorzugsweise umfasst die Kompressionsanschlussstück-Anordnung ferner eine Muffenkompressionshülse. Die Kompressionshülse ist dazu geeignet, die Muffe an den röhrenförmigen Bereich und die Kompressionshülse zu drücken. Eine bevorzugte Kompressionshülse weist Gewinde auf, die mit entsprechenden Gewinden eines Kompressionshülsen-Aufnahmeanschlussstücks zusammenwirken.
Die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind dazu geeignet, bei internen Drücken von mehr als ungefähr 4000 psi bis zu 15 000 psi betrieben zu werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Partikeln und störenden Materialien aus einem Fluidstrom und zum Dämpfen von Druckpulsationen und Druckwellen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Anordnens einer Vorrichtung in dem Fluidstrom. Die Vorrichtung weist einen Körper auf, der eine erste Fläche und eine zweite Fläche und wenigstens eine Wand aufweist. Die erste Fläche und/oder die zweite Fläche ist für die Aufnahmen in dichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels ausgestaltet. Und die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche ist für die In-Eingriffnahme einer Säulenvorrichtung oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet. Die Wand erstreckt sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche. Der Körper weist wenigstens eine Öffnung auf, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist. Die Festphasen-Trennmedienanordnung ist dazu ausgestaltet, Partikel und unerwünschte Materialien aus einem Fluid zu entfernen, das durch die Kammer fließt, und um die Effekte von Druckpulsationen und Druckwellen zu dämpfen. Der Körper ist ausgestaltet und angeordnet, in ein Anschlussstück zu passen, das an eine Säule angebracht wird, oder in eine Säule oder in ein Anschlussstück, das Teil eines Verbindungsstücks ist, wobei das Verbindungsstück für die Kommunikation mit einer Säule ausgestaltet ist. Die Vorrichtung trennt und entfernt Partikel und unerwünschte Materialien eines Fluids, bevor das Fluid in eine Säule eintritt.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Apparatur zum Durchführen von Trennungen, umfassend eine Pumpe, Leitungsmittel, eine Säule, Mittel zum Anordnen einer Probe in dem Fluidstrom, einen Körper, ein Körperanschlussstück. Die Pumpe ist dazu ausgestaltet, um Fluide zu befördern, um einen Fluidstrom in geeigneten Leitungen und dergleichen zu erzeugen. Die Säule ist für die Durchführung von Trennungen ausgestaltet. Die Säule steht in fluider Kommunikation mit der Pumpe über Leitungen, um den Fluidstrom aufzunehmen. Die Mittel zum Anordnen einer Probe in dem Fluidstrom ermöglichen es der Säule, Verbindungen in der Probe zu trennen, wenn die Probe durch die Säule fließt. Der Körper weist eine erste Fläche und eine zweite Fläche und wenigstens eine Wand auf. Die erste Fläche und/oder die zweite Fläche ist für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels ausgestaltet. Die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche ist für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet. Die Wand erstreckt sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche, wobei sich wenigstens eine Öffnung von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird. Eine Festphasen-Trennmedienanordnung befindet sich innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist. Die Festphasen-Trennmedienanordnung ist dazu ausgestaltet, Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids, das durch die Kammer fließt, zu entfernen. Der Körper ist ausgestaltet und angeordnet, in ein Körperanschlussstück zu passen, das an eine analytische Säule angebracht wird, oder das Körperanschlussstück ist Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule. Ein Körperanschlussstück ist an der Säule angebracht oder in dem Fluidstrom zwischen den Mitteln zum Anordnen der Probe in dem Fluidstrom und der Säule angeordnet, um die Betriebslebensdauer der Säule zu verlängern.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich dem Fachmann bei der Durchsicht und dem Studium der Zeichnungen und der nachstehenden detaillierten Beschreibung der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt im Querschnitt eine Vorrichtung, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
2 zeigt in einer Draufsicht eine Vorrichtung, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
3 zeigt eine Vorrichtung, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
4 zeigt ein Anschlussstück, das Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
5 zeigt im Querschnitt eine Vorrichtung, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
6 zeigt ein Ende einer Säule, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
7 zeigt ein Rohrverbindungsstück, das Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
8 zeigt eine Säule, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
9 zeigt in einem Blockdiagramm eine Apparatur, die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Verfahren, Vorrichtungen und Apparaturen, die nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Zusammenhang von chromatographischen Trennungen beschrieben werden. Der Fachmann auf dem Gebiet von Trennungen wird jedoch verstehen, dass die Erfindung vielfältig angewendet werden kann und nicht auf die hierin beschriebenen genauen Details beschränkt ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen einer oder mehrerer Trennungen, die im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 11 gekennzeichnet ist, wie diese im Querschnitt in 1 dargestellt ist. Die Vorrichtung 11 weist die folgenden Hauptelemente auf: einen Körper 13 und eine Festphasen-Trennmedienanordnung 15.
