JPH06148156A - Monitoring device - Google Patents

Monitoring device

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Publication number
JPH06148156A
JPH06148156A JP29406592A JP29406592A JPH06148156A JP H06148156 A JPH06148156 A JP H06148156A JP 29406592 A JP29406592 A JP 29406592A JP 29406592 A JP29406592 A JP 29406592A JP H06148156 A JPH06148156 A JP H06148156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
fluid
supercritical fluid
supercritical
pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29406592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Nakajima
信顕 中島
Reiji Sato
礼二 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP29406592A priority Critical patent/JPH06148156A/en
Publication of JPH06148156A publication Critical patent/JPH06148156A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect a component extracted and separated in supercritical state by reducing the pressure of a supercritical fluid in which the component in a product is dissolved, and monitoring the fluid as a gas-liquid two phase fluid. CONSTITUTION:In a supercritical chromatograph, liquid carbon dioxide supplied from a bomb 57 is formed into a supercritical fluid by regulating its temperature and pressure by a tank body 52 in a thermostatic tank 51 and pressure regulating valves 84, 86, respectively. This supercritical fluid extracts and dissolves a component contained by a product from a vessel 59, and is then supplied to a separation column 54. In this case, to regularly monitor which component is dissolved in the supercritical fluid eluted from the output of the column 54, a pressure regulating valve 21 is provided. Thus, the supercritical fluid is reduced in pressure, and formed into a gas-fluid two phase fluid, which is then supplied to a monitor part 20. On the other hand, a three-way valve 83 is switched on the basis of the monitoring result in the monitor part 20, the gas-liquid two phase fluid is branched and recovered in recovering vessels 85, 87 through the pressure regulating valves 84, 86.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、モニタリング装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a monitoring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、超臨界流体は、その物質に固有な
臨界温度及び臨界圧力を超えた状態にあり、気体と液体
の中間の性質を有していて、液体と同様に物質を溶解す
る溶媒としての作用がある。そして、超臨界流体の温
度、圧力等の操作条件を変更することによって溶解力を
容易に変化させることができるので、温度、圧力等の操
作条件によって、特定の成分を選択的に抽出することが
でき、超臨界クロマトグラフ又は超臨界抽出槽に利用さ
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a supercritical fluid is in a state of exceeding a critical temperature and a critical pressure peculiar to the substance, has a property intermediate between a gas and a liquid, and dissolves the substance like a liquid. It acts as a solvent. Since the dissolving power can be easily changed by changing the operating conditions such as the temperature and pressure of the supercritical fluid, it is possible to selectively extract a specific component according to the operating conditions such as temperature and pressure. It can be used in a supercritical chromatograph or a supercritical extraction tank.

【0003】超臨界流体としては、エタン、プロパン、
エチレン等を使用することができるが、食品、香料、薬
品等の分野においては、二酸化炭素が使用される。該二
酸化炭素は、臨界温度が304.1〔°K〕、臨界圧力
が7.3〔MPa〕であり、比較的取扱いが容易な位置
に臨界点があるだけでなく、無毒で不活性であるととも
に、超臨界状態で特異な輸送物性を有し、かつ、安価で
ある。
Supercritical fluids include ethane, propane,
Although ethylene or the like can be used, carbon dioxide is used in the fields of foods, fragrances, chemicals and the like. The carbon dioxide has a critical temperature of 304.1 [° K] and a critical pressure of 7.3 [MPa], not only has a critical point at a position where it is relatively easy to handle, but is also nontoxic and inert. At the same time, it has unique transport properties in the supercritical state and is inexpensive.

【0004】そして、常温付近で加圧すると、前記二酸
化炭素は超臨界状態となり、この状態で無毒の抽出溶剤
として使用することができる。また、常圧に戻すとガス
化するため製品中に残存しない。図2は従来の超臨界ク
ロマトグラフにおけるモニタリング装置の概略図であ
る。
When pressurized at around room temperature, the carbon dioxide becomes supercritical and can be used as a non-toxic extraction solvent in this state. Also, when it is returned to normal pressure, it gasifies and does not remain in the product. FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional monitoring device in a supercritical chromatograph.

