JP2007120972A - Supercritical system - Google Patents

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Takeshi Shikamata
健 鹿又
Yoshiteru Horikawa
愛晃 堀川
Takayuki Sera
卓之 世良
Keiichi Kamimura
敬一 上村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercritical system capable of efficiently recovering an elution sample. <P>SOLUTION: The supercritical system 10 is equipped with a liquid sending part 12 for sending a supercritical fluid in the system as a solvent fluid, a sample introducing part 14 for introducing a sample into the solvent fluid from the liquid sending part 12, the separation and detection part 16 provided on the downstream side of the sample introducing part 14 and separating the sample into components to detect the target component in the sample, a back pressure adjusting part 18 provided on the downstream side of the separation and detection part 16 for adjusting the pressure of the fluid between the liquid sending part 12 and the back pressure adjusting part 18, a temperature adjusting part 20 for adjusting the temperature of the fluid from the back pressure adjusting part 18, a valve 22 for selecting the fluid containing the target component in the sample in the fluid from the temperature adjusting part 20 and a demarcation recovery container 24 for recovering the fluid containing the target component in the sample in the fluid from the valve 22. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は超臨界システム、特に溶出試料の回収機構の改良に関する。   The present invention relates to a supercritical system, and more particularly to an improved eluting sample collection mechanism.

近年、超臨界クロマトグラフや超臨界抽出は、学研的な研究から産業分野へと大きくその利用分野が広がっている(例えば特許文献1参照)。特に、二酸化炭素を超臨界流体として利用した二酸化炭素超臨界クロマトグラフや二酸化炭素超臨界抽出は、以下のメリットがある。   In recent years, supercritical chromatographs and supercritical extraction have been widely used from scientific research to industrial fields (see, for example, Patent Document 1). In particular, carbon dioxide supercritical chromatography using carbon dioxide as a supercritical fluid and carbon dioxide supercritical extraction have the following merits.

(1)臨界点温度が31.2度、臨界点圧力が7.34MPaと低温低圧なため、容易に実現できる。
(2)拡散係数が大きいため、試料中への拡散が早く、効率的な抽出が行える。
(3)溶出溶媒として考えた場合、超臨界流体特性のコントロールが圧力、温度制御により可能なため、二酸化炭素のみで多くのアプリケーションに対応できる。
(4)超臨界二酸化炭素は無極性有機溶媒と同じような特性を示す。これらの有機溶媒と比較して二酸化炭素は安価である。
(5)無毒であるため、特別な配慮が必要ない。
(6)常温常圧で気体である。有機溶媒溶出で発生する有機溶媒除去が省略もしくは容易になる。
(1) Since the critical point temperature is 31.2 degrees C and the critical point pressure is 7.34 MPa, which is a low temperature and low pressure, it can be easily realized.
(2) Since the diffusion coefficient is large, diffusion into the sample is fast and efficient extraction can be performed.
(3) When considered as an elution solvent, the supercritical fluid characteristics can be controlled by pressure and temperature control, so that it can be applied to many applications using only carbon dioxide.
(4) Supercritical carbon dioxide exhibits the same characteristics as a nonpolar organic solvent. Carbon dioxide is less expensive than these organic solvents.
(5) Since it is non-toxic, no special consideration is required.
(6) Gas at normal temperature and pressure. Removal of the organic solvent generated by organic solvent elution is omitted or facilitated.

超臨界クロマトグラフや超臨界抽出は、これらの特性を利用して、医療、農薬、半導体関連の産業分野において、いろいろな利用が期待されている。
特公平5−25305号公報
Supercritical chromatographs and supercritical extractions are expected to be used in various fields in the medical, agrochemical, and semiconductor-related industries using these characteristics.
Japanese Patent Publication No. 5-25305

しかしながら、前記従来方式にあっても、溶出試料の回収効率に関しては、改善の余地が残されていたものの、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在しなかった。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、溶出試料を効率的に回収することのできる超臨界システムを提供することにある。
However, although there is still room for improvement in the recovery efficiency of the eluted sample even in the conventional method, there has been no appropriate technique that can solve this.
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a supercritical system that can efficiently recover an eluted sample.

<請求項1にかかる発明>
前記目的を達成するために本発明にかかる超臨界システムは、送液部と、試料導入部と、分離検出部と、背圧調整部と、温度調整部と、バルブと、分画回収容器と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記送液部は、超臨界流体、又は所望により超臨界流体及びモディファイア溶媒を溶媒流体としてシステムに送り込む。
また、前記試料導入部は、前記送液部の下流に設けられ、溶媒流体中に試料を導入する。
前記分離検出部は、前記試料導入部の下流に設けられ、前記流体の臨界温度以上及び臨界圧力以上であり且つ該溶媒流体による試料の分画に最適な温度条件及び圧力条件の下で、溶媒流体中の試料を成分に分離し、試料中目的成分を検出する。
前記上流側背圧調整部は、前記分離検出部の下流に設けられ、送液部との間の流体の圧力を、試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する。
前記温度調整部は、前記上流側背圧調整部の下流に設けられ、該上流側背圧調整部からの流体の温度を試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する。
前記バルブは、前記温度調整部の下流に設けられ、前記温度調整部からの流体のうち試料中目的成分を含む流体を分取することができるように、前記分離検出部での試料中目的成分の検出結果に応じて該温度調整部と下流間の流路を切り替える。
前記分画回収容器は、前記バルブの下流に設けられ、試料中目的成分の分取に最適な圧力条件及び温度条件の下で、前記バルブからの流体のうち試料中目的成分を含む流体を回収する。
<Invention according to Claim 1>
In order to achieve the above object, a supercritical system according to the present invention includes a liquid feeding unit, a sample introduction unit, a separation detection unit, a back pressure adjustment unit, a temperature adjustment unit, a valve, a fraction collection container, It is characterized by providing.
Here, the liquid feeding section feeds a supercritical fluid or, if desired, a supercritical fluid and a modifier solvent into the system as a solvent fluid.
The sample introduction unit is provided downstream of the liquid feeding unit, and introduces the sample into the solvent fluid.
The separation detection unit is provided downstream of the sample introduction unit, has a temperature higher than a critical temperature of the fluid and higher than a critical pressure, and is under a temperature condition and a pressure condition optimal for fractionation of the sample by the solvent fluid. The sample in the fluid is separated into components, and the target component in the sample is detected.
The upstream back pressure adjustment unit is provided downstream of the separation detection unit, and adjusts the pressure of the fluid between the upstream and the liquid feeding unit within a range that is optimal for the separation of the target component in the sample.
The temperature adjusting unit is provided downstream of the upstream back pressure adjusting unit, and adjusts the temperature of the fluid from the upstream back pressure adjusting unit within a range that is optimal for the separation of the target component in the sample.
The valve is provided downstream of the temperature adjustment unit, and the target component in the sample in the separation detection unit is capable of separating a fluid containing the target component in the sample from the fluid from the temperature adjustment unit. The flow path between the temperature adjusting unit and the downstream is switched in accordance with the detection result.
The fraction collection container is provided downstream of the valve and collects a fluid containing the target component in the sample from the valve under a pressure condition and a temperature condition optimal for the separation of the target component in the sample. To do.

本発明の超臨界システムとしては、例えば超臨界クロマトグラフ、超臨界抽出装置等が一例として挙げられる。
本発明の超臨界流体としては、例えば水、二酸化炭素等が一例として挙げられる。
ここにいう超臨界とは、超臨界、亜臨界を含めていう。
Examples of the supercritical system of the present invention include a supercritical chromatograph and a supercritical extraction device.
Examples of the supercritical fluid of the present invention include water and carbon dioxide.
Supercritical here means supercritical and subcritical.

本発明では、溶出試料の更なる効率的な回収のため、超臨界二酸化炭素では、以下の温度及び圧力条件とすることが非常に好ましい。
(1)前記分離検出部での温度:0〜120℃、該分離検出部での圧力:7〜35MPa(2)前記上流側背圧調整部での温度:20〜120℃、該上流側背圧調整部での圧力:7〜35MPa
(3)前記温度調整部での温度:20〜100℃、該温度調整部での圧力:1〜10MPa
(4)前記分画回収容器での温度:0〜100℃、該分画回収容器での圧力:大気圧〜7MPa
In the present invention, the following temperature and pressure conditions are very preferable for supercritical carbon dioxide for further efficient recovery of the eluted sample.
(1) Temperature at the separation detection unit: 0 to 120 ° C., Pressure at the separation detection unit: 7 to 35 MPa (2) Temperature at the upstream back pressure adjustment unit: 20 to 120 ° C., the upstream back Pressure at the pressure adjusting unit: 7 to 35 MPa
(3) Temperature at the temperature adjusting unit: 20 to 100 ° C., pressure at the temperature adjusting unit: 1 to 10 MPa
(4) Temperature in the fraction collection container: 0 to 100 ° C., Pressure in the fraction collection container: atmospheric pressure to 7 MPa

<請求項2にかかる発明>
なお、本発明においては、気液分離器を備えることが好適である。
ここで、前記気液分離器は、前記バルブと前記分画回収容器間に設けられ、該バルブからの流体を気体成分と液体成分とに分離する。
<Invention according to Claim 2>
In addition, in this invention, it is suitable to provide a gas-liquid separator.
Here, the gas-liquid separator is provided between the valve and the fraction collection container, and separates the fluid from the valve into a gas component and a liquid component.

<請求項3にかかる発明>
また、本発明においては、ヒータを備えることが好適である。
ここで、前記ヒータは、前記気液分離器に設けられ、前記分画回収容器で試料中目的成分の回収に最適な温度に基づき定められた所望の一定温度となるように、前記バルブからの流体の温度調整を行う。
<Invention according to claim 3>
Moreover, in this invention, it is suitable to provide a heater.
Here, the heater is provided in the gas-liquid separator, and is supplied from the valve so as to have a desired constant temperature determined based on an optimum temperature for collecting the target component in the sample in the fraction collection container. Adjust the fluid temperature.

<請求項4にかかる発明>
本発明において、前記気液分離器は、分離器本体と、不活性物質と、を備える。該分離器本体は、中空体下部に液体出口、及び中空体上部に気体出口を持つ。該不活性物質は、前記分離器本体内において前記バルブからの配管が埋め込まれた状態で設けられ、該バルブからの流体に対して不活性な繊維状又は多孔質のものとする。該気液分離器は、前記バルブからの流体を前記不活性物質に接触させて、該流体のうち液体成分を前記分離器本体液体出口から前記分画回収容器に滴下し、該流体のうち気体成分を前記分離器本体気体出口から前記気液分離器外部に排出することが好適である。
<Invention according to claim 4>
In the present invention, the gas-liquid separator includes a separator body and an inert substance. The separator body has a liquid outlet at the bottom of the hollow body and a gas outlet at the top of the hollow body. The inert substance is provided in a state where the pipe from the valve is embedded in the separator main body, and is in a fibrous or porous state inert to the fluid from the valve. The gas-liquid separator is configured to bring a fluid from the valve into contact with the inert substance, drop a liquid component of the fluid from the liquid outlet of the separator main body to the fraction collection container, and gas from the fluid. It is preferable that the components are discharged from the gas outlet of the separator main body to the outside of the gas-liquid separator.

<請求項5にかかる発明>
本発明において、前記気液分離器は、外側円筒管と、内側円筒管と、を備える。該外側円筒管は、上部に流体導入口、及び下部に液体集積部を持つ。該内側円筒管は、前記外側円筒管内周壁との間に間隙をおいて設けられ、また下部に気体排出口を持つ。該気液分離器は、前記バルブからの流体が、前記外側円筒管内周壁と前記内側円筒管外周壁間の空間内に螺旋状に回転しながら流入し、遠心力で、該バルブからの流体のうち液体成分が、該外側円筒管内周壁に接触し、該外側円筒管内周壁を伝って下方に落ち、該外側円筒管下部の前記液体集積部に集められ、該液体集積部を介して前記分画回収容器内に滴下する。また該液体成分の除かれた気体成分が前記内側円筒管下部の前記気体排出口から気液分離器外部に排出されることが好適である。
<Invention according to claim 5>
In the present invention, the gas-liquid separator includes an outer cylindrical tube and an inner cylindrical tube. The outer cylindrical tube has a fluid inlet at the top and a liquid accumulation portion at the bottom. The inner cylindrical tube is provided with a gap between it and the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube, and has a gas outlet at the lower part. In the gas-liquid separator, the fluid from the valve flows into the space between the outer peripheral wall of the outer cylindrical tube and the outer peripheral wall of the inner cylindrical tube while spirally rotating, and the fluid from the valve is caused by centrifugal force. Among them, the liquid component contacts the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube, falls down along the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube, and is collected in the liquid accumulation portion at the lower portion of the outer cylindrical tube, and the fraction is separated through the liquid accumulation portion. Drip into the collection container. Further, it is preferable that the gas component from which the liquid component has been removed is discharged from the gas discharge port at the lower part of the inner cylindrical tube to the outside of the gas-liquid separator.

<請求項6にかかる発明>
本発明において、前記外側円筒管は、その内周壁に、螺旋状溝を含む流体ガイドが設けられる。前記バルブからの流体は、前記外側円筒管内周壁の前記流体ガイドに沿って流れることが好適である。
<Invention of Claim 6>
In the present invention, the outer cylindrical tube is provided with a fluid guide including a spiral groove on an inner peripheral wall thereof. It is preferable that the fluid from the valve flows along the fluid guide on the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube.

<請求項7にかかる発明>
本発明において、前記バルブは、上流側バルブ及び下流側バルブを含む。該上流側バルブは前記分画回収容器の上流に設けられる。該下流側バルブは該分画回収容器の下流に設けられる。また本発明においては、気液分離機構を備える。該気液分離機構は、前記上流側バルブからの流体を気体成分と液体成分とに分離する。該気液分離機構は、前記分画回収容器と、前記上流側バルブ及び前記下流側バルブと、下流側背圧調整部と、を備える。該分画回収容器は、高耐圧性を有する。前記下流側背圧調整部は、前記下流側バルブの下流に設けられ、分画回収容器内の圧力を所望の一定加圧状態とするためのものとする。該気液分離機構は、前記上流側バルブ、所望の前記分画回収容器、前記下流側バルブ及び前記下流側背圧調整部間が導通状態となるように、該上流側バルブと該下流側バルブとを同期して切り替え、該所望の分画回収容器内を所望の一定加圧状態とすることにより、上流側バルブからの流体を所望の分画回収容器内に滴下させ、該流体中の気体成分を分画回収容器上部からの分画回収容器外部に排出し、さらに該下流側バルブ及び該下流側背圧調整部を介して排出することが好適である。
<Invention of Claim 7>
In the present invention, the valve includes an upstream valve and a downstream valve. The upstream valve is provided upstream of the fraction collection container. The downstream valve is provided downstream of the fraction collection container. In the present invention, a gas-liquid separation mechanism is provided. The gas-liquid separation mechanism separates the fluid from the upstream valve into a gas component and a liquid component. The gas-liquid separation mechanism includes the fraction collection container, the upstream valve and the downstream valve, and a downstream back pressure adjusting unit. The fraction collection container has high pressure resistance. The downstream back pressure adjusting unit is provided downstream of the downstream valve, and is used for bringing the pressure in the fraction collection container into a desired constant pressure state. The gas-liquid separation mechanism includes the upstream valve and the downstream valve so that the upstream valve, the desired fraction collection container, the downstream valve, and the downstream back pressure adjusting unit are in a conductive state. Are switched in synchronization with each other, and the desired fraction collection container is brought into a desired constant pressure state, whereby the fluid from the upstream valve is dropped into the desired fraction collection container, and the gas in the fluid is It is preferable to discharge the components from the upper part of the fraction collection container to the outside of the fraction collection container, and further through the downstream valve and the downstream back pressure adjusting unit.

<請求項8にかかる発明>
本発明においては、高圧ストップ弁を備えることが好適である。
ここで、前記高圧ストップ弁は、前記分画回収容器に設けられ、該分画回収容器に回収された液体成分を外部に排出するためのものとする。
<Invention of Claim 8>
In the present invention, it is preferable to provide a high-pressure stop valve.
Here, the high-pressure stop valve is provided in the fraction collection container and discharges the liquid component collected in the fraction collection container to the outside.

<請求項9にかかる発明>
本発明においては、密閉室を備えることが好適である。
ここで、前記密閉室は、少なくとも前記バルブ、前記分画回収容器が入れられ、その周囲を密閉空間とする。
ここにいう少なくとも前記バルブ、前記分画回収容器が入れられとは、少なくとも前記バルブ及び前記分画回収容器が密閉室内に入れられること、
少なくとも前記上流側バルブ、前記分画回収容器及び前記下流側バルブが密閉室内に入れられること、
少なくとも前記上流側バルブ、前記分画回収容器、前記下流側バルブ及び前記高圧ストップ弁が密閉室内に入れられることを含めていう。
<Invention of Claim 9>
In the present invention, it is preferable to provide a sealed chamber.
Here, at least the valve and the fraction collection container are placed in the sealed chamber, and the periphery thereof is a sealed space.
Here, at least the valve and the fraction collection container are put in, that at least the valve and the fraction collection container are put in a sealed chamber,
At least the upstream valve, the fraction collection container and the downstream valve are placed in a sealed chamber;
It includes that at least the upstream valve, the fraction collection container, the downstream valve, and the high-pressure stop valve are placed in a sealed chamber.

<請求項10にかかる発明>
本発明において、前記送液部は、前記超臨界流体のための複数の流体ボンベと、ボンベ自動切換機構と、を備える。該ボンベ自動切換機構は、複数の流体ボンベのうち一の流体導出対象となる流体ボンベから流体が連続してシステム下流に供給されるように順次、流体導出対象となる流体ボンベの切り替えを行う。該ボンベ自動切換機構は、ストップ弁と、合流部と、ボンベ切換制御手段と、を備えることが好適である。
ここで、前記ストップ弁は、前記各流体ボンベ毎に設けられ、前記各流体ボンベからの流路を導通状態又は遮断状態とする。
また、前記合流部は、前記各流体ボンベからの流路をシステムの下流に合流させる。
前記ボンベ切換制御手段は、前記各流体ボンベの残量に応じて前記各ストップ弁の開閉を行い、該複数の流体ボンベのうち一の流体導出対象となる流体ボンベから流体が連続して下流に供給されるように順次、流体導出対象となる流体ボンベの切り替えを行う。
<Invention according to claim 10>
In the present invention, the liquid feeding section includes a plurality of fluid cylinders for the supercritical fluid and a cylinder automatic switching mechanism. The cylinder automatic switching mechanism sequentially switches the fluid cylinders to be the fluid derivation target so that the fluid is continuously supplied to the system downstream from the fluid cylinder to be the fluid derivation target among the plurality of fluid cylinders. The cylinder automatic switching mechanism preferably includes a stop valve, a junction, and a cylinder switching control means.
Here, the stop valve is provided for each of the fluid cylinders, and the flow path from each of the fluid cylinders is brought into a conduction state or a cutoff state.
The junction unit joins the flow paths from the fluid cylinders downstream of the system.
The cylinder switching control means opens and closes each stop valve according to the remaining amount of each fluid cylinder, and fluid is continuously downstream from a fluid cylinder that is one of the plurality of fluid cylinders to which fluid is derived. In order to be supplied, the fluid cylinders to be fluid-derived are sequentially switched.