Der Körper 13 weist eine erste Fläche 17 und eine zweite Fläche 19 und wenigstens eine Wand 23 auf. Die Bezeichnung erste und zweite Fläche ist beliebig, da die Vorrichtung im Wesentlichen symmetrisch ist. Die erste Fläche 17 und/oder die zweite Fläche 19 sind dazu geeignet, ein Leitungsmittel (nicht dargestellt) in abdichtender In-Eingriffnahme aufzunehmen. Die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche ist dazu geeignet, eine Säule oder ein zweites Leitungsmittel (nicht dargestellt) in Eingriff zu nehmen. Die Wand 23 erstreckt sich zwischen der ersten Fläche 17 und der zweiten Fläche 19. Leitungsmittel können aus jeder Art von Leitung, Rohr, Verrohrung und dergleichen bestehen.
Der Körper 13 weist wenigstens eine Öffnung 25 auf, die sich von der ersten Fläche 17 zu der zweiten Fläche 19 erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme der Festphasen-Trennmedienanordnung 15 definiert wird. Die Öffnung 25 weist einen Durchmesser auf und ist ausgestaltet, um der angedachten Verwendung mit einer analytischen Säule (nicht dargestellt) zu entsprechen. Analytische Säulen weisen einen Innendurchmesser auf, wie dies dem Fachmann wohlbekannt ist. Der Durchmesser der Öffnung 25 beträgt vorzugsweise 60 bis 80% des Innendurchmessers der analytischen Säule, mit der die Vorrichtung 11 verwendet wird. Die normale Größe der Öffnung 25 beträgt ungefähr 0,025 bis 0,1 Zoll.
Die Festphasen-Trennmedienanordnung 15 wird innerhalb der Kammer gehalten, die durch die Öffnung 25 des Körpers 13 ausgebildet wird. Die Festphasen-Trennmedienanordnung 15 ist dazu ausgestaltet, Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids zu entfernen, das durch die Öffnung 25 fließt, und den Effekt von Druckpulsationen zu dämpfen. Die Festphasenmedienanordnung 15 kann mehrere Formen annehmen. Die Festphasenmedienanordnung 15 kann eine poröse Monolithstruktur umfassen, wie diese in den US-Patentschriften 5,009,688 und 5,624,875 (Naganichi et al.) und in den US-Patentschriften 5,334,310 und 5,453,185 (Frechet et al.) beschrieben werden. Monolithen sind wohlbekannt und umfassen organische Materialien, Quarzglasmaterialien und Kombinationen davon. Ein typischer Monolith weist eine Dicke von 0,2 bis 3,0 mm auf.
Alternativ umfasst die Festphasentrennanordnung 15, wie dargestellt, eine erste Fritte 29 und eine zweite Fritte 31. Der Körper 11 weist wenigstens eine Frittenkavität und vorzugsweise zwei Frittenkavitäten 33a und 33b auf. Jede Frittenkavität 33a und 33b ist eine Aussparung oder ein Hohlraum in einer ersten Fläche 17 und einer zweiten Fläche 19 an der Öffnung 25 für die Aufnahme und das Anbringen einer Fritte. Wie sich dies am besten den 1 und 2 entnehmen lässt, weist jede Frittenkavität 33a und 33b einen Frittenanstoßgrat 35a und 35b auf, um das Zusammenbauen und Anbringen der ersten Fritte 29 und der zweiten Fritte 31 mittels einer Druckpassung zu erleichtern.
Als eine weitere Alternative umfasst die Festphasentrennanordnung 15 einen Frittenstapel (nicht dargestellt) in der Öffnung 25 zwischen der ersten Fläche 17 und der zweiten Fläche 19.