【0005】図において、51は恒温槽であり、該恒温
槽51内に槽本体52、該槽本体52に接続された余熱
コイル53、分離カラム54及びサンプルループ55が
配設される。前記槽本体52内において、二酸化炭素に
よる超臨界状態が形成される。超臨界状態の二酸化炭素
(以下、「超臨界流体」という。)は、製品から特定の
成分を抽出する。
In the figure, reference numeral 51 is a thermostatic bath, and a bath main body 52, a residual heat coil 53 connected to the bath main body 52, a separation column 54 and a sample loop 55 are arranged in the thermostatic bath 51. A supercritical state due to carbon dioxide is formed in the tank body 52. Carbon dioxide in a supercritical state (hereinafter referred to as "supercritical fluid") extracts a specific component from a product.

【0006】57は液体二酸化炭素を収容するボンベ、
59は各種の成分を含んだ製品を収容する製品容器、6
1は前記ボンベ57内の液体二酸化炭素を余熱コイル5
3に供給するポンプである。該ポンプ61は、図示しな
い冷却器からの冷却媒体によって冷却される。また、6
3は前記製品容器59内の製品を前記槽本体52に供給
するポンプである。
Reference numeral 57 denotes a cylinder containing liquid carbon dioxide,
59 is a product container for containing a product containing various components, 6
1 is a residual heat coil 5 for the liquid carbon dioxide in the cylinder 57.
3 is a pump for supplying to. The pump 61 is cooled by a cooling medium from a cooler (not shown). Also, 6
3 is a pump for supplying the product in the product container 59 to the tank main body 52.

【0007】前記ポンプ61によって余熱コイル53に
液体二酸化炭素を供給するラインには、圧力計64が配
設されるとともに、図示しない安全弁が接続される。ま
た、81はオンラインで監視するために使用されるUV
検出器(紫外吸光光度計)、82はモニタ、83は三方
弁、84,86は圧力を設定された値に調整する調圧
弁、85,87は回収容器、89はガスメータである。
前記回収容器85,87内においてガス化した二酸化炭
素は、前記ガスメータ89から排気される。
A pressure gauge 64 is provided in a line for supplying liquid carbon dioxide to the residual heat coil 53 by the pump 61, and a safety valve (not shown) is connected to the pressure gauge 64. Also, 81 is UV used for online monitoring
A detector (ultraviolet absorptiometer), 82 is a monitor, 83 is a three-way valve, 84 and 86 are pressure regulating valves for adjusting the pressure to a set value, 85 and 87 are recovery containers, and 89 is a gas meter.
The carbon dioxide gasified in the recovery containers 85 and 87 is exhausted from the gas meter 89.

【0008】前記構成の超臨界クロマトグラフにおい
て、ボンベ57から供給された液体二酸化炭素は、恒温
層51内の槽本体52によって温度が、調圧弁84,8
6によって圧力が調整されて超臨界流体になり、製品容
器59から供給された製品と混合される。前記超臨界流
体は、前記槽本体52内において製品内の成分を抽出
し、溶解させる。抽出された成分を溶解した超臨界流体
は、槽本体52から出ると分離カラム54に供給され
る。
In the supercritical chromatograph having the above-mentioned structure, the temperature of the liquid carbon dioxide supplied from the cylinder 57 is controlled by the tank body 52 in the constant temperature layer 51, and the pressure regulating valves 84 and 8 are used.
The pressure is adjusted by 6 to become a supercritical fluid, which is mixed with the product supplied from the product container 59. The supercritical fluid extracts and dissolves the components in the product in the tank body 52. The supercritical fluid in which the extracted components are dissolved is supplied to the separation column 54 when it exits the tank body 52.

【0009】該分離カラム54は、シリカゲルなどの吸
着剤を固定層として有するとともに、前記超臨界流体を
移動層として有している。そして、入口に供給された超
臨界流体は分離カラム54内を通過する間に溶解した成
分ごとに分離され、出口から溶出する。すなわち、超臨
界流体に溶解した各成分は、前記吸着剤に対する吸着力
と超臨界流体に対する溶解力が互いに異なるため、分離
カラム54の出口にそれぞれ異なる時間で到達する。し
たがって、各成分が溶解した超臨界流体が溶出するタイ
ミングに合わせて超臨界流体を回収することによって、
製品内の特定の成分を分取することができる。
The separation column 54 has an adsorbent such as silica gel as a fixed bed and the supercritical fluid as a moving bed. Then, the supercritical fluid supplied to the inlet is separated into each dissolved component while passing through the separation column 54, and is eluted from the outlet. That is, each component dissolved in the supercritical fluid reaches the outlet of the separation column 54 at different times because the adsorption power for the adsorbent and the dissolution power for the supercritical fluid are different from each other. Therefore, by collecting the supercritical fluid in time with the elution of the supercritical fluid in which each component is dissolved,
Specific ingredients within the product can be sorted.