本発明にかかる超臨界システムによれば、超臨界システムに最適な温度条件及び圧力条件の発見に基づき、上流側背圧調整部の下流に温度調整部を設けることとしたので、溶出試料を効率的に回収することができる。   According to the supercritical system of the present invention, the temperature adjustment unit is provided downstream of the upstream back pressure adjustment unit based on the discovery of the optimum temperature condition and pressure condition for the supercritical system. Can be recovered automatically.

本発明において、気液分離器(機構)を設けることにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
本発明において、気液分離器にヒータを設けることにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
In the present invention, by providing a gas-liquid separator (mechanism), the eluted sample can be collected more efficiently.
In the present invention, the elution sample can be collected more efficiently by providing a heater in the gas-liquid separator.

本発明においては、気液分離器が、不活性物質との接触を利用して気液分離を行うことにより、溶出試料を更に効率的に回収することができる。   In the present invention, the gas-liquid separator performs gas-liquid separation using contact with an inert substance, whereby the eluted sample can be recovered more efficiently.

また、本発明においては、気液分離器が、遠心力を利用して気液分離を行うことにより、溶出試料を更に効率的に回収することができる。
ここで、本発明においては、前記遠心力を利用して気液分離を行う気液分離器の外側円筒管の内周壁に、螺旋状溝を含む流体ガイドを設けることにより、溶出試料の回収を、より効率的に行うことができる。
Moreover, in this invention, a gas-liquid separator can collect | recover an elution sample still more efficiently by performing a gas-liquid separation using a centrifugal force.
Here, in the present invention, the elution sample is collected by providing a fluid guide including a spiral groove on the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube of the gas-liquid separator that performs gas-liquid separation using the centrifugal force. Can be done more efficiently.

本発明においては、分画回収容器を加圧して気液分離を行うことにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
本発明においては、高圧ストップ弁を分画回収容器の下部に設けることにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
In the present invention, the elution sample can be collected more efficiently by pressurizing the fraction collection container to perform gas-liquid separation.
In the present invention, the elution sample can be collected more efficiently by providing a high-pressure stop valve at the lower part of the fraction collection container.

本発明においては、少なくともバルブ及び分画回収容器を密閉室の中に入れることにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
本発明においては、送液部がボンベ自動切換機構を備えることにより、溶出試料の回収を更に効率的に行うことができる。
In the present invention, the elution sample can be collected more efficiently by placing at least the valve and the fraction collection container in the sealed chamber.
In the present invention, the elution sample can be collected more efficiently by providing the liquid feeding unit with the cylinder automatic switching mechanism.

図1には本発明の一実施形態にかかる超臨界システムの概略構成が示されている。
同図に示す超臨界二酸化炭素クロマトグラフ(超臨界システム)10は、送液部12と、試料導入部14と、分離検出部16と、上流側背圧調整部18と、温度調整部20と、バルブ22と、分画回収容器24と、を備える。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a supercritical system according to an embodiment of the present invention.
A supercritical carbon dioxide chromatograph (supercritical system) 10 shown in FIG. 1 includes a liquid feeding unit 12, a sample introduction unit 14, a separation detection unit 16, an upstream back pressure adjustment unit 18, a temperature adjustment unit 20, and the like. , A valve 22 and a fraction collection container 24.

送液部12は、例えば二酸化炭素ボンベ26と、冷却器28付きの二酸化炭素ポンプ30と、ストップバルブ32とを備える。送液部12は、モディファイア溶媒タンク34と、モディファイアポンプ36と、ストップバルブ32と、を備える。送液部12は、ミキサー38と、プレヒートコイル40を備える。   The liquid feeding unit 12 includes, for example, a carbon dioxide cylinder 26, a carbon dioxide pump 30 with a cooler 28, and a stop valve 32. The liquid feeding unit 12 includes a modifier solvent tank 34, a modifier pump 36, and a stop valve 32. The liquid feeding unit 12 includes a mixer 38 and a preheat coil 40.

試料導入部14は、インジェクタ42と、シリンジポンプ44とを備える。
分離検出部16は、カラムオーブン46と、カラム48と、検出器50とを備える。
上流側背圧調整部18は、自動背圧調整弁19を備える。
温度調整部20は、加温ヒータを備える(以下、加温ヒータ20という)。
バルブ22は、例えば6方バルブ等の流路分配バルブを備える(以下、流路分配バルブ22という)。
分画回収容器24は、回収瓶を備える(以下、回収瓶24という)。
The sample introduction unit 14 includes an injector 42 and a syringe pump 44.
The separation detection unit 16 includes a column oven 46, a column 48, and a detector 50.
The upstream back pressure adjustment unit 18 includes an automatic back pressure adjustment valve 19.
The temperature adjustment unit 20 includes a heating heater (hereinafter referred to as the heating heater 20).
The valve 22 includes a flow path distribution valve such as a six-way valve (hereinafter referred to as a flow path distribution valve 22).
The fraction collection container 24 includes a collection bottle (hereinafter referred to as a collection bottle 24).

ここで、前記送液部12は、二酸化炭素(超臨界流体)、又は所望により二酸化炭素(超臨界流体)及びモディファイア溶媒を溶媒流体としてシステムに送り込む。
また、前記試料導入部14は、送液部12の下流に設けられ、溶媒流体中に試料を導入する。
前記分離検出部16は、試料導入部14の下流に設けられ、前記二酸化炭素(超臨界流体)の臨界温度以上及び臨界圧力以上であり且つ該溶媒流体による試料の分画に最適な温度条件及び圧力条件の下で、溶媒流体中の試料を成分に分離し、試料中目的成分を検出する。
前記自動背圧調整弁19は、分離検出部16の下流に設けられ、送液部12と自動背圧調整弁19間の流体の圧力を、試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する。
Here, the liquid feeding unit 12 sends carbon dioxide (supercritical fluid) or, if desired, carbon dioxide (supercritical fluid) and a modifier solvent as a solvent fluid to the system.
The sample introduction unit 14 is provided downstream of the liquid feeding unit 12 and introduces the sample into the solvent fluid.
The separation detection unit 16 is provided downstream of the sample introduction unit 14, has a temperature condition that is not less than the critical temperature of the carbon dioxide (supercritical fluid) and not less than the critical pressure, and is optimal for fractionation of the sample by the solvent fluid, and Under pressure conditions, the sample in the solvent fluid is separated into components, and the target component in the sample is detected.
The automatic back pressure adjustment valve 19 is provided downstream of the separation detection unit 16, and the pressure of the fluid between the liquid feeding unit 12 and the automatic back pressure adjustment valve 19 is within an optimum range for separating the target component in the sample. adjust.

前記加温ヒータ20は、自動背圧調整弁19の下流に設けられ、該自動背圧調整弁19からの流体の温度を試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する。
前記流路分配バルブ22は、加温ヒータ20の下流に設けられ、加温ヒータ20からの流体のうち試料中目的成分を含む流体を分取することができるように、分離検出部16での試料中目的成分の検出結果に応じて該加温ヒータ20と所望の分画回収容器24間の流路を切り替える。
前記分画回収容器24は、流路分配バルブ22の下流に設けられ、試料中目的成分の分取に最適な圧力条件及び温度条件下で、流路分配バルブ22からの流体のうち試料中目的成分を含む流体を回収する。
The warming heater 20 is provided downstream of the automatic back pressure adjustment valve 19, and adjusts the temperature of the fluid from the automatic back pressure adjustment valve 19 within a range optimal for the separation of the target component in the sample.
The flow path distribution valve 22 is provided downstream of the heating heater 20 so that the fluid including the target component in the sample can be separated from the fluid from the heating heater 20. The flow path between the heating heater 20 and the desired fraction collection container 24 is switched according to the detection result of the target component in the sample.
The fraction collection container 24 is provided downstream of the flow path distribution valve 22, and the target medium in the sample out of the fluid from the flow path distribution valve 22 under the optimum pressure and temperature conditions for separating the target component in the sample. Collect the fluid containing the components.

なお、本実施形態において、自動背圧調整弁19と加温ヒータ20間は、調整弁及びヒータ間接続配管52で接続されている。
本実施形態において、加温ヒータ20と流路分配バルブ22間は、ヒータ及びバルブ間接続配管54で接続されている。
本実施形態において、流路分配バルブ22は、ポートA,B,C,D,E,Fを備える。流路分配バルブ22は、ポートAを、ヒータ及びバルブ間接続配管54と導通している。また、流路分配バルブ22は、ポートFを、大気に導通している。流路分配バルブ22は、ポートA−B間、ポートA−C間、ポートA−D間、ポートA−E間、又はポートA−F間を導通する。流路分配バルブ22と回収瓶24間は、バルブ及び容器間接続配管56で接続されている。
In the present embodiment, the automatic back pressure adjusting valve 19 and the heating heater 20 are connected by a connecting valve 52 between the adjusting valve and the heater.
In the present embodiment, the heater 20 and the flow distribution valve 22 are connected by a heater / valve connection pipe 54.
In the present embodiment, the flow path distribution valve 22 includes ports A, B, C, D, E, and F. The flow path distribution valve 22 connects the port A to the heater and inter-valve connection pipe 54. Further, the flow path distribution valve 22 conducts the port F to the atmosphere. The flow path distribution valve 22 conducts between the ports A and B, between the ports A and C, between the ports A and D, between the ports A and E, or between the ports A and F. The flow path distribution valve 22 and the collection bottle 24 are connected by a valve and inter-container connection pipe 56.

本実施形態において、流路分配バルブ22と回収瓶24間は、気液分離器58を設けている。気液分離器58には、さらに、加温ヒータ60を設けることも好ましい。   In the present embodiment, a gas-liquid separator 58 is provided between the flow path distribution valve 22 and the collection bottle 24. The gas-liquid separator 58 is preferably further provided with a heating heater 60.

本実施形態においては、気液分離器58及び回収瓶24からミスト状の溶出溶媒やガスが外部に漏れても、これらが外部に漏れるのを防ぐため、流路分配バルブ22及び回収瓶24を密閉室62の中に入れている。   In this embodiment, even if mist-like elution solvent or gas leaks to the outside from the gas-liquid separator 58 and the recovery bottle 24, the flow path distribution valve 22 and the recovery bottle 24 are provided to prevent them from leaking to the outside. It is placed in a sealed chamber 62.

本実施形態においては、超臨界二酸化炭素クロマトグラフ10の動作制御を行うコンピュータ64を備える。コンピュータ64は、例えば送液部12の送液制御、試料導入部14の動作制御、分離検出部16からのデータの処理、該データ処理で得られた測定結果に基づく流路分配バルブ22の流路切り替え制御、自動背圧調整弁19の圧力制御、加温ヒータ20の温度制御等を行っている。   In the present embodiment, a computer 64 that controls the operation of the supercritical carbon dioxide chromatograph 10 is provided. The computer 64 controls, for example, liquid feeding control of the liquid feeding unit 12, operation control of the sample introduction unit 14, processing of data from the separation detection unit 16, and flow of the flow path distribution valve 22 based on measurement results obtained by the data processing. The path switching control, the pressure control of the automatic back pressure adjustment valve 19, the temperature control of the heating heater 20, etc. are performed.

ところで、自動背圧調整弁19の上流では二酸化炭素圧力が7−30MPa程度であるが、自動背圧調整弁19の下流では大気圧(0.1MPa)となる。
自動背圧調整弁19の下流では、超臨界状態の二酸化炭素が常圧に下がった場合、1mLの液体二酸化炭素が500mLの二酸化炭素ガスとなるため、約500倍に容積が膨張する。同時に、断熱膨張が発生し、急激に温度が下がる。これらの自動背圧調整弁19後の急激な温度及び容量変化が、溶出試料の回収を行う場合に大きな障害となる。
HPLC用のフラクションコレクタは多くの種類のものが市販されているが、いずれも二酸化炭素超臨界クロマトグラフや二酸化炭素超臨界抽出装置には対応しておらず、分画の自動回収装置は実質上無かった。
By the way, the carbon dioxide pressure is about 7-30 MPa upstream of the automatic back pressure adjustment valve 19, but becomes atmospheric pressure (0.1 MPa) downstream of the automatic back pressure adjustment valve 19.
Downstream of the automatic back pressure regulating valve 19, when the supercritical carbon dioxide drops to normal pressure, 1 mL of liquid carbon dioxide becomes 500 mL of carbon dioxide gas, so that the volume expands about 500 times. At the same time, adiabatic expansion occurs and the temperature drops rapidly. These rapid temperature and volume changes after the automatic back pressure regulating valve 19 are a major obstacle when recovering the eluted sample.
Many types of HPLC fraction collectors are commercially available, but none of them are compatible with carbon dioxide supercritical chromatographs or carbon dioxide supercritical extraction devices. There was no.

これに対し、本実施形態の二酸化炭素超臨界クロマトグラフや二酸化炭素超臨界抽出装置においては、溶出試料の効率的な回収を行うため、溶出条件に応じて適切な圧力条件、温度条件を設定している。
本実施形態においては、溶出試料の更なる効率的な回収のため、超臨界二酸化炭素では、コンピュータ64が以下の温度条件及び圧力条件とすることが非常に好ましい。
(1)分離検出部16での温度:0〜120℃、該分離検出部16での圧力:7〜35MPa
(2)自動背圧調整弁19での温度:20〜120℃、該自動背圧調整弁19での圧力:7〜35MPa
(3)加温ヒータ20での温度:20〜100℃、該加温ヒータ20での圧力:1〜10MPa
(4)回収瓶24での温度:0〜100℃、該回収瓶24での圧力:大気圧〜7MPa
On the other hand, in the carbon dioxide supercritical chromatograph and the carbon dioxide supercritical extraction apparatus of this embodiment, in order to efficiently recover the eluted sample, appropriate pressure conditions and temperature conditions are set according to the elution conditions. ing.
In the present embodiment, in order to further efficiently recover the eluted sample, it is highly preferable that the computer 64 has the following temperature and pressure conditions for supercritical carbon dioxide.
(1) Temperature at the separation detection unit 16: 0 to 120 ° C., pressure at the separation detection unit 16: 7 to 35 MPa
(2) Temperature at the automatic back pressure regulating valve 19: 20 to 120 ° C., pressure at the automatic back pressure regulating valve 19: 7 to 35 MPa
(3) Temperature at the heating heater 20: 20 to 100 ° C., pressure at the heating heater 20: 1 to 10 MPa
(4) Temperature in the recovery bottle 24: 0 to 100 ° C., pressure in the recovery bottle 24: atmospheric pressure to 7 MPa

このように本実施形態は、二酸化炭素超臨界クロマトグラフや二酸化炭素超臨界抽出装置において、溶出条件に応じた適切な温度、背圧を自動に設定することにより、試料中目的成分の回収率が向上する。また試料回収時のコンタミネーションも無く、試料中目的成分の、より効率的な回収を行うことができる。   Thus, in this embodiment, in the carbon dioxide supercritical chromatograph or the carbon dioxide supercritical extraction apparatus, the recovery rate of the target component in the sample can be improved by automatically setting the appropriate temperature and back pressure according to the elution conditions. improves. In addition, there is no contamination at the time of sample collection, and the target component in the sample can be collected more efficiently.

また、本実施形態は、コンピュータ64により、圧力を変化させ、目的物質に対して適切な溶出条件を作り出すことが可能となるため、より効率的な目的物質の分離が可能となる。   Further, in the present embodiment, since the computer 64 can change the pressure and create appropriate elution conditions for the target substance, the target substance can be more efficiently separated.

さらに、本実施形態は、コンピュータ64が、必要に応じて、モディファイア溶媒タンク34よりモディファイアポンプ36を介してモディファイア溶媒を送液することにより、目的成分を、より良好に分離させることもできる。   Furthermore, in the present embodiment, the computer 64 can separate the target component more favorably by sending the modifier solvent from the modifier solvent tank 34 via the modifier pump 36 as necessary. it can.

以下に、前記作用について、より具体的に説明する。
すなわち、二酸化炭素ボンベ26から配管63にて導出された二酸化炭素は、二酸化炭素ポンプ30の熱交換器に供給される。
熱交換器は循環恒温冷却器28に接続される。十分な二酸化炭素の冷却を行うためには、銅配管をコイル状に巻いたものを、循環恒温冷却器28内の冷媒槽内に設置し、そのコイル中に二酸化炭素を通過させることは、特に二酸化炭素流量が大きい分取用途では、有用な場合がある。循環恒温冷却器28にて冷却された冷媒は、熱交換器にて二酸化炭素と熱交換を行い、二酸化炭素は約−10度まで冷却され、完全な液体二酸化炭素となる。十分冷却された二酸化炭素は、二酸化炭素ポンプ30の送液ヘッド部に導入され、高圧にて送液される。
Below, the said effect | action is demonstrated more concretely.
That is, carbon dioxide led out from the carbon dioxide cylinder 26 through the pipe 63 is supplied to the heat exchanger of the carbon dioxide pump 30.
The heat exchanger is connected to a circulating constant temperature cooler 28. In order to sufficiently cool carbon dioxide, a copper pipe wound in a coil shape is installed in a refrigerant tank in the circulating thermostatic cooler 28 and carbon dioxide is allowed to pass through the coil. It may be useful in preparative applications where the carbon dioxide flow rate is high. The refrigerant cooled by the circulating constant temperature cooler 28 exchanges heat with carbon dioxide in the heat exchanger, and the carbon dioxide is cooled to about −10 degrees to become complete liquid carbon dioxide. The sufficiently cooled carbon dioxide is introduced into the liquid feeding head portion of the carbon dioxide pump 30 and fed at a high pressure.

一方、超臨界二酸化炭素のみでは、分離条件にバリエーションを大きく変化させることができないため、超臨界二酸化炭素の流量に対して最大50%程度の有機溶媒をモディファイア溶媒として同時に送液し、超臨界二酸化炭素と有機溶媒との混合溶媒をクロマトグラフの展開溶媒として使用することもできる。
モディファイア溶媒ポンプ36によりモディファイア溶媒は送液され、ミキサー38にて混合される。二酸化炭素ポンプ30−ミキサー38間、及びモディファイア溶媒ポンプ36−ミキサー38間には、それぞれストップバルブ32a,32bを設置し、システムメンテナンス時の利便性を高めている。ミキサー38で混合された混合溶媒は、プレヒートコイル40を経由してインジェクタ42に至る。
On the other hand, with supercritical carbon dioxide alone, variations in the separation conditions cannot be changed greatly, so an organic solvent of up to about 50% of the supercritical carbon dioxide flow rate is simultaneously sent as a modifier solvent, and the supercritical carbon dioxide is sent. A mixed solvent of carbon dioxide and an organic solvent can also be used as a developing solvent for the chromatograph.
The modifier solvent is fed by the modifier solvent pump 36 and mixed by the mixer 38. Stop valves 32a and 32b are installed between the carbon dioxide pump 30 and the mixer 38 and between the modifier solvent pump 36 and the mixer 38, respectively, to enhance convenience during system maintenance. The mixed solvent mixed by the mixer 38 reaches the injector 42 via the preheat coil 40.