Wie sich nun wiederum 1 entnehmen lässt, ist die erste Fritte 29 in der Nähe bzw. proximal der ersten Fläche 17 des Körpers 13 an der Öffnung 25 befestigt. Gleichermaßen ist die zweite Fritte 31 in der Nähe der zweiten Fläche 19 an der Öffnung 25 befestigt, wodurch eine Kammer erzeugt wird, die eine Packung in der Form von Partikeln 36 enthält. Die erste Fritte 29 und die zweite Fritte 31 weisen eine Porosität von 0,5 μm auf. Die erste Fritte 29, die zweite Fritte 31 und die Partikel 36 sind permeabel bzw. durchlässig für Fluide. Eine übliche Packung von Partikeln 36 weist eine Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 3,0 mm auf.
Die Partikel 36 haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 5 μm. Die Partikel 36 können organische Polymere oder anorganische Feststoffe sein, wie diese bekannt sind.
Wie sich dies nun 3 entnehmen lässt, ist der Körper 13 ausgestaltet und angeordnet, in ein Körperanschlussstück 37 zu passen, oder der Körper 13 ist ausgestaltet und angeordnet, wie sich dies nun 8 entnehmen lässt, um in eine Säule 41 zu passen. Wie sich nun wiederum 3 entnehmen lässt, wo das Körperanschlussstück 27 in einer vergrößerten Ansicht getrennt von einer analytischen Säule 41 gezeigt ist, an der dieses angebracht werden kann. Das Körperanschlussstück 37 kann mit anderen Teilen als Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule verwendet werden, wie dies nachstehend beschrieben wird. Die Wand 23 des Körpers 13 ist zylindrisch und weist einen Außendurchmesser auf. Der Außendurchmesser entspricht ungefähr dem Durchmesser einer analytischen Säule. Die Durchmesser von normalen und herkömmlichen analytischen Säulen liegen in einem Bereich von ungefähr 0,5 bis 4,0 mm.
Die Festphasen-Trennmedienanordnung 15 der Vorrichtung 11 trennt Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids, bevor ein derartiges Fluid in eine zweite Festphasenmedienanordnung (nicht dargestellt) der analytischen Säule 41 oder anderer Instrumentenkomponenten eintritt, die stromabwärts angeordnet sind.
Wenigstens die erste Fläche 17 und/oder die zweite Fläche 19 und vorzugsweise beide sind dazu geeignet, sich in einer abdichtenden In-Eingriffnahme mit Verbindungsstücken und Säulen, wie beispielsweise der analytischen Säule 41, zu verformen. Bevorzugte Materialien für den Körper 11 umfassen Hochleistungs kunststoffe, Stahl, Messing, Eisen, Aluminium und Gemische und Kombinationen daraus. Ein bevorzugtes Material ist Stahl, in dem die erste Fläche 17 und die zweite Fläche 19 weichgeglüht oder geweicht sind, um das Abdichten zu erleichtern.
Wie sich nun 4 entnehmen lässt, weist das Körperanschlussstück 37 ein Gehäuse 45 mit einem Durchgang 47 auf. Der Durchgang 47 weist einen ausgedehnten Abschnitt 49, eine Anschlussstück-Anstoßfläche 51 und einen schmalen Abschnitt 53 und eine Körperverteilerendwand 55 auf. Der ausgedehnte Abschnitt 47 nimmt den Körper 13 gegen die Anschlussstück-Anstoßfläche 51 auf. Die Anschlussstück-Anstoßfläche 51 nimmt die erste Fläche oder die zweite Fläche 19 abdichtend in Eingriff, an die diese angrenzt. Die erste Fläche 17 und die zweite Fläche 19 weisen Körperränder 57a und 57b auf, wie sich dies am besten 1 entnehmen lässt. Die Körperränder 57a und 57b sind konturiert, um mit der Anschlussstück-Anstoßfläche 51 zusammenzuwirken.
Die Verteilerendwand 55 trennt den schmalen Abschnitt 53 von dem ausgedehnten Abschnitt des Durchgangs 47. Der Bereich zwischen der Verteilerendwand 55 und der ersten Fläche 17 des Körpers 13 bildet eine Verteilerkammer 59, um Fluid in die Öffnung 25 des Körpers 13 zu verteilen.