【0010】この場合、前記分離カラム54の出口から
溶出した超臨界流体にいずれの成分が溶解しているかを
常時監視する必要があり、そのためモニタリング装置が
設けられる。そこで、分離カラム54の出口側にUV検
出器81が接続され、出口から溶出した超臨界流体に溶
解している成分が前記UV検出器81によって検出さ
れ、それをモニタ82によって監視することができる。
前記UV検出器81を出た超臨界流体は、前記三方弁8
3において分岐させられ、調圧弁84,86によって減
圧されて常圧となり、気液二相流体となって回収容器8
5,87に回収される。この時、気液二相流体に溶解し
ていた成分が回収容器85,87において析出し、分取
される。
In this case, it is necessary to constantly monitor which component is dissolved in the supercritical fluid eluted from the outlet of the separation column 54, and therefore a monitoring device is provided. Therefore, a UV detector 81 is connected to the outlet side of the separation column 54, and the component dissolved in the supercritical fluid eluted from the outlet is detected by the UV detector 81 and can be monitored by the monitor 82. .
The supercritical fluid discharged from the UV detector 81 is the three-way valve 8
3 and is decompressed by the pressure regulating valves 84 and 86 to become normal pressure, and becomes a gas-liquid two-phase fluid, and the recovery container 8
Recovered at 5,87. At this time, the components dissolved in the gas-liquid two-phase fluid are deposited and collected in the collection containers 85 and 87.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のモニタリング装置においては、溶出した超臨界流体
に溶解している成分をUV検出器81が連続的に検出
し、前記モニタ82によってオンラインで監視するよう
になっているが、超臨界クロマトグラフが高圧下で行わ
れるため、UV検出器81の耐圧性を高くする必要があ
る。
However, in the conventional monitoring device, the UV detector 81 continuously detects the component dissolved in the eluted supercritical fluid, and the monitor 82 monitors the component online. However, since the supercritical chromatograph is performed under high pressure, it is necessary to increase the pressure resistance of the UV detector 81.

【0012】該UV検出器81において耐圧性の高いセ
ルを製作することは可能であるが、超臨界クロマトグラ
フで各成分ごとに超臨界流体を分離するに当たりアセト
ンのような紫外吸光性の高い溶媒をモディファイヤとし
て使用する場合、UV検出器81の検出信号のバックグ
ラウンドが大きくなり、測定が困難になってしまう。そ
こで、分離カラム54から取り出した超臨界流体を減圧
した後、RI検出器(示差屈折計)や蛍光検出器を使用
して超臨界流体に溶解している成分を検出することが考
えられるが、モディファイヤに溶解していた二酸化炭素
などのガスが減圧時に気泡となってしまうため測定が困
難になる。このような場合、減圧後の超臨界流体をガス
クロマトグラフなどによってオフラインで分析するよう
にしている。
Although it is possible to manufacture a cell having a high pressure resistance in the UV detector 81, a solvent having a high UV absorptivity such as acetone is used for separating the supercritical fluid for each component in the supercritical chromatograph. When is used as a modifier, the background of the detection signal of the UV detector 81 becomes large and the measurement becomes difficult. Therefore, it is conceivable that after decompressing the supercritical fluid taken out from the separation column 54, an RI detector (differential refractometer) or a fluorescence detector is used to detect the components dissolved in the supercritical fluid. Gases such as carbon dioxide dissolved in the modifier become bubbles during depressurization, which makes measurement difficult. In such a case, the decompressed supercritical fluid is analyzed off-line by a gas chromatograph or the like.