プレヒートコイル40は、循環恒温冷却器28で冷却された液体二酸化炭素をクロマトグラフィー展開に適した温度にするために用いられる。コンピュータ64は、プレヒートコイル40を通過した後の流体温度がカラム48の温度とほぼ一致するように流体の温調を行う。インジェクタ42は、ループ導入方式の試料導入バルブを採用している。インジェクタ42では、適宜、試料の導入が行われる。このような試料ループは、カラム18の温度とほぼ一致するように温調される場合もある。
インジェクタ42により導入された試料は、カラムオーブン46内のカラム48で分離される。カラム48から溶出した展開溶媒は、検出器50で、その特性、例えば吸光度等がモニターされる。検出器50を通過した展開溶媒は、自動背圧調整弁19に到達する。二酸化炭素ポンプ30及びモディファイア溶媒ポンプ36(送液部12)と、自動背圧調整弁19との間の系は、自動背圧調整弁19によりその圧力が調整されている。超臨界状態の二酸化炭素の特性は圧力や温度で物性が変わるため、圧力を徐々にもしくは段階的に時間変化させることにより溶出条件を変えることができる。この系では、溶出条件を変えるパラメータとして、二酸化炭素とモディファイア溶媒との混合溶媒温度、圧力、モディファイア溶媒種、二酸化炭素とモディファイア溶媒との混合比、総送液量等が挙げられ、自由度が非常に大きな柔軟性に富む系を構成することができる。
The preheat coil 40 is used to bring the liquid carbon dioxide cooled by the circulating constant temperature cooler 28 to a temperature suitable for chromatographic development. The computer 64 adjusts the temperature of the fluid so that the fluid temperature after passing through the preheat coil 40 substantially matches the temperature of the column 48. The injector 42 employs a loop introduction type sample introduction valve. In the injector 42, a sample is introduced as appropriate. In some cases, the temperature of the sample loop is adjusted so as to substantially match the temperature of the column 18.
The sample introduced by the injector 42 is separated by the column 48 in the column oven 46. The developing solvent eluted from the column 48 is monitored by the detector 50 for its characteristics such as absorbance. The developing solvent that has passed through the detector 50 reaches the automatic back pressure adjusting valve 19. The pressure between the system between the carbon dioxide pump 30 and the modifier solvent pump 36 (liquid feeding unit 12) and the automatic back pressure adjusting valve 19 is adjusted by the automatic back pressure adjusting valve 19. Since the properties of carbon dioxide in the supercritical state change with pressure and temperature, elution conditions can be changed by changing the pressure gradually or stepwise. In this system, parameters for changing the elution conditions include mixed solvent temperature of carbon dioxide and modifier solvent, pressure, modifier solvent species, mixing ratio of carbon dioxide and modifier solvent, total liquid delivery amount, etc. A highly flexible system with a very large degree of freedom can be constructed.

自動背圧調整弁19の上流では二酸化炭素圧力が7−30MPa程度であるが、自動背圧調整弁19の下流では大気圧付近となる。この時、二酸化炭素、モディファイア溶媒の試料溶解力は大きく落ちるため、試料はモディファイア溶媒内に溶解する傾向にあるが、モディファイア溶媒の比率が低い場合は、試料に若干、モディファイア溶媒が混ざったような状態となる。したがって、非常に試料濃度が高い状態の液体が、自動背圧調整弁19下流の流路を流れることとなる。
この時点の二酸化炭素の物性を確認すると、次の通りである。
The carbon dioxide pressure is about 7-30 MPa upstream of the automatic back pressure adjustment valve 19, but is near atmospheric pressure downstream of the automatic back pressure adjustment valve 19. At this time, since the sample dissolving power of carbon dioxide and the modifier solvent greatly decreases, the sample tends to dissolve in the modifier solvent. However, when the ratio of the modifier solvent is low, the modifier solvent is slightly added to the sample. It becomes a mixed state. Therefore, the liquid with a very high sample concentration flows through the flow path downstream of the automatic back pressure regulating valve 19.
The physical properties of carbon dioxide at this point are confirmed as follows.

二酸化炭素の場合、圧力が1/10となり、容積が10倍となると、常温付近で約150度、二酸化炭素の温度が下がる。また自動背圧調整弁19の下流では、超臨界状態の二酸化炭素が常圧に下がった場合、数百倍に容積が膨張する。このような自動背圧調整弁19下流での急激な温度及び容量変化が、溶出試料の回収を行う場合に大きな障害となることがわかった。例えば自動背圧調整弁19出口に接続されている調整弁及びヒータ間接続配管52を伸ばしてフラスコに導入した場合、以下の現象が起こることが確認された。   In the case of carbon dioxide, when the pressure is 1/10 and the volume is 10 times, the temperature of carbon dioxide is reduced by about 150 degrees near normal temperature. Further, downstream of the automatic back pressure regulating valve 19, when the supercritical carbon dioxide drops to normal pressure, the volume expands several hundred times. It has been found that such a rapid temperature and volume change downstream of the automatic back pressure regulating valve 19 is a major obstacle when recovering the eluted sample. For example, it has been confirmed that the following phenomenon occurs when the adjusting valve connected to the outlet of the automatic back pressure adjusting valve 19 and the connecting pipe 52 between heaters are extended and introduced into the flask.

(1)断熱膨張によるドライアイス生成やモディファイア溶媒凝固(モディファイア溶媒の凝固温度を下回る場合が有る)で、フラスコへの配管52が非常に詰まりやすい。
(2)フラスコ内でのドライアイスやモディファイア溶媒凝固物の生成により、すぐにあふれ出してしまう。
(3)容積膨張による飛び散り、特に配管52出口においては、二酸化炭素気体流量が非常に高速となるため、その中にあるモディファイア溶媒は霧状に噴霧され、多くのモディファイア溶媒がフラスコより外部に放出されてしまう。
(4)配管52は詰まり始めると圧力が上がり、配管52の詰まりが取れるが、取れた瞬間の気体流速がさらに高速となるため、前記配管52の詰まりは、モディファイア溶媒の飛散をさらに助長する。
(1) Due to dry ice generation by adiabatic expansion and modifier solvent coagulation (which may be below the coagulation temperature of the modifier solvent), the piping 52 to the flask is very likely to be clogged.
(2) It overflows immediately due to the formation of dry ice and modifier solvent coagulum in the flask.
(3) Spattering due to volume expansion, especially at the outlet of the pipe 52, the carbon dioxide gas flow rate becomes very high, so the modifier solvent in it is sprayed in the form of a mist, and many modifier solvents are outside the flask. Will be released.
(4) When the pipe 52 starts to clog, the pressure increases and the pipe 52 can be clogged. However, since the gas flow rate at the moment when the pipe 52 is removed becomes higher, the clogging of the pipe 52 further promotes the scattering of the modifier solvent. .

このため、試料の分析のみ行う場合、通常は、前記自動背圧調整弁19からの配管52を、例えば大きな容量の水の中に沈めてしまう方法や(水を加温しておけば、凝固や飛び散りは防げる)、大きな加温された容量の容器に排出してしまう方法が考えられる。
しかしながら、分離してきた試料を回収する場合は、液体クロマトグラフでの回収に用いられるような配管を単に試験管やフラスコに導くだけでは、上記障害が発生し、満足な回収を行うことはできない。HPLC用のフラクションコレクタは、多くの種類のものが市販されているが、いずれも配管から重力落下で落ちてくる液滴を試験管やフラスコで受ける構造となっているため、二酸化炭素超臨界クロマトグラフや二酸化炭素超臨界抽出では使用することができず、分画の自動回収装置は実質上無かった。
Therefore, when only the analysis of the sample is performed, the pipe 52 from the automatic back pressure regulating valve 19 is usually submerged in, for example, a large volume of water (if the water is warmed, it is solidified. It is possible to prevent the splattering and splattering), and to discharge to a container with a large heated capacity.
However, when recovering the separated sample, the above-described obstacles cannot be achieved by simply introducing a pipe used for recovery in a liquid chromatograph to a test tube or a flask, and satisfactory recovery cannot be performed. Many types of HPLC fraction collectors are commercially available, but all of them are structured to receive droplets that fall from the piping due to gravity drops in a test tube or flask. It could not be used in graphs and carbon dioxide supercritical extraction, and there was virtually no automatic fraction collection device.

以上は、溶出溶媒にモディファイア溶媒を加えた場合の説明であるが、溶出溶媒にモディファイア溶媒を加えない場合も、以下の同じような状況となる。
(5)断熱膨張による二酸化炭素ドライアイス生成で、フラスコへの配管52が非常に詰まりやすい。
(6)フラスコ内でのドライアイスにより、回収容器が破損したり、すぐにあふれ出したりする。
(7)容積膨張による飛び散り、特に配管52出口においては、二酸化炭素気体流量が非常に高速となるため、その中にある試料中目的成分(液体、固体の場合がある) は霧状に噴霧され、多くの試料中目的成分がフラスコより外部に放出されてしまう。
(8)配管52は詰まり始めると圧力が上がり該配管52の詰まりが取れるが、取れた瞬間の気体流速がさらに高速となるため、前記配管52の詰まりは、試料中目的成分(液体、固体の場合がある)の飛散をさらに助長する。
The above is an explanation of the case where a modifier solvent is added to the elution solvent. However, the same situation as described below is obtained when the modifier solvent is not added to the elution solvent.
(5) Carbon dioxide dry ice is generated by adiabatic expansion, and the piping 52 to the flask is very easily clogged.
(6) The recovery container is damaged or overflows immediately due to dry ice in the flask.
(7) Spattering due to volume expansion, especially at the outlet of the pipe 52, the carbon dioxide gas flow rate becomes very high, so the target component in the sample (which may be liquid or solid) is sprayed in the form of a mist. In many samples, the target component is released to the outside from the flask.
(8) When the pipe 52 starts to clog, the pressure increases and the pipe 52 can be clogged. However, since the gas flow velocity at the moment when the pipe 52 is removed becomes higher, the clogging of the pipe 52 is caused by the target component (liquid or solid) in the sample. (In some cases) further encourage the scattering.

ここで、二酸化炭素中に溶解したモディファイア溶媒を回収することと、試料(液体状態)を回収することとは、溶出試料の回収率を上げる意味では同一であり、溶出流体の液体成分の回収率を上げることは、溶出試料の回収率を上げることとなる。
したがって、いずれの場合も、二酸化炭素の断熱膨張による冷却に対する対策と、また高速に流出する気体の二酸化炭素とその中に含まれた試料中目的成分とを効率的に分離することは、分取超臨界抽出や分取超臨界クロマトグラフを行う上で非常に重要な事項である。
Here, recovery of the modifier solvent dissolved in carbon dioxide and recovery of the sample (liquid state) are the same in terms of increasing the recovery rate of the eluted sample, and recovery of the liquid component of the eluted fluid Increasing the rate increases the recovery rate of the eluted sample.
Therefore, in any case, measures against cooling by adiabatic expansion of carbon dioxide and efficient separation of gaseous carbon dioxide flowing out at high speed from the target component contained in the sample are preparative. This is a very important matter for supercritical extraction and preparative supercritical chromatography.

そこで、本実施形態においては、二酸化炭素の断熱膨張による冷却に対する対策のため、また高速に流出する気体の二酸化炭素とその中に含まれた試料中目的成分とを効率的に分離するため、自動背圧調整弁19の出口に、以下の加温ヒータ20を用いることも非常に重要である。
本実施形態においては、加温ヒータ20として、ヒータ66と、温度センサー68と、コンピュータ(温度制御手段)64と、を備えることが好適である。
ここで、ヒータ66は、自動背圧調整弁19からの配管52に設けられ、該配管52を流れる流体を加温する。
また、温度センサー68は、自動背圧調整弁19からの配管52中の流体の温度を検出する。
コンピュータ64は、温度センサー68で得られた温度情報が、回収瓶24で試料中目的成分を回収するのに最適な温度に基づき定められた所望の一定温度となるようにヒータ66による流体温度の制御を行う。
Therefore, in the present embodiment, in order to take measures against cooling by adiabatic expansion of carbon dioxide, and to efficiently separate the gaseous carbon dioxide flowing out at high speed from the target component contained in the sample, automatic It is also very important to use the following heating heater 20 at the outlet of the back pressure regulating valve 19.
In the present embodiment, it is preferable that the heating heater 20 includes a heater 66, a temperature sensor 68, and a computer (temperature control means) 64.
Here, the heater 66 is provided in the pipe 52 from the automatic back pressure regulating valve 19 and heats the fluid flowing through the pipe 52.
The temperature sensor 68 detects the temperature of the fluid in the pipe 52 from the automatic back pressure regulating valve 19.
The computer 64 adjusts the fluid temperature of the heater 66 so that the temperature information obtained by the temperature sensor 68 becomes a desired constant temperature determined based on the optimum temperature for collecting the target component in the sample by the collection bottle 24. Take control.

以下に、前記加温ヒータ20について、図2を参照しつつ、より具体的に説明する。
同図(A)は縦断面図、同図(B)は横断面図である。
加温ヒータ20としては、自動背圧調整弁19からの配管52に、移動相の加温機能を持たせている。自動背圧調整弁19からの配管52は、図2に示すような円筒に螺旋状溝を切った円筒アルミ材72に巻き付けられている。配管52の巻き付けられた円筒アルミ材72には、ヒータ66を設けている。円筒アルミ材72には、ヒータ66としてラバーヒータを巻きつけるか、もしくは、カートリッジヒータを差し込んでいる。これにより、円筒アルミ材72を加温することができるので、円筒アルミ材72に巻き付けられた配管52も加温することができる。
Below, the said heating heater 20 is demonstrated more concretely, referring FIG.
FIG. 4A is a longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a transverse sectional view.
As the heating heater 20, the piping 52 from the automatic back pressure adjustment valve 19 has a mobile phase heating function. The pipe 52 from the automatic back pressure regulating valve 19 is wound around a cylindrical aluminum material 72 having a spiral groove cut into a cylinder as shown in FIG. A heater 66 is provided on the cylindrical aluminum material 72 around which the pipe 52 is wound. A rubber heater is wound around the cylindrical aluminum material 72 as a heater 66, or a cartridge heater is inserted. Thereby, since the cylindrical aluminum material 72 can be heated, the piping 52 wound around the cylindrical aluminum material 72 can also be heated.

また、加温ヒータ20では、円筒アルミ材72に巻きつけられた配管52の最下流に対応するところ(円筒アルミ材72)に温度センサー68を設け、温度センサー68の温度値を基準として、最終的な自動背圧調整弁19からの溶出流体の温度を調整している。この設定温度は、回収する試料中目的成分により大きく異なる。   Further, in the heating heater 20, a temperature sensor 68 is provided at a position (cylindrical aluminum material 72) corresponding to the most downstream side of the pipe 52 wound around the cylindrical aluminum material 72, and the temperature value of the temperature sensor 68 is used as a reference. The temperature of the elution fluid from the automatic back pressure regulating valve 19 is adjusted. This set temperature varies greatly depending on the target component in the sample to be recovered.

コンピュータ64は、回収する試料中目的成分が高温耐性である場合は、加温ヒータ20の設定温度を常温よりはるかに高い温度に温調することにより、配管の空気中水分の結露や凝固、モディファイア溶媒の凝固、二酸化炭素の凝固(ドライアイス生成)を防ぐことができる。このため、二酸化炭素と試料中目的成分、もしくは二酸化炭素と有機溶媒と試料中目的成分の混合物(溶出流体)の流速は早いものの、安定した流速を得ることができる。試料中目的成分の回収の観点に立つと、ドライアイス生成による配管詰まりによる断続的な流れは、以後の回収過程において安定した回収を行う際の支障となるため、安定した流れを得ることは大切なことである。
また、コンピュータ64は、回収する試料中目的成分が、熱に不安定な場合や揮発しやすい場合は、加温ヒータ20の温度設定を配管詰まりが発生しない下限くらいの低い温度に設定し(例えば0〜10℃程度)、さらに、以降に説明する流路分配バルブ22後において加熱を行うような段階的減圧と加温との工程が必要となってくる。
If the target component in the sample to be collected is resistant to high temperatures, the computer 64 adjusts the set temperature of the heating heater 20 to a temperature much higher than room temperature, thereby condensing, coagulating, and modifying moisture in the air in the pipe. It is possible to prevent coagulation of the solvent and carbon dioxide (dry ice production). For this reason, although the flow rate of carbon dioxide and the target component in the sample or the mixture (elution fluid) of carbon dioxide, the organic solvent, and the target component in the sample is fast, a stable flow rate can be obtained. From the viewpoint of recovery of the target component in the sample, the intermittent flow due to clogging of piping due to dry ice generation will hinder stable recovery in the subsequent recovery process, so it is important to obtain a stable flow. It is a thing.
Further, the computer 64 sets the temperature setting of the heating heater 20 to a temperature as low as a lower limit at which piping clogging does not occur when the target component in the sample to be collected is unstable or easily volatilized (for example, In addition, a step of stepwise pressure reduction and heating for heating after the flow path distribution valve 22 described below is required.

なお、円筒アルミ材72の外周には、アルミ円筒管74が設けられている。アルミ円筒管74の外周には、弗素樹脂(ポリ四弗化エチレン樹脂)、ベークライト等の断熱材76が設けられている。   An aluminum cylindrical tube 74 is provided on the outer periphery of the cylindrical aluminum material 72. A heat insulating material 76 such as fluorine resin (polytetrafluoroethylene resin) or bakelite is provided on the outer periphery of the aluminum cylindrical tube 74.

溶出流体の分配
また本実施形態において、溶出試料の効率的な回収のためには、分取作業の効率化も非常に重要であり、このために以下の流路分配バルブ22を用いることが非常に好ましい。
すなわち、分取クロマトグラフにおいては、溶出してきた試料をピーク強度に応じて複数の分画に分ける必要がある。本実施形態では、ディスクバルブタイプの流路分配バルブ22の入口に、加温ヒータ20を経由した配管54の出口を接続する。
このような流路分配バルブ22には、例えば入口ポート1,出口ポート6や、入口ポート1,出口ポート8や、入口ポート1,出口ポート10等を持つものがある。
加温ヒータ20を経由した溶出流体は、ディスクバルブタイプの流路分配バルブ22により分配される。流出流体は非常に流速が早いため、配管内には数MPa程度の圧力がかかるが、一般的にディスクバルブタイプはこのような圧力に対する耐圧性を持つため、このようなディスクバルブタイプを流路分配バルブ22として使用している。
In the present embodiment, in order to distribute the eluted fluid and to efficiently collect the eluted sample, it is very important to improve the efficiency of the sorting operation. Is preferred.
That is, in the preparative chromatograph, it is necessary to divide the eluted sample into a plurality of fractions according to the peak intensity. In this embodiment, the outlet of the pipe 54 via the heating heater 20 is connected to the inlet of the disk valve type flow distribution valve 22.
Examples of such a flow distribution valve 22 include an inlet port 1 and an outlet port 6, an inlet port 1 and an outlet port 8, an inlet port 1 and an outlet port 10, and the like.
The eluted fluid that has passed through the heating heater 20 is distributed by a disk valve type flow path distribution valve 22. Since the outflow fluid has a very high flow rate, a pressure of about several MPa is applied in the pipe. Generally, however, the disc valve type has pressure resistance against such pressure. It is used as a distribution valve 22.