Der ausgedehnte Abschnitt 49 des Durchgangs 47 nimmt wenigstens eines der Enden einer Säule 41 auf, wie sich dies am besten 3 entnehmen lässt, oder ein Anschlussstück, wie beispielsweise eine Verbindungsanordnung 59, wie sich dies am besten 5 entnehmen lässt. Wie sich dies am besten 3 entnehmen lässt, weist das Körperanschlussstück 37 Mittel zum Anbringen in abdichtender In-Eingriffnahme der zweiten Fläche 19 an derartige Säulen oder Verbindungsanordnungen in der Form von zusammenwirkenden Körperanschlussstückgewinden 61 auf.
Die Körperanschlussstückgewinde 61 wirken mit entsprechenden zusammenwirkenden Gewinden (nicht dargestellt) an der Säule 41 oder der Verbindungsanordnung 59 zusammen, wie sich dies am besten 5 entnehmen lässt. Wendet man sich nun 6 zu, so erkennt man, dass dort ein Ende der analytischen Säule 41 dargestellt ist. Die analytische Säule 41 weist eine Säulenendfläche 65 für die abdichtende In-Eingriffnahme der ersten Fläche 17 oder der zweiten Fläche 19 auf, die in anstoßender Beziehung positioniert sind. Die Säulenendfläche 65 weist einen Ringvorsprung 67 für das Fokussieren von Kom pressionskräften gegen die erste Fläche 17 oder die zweite Fläche 19 auf, um die abdichtende In-Eingriffnahme zu erleichtern.
Alternativ hierzu nehmen das Körperanschlussstück 37 und der Körper 13 eine Verbindungsanordnung 59 auf, wie sich dies am besten 5 entnehmen lässt. Die Verbindungsanordnung 59 weist die folgenden Elemente auf: ein Rohrverbindungsstück 71, eine Kompressionshülse 73 und eine Muffenanordnung 75.
Wie sich dies nun den 5 und 7 entnehmen lässt, weist das Rohrverbindungsstück 71 einen röhrenförmigen Bereich 83 und einen Anstoßbereich 85 auf. Der röhrenförmige Bereich 83 weist einen axialen Kanal 89 für den Transport von Fluiden auf. Der Anstoßbereich 85 ist an dem röhrenförmigen Bereich 83 angebracht, um das röhrenförmige Verbindungsstück an der ersten Fläche 17 oder der zweiten Fläche 19 des Körpers 13 zu befestigen oder diese abzudichten, an der diese angrenzt. Somit wird der Anstoßbereich 85 in dem ausgedehnten Abschnitt 49 des Durchgangs 47 des Körperanschlussstückgehäuses 45 aufgenommen.
Der Anstoßbereich 85 ist zylindrisch mit einem Durchmesser, der ungefähr dem des Körpers 13 entspricht. Der Anstoßbereich 85 weist eine zylindrische Wand 87, eine erste Endfokuskompression für die abdichtende In-Eingriffnahme mit der ersten Fläche 17 oder der zweiten Fläche 19 des Körpers 13 auf, an der die erste Endwand angrenzt.
Die Kompressionshülse 73 weist eine axiale Hülsenöffnung 77 auf, die einen schmalen Bohrungsbereich 79a und einen großen Bohrungsbereich 79b umfasst. Der schmale Bereich 79a ist dazu ausgestaltet, den Rohrabschnitt 83 des Rohrverbindungsstücks 71 aufzunehmen. Der große Bohrungsabschnitt 79b ist für die Aufnahme von Teilen der Muffenanordnung 75 ausgestaltet. Der große Bohrungsabschnitt 79b ermöglicht eine kompaktere Ausgestaltung, wodurch der Fluidweg verkleinert wird. Bandenverbreiterung hängt mit längeren Fluidwegen zusammen.
Die Kompressionshülse 73 weist einen äußeren, mit Gewinden versehenen Bereich 39 auf, der mit entsprechenden Gewinden 61 an dem Körperanschlussstück 37 zusammenwirkt. Der Fachmann wird erkennen, dass andere Befestigungsmittel die zusammenwirkenden Gewinde ersetzen können, wie beispiels weise Nocken, Klammen und ähnliche Vorrichtungen. Die Kompressionshülse 73 weist eine Anstoßendwand 101 auf, die gegen die zweite Endwand 93 des röhrenförmigen Verbindungsstücks 59 aufgenommen wird. Der mit einem Gewinde versehene Bereich 93 und der mit einem Gewinde versehene Bereich 61 des Körperanschlussstücks ermöglichen es der Kompressionshülse 73, die Anstoßendwand 101 gegen den Anstoßbereich 85 zu zwingen, um den Körper 13 mit der Körperanschlussstück-Anstoßfläche 51 und der ersten Endwand 91 des röhrenförmigen Verbindungsstücks in abdichtende In-Eingriffnahme zu bringen.