【0013】ところが、オフラインで分析すると、超臨
界流体をサンプリングしてから分析結果が出るまで時間
がかかり、特に超臨界クロマトグラフでは分取のタイミ
ングをなくしてしまうことがある。本発明は、前記従来
のモニタリング装置の問題点を解決して、超臨界状態で
抽出し分離した成分をオンラインで検出することができ
るモニタリング装置を提供することを目的とする。
However, in the off-line analysis, it takes time until the analysis result is obtained after sampling the supercritical fluid, and especially in the supercritical chromatograph, the preparative timing may be lost. It is an object of the present invention to provide a monitoring device that solves the problems of the conventional monitoring device described above and that is capable of detecting the components extracted and separated in a supercritical state online.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のモ
ニタリング装置においては、収容した製品に超臨界流体
を接触させて、製品内の成分を超臨界流体に溶解させる
槽と、該槽から取り出した超臨界流体を減圧して気液二
相流体とする圧力調整弁と、該気液二相流体をほぼ大気
圧状態で収容する前処理槽を有する。
Therefore, in the monitoring device of the present invention, a supercritical fluid is brought into contact with the contained product to dissolve the components in the product into the supercritical fluid, and the container is taken out from the bath. It also has a pressure control valve for reducing the pressure of the supercritical fluid to a gas-liquid two-phase fluid, and a pretreatment tank for accommodating the gas-liquid two-phase fluid in a substantially atmospheric pressure state.

【0015】該前処理槽は、サンプル液を脱気する脱気
手段と、サンプル液のレベルを一定にする手段を有す
る。前記前処理槽には検出器が接続され、前処理槽から
サンプル液を受け、該サンプル液内の成分を検出する。
そして、該検出器のサンプル液を前処理槽に戻すために
循環手段が設けられる。
The pretreatment tank has a degassing means for degassing the sample liquid and a means for keeping the level of the sample liquid constant. A detector is connected to the pretreatment tank, receives the sample liquid from the pretreatment tank, and detects the components in the sample liquid.
A circulation means is provided for returning the sample liquid of the detector to the pretreatment tank.

【0016】また、減圧時に析出した成分を溶解するた
めの溶媒を前記前処理槽に供給するようにしてもよい。
Further, a solvent for dissolving the components precipitated during depressurization may be supplied to the pretreatment tank.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、前記のようにモニタリング装
置は、収容した製品に超臨界流体を接触させて、製品内
の成分を超臨界流体に溶解させる槽が設けられ、該槽か
ら取り出された超臨界流体が圧力調整弁によって減圧さ
れ、気液二相流体となる。該気液二相流体は前処理槽に
供給され、ほぼ大気圧状態で収容される。
According to the present invention, as described above, the monitoring device is provided with a tank for bringing the contained product into contact with the supercritical fluid to dissolve the components in the product into the supercritical fluid, and the container is taken out from the tank. The supercritical fluid is decompressed by the pressure control valve to become a gas-liquid two-phase fluid. The gas-liquid two-phase fluid is supplied to the pretreatment tank and is housed at a substantially atmospheric pressure.

【0018】該前処理槽内において、サンプル液は脱気
手段によって脱気され、過飽和のガスがパージされる。
また、サンプル液のレベルが一定にされ、供給された気
液二相流体がサンプル液に直接接触しないようにし、サ
ンプル液に気泡が発生するのを防止する。前記前処理槽
には検出器が接続され、前処理槽からサンプル液を受
け、該サンプル液内の成分を検出する。そして、検出が
終了した後のサンプル液は前処理槽に戻される。
In the pretreatment tank, the sample liquid is degassed by the degassing means and the supersaturated gas is purged.
Further, the level of the sample liquid is kept constant, the supplied gas-liquid two-phase fluid is prevented from directly contacting the sample liquid, and bubbles are prevented from being generated in the sample liquid. A detector is connected to the pretreatment tank, receives the sample liquid from the pretreatment tank, and detects the components in the sample liquid. Then, the sample liquid after the detection is returned to the pretreatment tank.

【0019】また、減圧時に析出した成分を溶解するた
めの溶媒を前記前処理槽に供給するようにしてもよい。
Further, a solvent for dissolving the components precipitated during depressurization may be supplied to the pretreatment tank.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示すモ
ニタリング装置が適用される超臨界クロマトグラフの概
略図である。図において、51は恒温槽であり、該恒温
槽51内に槽本体52、該槽本体52に接続された余熱
コイル53、分離カラム54及びサンプルループ55が
配設される。前記槽本体52内において、二酸化炭素に
よる超臨界状態が形成される。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a supercritical chromatograph to which a monitoring device according to an embodiment of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 51 is a thermostatic bath, and a bath main body 52, a residual heat coil 53 connected to the bath main body 52, a separation column 54, and a sample loop 55 are arranged in the thermostatic bath 51. A supercritical state due to carbon dioxide is formed in the tank body 52.