一方、安価なソレノイド駆動によるダイアフラムバルブが商用で入手可能であるが、本実施形態の超臨界システムで用いるには、前記圧力に対する耐圧性が足りないため、使用することは難しい。ディスクバルブの流路分配バルブ22の切り替えタイミングは、あらかじめ測定されたクロマトグラフから決定した時間や、流出流体の検出信号(例えば検出器50からの吸光度信号)を基準として、コンピュータ64がディスクバルブの流路分配バルブ22を切り替える。   On the other hand, an inexpensive solenoid-driven diaphragm valve is commercially available, but it is difficult to use it in the supercritical system according to the present embodiment because the pressure resistance against the pressure is insufficient. The switching timing of the flow distribution valve 22 of the disk valve is determined based on the time determined from the chromatograph measured in advance and the detection signal of the outflow fluid (for example, the absorbance signal from the detector 50). The flow path distribution valve 22 is switched.

溶出流体は検出器50を通過した後、流路分配バルブ22に到達する。このため適切に溶出流体を流路分配バルブ22で分画するには、検出器50と流路分配バルブ22との間の配管容量と溶出流体流速からその時間差を算出し、あらかじめ決められた分画開始終了時間、もしくは検出器50からの出力信号により決められた分画開始終了時間に、さらに前記時間差を加える必要がある。コンピュータ64は、このような加算された時間に従って、流路分配バルブ22を切り替えている。   The elution fluid passes through the detector 50 and then reaches the flow path distribution valve 22. Therefore, in order to appropriately fractionate the elution fluid by the flow path distribution valve 22, the time difference is calculated from the piping capacity between the detector 50 and the flow path distribution valve 22 and the elution fluid flow velocity, and a predetermined amount is determined. It is necessary to add the time difference to the image start / end time or the fraction start / end time determined by the output signal from the detector 50. The computer 64 switches the flow path distribution valve 22 according to such added time.

流路分配バルブ22で分配された溶出流体は、流路分配バルブ22に接続された各バルブ及び容器間接続配管56を介して、各回収瓶24に噴出している。
例えば、二酸化炭素ポンプ26で送液する液体二酸化炭素の流量を100mL/min とした場合、気体二酸化炭素の流速は50L/minとなる。通常使用される配管の内径は、0.8−2.0mm程度なので、常圧ではおおむね線流速1660〜270m/secとなる。
したがって、バルブ及び容器間接続配管56の出口では、非常に高速な気体流速となるため、このまま回収瓶24に噴出しただけでは、溶出流体中の試料中目的成分が溶けているモディファイア溶媒成分が気体二酸化炭素と一緒に飛び散り(エアロゾル状態なため)、回収瓶24の外部に一緒に排出されてしまうことがある。このため、試料中目的成分の回収率を低下させてしまうことがある。
The elution fluid distributed by the flow path distribution valve 22 is ejected to each recovery bottle 24 via each valve connected to the flow path distribution valve 22 and the inter-container connection pipe 56.
For example, when the flow rate of liquid carbon dioxide fed by the carbon dioxide pump 26 is 100 mL / min, the flow rate of gaseous carbon dioxide is 50 L / min. Since the internal diameter of the pipe that is normally used is about 0.8 to 2.0 mm, the line flow velocity is generally 1660 to 270 m / sec at normal pressure.
Therefore, since the gas flow velocity is very high at the outlet of the connection pipe 56 between the valve and the container, the modifier solvent component in which the target component in the sample in the elution fluid is dissolved is simply ejected to the recovery bottle 24 as it is. It may be scattered together with gaseous carbon dioxide (because it is in an aerosol state) and discharged together outside the collection bottle 24. For this reason, the recovery rate of the target component in the sample may be reduced.

気液分離器
そこで、試料中目的成分の、より効率的な回収のためには、バルブ及び容器間接続配管56の出口56a(噴出し部)の構造に工夫を加えることが重要である。
本発明は、前記溶出条件に応じた適切な温度、背圧の自動設定、及び以下のバルブ及び容器間接続配管56の出口56a(噴出し部)形状の選択により、更に、溶出試料の回収率が向上し、試料回収時のコンタミネーションも無い、より効率的な回収を行うことができる。
Gas-liquid separator Therefore, in order to more efficiently recover the target component in the sample, it is important to devise the structure of the outlet 56a (spout portion) of the valve and inter-container connection pipe 56.
The present invention further improves the recovery rate of the eluted sample by appropriately setting the appropriate temperature and back pressure according to the elution conditions, and selecting the shape of the outlet 56a (spout portion) of the following valve and inter-container connection pipe 56. And more efficient recovery without contamination during sample recovery.

すなわち、回収瓶24での試料中目的成分の回収率低下を抑えるには、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aで、いかに効率的に気液分離を実現できるかにかかっており、本実施形態では、以下の気液分離法を用いることが非常に好ましい。   That is, in order to suppress the reduction in the recovery rate of the target component in the sample in the recovery bottle 24, it depends on how efficiently gas-liquid separation can be realized at the outlet 56a of the valve and inter-container connection pipe 56. In terms of form, it is highly preferred to use the following gas-liquid separation method.

本実施形態の気液分離法では、できるだけ表面積が広く、且つ試料、モディファイア溶媒、二酸化炭素に対して不活性な物質に、溶出流体を接触させる機会を増やすことにより、溶出流体中のモディファイ成分(液体)を不活性材の表面に付着させることが好ましい。
このような接触による気液分離法には、例えば以下の方法がある。
(1)不活性材の表面に付着したモディファイア成分(液体)は、不活性材の表面に次第に蓄積増加し、最後には流れ落ちる方法(以下、不活性材法という)
(2)溶出流体が円筒形管材内面を螺旋状に回転するように、バルブ及び容器間接続配管56の出口56a(噴出し部)の方向に工夫を要する方法(以下、遠心力法という)
以下に、前記不活性材法、前記遠心力法について、具体的に説明する。
In the gas-liquid separation method of the present embodiment, the modification component in the elution fluid is increased by increasing the chance of contacting the elution fluid with a substance having a surface area as large as possible and inert to the sample, modifier solvent, and carbon dioxide. (Liquid) is preferably adhered to the surface of the inert material.
Examples of such a gas-liquid separation method by contact include the following methods.
(1) Modifier component (liquid) adhering to the surface of the inert material gradually accumulates and increases on the surface of the inert material, and finally flows down (hereinafter referred to as the inert material method).
(2) A method that requires contrivance in the direction of the outlet 56a (spouting portion) of the connecting pipe 56 between the valve and the container so that the eluted fluid spirally rotates on the inner surface of the cylindrical tube material (hereinafter referred to as the centrifugal force method).
Below, the said inert material method and the said centrifugal force method are demonstrated concretely.

(1)不活性材法
図3には不活性材法を用いた気液分離器の概略構成が示されている。
同図に示す気液分離器58は、分離器本体76と、不活性物質78とを備える。
ここで、分離器本体76は、中空体下部に液体出口80、及び中空体上部に気体出口82を持つ。
不活性物質78は、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aが埋め込まれた状態で設けられ、流路分配バルブ22からの溶出流体に対して不活性な繊維状又は多孔質のものとする。
そして、気液分離器58は、流路分配バルブ22からの溶出流体を、不活性物質78に接触させて、液体成分を分離器本体76の液体出口80から排出し、気体成分を分離気体出口82から外部に排出する。
(1) Inert Material Method FIG. 3 shows a schematic configuration of a gas-liquid separator using the inert material method.
The gas-liquid separator 58 shown in the figure includes a separator body 76 and an inert substance 78.
Here, the separator body 76 has a liquid outlet 80 at the lower part of the hollow body and a gas outlet 82 at the upper part of the hollow body.
The inert substance 78 is provided in a state in which the outlet 56 a of the valve and inter-container connection pipe 56 is embedded, and is made of a fibrous or porous substance that is inert to the elution fluid from the flow path distribution valve 22.
And the gas-liquid separator 58 makes the elution fluid from the flow-path distribution valve 22 contact the inert substance 78, discharges the liquid component from the liquid outlet 80 of the separator main body 76, and discharges the gas component to the separation gas outlet. 82 to the outside.

以下に、前記不活性材法を用いた気液分離器について、より具体的に説明する。
同図に示されるように、溶出流体の不活性物質78に対する接触を利用した気液分離器58では、溶出流体と不活性物質78との接触の機会をできるだけ増やすための工夫があり、繊維状もしくは多孔質の不活性物質78内に、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aを埋め込む。
不活性物質78としては、ガラスウール、セラミック焼結フィルタ、ステンレススチール焼結ファイルタ、弗素樹脂(ポリ四弗化エチレン樹脂)パウダーを固めたもの等が一例として挙げられる。
バルブ及び容器間接続配管56の出口56aから出てきた溶出溶媒は、不活性物質78と接触し、液体成分が下方の液体出口80から回収瓶24内に滴下し、気体成分が上方の気体出口穴82から外部に排出される。
空間Aの気体成分の分配の割合は、(液体出口側流路抵抗と不活性物質流路抵抗の合成抵抗)と、気体出口側流路抵抗と、により分配される。液体出口側流路径はできるだけ大きく開口し、(液体と気体)の線流速を減少させ、出口の縁部分を液体は伝って滴下する。液体出口80は、滴下が安定して行われるように、斜めに切った管材を使用することが良い。
Hereinafter, the gas-liquid separator using the inert material method will be described more specifically.
As shown in the figure, the gas-liquid separator 58 using the contact of the elution fluid with the inert substance 78 has a device for increasing the chance of contact between the elution fluid and the inert substance 78 as much as possible. Alternatively, the outlet 56 a of the valve and container connection pipe 56 is embedded in the porous inert material 78.
Examples of the inert substance 78 include glass wool, ceramic sintered filter, stainless steel sintered filter, and a solidified fluororesin (polytetrafluoroethylene resin) powder.
The elution solvent that has come out from the outlet 56a of the connection pipe 56 between the valve and the container comes into contact with the inert substance 78, the liquid component is dropped into the recovery bottle 24 from the lower liquid outlet 80, and the gaseous component is the upper gas outlet. It is discharged from the hole 82 to the outside.
The distribution ratio of the gas component in the space A is distributed by (the combined resistance of the liquid outlet side channel resistance and the inert substance channel resistance) and the gas outlet side channel resistance. The liquid outlet side channel diameter is opened as large as possible, the linear flow rate of (liquid and gas) is reduced, and the liquid is dripped along the edge of the outlet. As the liquid outlet 80, it is preferable to use a tube material cut obliquely so that dripping is stably performed.

本実施形態においては、直径約30mmの円筒状の分離器本体76に、ガラスウール又は焼結フィルタ等の不活性物質78、約1cmを充填、液体出口80の径を10−20mm、気体出口82には内径ID=0.8mmの配管を約5cm接続した場合、二酸化炭素流量が10−100mL/min、モディファイア溶媒が10mL/min程度であれば、エアロゾルの発生は抑えられ、安定した液体の滴下を得ることができた。   In this embodiment, a cylindrical separator body 76 having a diameter of about 30 mm is filled with about 1 cm of an inert substance 78 such as glass wool or a sintered filter, the diameter of the liquid outlet 80 is 10-20 mm, and the gas outlet 82. When a pipe with an inner diameter ID = 0.8 mm is connected to about 5 cm, if the carbon dioxide flow rate is about 10-100 mL / min and the modifier solvent is about 10 mL / min, the generation of aerosol is suppressed and a stable liquid Dripping could be obtained.

なお、背圧弁84で気体出口82に流路抵抗を設け、圧力をかける理由は、空間Aに若干の圧力を加えることにより、不活性物質78中の液体成分の上方への移動を抑制する効果があるからである。これにより、溶出流体中の液体成分は、不活性物質78中を上方から下方に向けて順次送り出されるため、不活性物質78内での液体成分の滞留を未然に防ぐことができる。
また、本実施形態においては、空間A内に規定以上の圧力がかかるのを防ぐため、リリーフバルブ86を設けることもできる。
The reason why the back pressure valve 84 provides flow resistance at the gas outlet 82 and applies pressure is that the slight pressure is applied to the space A to suppress the upward movement of the liquid component in the inert substance 78. Because there is. Thereby, since the liquid component in the elution fluid is sequentially sent out from the upper side to the lower side in the inert substance 78, the retention of the liquid component in the inert substance 78 can be prevented in advance.
In the present embodiment, a relief valve 86 may be provided in order to prevent a pressure exceeding a specified level from being applied in the space A.

また、本実施形態においては、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aで、断熱膨張が発生することがある。このため、液体二酸化炭素流量が5mL/min以上では、分離器本体76の外周壁に、ヒータ60を設置し、固体二酸化炭素(ドライアイス)やモディファイア溶媒の凝固物の発生を防ぐことも非常に好ましい。
このような構造では、不活性物質78のみを交換することも可能であるし、この不活性物質78を保持している分離器本体76ごと、不活性物質78を交換することも可能である。
また、前述のように不活性物質78は溶出流体との接触機会を大きくするために繊維状もしくは多孔質構造を持つため、完全な洗浄は難しいこともある。
In the present embodiment, adiabatic expansion may occur at the outlet 56 a of the valve and inter-container connection pipe 56. For this reason, when the liquid carbon dioxide flow rate is 5 mL / min or more, a heater 60 is installed on the outer peripheral wall of the separator main body 76 to prevent generation of solid carbon dioxide (dry ice) or a coagulated substance of the modifier solvent. Is preferred.
In such a structure, it is possible to exchange only the inert substance 78, or it is possible to exchange the inert substance 78 for each separator body 76 holding the inert substance 78.
In addition, as described above, since the inert substance 78 has a fibrous or porous structure in order to increase the chance of contact with the elution fluid, complete cleaning may be difficult.

一方、別種類の試料の分画を行う場合は、この不活性物質78を交換する必要があるので、交換作業を簡便にできることは重要である。
そこで、本実施形態では、上方よりガラスウール又は焼結フィルタ等の不活性物質78を分離器本体76内に落とし込むだけの簡単な構造を採用することにより、不活性物質78が容易に交換可能である。
また本実施形態では、液体出口80を弾力性のある材質(シリコンゴム)等の回収瓶蓋88に差込み、さらに、溶媒瓶24に取り付けることにより、溶媒瓶24内にモディファイア溶媒に溶解した試料中目的成分を確実に回収することができる。
On the other hand, when performing fractionation of another type of sample, it is necessary to replace this inert substance 78, so it is important that the replacement work can be simplified.
Therefore, in this embodiment, the inert material 78 can be easily replaced by adopting a simple structure in which the inert material 78 such as glass wool or sintered filter is dropped into the separator main body 76 from above. is there.
In the present embodiment, the liquid outlet 80 is inserted into a recovery bottle lid 88 made of an elastic material (silicon rubber) and the sample is dissolved in the modifier solvent in the solvent bottle 24 by being attached to the solvent bottle 24. The middle target component can be reliably recovered.

(2)遠心力法
図4には遠心力法を採用した気液分離器の概略構成が示されている。図4(A)は気液分離器の縦断面図、図4(B)は該気液分離器に好適な整流部の横断面図である。
同図に示す気液分離器58は、第1円筒管(外側円筒管)90と、第2円筒管(内側円筒管)92と、を備える。
ここで、第1円筒管90は、上部の継手93に形成された流体導入口94、及び下部に液体集積部96を持つ。
また、第2円筒管92は、第1円筒管90内周壁との間に間隙をおいて差し込まれ、また下部に気体排出口98を持つ。
(2) Centrifugal Force Method FIG. 4 shows a schematic configuration of a gas-liquid separator that employs the centrifugal force method. 4A is a longitudinal sectional view of the gas-liquid separator, and FIG. 4B is a transverse sectional view of a rectifying unit suitable for the gas-liquid separator.
The gas-liquid separator 58 shown in the figure includes a first cylindrical tube (outer cylindrical tube) 90 and a second cylindrical tube (inner cylindrical tube) 92.
Here, the first cylindrical tube 90 has a fluid inlet 94 formed in the upper joint 93 and a liquid accumulation portion 96 in the lower part.
The second cylindrical tube 92 is inserted with a gap between the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90 and has a gas discharge port 98 in the lower part.

そして、流路分配バルブからの溶出流体は、第1円筒管90内周壁と第2円筒管92外周壁間に形成された空間に螺旋状に回転しながら流入し、遠心力で、該溶出流体のうち液体成分99aが第1円筒管90内周壁に接触し、該第1円筒管90内周壁を伝って下方に落ち、第2円筒管92下部の液体集積部96に集められる。
また該溶出流体のうち液体成分99aの除かれた気体成分99bが第2円筒管92の下部の気体排出口98から流出されることが好適である。
The elution fluid from the flow path distribution valve flows into the space formed between the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90 and the outer peripheral wall of the second cylindrical tube 92 while rotating spirally, and the elution fluid is generated by centrifugal force. Among them, the liquid component 99 a contacts the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90, falls down along the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90, and is collected in the liquid accumulation portion 96 below the second cylindrical tube 92.
Further, it is preferable that the gas component 99b from which the liquid component 99a is removed out of the elution fluid flows out from the gas discharge port 98 at the lower part of the second cylindrical tube 92.

以下に、前記遠心力法について、より具体的に説明する。
同図に示す気液分離器58では、円環状の空間を高速にエアロゾルが回転することにより、液体成分は、密度が高いため、遠心力で、より外周の壁面に接触しやすいことを利用する。
同図では、二酸化炭素の流量に応じて30〜80mmの範囲から選択された内径(二酸化炭素の流量に応じて、より大きな内径の管を使用する)及び肉厚2mmの第1円筒管90の内部に、内径8mm及び肉厚1mmの第2円筒管92が差し込まれる。
Hereinafter, the centrifugal force method will be described more specifically.
In the gas-liquid separator 58 shown in the figure, since the aerosol rotates at high speed in the annular space, the liquid component has a high density, so that it is easy to come into contact with the outer peripheral wall surface by centrifugal force. .
In the figure, an inner diameter selected from a range of 30 to 80 mm according to the flow rate of carbon dioxide (a tube having a larger inner diameter is used according to the flow rate of carbon dioxide) and a first cylindrical tube 90 having a wall thickness of 2 mm. Inside, a second cylindrical tube 92 having an inner diameter of 8 mm and a wall thickness of 1 mm is inserted.