Die Muffenanordnung 75 wird auf dem röhrenförmigen Abschnitt 83 des röhrenförmigen Verbindungsstücks 71 aufgenommen. Die Muffenanordnung 75 umfasst eine Muffe 103 und ein Muffenkompressionsanschlussstück 105. Die Muffe 103 weist die Form eines Kegelstumpfes mit einem axialen Loch auf. Bei einer Kompression drückt die Muffe 103 gegen den röhrenförmigen Abschnitt 31 in abdichtender In-Eingriffnahme. Die äußeren konischen Wände der Muffe 103 nehmen eine zusammenwirkende Wand eines Verbindungsstücks (nicht dargestellt) auf eine wohlbekannte Art und Weise abdichtend in Eingriff.
Das Muffenkompressionsanschlussstück 105 weist einen ersten Achsenträgerbereich 107 und einen Anbringbereich 109 auf. Der Achsenträgerbereich 107 wird in dem großen Bohrungsbereich 79b der Kompressionshülse 73 aufgenommen. Der Achsenträgerbereich 107 ist für eine im Wesentlichen freie Rotation geeignet, was es dem Teil der Vorrichtung 11 ermöglicht, rotiert zu werden und aneinander befestigt zu werden, und zwar mittels Gewinden, die unterschiedliche Richtungen oder unterschiedliche Rotationsbereiche aufweisen können. Die Achse kann während des Festziehvorgangs beschädigt werden.
Der Anbringbereich 109 weist Gewinde für das Zusammenwirken mit Gewinden an einem weiteren Anschlussstück auf. Das weitere Anschlussstück ist nicht dargestellt; ein derartiges Anschlussstück würde jedoch Merkmale aufweisen, die beispielsweise in dem schmalen Abschnitt 53 des Körperanschlussstücks 37 enthalten sind.
Der schmale Abschnitt 53 ist dazu ausgestaltet, eine Fluidquelle, wie beispielsweise eine Leitung (nicht dargestellt), aufzunehmen und das Fluid in den Körper 13 hinein oder aus diesem heraus zu transportieren. Vorzugsweise nimmt der schmale Abschnitt eine Leitung mittels einer Muffenverbindungsstückanordnung (nicht dargestellt) auf. Der schmale Abschnitt 53 weist einen kegelstumpf förmigen Abschnitt 53a für die Aufnahme einer Muffe (nicht dargestellt) und Mittel zum Anbringen des Körperanschlussstücks an eine Leitung, wie beispielsweise zusammenwirkende Gewinde, auf, die ein Muffenanschlussstück (nicht dargestellt) aufnehmen. Der Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass andere Mittel zum Anbringen der Muffe an das Körperanschlussstück 37 Klammern, Nockenvorrichtungen und dergleichen umfassen.
Um das Festziehen des Körperanschlussstücks 37, der Kompressionshülse 73 und des Kompressionsanschlussstücks 105 in Beziehung zueinander zu erleichtern, weisen derartige Anschlussstücke vorzugsweise mutterartige Außenseiten (nicht dargestellt) auf, um die Bearbeitung mit Rohrzangen und dergleichen zu ermöglichen.
Alternativ, wie sich dies wiederum 8 entnehmen lässt, wird der Körper 13 in einer analytischen Säule 41a aufgenommen. Die analytische Säule 41a weist einen Körperhohlraum 121 für die Aufnahme des Körpers 13 auf. Der Körperhohlraum 121 ist ein Bereich an dem Ende der Säule 41a, der so ausgearbeitet ist, dass dieser dem Durchmesser des Körpers 13 entspricht. Der Hohlraum 121 weist eine Körperaufnahmefläche 123 auf, um eine Fläche der ersten Fläche 17 oder der zweiten Fläche 19 in Eingriff zu nehmen.
Die Vorrichtung 11 gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, Fluide unter Druck aufzunehmen, und zwar in der Tat bei Drücken von mehr als 4000 psi und bis zu 15 000 psi.