【0021】57は液体二酸化炭素を収容するボンベ、
58はアセトンなどのモディファイヤを収容するモディ
ファイヤ容器、59は所定の成分を含んだ製品を収容す
る製品容器、61は前記ボンベ57内の液体二酸化炭素
を余熱コイル53に供給するポンプである。該ポンプ6
1は、図示しない冷却器からの冷却媒体によって冷却さ
れる。また、62は前記モディファイヤ容器58内のモ
ディファイヤを前記槽本体52に供給するポンプ、63
は前記製品容器59内の製品を前記槽本体52に供給す
るポンプである。
57 is a cylinder containing liquid carbon dioxide,
Reference numeral 58 is a modifier container for containing a modifier such as acetone, 59 is a product container for containing a product containing a predetermined component, and 61 is a pump for supplying the liquid carbon dioxide in the cylinder 57 to the residual heat coil 53. The pump 6
1 is cooled by a cooling medium from a cooler (not shown). Further, 62 is a pump for supplying the modifier in the modifier container 58 to the tank main body 52, 63
Is a pump for supplying the product in the product container 59 to the tank main body 52.

【0022】前記ポンプ61によって余熱コイル53に
液体二酸化炭素を供給するライン、及び前記ポンプ62
によって余熱コイル53にモディファイヤを供給するラ
インには、圧力計64,65が配設されるとともに、図
示しない安全弁が接続される。そして、66は前記液体
二酸化炭素及びモディファイヤを選択的に余熱コイル5
3に供給するための三方弁である。
A line for supplying liquid carbon dioxide to the residual heat coil 53 by the pump 61, and the pump 62.
The pressure gauges 64 and 65 are arranged in the line for supplying the modifier to the residual heat coil 53, and a safety valve (not shown) is connected to the line. Further, 66 is a preheating coil 5 for selectively selecting the liquid carbon dioxide and the modifier.
It is a three-way valve for supplying to No. 3.

【0023】また、21は前記分離カラム54の出口か
ら溶出した超臨界流体の圧力を調圧し、減圧して気液二
相流体とするための圧力調整弁、20は前記分離カラム
54の出口から溶出した超臨界流体をオンラインで監視
するために使用されるモニタ部、83は前記圧力調整弁
21からの気液二相流体を溶解した成分ごとに分岐して
供給するための三方弁、84,86は圧力を設定された
値に調整する調圧弁、85は気液二相流体から第1の成
分を析出させる回収容器、87は気液二相流体から第2
の成分を析出させる回収容器、89はガスメータであ
る。前記回収容器85,87内において分離した二酸化
炭素ガスは、前記ガスメータ89から排気される。
Further, 21 is a pressure regulating valve for regulating the pressure of the supercritical fluid eluted from the outlet of the separation column 54 to reduce the pressure to a gas-liquid two-phase fluid, and 20 is an outlet of the separation column 54. A monitor unit used to monitor the eluted supercritical fluid online, 83 is a three-way valve for branching and supplying the gas-liquid two-phase fluid from the pressure regulating valve 21 for each dissolved component, 84, 86 is a pressure regulating valve for adjusting the pressure to a set value, 85 is a recovery container for precipitating the first component from the gas-liquid two-phase fluid, and 87 is a second container from the gas-liquid two-phase fluid.
The numeral 89 is a gas meter for collecting the components of the above. The carbon dioxide gas separated in the recovery containers 85 and 87 is exhausted from the gas meter 89.