第2円筒管92の上部は、そのまま外部排出用の排気口となる。第1円筒管90の上部に、導入部ガスケット95を介して、導入口94を設けている。溶出流体が導入口94から内部間隙に流れ込むとき、円筒管中心を中心とした高速の回転流れとなるように、例えば第1円筒管90内壁に対して接線方向の流れとなるよう導入口94を設けるか、同図に示すように内部に溶出流体が高速に回転しながら進むように、ガイド100を設けている。流れ出した流体は、第1円筒90内部と第2円筒92外部とにより作られた円環状の空間を高速に回転しながら流れ、比重の大きな液体が第1円筒90外壁に付着する。液体成分99aが除かれた気体成分99bは第2円管92内より流出する。一方、壁面に付着した液体成分99aは徐々にその量を増し液滴となって、第1円筒管90内壁面を伝って落ち、第1円筒管90下部に設けられた液体集積部96に到達する。液体成分99aは、液体集積部96で集められ、液体集積部96に開けられた液体滴下穴より、下方に滴下する。液体集積部96の出口には、配管接続口(下部蓋102)が設けられており、液体集積部96下方の下部蓋102を介して、気液分離器58と回収瓶24とを接続している。   The upper part of the second cylindrical tube 92 becomes an exhaust port for external discharge as it is. An introduction port 94 is provided in the upper part of the first cylindrical tube 90 via an introduction part gasket 95. When the elution fluid flows into the internal gap from the introduction port 94, the introduction port 94 is made to flow in a tangential direction with respect to the inner wall of the first cylindrical tube 90, for example, so as to be a high-speed rotational flow around the center of the cylindrical tube. As shown in the figure, a guide 100 is provided so that the elution fluid advances while rotating at high speed. The fluid that has flowed out flows while rotating at high speed in an annular space formed by the inside of the first cylinder 90 and the outside of the second cylinder 92, and a liquid having a large specific gravity adheres to the outer wall of the first cylinder 90. The gas component 99b from which the liquid component 99a has been removed flows out of the second circular tube 92. On the other hand, the liquid component 99a adhering to the wall surface gradually increases in amount to form a droplet, falls along the inner wall surface of the first cylindrical tube 90, and reaches the liquid accumulation part 96 provided at the lower portion of the first cylindrical tube 90. To do. The liquid component 99a is collected by the liquid accumulation unit 96 and dropped downward from a liquid dripping hole opened in the liquid accumulation unit 96. A pipe connection port (lower lid 102) is provided at the outlet of the liquid accumulation unit 96, and the gas-liquid separator 58 and the recovery bottle 24 are connected via the lower lid 102 below the liquid accumulation unit 96. Yes.

下部蓋102と気液分離器58との間には、液体回収部ガスケット104を設けている。下部蓋102と回収瓶24との間には、分離器固定蓋回収瓶蓋106、回収瓶用ガスケット108を設けている。
液体集積部96の出口からの液体成分99aが回収瓶24の壁面に伝って落ちるように、配管接続口(下部蓋102)に継手110を介して回収用導配管112を取り付ける。また、液体集積部96には抜け穴113の設けられた排気及びオーバーフロー抜穴用継手114を設けている。この抜け穴113は、回収瓶24の内圧の異常な上昇を抑え、回収液がオーバーフローした時の抜け穴として機能する。
A liquid recovery unit gasket 104 is provided between the lower lid 102 and the gas-liquid separator 58. Between the lower lid 102 and the collection bottle 24, a separator fixed lid collection bottle cover 106 and a collection bottle gasket 108 are provided.
The collection conduit 112 is attached to the pipe connection port (lower lid 102) via the joint 110 so that the liquid component 99a from the outlet of the liquid accumulation unit 96 falls down to the wall surface of the collection bottle 24. Further, the liquid accumulation part 96 is provided with an exhaust and overflow hole joint 114 provided with a hole 113. This through hole 113 suppresses an abnormal increase in the internal pressure of the recovery bottle 24 and functions as a through hole when the recovered liquid overflows.

<整流部>
第2円筒管92には、図4(B)に示されるような整流部116が固定されている。整流部116には気体流通用穴118が円周上に複数個開いており、これらの部分を気体成分99bは通過する。この整流部116により、気体成分の流れは回転方向の流れから、鉛直方向の流れとなる。これにより、第2円筒管92底部に付着した液滴99aを下方に飛び散らす効果もある。
<Rectification unit>
A rectifying unit 116 as shown in FIG. 4B is fixed to the second cylindrical tube 92. A plurality of gas circulation holes 118 are opened on the circumference of the rectifying unit 116, and the gas component 99b passes through these portions. The flow of the gas component is changed from the flow in the rotation direction to the flow in the vertical direction by the rectifying unit 116. Thereby, there is also an effect that the droplet 99a adhering to the bottom of the second cylindrical tube 92 is scattered downward.

一方、整流部116と第1円筒管90内壁との間隙は液体が通過する液体流通部120であり、液体集積部96から、回収用導配管112を通り、回収瓶24に至る。回収用導配管112は、回収瓶24の内壁面に対して浅い角度で接するように設置し、液体成分99aが回収瓶24の内壁面を伝い落ちるようにしている。
第2円筒管92の底部には、排気気体の流速を制御するための排気流速制御部122がある。所望の排気流速に合わせて、この排気流速制御部122に形成されている穴のサイズを変更する。この部分は、第2円筒管92の底部に付着した液滴を第2円筒管92内に到達させない役目もある。
On the other hand, the gap between the rectifying unit 116 and the inner wall of the first cylindrical tube 90 is a liquid circulation unit 120 through which liquid passes, and reaches from the liquid accumulation unit 96 to the collection bottle 24 through the collection conduit 112. The collection guiding pipe 112 is installed so as to be in contact with the inner wall surface of the collection bottle 24 at a shallow angle so that the liquid component 99 a flows down the inner wall surface of the collection bottle 24.
At the bottom of the second cylindrical tube 92, there is an exhaust flow rate control unit 122 for controlling the flow rate of the exhaust gas. The size of the hole formed in the exhaust flow rate control unit 122 is changed in accordance with a desired exhaust flow rate. This portion also serves to prevent the liquid droplets attached to the bottom of the second cylindrical tube 92 from reaching the second cylindrical tube 92.

第1円筒管90の外側には、断熱膨張による冷却を避けるため、加温ヒータブロック124を含むヒータ60を設けており、適度な温度に温調している。通常複数の分画が取られるので、回収中でない気液分離器58のヒータ60は、コンピュータ64の制御プログラムや、バルブ動作に同期して、温度制御の開始や終了が切り替えられる。
第1円筒管90上部には、上部蓋126が設けられており、内管固定用押しねじ128を固定するためのメネジが切られている。第2円筒管92は、この内管固定用押しねじ128を締め込むことにより、上部蓋126に固定される。分離器内は、大気圧よりも若干圧力が上がるため、このような密閉状態が実現できる押しねじ方式の固定方法が採用されている。
In order to avoid cooling due to adiabatic expansion, a heater 60 including a heating heater block 124 is provided outside the first cylindrical tube 90, and the temperature is adjusted to an appropriate temperature. Normally, since a plurality of fractions are taken, the heater 60 of the gas-liquid separator 58 that is not being recovered can be switched between the start and end of temperature control in synchronization with the control program of the computer 64 and valve operation.
An upper lid 126 is provided on the upper part of the first cylindrical tube 90, and a female screw for fixing the inner tube fixing push screw 128 is cut. The second cylindrical tube 92 is fixed to the upper lid 126 by tightening the inner tube fixing push screw 128. Since the pressure in the separator is slightly higher than atmospheric pressure, a push screw type fixing method that can realize such a sealed state is adopted.

第2円筒管92には、排気ガスを排気施設に導出するための排気用チューブ130が固定されている。
液体集積部96の外側には、分離器固定蓋回収瓶蓋106が設けられている。この分離器固定蓋回収瓶蓋106には、回収瓶24上部にあるオネジに一致するねじが作成されている。また、分離器固定回収瓶蓋106上部は、液体集積部96を下方に押さえ付けるように、くびれている。このようなくびれ形状を採用することにより、分離器固定蓋回収瓶蓋106を締め付けると、液体集積部96は回収瓶24に対して固定される。また、物質の回収が終了したら、分離器固定蓋回収瓶蓋106を緩め、気液分離部58を取り外し、回収瓶24を取り出すことができる。
An exhaust tube 130 for leading the exhaust gas to the exhaust facility is fixed to the second cylindrical tube 92.
A separator fixing lid recovery bottle lid 106 is provided outside the liquid accumulation unit 96. The separator fixing lid recovery bottle lid 106 is formed with a screw corresponding to the male screw at the top of the recovery bottle 24. In addition, the upper part of the separator fixed recovery bottle lid 106 is constricted so as to press the liquid accumulation part 96 downward. By adopting such a constricted shape, when the separator fixing lid recovery bottle lid 106 is tightened, the liquid accumulation part 96 is fixed to the recovery bottle 24. Further, when the collection of the substance is completed, the separator fixing lid collection bottle lid 106 is loosened, the gas-liquid separation unit 58 is removed, and the collection bottle 24 can be taken out.

<変形例>
なお、前記構成では、遠心力法を利用した気液分離器として、液体流通部120を備え、また第2円筒管92が下部まで降りているタイプを用いた例について説明したが、遠心力法を利用した気液分離器はこれに限定されるものではなく、モディファイア溶媒の組成比が、より大きい時は、図5に示されるようなタイプのものを用いることも非常に好ましい。
同図では、前記液体流通部120を省略し、また第2円筒管92が、第1円筒管90の下部まで降りず、上方に位置している。
<Modification>
In the configuration described above, an example in which the liquid circulation unit 120 is used as the gas-liquid separator using the centrifugal force method and the second cylindrical tube 92 descends to the lower portion has been described. However, when the composition ratio of the modifier solvent is larger, it is also very preferable to use the type shown in FIG.
In the figure, the liquid circulation part 120 is omitted, and the second cylindrical tube 92 is positioned above the lower portion of the first cylindrical tube 90 without being lowered.

また図5に示されるように第二円筒管92が第一円筒管90の内部まで挿入されていないタイプの気液分離器58において、遠心力を利用して気体と液体との分離を、例えば二酸化炭素流量30mL/min以上で行うときは、気液分離効率の更なる向上のため、図6,7に示されるような流体ガイド133を設けることも非常に好ましい。
なお、図6は流体ガイド133を持つ気液分離器58の断面正面図、図7は同様の気液分離器58の断面斜面図である。
Further, as shown in FIG. 5, in the gas-liquid separator 58 in which the second cylindrical tube 92 is not inserted to the inside of the first cylindrical tube 90, separation of gas and liquid is performed using centrifugal force, for example, When the carbon dioxide flow rate is 30 mL / min or more, it is very preferable to provide a fluid guide 133 as shown in FIGS. 6 and 7 in order to further improve the gas-liquid separation efficiency.
6 is a cross-sectional front view of a gas-liquid separator 58 having a fluid guide 133, and FIG. 7 is a cross-sectional oblique view of the same gas-liquid separator 58.

すなわち、同図において、第一円筒管(外側円筒管)90は、その内周壁に、螺旋状溝131を含む流体ガイド133が設けられる。
そして、気液分離器58への流入流体(バルブからの流体)は、第一円筒管90内周壁の螺旋状溝131を含む流体ガイド133に沿って流れることが好適である。
That is, in the figure, a first cylindrical tube (outer cylindrical tube) 90 is provided with a fluid guide 133 including a spiral groove 131 on its inner peripheral wall.
The fluid flowing into the gas-liquid separator 58 (fluid from the valve) preferably flows along the fluid guide 133 including the spiral groove 131 on the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90.

以下に、前記流体ガイド133について、より具体的に説明する。
同図において、空間Aを形成する第一円筒90の内周壁には、螺旋状の流体ガイド133が作成されている。液体成分は、ガイド131に沿って流れる。
液体ガイド131には、螺旋状溝131が作成されている。螺旋状溝131に沿って流出液体が流れるため、空間Aでは第一円筒管90の内周壁に沿った高速な回転した流れとなる。
Hereinafter, the fluid guide 133 will be described more specifically.
In the drawing, a spiral fluid guide 133 is formed on the inner peripheral wall of the first cylinder 90 forming the space A. The liquid component flows along the guide 131.
A spiral groove 131 is formed in the liquid guide 131. Since the outflow liquid flows along the spiral groove 131, the space A becomes a high-speed rotated flow along the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90.

ここで、前述のような流体ガイド133がない場合、流出流体の一部の液体成分は、高速に回転する気体が気体排出口98に導かれる流れに引きずられ、気体排出口98に導かれ、気体排出口98から排出されてしまうことがある。   Here, in the absence of the fluid guide 133 as described above, a part of the liquid component of the outflow fluid is dragged by the flow in which the gas rotating at high speed is guided to the gas exhaust port 98, and is guided to the gas exhaust port 98. The gas may be discharged from the gas discharge port 98.

そこで、同図に示されるように螺旋状溝131を含む流体ガイド133を設けることにより、下方向に回転する流れを作り出す。これと同時に、第一円筒管管90の内周壁内で液体成分が、排出気体に引きずられて第一円筒管管90の内周壁を上昇するのを阻止する。つまり液体成分は、第一円筒管管90の内壁内に存在するため、壁面に流体ガイド133を設けることにより、液体成分は第一円筒管管90の内周壁を上昇しにくくなるのである。   Therefore, by providing a fluid guide 133 including a spiral groove 131 as shown in the figure, a flow rotating downward is created. At the same time, the liquid component in the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90 is prevented from being dragged by the exhaust gas and ascending the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90. That is, since the liquid component exists in the inner wall of the first cylindrical tube 90, the liquid component is less likely to rise on the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90 by providing the fluid guide 133 on the wall surface.

このように同図では、前記図5に示した気液分離器58において、さらに、第一円筒管90の内周壁に螺旋状溝131を含む流体ガイド133を設けているので、特に二酸化炭素流量30mL/min以上での気液分離を行う際の、気液分離効率が大きく向上する。   As described above, in the same figure, in the gas-liquid separator 58 shown in FIG. 5, the fluid guide 133 including the spiral groove 131 is further provided on the inner peripheral wall of the first cylindrical tube 90. Gas-liquid separation efficiency when performing gas-liquid separation at 30 mL / min or more is greatly improved.

なお、同図においては、第一円筒管90の上下にそれぞれ上部蓋126、下部蓋102を設けている。
上部蓋126には、第二円筒管92を密閉固定するための内管固定用押しねじ128を設け、その部分にステンレスパイプ等の第二円筒管92を差し込み、気体の排出を行う。
第一円筒管90に対して上部蓋126を設けるときは、流体ガイド133を最初に設置した後、上部蓋126をねじ込むことにより、約1MPa程度の耐圧を確実に持たせることができる。
In the figure, an upper lid 126 and a lower lid 102 are provided above and below the first cylindrical tube 90, respectively.
The upper lid 126 is provided with an inner tube fixing push screw 128 for hermetically fixing the second cylindrical tube 92, and a second cylindrical tube 92 such as a stainless steel pipe is inserted into that portion to discharge gas.
When the upper lid 126 is provided for the first cylindrical tube 90, the pressure guide of about 1 MPa can be reliably provided by screwing the upper lid 126 after the fluid guide 133 is first installed.

下部蓋102には、液体導出用穴135を設ける。液体導出用穴135のサイズは、第二円筒管92よりも十分小さい。本実施形態では、第二円筒管92の内径を8mmとしたとき、液体導出用穴135の内径を2mmとしている。
この下部蓋102には、分離器固定兼回収瓶蓋106が設けられ、回収瓶24に対して、略密閉で気液分離器58が固定されている。
第一円筒管90の外周壁には、二酸化炭素の断熱膨張による流出流体の凝固を防ぐためのブロックヒータ124が設けられている。
The lower lid 102 is provided with a liquid outlet hole 135. The size of the liquid outlet hole 135 is sufficiently smaller than the second cylindrical tube 92. In the present embodiment, when the inner diameter of the second cylindrical tube 92 is 8 mm, the inner diameter of the liquid outlet hole 135 is 2 mm.
The lower lid 102 is provided with a separator fixing / recovery bottle lid 106, and a gas-liquid separator 58 is fixed to the recovery bottle 24 in a substantially sealed manner.
A block heater 124 is provided on the outer peripheral wall of the first cylindrical tube 90 to prevent the outflow fluid from solidifying due to adiabatic expansion of carbon dioxide.

<外観>
図8は、複数本の回収瓶24と気液分離器58とを組み合わせた外観斜視図である。
同図では、3本の回収瓶24を保持する回収瓶スタンド132を用いている。
気液分離器58は回収時、回収瓶24の上部にあるオネジに対して、気液分離器58に備えられているメネジを閉め込むことにより、確実に回収瓶24と気液分離器58とが固定されると同時に、回収瓶24と気液分離器58との接触部分が密着することとなるので、両者の接触部分からの漏れが少なくなる。
回収が終了したら、気液分離器58を回収瓶スタンド132内の気液分離器置き場134に置き、回収瓶24を取り出し、回収する。
<Appearance>
FIG. 8 is an external perspective view in which a plurality of recovery bottles 24 and gas-liquid separators 58 are combined.
In the figure, a recovery bottle stand 132 that holds three recovery bottles 24 is used.
During recovery, the gas-liquid separator 58 securely closes the recovery bottle 24 and the gas-liquid separator 58 by closing the female screw provided in the gas-liquid separator 58 with respect to the male screw at the top of the recovery bottle 24. At the same time, the contact portion between the recovery bottle 24 and the gas-liquid separator 58 comes into close contact with each other, so that leakage from the contact portion between the two is reduced.
When the collection is completed, the gas-liquid separator 58 is placed on the gas-liquid separator place 134 in the collection bottle stand 132, and the collection bottle 24 is taken out and collected.

ところで、揮発性の高い試料を分画する場合は、より低温で試料の揮発を抑えながら回収を行う場合が多い。このような場合、回収瓶24を低温恒温槽内に水没させて回収を行う場合がある。このような用途で使用する場合、回収瓶スタンド132ごと低温循環液中に水没すると、回収瓶24が浮いてきてしまうため、回収瓶スタンド132には回収瓶止め136を備えている。
また回収瓶スタンド132には、例えば配管、ヒータの配線、排気管等を通すためのガイド138を備える。
By the way, when fractionating a sample with high volatility, the sample is often collected at a lower temperature while suppressing volatilization of the sample. In such a case, the recovery bottle 24 may be recovered by being submerged in a low temperature constant temperature bath. When used in such applications, the recovery bottle stand 132 is provided with a recovery bottle stopper 136 because the recovery bottle 24 floats when the recovery bottle stand 132 is submerged in the low-temperature circulating liquid.
The collection bottle stand 132 is provided with a guide 138 for passing piping, heater wiring, exhaust pipes and the like, for example.