Im Betrieb wird der Körper 13 in einem Verfahren zum Entfernen von Partikeln und störenden Materialien aus einem Fluidstrom und zum Dämpfen der Effekte von Druckpulsationen verwendet. Das Verfahren umfasst die Schritte des Anordnens eines Körpers 13 in dem Fluidstrom. Dies ist in Form eines Blockdiagramms in 9 dargestellt. Die Apparatur 111 umfasst eine Pumpe 113, Mittel zum Anordnen einer Probe in einem Fluidstrom 115, eine Säule 41, einen Körper 13 und einen Detektor 117.
Die Pumpe 113 ist dazu ausgestaltet, Fluid zu befördern und einen Fluidstrom in einer Leitung zu erzeugen. Die Leitung ist in durchgezogenen Linien dargestellt, die sich zwischen den beschriebenen Elementen erstrecken. Mittel zum Anordnen einer Probe in dem Fluidstrom, wie beispielsweise eine Probeninjektionsvorrichtung, stehen in fluider Kommunikation mit der Pumpe. Ein Körper 13, der die vorstehend beschriebenen Merkmale aufweist, steht in fluider Kommunikation mit der Probeninjektionsvorrichtung, um die Probe aufzunehmen. Vorzugsweise wird der Körper 13 in einem Körperanschlussstück 37 gehalten, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Eine Säule 41 ist stromabwärts des Körpers 13 angeschlossen. Die Säule 41 ist für die Durchführung von Trennungen ausgestaltet. Der Körper 13 entfernt Partikel und unerwünschte Komponenten des Fluids, das durch die Säule 41 fließt, um die Lebensdauer der Säule zu verlängern und um Trennungen, die mit der Säule durchgeführt werden, reproduzierbarer zu machen.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich dem Fachmann ebenso wie Modifikationen und Veränderungen der hierin beschriebenen Elemente. Somit sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen genauen Details beschränkt werden, sondern sollte den Gegenstand umfassen, wie diese durch die Ansprüche definiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Vorrichtungen, Verfahren und Apparaturen zum Durchführen von Trennungen, bei denen Partikel von einem Fluidstrom, der durch eine Säule fließt, getrennt oder aus diesem entfernt werden. In einer Ausführungsform, die eine Vorrichtung betrifft, umfasst die Erfindung einen Körper (13) mit einer ersten Fläche (17) und einer zweiten Fläche (19) sowie wenigstens einer Wand (23). Die erste Fläche (17) und/oder die zweite Fläche (19) sind für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines ersten Leitungsmittels ausgestaltet. Die andere Fläche der ersten Fläche (17) und/oder der zweiten Fläche (19) ist für die In-Eingriffnahme einer Säule oder einer zweiten Leitung (19) ausgestaltet. Die wenigstens eine Wand (23) erstreckt sich zwischen der ersten Fläche (17) und der zweiten Fläche (19). Der Körper (13) weist wenigstens eine Öffnung (25) auf, die sich von der ersten Fläche (17) zu der zweiten Fläche (19) erstreckt, um eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung (15) zu definieren. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Festphasen-Trennmedienanordnung (15) innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche (17) und der zweiten Fläche (19) ausgebildet ist. Die Festphasen-Trennmedienanordnung (15) ist für das Entfernen von Partikeln und unerwünschten Materialien eines Fluids, das durch die Kammer fließt, ausgestaltet. Der Körper ist ausgestaltet und angeordnet, in ein Körperanschlussstück zu passen, das an eine Säule angeschlossen werden kann, oder wobei das Körperanschlussstück Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule oder einem Detektor ist.