【0024】前記構成の超臨界クロマトグラフにおい
て、ボンベ57から供給された液体二酸化炭素は、恒温
層51内の槽本体52によって温度が、調圧弁84,8
6によって圧力が調整されて超臨界流体になり、製品容
器59から供給された製品及びモディファイヤ容器58
から供給されたモディファイヤと混合される。前記超臨
界流体は、前記槽本体52内において製品が含む成分を
抽出し、超臨界流体に溶解させる。抽出された成分及び
モディファイヤを溶解した超臨界流体は、槽本体52か
ら出ると分離カラム54に供給される。
In the supercritical chromatograph having the above structure, the liquid carbon dioxide supplied from the cylinder 57 has a temperature controlled by the tank body 52 in the thermostatic layer 51, and the pressure regulating valves 84, 8 are used.
6, the pressure is adjusted to a supercritical fluid, and the product and modifier container 58 supplied from the product container 59
It is mixed with the modifier supplied by. The supercritical fluid extracts components contained in the product in the tank body 52 and dissolves them in the supercritical fluid. The supercritical fluid in which the extracted components and the modifier are dissolved is supplied to the separation column 54 when exiting from the tank main body 52.

【0025】該分離カラム54は、シリカゲルなどの吸
着剤を固定層として有するとともに、前記超臨界流体を
移動層として有している。そして、入口に供給された超
臨界流体は分離カラム54内を通過する間に溶解した成
分ごとに分離され、出口から溶出する。すなわち、超臨
界流体に溶解した各成分は、前記吸着剤に対する吸着力
と超臨界流体に対する溶解力が互いに異なるため、分離
カラム54の出口にそれぞれ異なる時間で到達する。し
たがって、各成分及びモディファイヤが溶解した超臨界
流体が溶出するタイミングに合わせて超臨界流体を回収
することによって、製品内の特定の成分を分取すること
ができる。
The separation column 54 has an adsorbent such as silica gel as a fixed bed and the supercritical fluid as a moving bed. Then, the supercritical fluid supplied to the inlet is separated into each dissolved component while passing through the separation column 54, and is eluted from the outlet. That is, each component dissolved in the supercritical fluid reaches the outlet of the separation column 54 at different times because the adsorption power for the adsorbent and the dissolution power for the supercritical fluid are different from each other. Therefore, by collecting the supercritical fluid at the timing of elution of the supercritical fluid in which each component and the modifier are dissolved, the specific component in the product can be separated.

【0026】この場合、前記分離カラム54の出口から
溶出した超臨界流体にいずれの成分が溶解しているかを
常時監視する必要があり、そのため圧力調整弁21が設
けられ、超臨界流体を減圧して気液二相流体とし、該気
液二相流体をモニタ部20に供給するようになってい
る。一方、モニタ部20における監視結果に基づいて三
方弁83が切り換えられ、気液二相流体は分岐させら
れ、調圧弁84,86を介して回収容器85,87に回
収される。なお、回収容器85,87において、気液二
相流体に溶解していた成分が回収容器85,87におい
て析出し、分取される。
In this case, it is necessary to constantly monitor which component is dissolved in the supercritical fluid eluted from the outlet of the separation column 54. Therefore, the pressure adjusting valve 21 is provided to reduce the pressure of the supercritical fluid. To form a gas-liquid two-phase fluid, and the gas-liquid two-phase fluid is supplied to the monitor unit 20. On the other hand, the three-way valve 83 is switched based on the monitoring result of the monitor unit 20, the gas-liquid two-phase fluid is branched, and is recovered in the recovery containers 85 and 87 via the pressure regulating valves 84 and 86. The components dissolved in the gas-liquid two-phase fluid in the recovery containers 85 and 87 are precipitated and collected in the recovery containers 85 and 87.

【0027】次に、前記モニタ部20について説明す
る。図3は本発明の実施例を示すモニタリング装置にお
けるモニタ部の構成図である。図において、21は分離
カラム54(図1)から溶出した超臨界流体の圧力を調
整し、減圧して気液二相流体とするための圧力調整弁、
25は前記気液二相流体を図示しない分取部に供給する
ラインである。前記気液二相流体には、抽出された成分
及びモディファイヤが溶解している。
Next, the monitor section 20 will be described. FIG. 3 is a configuration diagram of a monitor unit in the monitoring device showing the embodiment of the present invention. In the figure, 21 is a pressure regulating valve for regulating the pressure of the supercritical fluid eluted from the separation column 54 (FIG. 1) and reducing it to a gas-liquid two-phase fluid,
Reference numeral 25 is a line for supplying the gas-liquid two-phase fluid to a separation unit (not shown). The extracted component and modifier are dissolved in the gas-liquid two-phase fluid.