高圧法を用いた気液分離機構
また、本実施形態においては、分画回収容器での、試料中目的成分の回収率低下を抑えるには、いかに効率的に気液分離を実現できるかにかかっており、前記接触による気液分離法に代えて、図9に示されるような高圧法を用いた気液分離機構を用いることも好ましい。
Gas-liquid separation mechanism using a high-pressure method.In this embodiment, it is dependent on how efficiently gas-liquid separation can be realized in order to suppress a decrease in the recovery rate of the target component in the sample in the fraction collection container. It is also preferable to use a gas-liquid separation mechanism using a high-pressure method as shown in FIG. 9 instead of the gas-liquid separation method by contact.

図9には、気液分離機構を用いた超臨界システムの概略構成が示されている。
図10には、前記図9に示した気液分離機構の概略構成が示されている。
本実施形態の高圧下での気液分離法では、溶出成分中に含まれる目的物質が溶解した有機溶媒成分を、バルブ及び容器間接続配管56の出口56a(噴出し口)で、段階的に減圧している。減圧途中、例えば1〜5MPaの圧力下では、気体流速が遅くなるため、溶出成分中に含まれる目的物質が溶解した有機溶媒成分を、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aで、溶出流体中に含まれる液体成分として滴下できるため、気液分離を容易に行うことができる。
FIG. 9 shows a schematic configuration of a supercritical system using a gas-liquid separation mechanism.
FIG. 10 shows a schematic configuration of the gas-liquid separation mechanism shown in FIG.
In the gas-liquid separation method under high pressure of the present embodiment, the organic solvent component in which the target substance contained in the eluted component is dissolved is stepwise at the outlet 56a (spout port) of the connection pipe 56 between the valve and the container. The pressure is reduced. During decompression, for example, under a pressure of 1 to 5 MPa, the gas flow rate becomes slow. Therefore, the organic solvent component in which the target substance contained in the elution component is dissolved is dissolved in the elution fluid at the outlet 56a of the connection pipe 56 between the valve and the container. Since it can be dripped as a liquid component contained in the liquid, gas-liquid separation can be easily performed.

本実施形態の気液分離機構58は、第1流路分配バルブ(上流側バルブ)22aと、第2流路分配バルブ(下流側バルブ)22bと、下流側背圧調整弁(下流側背圧調整部)140と、を備える。
ここで、第1流路分配バルブ22aは、高耐圧性を持つ分画回収容器24の上流に設けられ、第2流路分配バルブ22bは、分画回収容器24の下流に設けられる。
下流側背圧調整弁140は、第2流路分配バルブ22bの下流に設けられ、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aを段階的に減圧し、所望の分画回収容器24内を所望の一定加圧状態とするためのものとする。
そして、同図に示す気液分離機構58では、所望の分画回収容器24に応じて、第1流路分配バルブ22aと、所望の分画回収容器24と、第2流路分配バルブ22bと、下流側背圧調整弁140間が導通状態となるように、第1流路分配バルブ22aと、第2流路分配バルブ22bとを同期して切り替え、配管56の出口56aを段階的に減圧し、所望の分画回収容器24内を所望の一定加圧状態(例えば1−5MPa)とする。
The gas-liquid separation mechanism 58 of this embodiment includes a first flow path distribution valve (upstream valve) 22a, a second flow path distribution valve (downstream valve) 22b, and a downstream back pressure adjustment valve (downstream back pressure). Adjustment unit) 140.
Here, the first flow path distribution valve 22 a is provided upstream of the fraction collection container 24 having high pressure resistance, and the second flow path distribution valve 22 b is provided downstream of the fraction collection container 24.
The downstream back pressure adjustment valve 140 is provided downstream of the second flow path distribution valve 22b, and gradually reduces the outlet 56a of the valve-to-container connection pipe 56 so that the desired fraction collection container 24 has a desired inside. It shall be for constant pressure.
In the gas-liquid separation mechanism 58 shown in the figure, the first flow distribution valve 22a, the desired fraction collection container 24, the second flow distribution valve 22b, and the like according to the desired fraction collection container 24. The first flow path distribution valve 22a and the second flow path distribution valve 22b are switched synchronously so that the downstream side back pressure adjustment valve 140 is in a conductive state, and the outlet 56a of the pipe 56 is gradually reduced. Then, a desired constant pressure state (for example, 1-5 MPa) is set in the desired fraction collection container 24.

この結果、同図に示す気液分離機構58では、バルブ及び容器間接続配管56の出口56aから分画回収容器24内に溶出流体を滴下させる。溶出流体中の試料中目的成分ないしモディファイア溶媒は液体として分画回収容器24の底部に溜まる。溶出流体中の二酸化炭素は分画回収容器24内で気体として分画回収容器24の上部から配管141を介して外部に排出され、さらに第2流路分配バルブ22b、下流側背圧調整弁140を介して排出される。   As a result, in the gas-liquid separation mechanism 58 shown in the figure, the eluted fluid is dropped into the fraction collection container 24 from the outlet 56a of the valve and inter-container connection pipe 56. The target component or modifier solvent in the sample in the elution fluid is stored in the bottom of the fraction collection container 24 as a liquid. Carbon dioxide in the elution fluid is discharged as gas in the fraction collection container 24 from the upper part of the fraction collection container 24 to the outside via the pipe 141, and further, the second flow path distribution valve 22 b and the downstream side back pressure adjustment valve 140. It is discharged through.

以下に、前記高圧法を利用した気液分離機構について、より具体的に説明する。
図10(A)に示されるような高圧法を利用した気液分離では、2つの流路分配バルブ22a,22b及び下流側背圧調整弁140を設置している。コンピュータ64は、流路分配バルブ22a,22bを同期して動かすことにより、高耐圧性を持つ分画回収容器24内を加圧下(例えば1−5MPa) とし、溶出流体の気液分離を実現する。
流路分配バルブ22a,22bを同期して動かすタイミングは、予め決められた時間や検出器50の信号レベルに応じており、コンピュータ64が流路分配バルブ22a,22bの流路を切り替えている。
Hereinafter, the gas-liquid separation mechanism using the high-pressure method will be described more specifically.
In the gas-liquid separation using the high-pressure method as shown in FIG. 10A, two flow path distribution valves 22a and 22b and a downstream back pressure adjustment valve 140 are installed. The computer 64 moves the flow distribution valves 22a and 22b in synchronism so that the inside of the fraction collection container 24 having high pressure resistance is under pressure (for example, 1-5 MPa) and realizes gas-liquid separation of the eluted fluid. .
The timing at which the flow path distribution valves 22a and 22b are moved synchronously depends on a predetermined time and the signal level of the detector 50, and the computer 64 switches the flow paths of the flow path distribution valves 22a and 22b.

例えば試料中目的成分が流出していない状態では、第1流路分配バルブ22aのポート位置をP50、第2流路分配バルブ22bのポート位置をポートP51とし、流体を廃棄する。第1目的成分が流出してきたら、第1流路分配バルブ22aをポートP10、第2流路分配バルブ22bをポートP11のバルブ位置にする。また、分画回収容器24(例えば容器A)の下方に付いている高圧ストップ弁142(V1)を閉の状態にしておく。 この状態では、容器Aの中に溶出流体が流れ込むが、第2流路分配バルブ22bの下流には、下流側背圧調整弁140があるため、容器A内は下流側背圧調整弁140の設定圧力、例えば4MPaになるまで加圧される。
十分な加圧下、例えば3MPa以上では、二酸化炭素とモディファイア溶媒との混合物は、エアロゾルとはならず、液体として、容器A内のバルブ及び容器間接続配管56の出口56aからから滴下する。このため、モディファイア溶媒は液体とし容器Aに溜まる。
一方、二酸化炭素は気体となり、容器A−ポートP11−下流側背圧調整弁140より排出される。
For example, when the target component in the sample is not flowing out, the port position of the first flow path distribution valve 22a is P50, the port position of the second flow path distribution valve 22b is port P51, and the fluid is discarded. When the first target component flows out, the first flow path distribution valve 22a is set to the port P10, and the second flow path distribution valve 22b is set to the valve position of the port P11. Further, the high-pressure stop valve 142 (V1) attached below the fraction collection container 24 (for example, the container A) is kept closed. In this state, the elution fluid flows into the container A. However, since the downstream back pressure adjustment valve 140 is downstream of the second flow path distribution valve 22b, the inside of the container A has the downstream back pressure adjustment valve 140. Pressurization is performed until the set pressure reaches 4 MPa, for example.
Under sufficient pressure, for example, at 3 MPa or more, the mixture of carbon dioxide and modifier solvent does not become an aerosol, but drops as a liquid from the valve 56 in the container A and the outlet 56 a of the inter-container connection pipe 56. For this reason, the modifier solvent is stored in the container A as a liquid.
On the other hand, carbon dioxide becomes gas and is discharged from the container A-port P11-downstream back pressure regulating valve 140.

また第1目的成分と第2目的成分との間に廃棄すべき溶出流体がある場合は、第1流路分配バルブ22aのポート位置をP50、第2流路分配バルブ22bのポート位置をP51とし、廃棄すべき溶出流体を廃棄する。
一方、排気すべき溶出流体が無い場合(例えば第1成分と第2成分とが重複して溶出している場合)、第2目的成分が流出してきたら、第1流路分配バルブ22aをポートP20、第2流路分配バルブ22bをポートP21のバルブ位置にする。
また、容器Bの下方に付いている高圧ストップ弁142(V2)を閉の状態にしておく。
When there is an elution fluid to be discarded between the first target component and the second target component, the port position of the first flow path distribution valve 22a is P50, and the port position of the second flow path distribution valve 22b is P51. Discard the elution fluid to be discarded.
On the other hand, when there is no elution fluid to be exhausted (for example, when the first component and the second component are eluted in duplicate), when the second target component flows out, the first flow path distribution valve 22a is connected to the port P20. The second flow distribution valve 22b is set to the valve position of the port P21.
Further, the high-pressure stop valve 142 (V2) attached below the container B is kept closed.

以下のプロセスは、容器Aで行った方法と同様の方法で、モディファイア溶媒に溶けた第2成分が容器B中に回収される。容器Dも順次同様の方法で目的成分3、4の回収を行うことができる。
ここで、第1流路分配バルブ22aをポートP10、第2流路分配バルブ22bをポートP11のバルブ位置から、第1流路分配バルブ22aをポートP20、第2流路分配バルブ22bをポートP21のバルブ位置にした状態、すなわち、容器Aの回収が終了し、容器Bに切り替えた状態を考える。
このとき、第1流路分配バルブ22a及び第自動分配2バルブ22bは、瞬時に切り替わるため、容器A内の圧力は、下流側背圧調整弁140にて制御された圧力程度を保った状態となっている。この状態で、高圧ストップ弁142(V1)を開けると、容器Aの下方に溜まった目的成分が溶解したモディファイア溶媒は、下方に押し流された後、容器Aの二酸化炭素が排出され、容器Aの内圧は常圧となる。このプロセスは、容器Bへのモディファイア溶媒を導入するプロセスと同時並行に実行できるため、全体のプロセスの処理速度を落とすことなく、効率的なシステムを実現することができる。
In the following process, the second component dissolved in the modifier solvent is recovered in the container B in the same manner as that performed in the container A. The container D can sequentially collect the target components 3 and 4 in the same manner.
Here, the first flow path distribution valve 22a from the valve position of the port P10, the second flow path distribution valve 22b from the valve position of the port P11, the first flow path distribution valve 22a as the port P20, and the second flow path distribution valve 22b as the port P21. A state where the valve position is set, that is, a state where the collection of the container A is completed and the container B is switched to is considered.
At this time, since the first flow path distribution valve 22a and the second automatic distribution 2 valve 22b are switched instantaneously, the pressure in the container A is maintained at a level controlled by the downstream back pressure adjustment valve 140. It has become. When the high-pressure stop valve 142 (V1) is opened in this state, the modifier solvent in which the target component accumulated under the container A is dissolved is pushed down, and then the carbon dioxide in the container A is discharged and the container A The internal pressure is normal pressure. Since this process can be performed in parallel with the process of introducing the modifier solvent into the container B, an efficient system can be realized without reducing the processing speed of the entire process.

このようなプロセスにおいて、第2流路分配バルブ22bがない場合、例えば第2流路分配バルブ22bを単なる合流部とした場合、第1流路分配バルブ22aを切り替えると、最初、各容器の内圧は常圧なため、例えばポートP10の位置に第1流路分配バルブ22aを設定しても、容器Aを経由し、合流部を経由し、残りの容器B,C,Dに流れ込こむ。各容器の内圧が増加し、下流側背圧調整弁140の設定値に達すると、下流側背圧調整弁140の出口より流れ始まる。   In such a process, when the second flow path distribution valve 22b is not provided, for example, when the second flow path distribution valve 22b is used as a simple junction, when the first flow path distribution valve 22a is switched, the internal pressure of each container is initially set. Is normal pressure, for example, even if the first flow path distribution valve 22a is set at the position of the port P10, it flows into the remaining containers B, C, and D via the container A and the junction. When the internal pressure of each container increases and reaches the set value of the downstream side back pressure regulating valve 140, the flow starts from the outlet of the downstream side back pressure regulating valve 140.

まとめると、第1流路分配バルブ22aのみの場合は、各容器24に第1分画成分が流れ込んでしまい、コンタミの原因となるため、バルブは2台必要である。また、このようにして2台のバルブ22a,22bを使うと、各容器を高圧のまま保てるので、容器内に溜まった分画溶媒の排出を有利にすることができる。
容器の容積が大きくなると、非常に高価な高圧回収容器(分画回収容器24)を必要分画数分、用意することとなるが、このように1分析ごとに高圧回収容器(分画回収容器24)外に分画液が導出できるのであれば、例えば200ml程度の容積の小さい高圧回収容器(分画回収容器24)でもすむため、コストの点でも有利である。
In summary, in the case of only the first flow path distribution valve 22a, the first fraction component flows into each container 24 and causes contamination, so two valves are necessary. In addition, when the two valves 22a and 22b are used in this way, each container can be kept at a high pressure, so that it is possible to advantageously discharge the fractionated solvent accumulated in the container.
When the volume of the container is increased, a very expensive high-pressure collection container (fraction collection container 24) is prepared for the required number of fractions. Thus, the high-pressure collection container (fraction collection container 24) is prepared for each analysis. If the fraction liquid can be derived outside, a high-pressure collection container (fraction collection container 24) having a small volume of, for example, about 200 ml can be used, which is advantageous in terms of cost.

また、図10には、第1流路分配バルブ22aの配管方法を、さらに改善した例が示されている。
図10(A)において、流路分配バルブ22aは、ロータリーディスク式の構造を採用している。
このため、流路分配バルブ22aの位置選択は一定順序で、例えば8方バルブであればポート1,2,3,…,8 というように順次切り替わるため、ポート1からポート3に移動するときは、必ずポート2が一瞬開通することとなる。仮に廃棄位置をポートP50、1箇所とした場合は、分画成分が切り替わるたびに、流路分配バルブ22aをポートP50の位置にするため、ロータリーディスク式の流路分配バルブ22aを回転させる必要がある。このとき、他の成分の回収用流路P20,P30,P40が開状態となるため、少量ではあるが、これらの流路に目的以外の成分が流れ込んでしまう。
FIG. 10 shows an example in which the piping method of the first flow path distribution valve 22a is further improved.
In FIG. 10A, the flow path distribution valve 22a adopts a rotary disk type structure.
For this reason, the position selection of the flow path distribution valve 22a is performed in a certain order, for example, in the case of an 8-way valve, the ports 1, 2, 3,... The port 2 is always opened for a moment. If the disposal position is set to one port P50, the rotary disk type flow distribution valve 22a needs to be rotated in order to set the flow distribution valve 22a to the position of the port P50 every time the fractional component is switched. is there. At this time, since the flow paths P20, P30, and P40 for collecting other components are in an open state, components other than the target flow into these flow paths although they are in a small amount.

そこで、本実施形態では、流路分配バルブ22aの廃棄位置W1〜W3を、同図(A)に示すように、分画ごとに1つずつ挟みこむように設けると、コンピュータが、同図(B)に示されるような流路分配バルブのバルブ制御を行うことで、他の容器に目的成分を流し込むことなく、所望の容器に目的成分のみを回収及び廃棄を行うことができる。   Therefore, in this embodiment, when the discard positions W1 to W3 of the flow path distribution valve 22a are provided so as to be sandwiched one by one for each fraction as shown in FIG. By performing the valve control of the flow path distribution valve as shown in (2), it is possible to collect and discard only the target component in the desired container without pouring the target component into another container.

密閉室、排気
なお、同図では、第1流路分配バルブ22a、第2流路分配バルブ22b、各分画回収容器24、各自動ストップ弁142(V1〜V4)の全てを密閉室62内に設置し、密閉室62内の雰囲気を強制廃棄もしくは自然排気することにより、溶出溶媒や溶出溶媒及び試料成分が混合した二酸化炭素がシステム外に漏れないようにすることが好適である。
Sealed chamber, exhaust In the figure, all of the first flow path distribution valve 22a, the second flow path distribution valve 22b, each fraction collection container 24, and each automatic stop valve 142 (V1 to V4) are contained in the sealed chamber 62. It is preferable that the elution solvent, the elution solvent and the carbon dioxide mixed with the sample components are prevented from leaking out of the system by forcibly discarding or spontaneously exhausting the atmosphere in the sealed chamber 62.

高圧ストップ弁
また、溶出試料のより効率的な回収のため、各分画回収容器24にそれぞれ高圧ストップ弁142(V1〜V4)を設け、分画回収容器24に溜められた溶媒を自動的に外部に排出することも好適である。
High-pressure stop valve In addition, each fraction collection container 24 is provided with a high-pressure stop valve 142 (V1 to V4) for more efficient recovery of the eluted sample, and the solvent stored in the fraction collection container 24 is automatically collected. It is also preferable to discharge to the outside.

実際のシステム配置
図11には本実施形態の超臨界システムの実際の配置図が示されている。
同図において、流体は装置の左側から右側におおむね流れる。全体の構成は、送液部12と、試料導入部14と、分離検出部16と、背圧部18と、例えば流路分配バルブ22、回収瓶24等を含む回収部143、下流側背圧調整弁140、気液分離機構に使用するヒータ切替器145等を含む回収加温、背圧部147により構成される。
Actual System Arrangement FIG. 11 shows an actual arrangement of the supercritical system of this embodiment.
In the figure, fluid flows generally from the left side to the right side of the apparatus. The overall configuration includes a liquid delivery unit 12, a sample introduction unit 14, a separation detection unit 16, a back pressure unit 18, a collection unit 143 including, for example, a flow path distribution valve 22, a collection bottle 24, and the like, a downstream back pressure. It is constituted by a recovery heating and back pressure unit 147 including a regulating valve 140, a heater switch 145 used for the gas-liquid separation mechanism, and the like.