Claims

Vorrichtung zum Durchführen einer oder mehrerer Trennungen, umfassend: a.) einen Körper mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche und wenigstens einer Wand, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels ausgestaltet ist und die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet ist, und wobei sich die Wand zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckt, wobei der Körper wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird; b.) eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist, wobei die Festphasen-Trennmedienanordnung für das Entfernen von Partikeln und unerwünschten Komponenten eines Fluids, das durch die Kammer fließt, ausgestaltet ist, wobei der Körper ausgestaltet und angeordnet ist, in ein Körperanschlussstück zu passen, um an eine analytische Säule angebracht zu werden, oder wobei das Körperanschlussstück Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule ist, wobei die Vorrichtung Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids trennt, bevor das Fluid in eine zweite Festphasenmedienanordnung der analytischen Säule eintritt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Öffnung einen Durchmesser aufweist und die analytische Säule einen Durchmesser aufweist, wobei der Durchmesser der Öffnung 60 bis 80% des Durchmessers der analytischen Säule beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser der Öffnung ungefähr 0,025 bis 0,1 Zoll beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Festphasentrennanordnung ein Monolith ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Monolith eine Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 3,0 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Festphasen-Trennmedienanordnung wenigstens eine erste Fritte, wenigstens eine zweite Fritte und eine Packung von Partikeln von Trennmaterial ist, wobei die erste Fritte an der Öffnung proximal der ersten Fläche des Körpers befestigt ist, wobei die zweite Fritte an der Öffnung proximal der zweiten Fläche befestigt ist, wobei die Packung in der Öffnung zwischen der oberen Fritte und der unteren Fritte angeordnet ist, um eine Kammer zu erzeugen, die Partikel enthält und durchlässig für Fluide ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Packung von Partikeln eine Dicke in einem Bereich von 0,2 bis 3,0 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Partikel einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 5 μm aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Fritte und/oder die zweite Fritte eine Porosität von 0,5 μm aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Körper wenigstens eine Frittenkavität aufweist, wobei die Frittenkavität eine Aussparung in der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche an der Öffnung für die Aufnahme einer Fritte aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Wand des Körpers zylindrisch ist und einen Außendurchmesser aufweist, der ungefähr dem Durchmesser einer analytischen Säule entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche dazu geeignet sind, sich in einer abdichtenden In-Eingriffnahme mit Verbindungsstücken und Säulen zu verformen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Wand des Körpers zylindrisch ist und einen Durchmesser von ungefähr 0,5 bis 4,0 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Körper aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Kunststoff, Stahl, Messing, Eisen und Gemischen davon.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche weich gemacht sind, um eine Abdichtung zu erleichtern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ferner ein Körperanschlussstück umfasst, wobei das Körperanschlussstück Anbringmittel für die abdichtende In-Eingriffnahme der ersten Fläche und j oder der zweiten Fläche an Anbringmittel oder an eine Säule aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Anbringmittel Gewinde umfassen, die mit Gewinden an Säulen oder Verbindungsmitteln zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Vorrichtung ferner eine Säule umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Säule eine Anstoßfläche für die abdichtende In-Eingriffnahme der ersten Fläche und J oder der zweiten Fläche des Körpers aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Anstoßfläche einen Ringvorsprung zum Fokussieren von Kompressionskräften gegen die erste Fläche und/oder die zweite Fläche des Körpers aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Körperanschlussstück einen Durchgang aufweist, wobei der Durchgang einen ausgedehnten Abschnitt, eine Anschlussstück-Anstoßfläche und einen schmalen Abschnitt aufweist, wobei der ausgedehnte Abschnitt für die Aufnahme des Körpers und die Anschlussstück- Anstoßfläche für die abdichtende In-Eingriffnahme der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche ausgestaltet ist, und wobei der schmale Abschnitt für die Aufnahme einer Fluidquelle und für den Transport des Fluids in den Körper hinein oder aus diesem heraus ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der ausgedehnte Abschnitt dazu geeignet ist, wenigstens eines der Enden einer Säule und eines Verbindungsstücks aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der schmale Abschnitt Mittel zum Aufnehmen eines Kompressionsanschlussstücks aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das Körperanschlussstück einen Hohlraum zur Aufnahme des Körpers aufweist, der eine zylindrische Wand aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die zylindrische Wand Mittel zum Anbringen des Anschlussstücks an eine Säule und/oder ein Verbindungsstück aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Mittel zum Anbringen des Körperanschlussstücks an die Säule und/oder ein Verbindungsstück zusammenwirkende Gewinde sind.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei das Verbindungsstück ein Rohrverbindungsstück ist, das einen Fluidkanal aufweist, um den Körper in fluider Kommunikation anzuordnen.
Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei das Rohrverbindungsstück einen Fluidkanal, einen rohrförmigen Abschnitt und einen Anstoßendabschnitt aufweist, wobei sich der Fluidkanal durch den röhrenförmigen Abschnitt und den Anstoßendabschnitt für eine abdichtende In-Eingriffnahme mit der ersten Fläche oder der zweiten Fläche des Körpers erstreckt, um die Kammer des Körpers in fluide Kommunikation zu setzen.
Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei der Anstoßendabschnitt eine zylindrische Form aufweist, die innerhalb der zylindrischen Wand des Hohl raums aufgenommen ist, um in abdichtender In-Eingriffnahme die erste Fläche und/oder die zweite Fläche des Körpers aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei die zylindrische Form eine Endwand aufweist, die eine ebene Fläche mit einem Grat aufweist, um Kompressionskräfte zu fokussieren.
Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei der Hohlraum dazu geeignet ist, eine Kompressionshülse aufzunehmen, um das Rohrverbindungsstück in fluider Kommunikation anzuordnen.
Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei das Rohrverbindungsstück ferner eine Muffenanordnung umfasst, wobei die Muffenanordnung eine Muffe umfasst, die an dem röhrenförmigen Abschnitt und einem Muffenkompressionsanschlusstück angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei das Muffenkompressionsanschlussstück einen Achsenträgerabschnitt aufweist und die Kompressionshülse einen großen Bohrungsbereich aufweist, wobei der Achsenträgerbereich in einem großen Bohrungsbereich aufgenommen ist, um das röhrenförmige Element während des Festziehens zu unterstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei das Muffenkompressionsanschlussstück Anbringmittel für das Anbringen an weiteren Säulen oder Verbindungsstücken aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 34, wobei es sich bei den Anbringmitteln um zusammenwirkende Gewinde handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Fluide unter einem Druck von mehr als ungefähr 4000 Pfund pro Quadratzoll befinden.
Verfahren zum Entfernen von Partikeln und störenden Materialien aus einem Fluidstrom, umfassend die Schritte des Anordnens einer Vorrichtung in dem Fluidstrom, wobei die Vorrichtung aufweist: a.) einen Körper mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche und wenigstens einer Wand, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels ausgestaltet ist und die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet ist, und wobei sich die Wand zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckt, wobei der Körper wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, wodurch eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung definiert wird; b.) eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist, wobei die Festphasen-Trennmedienanordnung für das Entfernen von Partikeln und unerwünschten Komponenten eines Fluids, das durch die Kammer fließt, ausgestaltet ist, wobei der Körper ausgestaltet und angeordnet ist, in ein Körperanschlussstück zu passen, um an eine analytische Säule angebracht zu werden, oder wobei das Körperanschlussstück Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule ist, wobei die Vorrichtung Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids trennt, bevor das Fluid in eine zweite Festphasenmedienanordnung der analytischen Säule eintritt.
Apparatur für die Durchführung von Trennungen, umfassend: a. eine Pumpe zum Befördern von Fluiden, um einen Fluidstrom zu erzeugen; b. eine Säule zum Durchführen von Trennungen in fluider Kommunikation mit der Pumpe, um den Fluidstrom aufzunehmen; c. Mittel zum Anordnen einer Probe in dem Fluidstrom, um der Säule zu ermöglichen, Verbindungen in der Probe zu trennen, wenn die Probe durch die Säule fließt; d. einen Körper mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche und wenigstens einer Wand, wobei die erste Fläche und/oder die zweite Fläche für die Aufnahme in abdichtender In-Eingriffnahme eines Leitungsmittels und die andere Fläche der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche für die In-Eingriffnahme einer Säule oder eines zweiten Leitungsmittels ausgestaltet ist, und wobei sich die Wand zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckt, wobei der Körper wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich von der ersten Fläche zu der zweiten Fläche erstreckt, um eine Kammer für die Aufnahme einer Festphasen-Trennmedienanordnung zu definieren; eine Festphasen-Trennmedienanordnung innerhalb der Kammer, die in der Öffnung des Körpers zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist, wobei die Festphasen-Trennmedienanordnung für das Entfernen von Partikeln und unerwünschten Komponenten eines Fluids, das durch die Kammer fließt, ausgestaltet ist; wobei der Körper ausgestaltet und angeordnet ist, in ein Körperanschlussstück zu passen, um an einer analytischen Säule angebracht zu werden, oder wobei das Körperanschlussstück Teil einer Anordnung für die Kommunikation mit einer Säule ist, wobei die Vorrichtung Partikel und unerwünschte Komponenten eines Fluids trennt, bevor das Fluid in eine zweite Festphasenmedienanordnung der analytischen Säule eintritt; e. ein Körperanschlussstück, das an die Säule angebracht ist oder in dem Fluidstrom angeordnet ist, und zwar zwischen den Mitteln zum Anordnen der Probe in dem Fluidstrom und der Säule, um die Betriebslebensdauer der Säule zu verlängern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Körper innerhalb einer Säule aufgenommen ist.