【0028】前記ライン25における前記圧力調整弁2
1と分取部間に分岐管26が接続される。該分岐管26
は、サンプル流量調節弁33を有するとともに前処理槽
34に挿入される。したがって、分岐管26からサンプ
リングされ、抽出された成分及びモディファイヤが溶解
した気液二相流体は、サンプル流量調節弁33によって
流量が調節されて、前処理槽34に供給される。
The pressure regulating valve 2 in the line 25
A branch pipe 26 is connected between 1 and the sorting section. The branch pipe 26
Has a sample flow rate control valve 33 and is inserted into the pretreatment bath 34. Therefore, the flow rate of the gas-liquid two-phase fluid in which the components extracted from the branch pipe 26 and the modifier and the modifier are dissolved is adjusted by the sample flow rate control valve 33 and supplied to the pretreatment tank 34.

【0029】該前処理槽34は、ヘリウムガスの供給源
に接続されていて、ヘリウムガスはヘリウムガス流量調
節弁35を介して供給され、散気管36から前処理槽3
4内に噴射される。前記前処理槽34には、排気管37
が取り付けられていて、該前処理槽34からガス化した
二酸化炭素及びヘリウムガスが大気に放出され、前処理
槽34内の圧力をほぼ大気圧にする。この時、前処理槽
34内には、抽出された成分及びモディファイヤが溶解
したサンプル液が残る。さらに、前記前処理槽34には
オーバフロー管38が取り付けられており、前処理槽3
4内のサンプル液のレベルを一定に保つようになってい
る。そして、オーバフローしたサンプル液は、オーバフ
ロー貯槽40に溜(た)められる。
The pretreatment tank 34 is connected to a helium gas supply source, and the helium gas is supplied through a helium gas flow rate control valve 35, and the pretreatment tank 3 is supplied from an air diffuser 36.
4 is injected. An exhaust pipe 37 is provided in the pretreatment tank 34.
Is attached, the carbon dioxide and the helium gas which have been gasified are released from the pretreatment tank 34 to the atmosphere, and the pressure in the pretreatment tank 34 becomes almost atmospheric pressure. At this time, the sample liquid in which the extracted components and the modifier are dissolved remains in the pretreatment tank 34. Further, an overflow pipe 38 is attached to the pretreatment bath 34, and
The level of the sample liquid in 4 is kept constant. Then, the overflowed sample liquid is stored in the overflow storage tank 40.

【0030】一方、前記前処理槽34内のサンプル液
は、サンプル抜出しポンプ41によって前処理槽34か
ら抜き出され、デガッサ42を介して検出器43に送ら
れる。該検出器43においてはサンプル液が分析され、
該サンプル液に溶解した成分を検出することができる。
前記検出器43において検出が終了すると、サンプル液
はリサイクル管44を介して前記前処理槽34に戻され
る。
On the other hand, the sample liquid in the pretreatment tank 34 is extracted from the pretreatment tank 34 by the sample withdrawing pump 41 and sent to the detector 43 via the degasser 42. In the detector 43, the sample liquid is analyzed,
The component dissolved in the sample liquid can be detected.
When the detection is completed by the detector 43, the sample liquid is returned to the pretreatment tank 34 through the recycle pipe 44.

【0031】なお、必要に応じて溶媒タンク45を設
け、該溶媒タンク45内の溶媒46を溶媒ホンプ47に
よって前処理槽34に供給するようにしてもよい。次
に、前記構成のモニタリング装置の動作について説明す
る。前記抽出された成分及びモディファイヤが溶解した
超臨界流体は、圧力調整弁21によって減圧され、超臨
界状態の一相状態から気液二相流体になる。
A solvent tank 45 may be provided if necessary, and the solvent 46 in the solvent tank 45 may be supplied to the pretreatment tank 34 by a solvent pump 47. Next, the operation of the monitoring device having the above configuration will be described. The supercritical fluid in which the extracted components and the modifier are dissolved is decompressed by the pressure control valve 21, and changes from the one-phase state of the supercritical state to the gas-liquid two-phase fluid.