送液部12のシステムの左端には、二酸化炭素用のストップバルブ32aを設け、システムに導入する二酸化炭素流路の開閉を行う。左側下部には二酸化炭素ポンプ26を配置する。同図では2台の二酸化炭素ポンプ26を配置している。左側上部には、モディファイア溶媒ポンプ36およびモディファイア溶媒切り替えバルブ32bを設置し、溶出条件に合わせてモディファイア溶媒を選択する。このようなモディファイア送液部の右側には、流体の温度表示や加温を行う制御部(コンピュータ64)および加温ヒータ40を設置する。さらに、その右側にはミキサー38を設置する。   A carbon dioxide stop valve 32a is provided at the left end of the system of the liquid feeding section 12 to open and close the carbon dioxide flow channel introduced into the system. A carbon dioxide pump 26 is disposed on the lower left side. In the figure, two carbon dioxide pumps 26 are arranged. A modifier solvent pump 36 and a modifier solvent switching valve 32b are installed on the upper left side, and a modifier solvent is selected in accordance with elution conditions. On the right side of such a modifier liquid feeding unit, a control unit (computer 64) for performing temperature display and heating of the fluid and a heating heater 40 are installed. Further, a mixer 38 is installed on the right side.

試料導入部14は、試料を試料ループ中に導入するシリンジポンプ44、高圧流路内に導入するインジェクタ42を設置する。
分離検出部16には、カラム恒温用のカラムオーブン46、検出器50、回収流路内に析出する可能性のある試料を溶出するためのリンス溶媒ポンプ146を設置する。
背圧部18には自動背圧調整弁19およびその下流に位置する加温ヒータ20を設置する。
回収部143には、流路分配バルブ22、気液分離機構58、回収瓶24を設置する。高圧回収を行う場合は、回収部143に、さらに自動ストップ弁142を設置する。
The sample introduction unit 14 is provided with a syringe pump 44 that introduces the sample into the sample loop and an injector 42 that introduces the sample into the high-pressure channel.
The separation detection unit 16 is provided with a column oven 46 for constant temperature, a detector 50, and a rinse solvent pump 146 for eluting a sample that may be deposited in the recovery flow path.
The back pressure unit 18 is provided with an automatic back pressure adjusting valve 19 and a heating heater 20 located downstream thereof.
In the collection unit 143, the flow path distribution valve 22, the gas-liquid separation mechanism 58, and the collection bottle 24 are installed. When performing high pressure recovery, an automatic stop valve 142 is further installed in the recovery unit 143.

密閉室
図12には、図11に示した超臨界システムの回収部143の側面図が示されている。
同図において回収部143には、透明なアクリル板150で前面がカバーできるようになっており、略機密性を保つような構造となっている。
アクリル板150を開ける場合は、アクリル板150が回収部143の天井部に差し込まれる構造となっており、回収部143への回収瓶24の設置、取り出しを容易に行えるよう広い開口スペースが確保できるようになっている。
このアクリル板150は、ヒンジ154にてスライダー156に接続されており、さらに、このスライダー156はワイヤー158で錘160に接続されている。
ワイヤー158はベアリング162で支持されている。これは、アクリル板150の重量が重くなるため、錘160重量とアクリル板150とのバランスをとり、容易にアクリル板150を開閉可能とするためのものである。
The sealed chamber 12 is a side view of the recovery unit 143 of the supercritical system shown in FIG. 11 is shown.
In the drawing, the recovery unit 143 can be covered with a transparent acrylic plate 150 so that the front surface can be covered, and has a structure that maintains substantially confidentiality.
When the acrylic plate 150 is opened, the acrylic plate 150 is inserted into the ceiling of the recovery unit 143, and a wide opening space can be secured so that the recovery bottle 24 can be easily installed and removed from the recovery unit 143. It is like that.
The acrylic plate 150 is connected to a slider 156 by a hinge 154, and the slider 156 is connected to a weight 160 by a wire 158.
The wire 158 is supported by a bearing 162. This is because the weight of the acrylic plate 150 becomes heavy, so that the weight of the weight 160 and the acrylic plate 150 are balanced and the acrylic plate 150 can be easily opened and closed.

回収部143の右側面には、排気用ダクトを取り付けるための開口部164を設ける。これにより、回収部143は、外気と略機密に保たれる。システムの設置環境中に二酸化炭素が流出してしまうのを抑えると同時に、有害な試料の回収を行う場合にも有益なシステム構成となっている。
回収加温、背圧部147は、気液分離器(機構)を加温するためのヒータコントローラ、及び高圧回収を行う場合の背圧生成部を含む。
An opening 164 for attaching an exhaust duct is provided on the right side surface of the collection unit 143. Thereby, the collection | recovery part 143 is kept substantially secret with external air. The system configuration is useful when collecting harmful samples as well as suppressing the outflow of carbon dioxide into the installation environment of the system.
The recovery warming / back pressure unit 147 includes a heater controller for heating the gas-liquid separator (mechanism), and a back pressure generation unit for performing high pressure recovery.

試料回収量のテスト
次に、本実施形態の超臨界システムを使用してカフェインの回収を実施した。そのときの分取条件及び回収率の一覧を以下に示す。
試料:カフェイン
二酸化炭素流量:70mL/min
モディファイア溶媒:エタノール
モディファイア溶媒流量: 5mL/min
カラム:
サイズ:ID20mm×L250mm
充填材:シリカ
測定方法:10回の分取を実施し、カフェインの溶出部分を分画回収した。
回収率= 試料回収量/総試料導入量により、算出した。
Test sample collection amount were then carried out recovering caffeine using supercritical system of the present embodiment. A list of sorting conditions and recovery rates at that time is shown below.
Sample: Caffeine Carbon dioxide flow rate: 70 mL / min
Modifier solvent: ethanol Modifier solvent flow rate: 5 mL / min
column:
Size: ID20mm × L250mm
Filler: Silica
Measurement method: Ten fractions were collected and fractions of caffeine elution were collected.
The recovery rate was calculated by the following formula: recovery amount = sample recovery amount / total sample introduction amount.


条件 条件1 条件2 条件3

回収率 68% 99% 99%

Condition Condition 1 Condition 2 Condition 3

Recovery rate 68% 99% 99%

条件1: 自動背圧調整弁19から出てきた溶出溶媒を内径0.5mm、外形1.6mm、長さ1mの配管で直接、1Lの瓶の中に差込、回収した場合(溶出流体の分配)
条件2:「図4記載の遠心力を利用した気液分離器」で回収した場合
条件3:「図9記載の気液分離機構」で回収した場合
Condition 1: When the elution solvent that has come out of the automatic back pressure regulating valve 19 is directly inserted into a 1 L bottle through a pipe having an inner diameter of 0.5 mm, an outer diameter of 1.6 mm, and a length of 1 m and collected (the elution fluid Distribution)
Condition 2: When recovered with “gas-liquid separator using centrifugal force as shown in FIG. 4” Condition 3: When recovered with “gas-liquid separator as shown in FIG. 9”

以上の試験結果より明らかなように、本実施形態の超臨界システムを使用することにより、溶出試料の、より効率的な回収を行うことができる。   As is clear from the above test results, more efficient recovery of the eluted sample can be performed by using the supercritical system of the present embodiment.

また、本実施形態においては、何れの超臨界システムにおいても、より効率的な回収のため、システムの自動化が非常に重要であり、以下のボンベ自動切換え機構、ミキサーを用いることも非常に重要である。   Also, in this embodiment, in any supercritical system, it is very important to automate the system for more efficient recovery, and it is also very important to use the following automatic cylinder switching mechanism and mixer. is there.

ボンベ自動切換え機構
図13には、本実施形態の超臨界システムに好適なボンベ自動切換え機構の概略構成が示されている。
同図に示すボンベ自動切換え機構168は、複数の二酸化炭素ボンベ26a,26b,26cと、各二酸化炭素ボンベ26a,26b,26c毎に設けられたストップ弁176a,176b,176cと、各二酸化炭素ボンベ26a,26b,26cからの流路を、下流の流路に合流させるための合流部172と、コンピュータ(ボンベ切換制御手段)64と、を備える。
そして、コンピュータ64は、各ボンベ26a,26b,26cの二酸化炭素残量に応じて対応ストップ弁176a,176b,176cの開閉を行い、順次一のボンベからの二酸化炭素を合流部172に供給する。
Automatic cylinder switching mechanism FIG. 13 shows a schematic configuration of an automatic cylinder switching mechanism suitable for the supercritical system of this embodiment.
The cylinder automatic switching mechanism 168 shown in the figure includes a plurality of carbon dioxide cylinders 26a, 26b, 26c, stop valves 176a, 176b, 176c provided for the carbon dioxide cylinders 26a, 26b, 26c, and each carbon dioxide cylinder. A merging portion 172 for merging the flow paths from 26a, 26b, and 26c to the downstream flow path, and a computer (cylinder switching control means) 64 are provided.
Then, the computer 64 opens and closes the corresponding stop valves 176a, 176b, and 176c in accordance with the carbon dioxide remaining amount of the cylinders 26a, 26b, and 26c, and sequentially supplies the carbon dioxide from one cylinder to the junction 172.

すなわち、二酸化炭素を大量に使用する場合は、図13に示されるように、複数本の二酸化炭素ボンベ26a,26b,26cを用意し、順次、二酸化炭素を導出する二酸化炭素ボンベ26a〜26cを切り替える必要がある。
複数本の二酸化炭素ボンベ26a〜26cを合流部172で合流させ、二酸化炭素を引き出しただけでは、ボンベの片減りが発生する(ボンベ毎に二酸化炭素減少量が異なる)。液体二酸化炭素を取り出す目的で使用するボンベはサイフォン式と呼ばれ、二酸化炭素取込口がボンベ底に位置するものである。この形式のボンベで片減りが発生すると、最も減りの早いボンベの二酸化炭素取込口から、ポンプによる気体の二酸化炭素の吸引が開始されてしまう。
通常気体は液体よりも吸引しやすいため、以後は気体の二酸化炭素しか吸引されなくなってしまう。
That is, when a large amount of carbon dioxide is used, as shown in FIG. 13, a plurality of carbon dioxide cylinders 26a, 26b, and 26c are prepared, and the carbon dioxide cylinders 26a to 26c that derive carbon dioxide are sequentially switched. There is a need.
If the plurality of carbon dioxide cylinders 26a to 26c are merged at the junction 172 and the carbon dioxide is simply drawn out, the cylinder is reduced by one (the amount of carbon dioxide reduction varies from cylinder to cylinder). The cylinder used for extracting liquid carbon dioxide is called siphon type, and the carbon dioxide intake is located at the bottom of the cylinder. When partial reduction occurs in this type of cylinder, suction of gaseous carbon dioxide by the pump is started from the carbon dioxide intake port of the cylinder that is the fastest to decrease.
Since gas is usually easier to suck than liquid, only gaseous carbon dioxide will be sucked thereafter.

したがって、ストップ弁176a〜176cによる二酸化炭素ボンベ26a〜26cの切り替えが必要である。
長時間にわたり無人運転を行うためには、コンピュータ64が、ストップ弁176a〜176cによる二酸化炭素ボンベ26a〜26cの自動切換え、すなわちストップ弁176a〜176cの開閉を各二酸化炭素ボンベ26a〜26cの二酸化炭素残量に合わせて切り替える必要がある。
Therefore, it is necessary to switch the carbon dioxide cylinders 26a to 26c by the stop valves 176a to 176c.
In order to perform unmanned operation for a long time, the computer 64 automatically switches the carbon dioxide cylinders 26a to 26c by the stop valves 176a to 176c, that is, opens and closes the stop valves 176a to 176c. It is necessary to switch according to the remaining amount.

二酸化炭素残量の計測には、以下の方法がある。
計測1)コンピュータ64が二酸化炭素送液流量に基づきボンベの二酸化炭素残量を予想し、ストップ弁176a〜176cを切り替える方法
計測2)コンピュータ64は重量計170a〜170cでそれぞれボンベ26a〜26c自体の重量を計測しておき、そのボンベに対して二酸化炭素を充填し、ボンベと二酸化炭素の重量を計測し、二酸化炭素の残量を計算する方法がある。
ここで、前記計測1は、二酸化炭素の使用積算量を常に管理する必要があるが、ボンベ毎の重量を計測する必要が無いというメリットがある。
There are the following methods for measuring the remaining amount of carbon dioxide.
Measurement 1) Method in which the computer 64 predicts the remaining amount of carbon dioxide in the cylinder based on the carbon dioxide feed flow rate and switches the stop valves 176a to 176c. Measurement 2) The computer 64 is a weighing scale 170a to 170c, and each of the cylinders 26a to 26c itself. There is a method of measuring the weight, filling the cylinder with carbon dioxide, measuring the weight of the cylinder and carbon dioxide, and calculating the remaining amount of carbon dioxide.
Here, the measurement 1 has an advantage that it is necessary to always manage the accumulated amount of carbon dioxide used, but it is not necessary to measure the weight of each cylinder.

<計測1>
計測1の具体例を以下に示す。
1)二酸化炭素ボンベ26a−>二酸化炭素ボンベ26b−>二酸化炭素ボンベ26cの順序で二酸化炭素ボンベを使用することとする。
2)各二ボンベ26a,26b,26cに充填した二酸化炭素量を記憶しておく(C−1,C−2,C−3)。
3)二酸化炭素の送液には定流量ポンプを使用しているので、時間当たりの送液量が明らかである。このため、システムの運転時間に基づき、二酸化炭素消費量、さらに二酸化炭素残量=二酸化炭素充填量−二酸化炭素消費量を算出することができる。この二酸化炭素残量が、ある閾値、例えば1kgという閾値を下回るか否かを常にチェックしている。
4)ボンベ26aの二酸化炭素残量が上記閾値を下回った場合は、コンピュータ64からストップ弁176bに信号を出力し、開状態とする。また、コンピュータ64からストップ弁176aに信号を出力し、閉状態とする。最初にストップ弁176bを開にした後、ストップ弁176aを閉にすることにより、連続した二酸化炭素供給が可能となる。
5)二酸化炭素ボンベ26b−>二酸化炭素ボンベ26cの切り替えも同様の手順で行う。
<Measurement 1>
A specific example of measurement 1 is shown below.
1) Carbon dioxide cylinders are used in the order of carbon dioxide cylinder 26a-> carbon dioxide cylinder 26b-> carbon dioxide cylinder 26c.
2) The amount of carbon dioxide charged in each of the two cylinders 26a, 26b, 26c is stored (C-1, C-2, C-3).
3) Since a constant flow rate pump is used for sending carbon dioxide, the amount of liquid sent per hour is clear. For this reason, based on the operation time of the system, it is possible to calculate the carbon dioxide consumption, and further the remaining amount of carbon dioxide = carbon dioxide filling amount−carbon dioxide consumption. It is always checked whether or not the remaining amount of carbon dioxide falls below a certain threshold, for example, 1 kg.
4) When the remaining amount of carbon dioxide in the cylinder 26a falls below the threshold value, a signal is output from the computer 64 to the stop valve 176b to open the cylinder 26a. Further, a signal is output from the computer 64 to the stop valve 176a, and the closed state is established. After the stop valve 176b is first opened, the carbon dioxide can be continuously supplied by closing the stop valve 176a.
5) The carbon dioxide cylinder 26b-> carbon dioxide cylinder 26c is switched in the same procedure.

<計測2>
計測2の具体例を以下に示す。
1)二酸化炭素ボンベ26a−>二酸化炭素ボンベ26b−>二酸化炭素ボンベ26cの順序でボンベを使用することとする。
2)使用する二酸化炭素ボンベの空重量を記憶しておく(Ew1,Ew2,Ew3)。
3)二酸化炭素を充填したボンベ26a,26b,26cをそれぞれ重量計170a,170b,170cに載せ、システムを作動させ、ボンベ26aの重量を随時測定する。
4)Aw1−Ew1を算出する。この値は二酸化炭素の残量となるので、この値が例えば1kgという閾値を下回るかを常にチェックする。
5)上記閾値を下回った場合は、コンピュータ64からストップ弁176bに信号を出力し、開状態とする。また、コンピュータ64からストップ弁176aに信号を出力し、閉状態とする。最初にストップ弁176bを開にした後、ストップ弁176aを閉にすることにより、連続した二酸化炭素供給が可能となる。
6)二酸化炭素ボンベ26b−>二酸化炭素ボンベ26cの切り替えも同様の手順で行う。
<Measurement 2>
A specific example of measurement 2 is shown below.
1) The cylinders are used in the order of carbon dioxide cylinder 26a-> carbon dioxide cylinder 26b-> carbon dioxide cylinder 26c.
2) The empty weight of the carbon dioxide cylinder to be used is stored (Ew1, Ew2, Ew3).
3) The cylinders 26a, 26b, and 26c filled with carbon dioxide are placed on the weighing scales 170a, 170b, and 170c, respectively, the system is operated, and the weight of the cylinder 26a is measured as needed.
4) Calculate Aw1-Ew1. Since this value is the remaining amount of carbon dioxide, it is always checked whether this value is below a threshold of, for example, 1 kg.
5) When the value falls below the threshold value, a signal is output from the computer 64 to the stop valve 176b, and the valve is opened. Further, a signal is output from the computer 64 to the stop valve 176a, and the closed state is established. After the stop valve 176b is first opened, the carbon dioxide can be continuously supplied by closing the stop valve 176a.
6) The carbon dioxide cylinder 26b-> the carbon dioxide cylinder 26c is switched in the same procedure.

ミキサー
また、何れのシステムにおいても、二酸化炭素とモディファイア溶媒とを十分に混合することは、分取クロマトグラフィを安定して実行するためには不可欠の要素である。
ここでは、流速速さによる溶媒拡散を狙ったスタティックミキサーを紹介する。このミキサーは、外部動力を必要としないため、故障の心配がなく、長期間安定して作動するため、何れのシステムにおいても有用である。
図14,図15にはミキサー38の概略構成が示されている。
図14はミキサーの縦断面図、図15は該ミキサーの横断面図である。
Mixer In any system, it is an indispensable element to perform preparative chromatography stably to sufficiently mix carbon dioxide and a modifier solvent.
Here, we introduce a static mixer aimed at solvent diffusion by flow velocity. Since this mixer does not require external power, there is no risk of failure, and the mixer operates stably for a long period of time, so it is useful in any system.
14 and 15 show a schematic configuration of the mixer 38. FIG.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of the mixer, and FIG. 15 is a transverse sectional view of the mixer.

同図に示すミキサー38は、該ミキサー38内への二酸化炭素の線流速が十分に高速な場合、例えば10cm/sec以上の場合、非常に有効に作動する。
ミキサー38は3つの容器により構成されており、該ミキサー38の底側から、第1容器180a、第2容器180b、第3容器180cとしている。
ミキサー38の最上部には、円錐形の混合液導出部182が設けられており、該円錐形混合液導出部182の出口183から、混合溶媒が下流に導入される。
ミキサー38が、このような3つの容器180a〜180cの構造となっているのは、二酸化炭素流量やモディファイア溶媒流量により、使用する容器数を容易に切り替えるためである。各容器の底部には蓋が可能となっており、必要の無い場合は、下側の容器に溶媒が漏れ出ないようにする。
The mixer 38 shown in the figure operates very effectively when the linear flow rate of carbon dioxide into the mixer 38 is sufficiently high, for example, 10 cm / sec or more.
The mixer 38 is composed of three containers, and a first container 180a, a second container 180b, and a third container 180c are formed from the bottom side of the mixer 38.
A conical liquid mixture outlet 182 is provided at the top of the mixer 38, and the mixed solvent is introduced downstream from an outlet 183 of the conical liquid outlet 182.
The mixer 38 has such a structure of three containers 180a to 180c in order to easily switch the number of containers to be used depending on the carbon dioxide flow rate or the modifier solvent flow rate. A lid is possible at the bottom of each container, and when it is not necessary, the solvent does not leak into the lower container.

各容器180a〜180cには、それぞれ二酸化炭素流入口184a,184b,184c、及びモディファイア溶媒流入口186a,186b,186cが設けられている。 二酸化炭素流入口184a,184b,184cは、二酸化炭素が、容器の持つ円周の接線方向から流入するように設けられている。
モディファイア溶媒流入口186a,186b,186cは、二酸化炭素流入口184a,184b,184cの近傍に設置されている。
混合液導出部182の出口183がミキサー38の上方に位置するので、該ミキサー38内に高速に流入した二酸化炭素は、モディファイア溶媒を巻き込み、各容器内で渦を巻きながら上方に移動する。
Each container 180a-180c is provided with a carbon dioxide inlet 184a, 184b, 184c and a modifier solvent inlet 186a, 186b, 186c, respectively. The carbon dioxide inlets 184a, 184b, and 184c are provided so that carbon dioxide flows in from the tangential direction of the circumference of the container.
The modifier solvent inlets 186a, 186b, 186c are installed in the vicinity of the carbon dioxide inlets 184a, 184b, 184c.
Since the outlet 183 of the mixed liquid outlet 182 is located above the mixer 38, the carbon dioxide that has flowed into the mixer 38 at a high speed moves upward while entraining the modifier solvent and swirling in each container.

各容器180a〜180cには、直径3−10mmの球体(ステンレススチールやフッ素系樹脂等)の充填物185を充填できるようになっている。
例えば第1容器180aとは異なる混合モードを用いることにより、モディファイア溶媒の種類により混合し難い場合に、このような充填材185を用いる。
充填材185を充填する場合は、各容器180a〜180cの間に、図16に示されるような直径2.5−3.0mm程度の穴188が多数、開けられた敷居板190を設置し、充填材185が他の容器に漏れないようにすることも好ましい。この敷居板190は、流体の流れを整える整流板の役割も持つ。
Each of the containers 180a to 180c can be filled with a filling 185 of a sphere (stainless steel, fluorine resin, etc.) having a diameter of 3 to 10 mm.
For example, such a filler 185 is used when it is difficult to mix depending on the type of modifier solvent by using a mixing mode different from that of the first container 180a.
In the case of filling the filler 185, a sill plate 190 having a large number of holes 188 having a diameter of about 2.5 to 3.0 mm as shown in FIG. It is also preferable to prevent the filler 185 from leaking into other containers. The sill plate 190 also serves as a rectifying plate that regulates the flow of fluid.

使用する容器180a〜180cの目安としては、二酸化炭素流量が5−50mL/minでは、第3の容器180cの底面に蓋をして、第3の容器180cに二酸化炭素及びモディファイア溶媒を導入し、最上部にある円錐形混合液導出部182の出口183から、ミキサー38で混合された溶媒を取り出す。
また、二酸化炭素流量が50−120mL/minでは、第2容器180bの底面に蓋をして、第2容器180bに二酸化炭素及びモディファイア溶媒を導入し、第3の容器180cを通過後、最上部にある円錐形混合液導出部182の出口183から、ミキサー38で混合された溶媒を取り出す。
また、二酸化炭素流量が120−200mL/minでは、第1容器180aの底面に蓋をして、第1容器180aに二酸化炭素及びモディファイア溶媒を導入し、第2容器180b、第3容器180cを通過後、最上部にある混合液導出部182の出口183から、ミキサー38で混合された溶媒を取り出す。
As a guideline for the containers 180a to 180c to be used, when the carbon dioxide flow rate is 5-50 mL / min, the bottom of the third container 180c is covered, and carbon dioxide and a modifier solvent are introduced into the third container 180c. The solvent mixed by the mixer 38 is taken out from the outlet 183 of the conical mixed liquid outlet 182 at the top.
When the carbon dioxide flow rate is 50-120 mL / min, the bottom of the second container 180b is covered, carbon dioxide and the modifier solvent are introduced into the second container 180b, and after passing through the third container 180c, The solvent mixed by the mixer 38 is taken out from the outlet 183 of the conical mixed liquid outlet 182 at the top.
When the carbon dioxide flow rate is 120 to 200 mL / min, the bottom of the first container 180a is covered, carbon dioxide and a modifier solvent are introduced into the first container 180a, and the second container 180b and the third container 180c are installed. After passing, the solvent mixed by the mixer 38 is taken out from the outlet 183 of the mixed liquid outlet 182 at the top.

本発明の一実施形態にかかる超臨界システムの概略構成の説明図である。It is explanatory drawing of schematic structure of the supercritical system concerning one Embodiment of this invention. 本実施形態において好適な温度調整部の説明図である。It is explanatory drawing of a suitable temperature control part in this embodiment. 本実施形態において好適な気液分離器の説明図である。It is explanatory drawing of a suitable gas-liquid separator in this embodiment. 本実施形態において好適な気液分離部の変形例である。It is a modification of a gas-liquid separation part suitable in this embodiment. 図4に示した気液分離器の変形例である。5 is a modification of the gas-liquid separator shown in FIG. 図5に示した気液分離器において好適な流体ガイドの断面照明図である。FIG. 6 is a cross-sectional illumination view of a preferred fluid guide in the gas-liquid separator shown in FIG. 5. 図5に示した気液分離器において好適な流体ガイドの断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of a suitable fluid guide in the gas-liquid separator shown in FIG. 図4ないし5に示した気液分離器の外観斜視図である。FIG. 6 is an external perspective view of the gas-liquid separator shown in FIGS. 4 to 5. 本実施形態において好適な気液分離機構を用いた超臨界システムの概略構成の説明図である。It is explanatory drawing of schematic structure of the supercritical system using the suitable gas-liquid separation mechanism in this embodiment. 図9に示した気液分離機構の拡大図である。It is an enlarged view of the gas-liquid separation mechanism shown in FIG. 本実施形態の超臨界システムの全体図である。1 is an overall view of a supercritical system of the present embodiment. 図11に示した回収部の側面図である。It is a side view of the collection | recovery part shown in FIG. 本実施形態において好適なボンベ自動切換え機構の説明図である。It is explanatory drawing of the cylinder automatic switching mechanism suitable in this embodiment. 本実施形態において好適なミキサーの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a suitable mixer in this embodiment. 本実施形態において好適なミキサーの横断面図である。It is a cross-sectional view of a mixer suitable in this embodiment. 本実施形態のミキサーにおいて好適な敷居板の説明図である。It is explanatory drawing of a suitable sill board in the mixer of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 超臨界二酸化炭素クロマトグラフ(超臨界システム)
12 送液部
14 試料導入部
16 分離検出部
18 上流側背圧調整部
19 自動背圧調整弁
20 加温ヒータ(温度調整部)
22 流路分配バルブ(バルブ)
24 回収瓶(分画回収容器)
10 Supercritical carbon dioxide chromatograph (supercritical system)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Liquid sending part 14 Sample introduction part 16 Separation detection part 18 Upstream side back pressure adjustment part 19 Automatic back pressure adjustment valve 20 Heating heater (temperature adjustment part)
22 Channel distribution valve (valve)
24 Collection bottle (fraction collection container)

Claims (10)

超臨界流体、又は所望により超臨界流体及びモディファイア溶媒を溶媒流体としてシステムに送り込む送液部と、
前記送液部の下流に設けられ、溶媒流体中に試料を導入する試料導入部と、
前記試料導入部の下流に設けられ、前記流体の臨界温度以上及び臨界圧力以上であり且つ該溶媒流体による試料の分画に最適な温度条件及び圧力条件の下で、溶媒流体中の試料を成分に分離し、試料中目的成分を検出する分離検出部と、
前記分離検出部の下流に設けられ、前記送液部との間の流体の圧力を、試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する上流側背圧調整部と、
前記上流側背圧調整部の下流に設けられ、該上流側背圧調整部からの流体の温度を試料中目的成分の分取に最適な範囲内で調整する温度調整部と、
前記温度調整部の下流に設けられ、前記温度調整部からの流体のうち試料中目的成分を含む流体を分取することができるように、前記分離検出部での試料中目的成分の検出結果に応じて該温度調整部と下流間の流路を切り替えるバルブと、
前記バルブの下流に設けられ、試料中目的成分の分取に最適な圧力条件及び温度条件の下で、前記バルブからの流体のうち試料中目的成分を含む流体を回収する分画回収容器と、
を備えたことを特徴とする超臨界システム。
A supercritical fluid or, if desired, a supercritical fluid and a modifier solvent to be fed into the system as a solvent fluid; and
A sample introduction unit that is provided downstream of the liquid feeding unit and introduces the sample into the solvent fluid;
The sample in the solvent fluid is provided under a temperature condition and a pressure condition which are provided downstream of the sample introduction part and are above the critical temperature and the critical pressure of the fluid and optimal for fractionation of the sample by the solvent fluid. Separating and detecting the target component in the sample,
An upstream-side back pressure adjustment unit that is provided downstream of the separation detection unit and adjusts the pressure of the fluid between the separation unit and the liquid feeding unit within a range that is optimal for the separation of the target component in the sample;
A temperature adjustment unit that is provided downstream of the upstream back pressure adjustment unit, and that adjusts the temperature of the fluid from the upstream back pressure adjustment unit within a range that is optimal for fractionation of the target component in the sample;
The detection result of the target component in the sample in the separation detection unit is provided downstream of the temperature adjustment unit so that the fluid containing the target component in the sample can be separated from the fluid from the temperature adjustment unit. And a valve for switching the flow path between the temperature adjusting unit and the downstream,
A fraction collection container that is provided downstream of the valve and collects a fluid containing the target component in the sample out of the fluid from the valve under a pressure condition and a temperature condition optimal for the collection of the target component in the sample;
A supercritical system characterized by comprising
請求項1記載の超臨界システムにおいて、
前記バルブと前記分画回収容器間に設けられ、該バルブからの流体を気体成分と液体成分とに分離する気液分離器を備えたことを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 1,
A supercritical system comprising a gas-liquid separator provided between the valve and the fraction collection container and separating a fluid from the valve into a gas component and a liquid component.
請求項2記載の超臨界システムにおいて、
前記気液分離器に設けられ、前記分画回収容器で試料中目的成分の回収を行うのに最適な温度に基づき定められた所望の一定温度となるように、前記バルブからの流体の温度調整を行うヒータを備えたことを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 2,
Adjusting the temperature of the fluid from the valve so as to obtain a desired constant temperature determined based on the optimum temperature for collecting the target component in the sample in the fraction collection container provided in the gas-liquid separator A supercritical system characterized by having a heater for performing
請求項2又は3記載の超臨界システムにおいて、
前記気液分離器は、
中空体下部に液体出口、及び中空体上部に気体出口を持つ分離器本体と、
前記分離器本体内において前記バルブからの配管が埋め込まれた状態で設けられ、該バルブからの流体に対して不活性な繊維状又は多孔質の不活性物質と、
を備え、
前記バルブからの流体を前記不活性物質に接触させて、該流体の液体成分を前記分離器本体液体出口から前記分画回収容器に滴下し、該流体の気体成分を前記分離器本体気体出口から前記気液分離器外部に排出することを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 2 or 3,
The gas-liquid separator is
A separator body having a liquid outlet at the bottom of the hollow body and a gas outlet at the top of the hollow body;
Provided in a state where piping from the valve is embedded in the separator body, and a fibrous or porous inert substance that is inert to the fluid from the valve;
With
The fluid from the valve is brought into contact with the inert substance, and the liquid component of the fluid is dropped from the separator main body liquid outlet to the fraction collection container, and the gas component of the fluid is discharged from the separator main body gas outlet. A supercritical system, wherein the gas-liquid separator is discharged to the outside.
請求項2又は3記載の超臨界システムにおいて、
前記気液分離器は、
上部に流体導入口、及び下部に液体集積部を持つ外側円筒管と、
前記外側円筒管内周壁との間に間隙をおいて設けられ、また下部に気体排出口を持つ内側円筒管と、
を備え、
前記バルブからの流体は、前記外側円筒管内周壁と前記内側円筒管外周壁間の空間内に螺旋状に回転しながら流入し、遠心力で、該バルブからの流体のうちの液体成分が、該外側円筒管内周壁に接触し、該外側円筒管内周壁を伝って下方に落ち、該外側円筒管下部の前記液体集積部に集められ、該液体集積部を介して前記分画回収容器内に滴下し、
また該液体成分の除かれた気体成分が前記内側円筒管下部の前記気体排出口から気液分離器外部に排出されることを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 2 or 3,
The gas-liquid separator is
An outer cylindrical tube having a fluid inlet at the top and a liquid collecting portion at the bottom;
An inner cylindrical tube provided with a gap between the outer peripheral wall of the outer cylindrical tube and having a gas outlet at the bottom;
With
The fluid from the valve flows while spirally rotating into the space between the outer peripheral wall of the outer cylindrical tube and the outer peripheral wall of the inner cylindrical tube, and the liquid component of the fluid from the valve is caused to be centrifugally by the centrifugal force. It contacts the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube, falls down along the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube, is collected in the liquid collecting portion at the lower portion of the outer cylindrical tube, and is dropped into the fraction collection container through the liquid collecting portion. ,
The gas component from which the liquid component has been removed is discharged to the outside of the gas-liquid separator from the gas discharge port at the lower part of the inner cylindrical tube.
請求項5記載の超臨界システムにおいて、
前記外側円筒管は、その内周壁に、螺旋状溝を含む流体ガイドが設けられ、
前記バルブからの流体は、前記外側円筒管内周壁の前記流体ガイドに沿って流れることを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 5,
The outer cylindrical tube is provided with a fluid guide including a spiral groove on its inner peripheral wall,
The supercritical system, wherein the fluid from the valve flows along the fluid guide on the inner peripheral wall of the outer cylindrical tube.
請求項1記載の超臨界システムにおいて、
前記バルブは、前記分画回収容器の上流に設けられた上流側バルブ及び該分画回収容器の下流に設けられた下流側バルブを含み、
また、前記上流側バルブからの流体を気体成分と液体成分とに分離する気液分離機構を備え、
前記気液分離機構は、
高耐圧性を有する、前記分画回収容器と、
前記上流側バルブ及び前記下流側バルブと、
前記下流側バルブの下流に設けられ、前記分画回収容器内の圧力を調整するための下流側背圧調整部と、
を備え、
前記上流側バルブ、所望の分画回収容器、前記下流側バルブ及び前記下流側背圧調整部間が導通状態となるように、該上流側バルブと該下流側バルブとを同期して切り替え、所望の分画回収容器内を一定の加圧状態とすることにより、上流側バルブからの流体を所望の分画回収容器内に滴下させ、
該流体中の気体成分を分画回収容器外部に排出し、さらに下流側バルブ及び前記下流側背圧調整部を介して排出することを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 1,
The valve includes an upstream valve provided upstream of the fraction collection container and a downstream valve provided downstream of the fraction collection container,
In addition, a gas-liquid separation mechanism that separates the fluid from the upstream valve into a gas component and a liquid component,
The gas-liquid separation mechanism is
The fraction collection container having high pressure resistance;
The upstream valve and the downstream valve;
A downstream back pressure adjusting unit provided downstream of the downstream valve for adjusting the pressure in the fraction collection container;
With
The upstream side valve and the downstream side valve are switched synchronously so that the upstream side valve, the desired fraction collection container, the downstream side valve, and the downstream side back pressure adjustment unit are in a conductive state. By letting the inside of the fraction collection container to be in a constant pressurized state, the fluid from the upstream valve is dropped into the desired fraction collection container,
A supercritical system characterized in that a gas component in the fluid is discharged to the outside of the fraction collection container, and further discharged via a downstream valve and the downstream back pressure adjusting unit.
請求項7記載の超臨界システムにおいて、
前記分画回収容器に設けられ、該分画回収容器に回収された液体成分を外部に排出するための高圧ストップ弁を備えたことを特徴とする超臨界システム。
The supercritical system according to claim 7,
A supercritical system comprising a high-pressure stop valve provided in the fraction collection container and for discharging the liquid component collected in the fraction collection container to the outside.
請求項1〜8のいずれかに記載の超臨界システムにおいて、
少なくとも前記バルブ、前記分画回収容器が入れられ、その周囲を密閉空間とする密閉室を備えたことを特徴とする超臨界システム。
In the supercritical system according to any one of claims 1 to 8,
A supercritical system comprising a sealed chamber in which at least the valve and the fraction collection container are placed, and a space around the valve is enclosed.
請求項1〜9のいずれかに記載の超臨界システムにおいて、
前記送液部は、
前記超臨界流体のための複数の流体ボンベと、
複数の流体ボンベのうち一の流体導出対象となる流体ボンベから流体が連続してシステムの下流に供給されるように、順次、流体導出対象となる流体ボンベの切り替えを行うボンベ自動切換機構と、
を備え、
前記ボンベ自動切換機構は、
前記各ボンベ毎に設けられたストップ弁と、
前記各ボンベからの流路をシステム下流に合流させる合流部と、
前記各ボンベの残量に応じて前記各ストップ弁の開閉を行い、前記複数のボンベのうち一の流体導出対象となる流体ボンベから流体が連続してシステムの下流に供給されるように順次、流体導出対象となる流体ボンベの切り替えを行うボンベ切換制御手段と、
を備えたことを特徴とする超臨界システム。
In the supercritical system according to any one of claims 1 to 9,
The liquid feeding part is
A plurality of fluid cylinders for the supercritical fluid;
A cylinder automatic switching mechanism that sequentially switches the fluid cylinders to be fluid derived so that the fluid is continuously supplied to the downstream of the system from the fluid cylinder that is one of the plurality of fluid cylinders;
With
The cylinder automatic switching mechanism is
A stop valve provided for each cylinder,
A merging section for merging the flow paths from the cylinders downstream of the system;
Opening and closing each stop valve according to the remaining amount of each cylinder, sequentially so that fluid is continuously supplied to the downstream of the system from the fluid cylinder that is one of the plurality of cylinders, A cylinder switching control means for switching a fluid cylinder to be a fluid derivation target;
A supercritical system characterized by comprising
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