【0032】該気液二相流体の一部が分岐管26によっ
てサンプリングされ、サンプリングの量はサンプル流量
調節弁33によってモニタリングに必要な最小の量に調
節される。そして、前記気液二相流体は前処理槽34に
導かれ、ほぼ大気圧の状態となって気相と液相に完全に
分かれ、液相部分がサンプル液になる。ところで、該サ
ンプル液には、前記成分及びモディファイヤのほかに超
臨界流体として使用した二酸化炭素が過飽和状態で溶解
している。該サンプル液をそのまま検出器43に供給す
ると、検出器43内で二酸化炭素の気泡が発生し、成分
の検出が困難になってしまう。
A part of the gas-liquid two-phase fluid is sampled by the branch pipe 26, and the sampling amount is adjusted by the sample flow rate control valve 33 to the minimum amount required for monitoring. Then, the gas-liquid two-phase fluid is introduced into the pretreatment tank 34, becomes a state of substantially atmospheric pressure, and is completely separated into a gas phase and a liquid phase, and the liquid phase portion becomes a sample liquid. By the way, in addition to the above components and modifiers, carbon dioxide used as a supercritical fluid is dissolved in the sample liquid in a supersaturated state. If the sample liquid is supplied to the detector 43 as it is, bubbles of carbon dioxide are generated in the detector 43, which makes it difficult to detect the components.

【0033】そこで、ヘリウムガス流量調節弁35及び
散気管36を介してヘリウムガスがサンプル液に供給さ
れ、過飽和の二酸化炭素をパージするとともに、サンプ
ル液を攪拌(かくはん)するようになっている。ガス化
した二酸化炭素及びヘリウムガスは、排気管37を介し
て外部に放出される。過飽和の二酸化炭素がパージされ
たサンプル液は、サンプル抜出しポンプ41によって検
出器43に送られ、成分の分析が行われる。この際、更
に脱ガスを行う必要がある場合は、サンプル抜出しポン
プ41と検出器43間にデガッサ42を配設し、サンプ
ル液の脱ガスを行う。
Therefore, helium gas is supplied to the sample liquid via the helium gas flow rate control valve 35 and the diffuser pipe 36 to purge supersaturated carbon dioxide and stir the sample liquid. The gasified carbon dioxide and helium gas are released to the outside through the exhaust pipe 37. The sample liquid from which supersaturated carbon dioxide has been purged is sent to the detector 43 by the sample withdrawing pump 41, and the components are analyzed. At this time, if further degassing is required, a degasser 42 is arranged between the sample withdrawing pump 41 and the detector 43 to degas the sample liquid.

【0034】前記検出器43を出たサンプル液は、リサ
イクル管44を介して前処理槽34に戻される。これに
よって、前処理槽34内のサンプル液を攪拌するととも
に、分岐管26を介してサンプリングされる超臨界流体
の流量とサンプル抜出しポンプ41の流量のアンバラン
スによって前処理槽34内の液面が低下したり、サンプ
ル抜出しポンプ41にガスが流入するのを防止してい
る。
The sample liquid discharged from the detector 43 is returned to the pretreatment tank 34 via the recycle pipe 44. As a result, the sample liquid in the pretreatment tank 34 is stirred, and the liquid level in the pretreatment tank 34 is changed by the unbalance between the flow rate of the supercritical fluid sampled through the branch pipe 26 and the flow rate of the sample extraction pump 41. It prevents the gas from lowering or gas from flowing into the sample extraction pump 41.

【0035】また、前記前処理槽34には、オーバフロ
ー管38が取り付けられているため、サンプル液のレベ
ルがオーバフロー管38の位置より高くなることがな
く、分岐管26によってサンプリングされた気液二相流
体がサンプル液に直接接触し、該サンプル液に気泡が発
生するのを防止する。なお、オーバフローしたサンプル
液は、通常オーバフロー貯槽40に溜められるが、抽出
成分又は分取成分として得ることもできる。
Further, since the overflow pipe 38 is attached to the pretreatment tank 34, the level of the sample liquid does not become higher than the position of the overflow pipe 38, and the gas-liquid two sampled by the branch pipe 26 is used. It prevents the phase fluid from coming into direct contact with the sample liquid and generating bubbles in the sample liquid. Although the overflowed sample liquid is normally stored in the overflow storage tank 40, it can be obtained as an extraction component or a preparative component.

【0036】さらに、前記圧力調整弁21における減圧
によって抽出された成分が析出し、固体になってしまう
場合は、溶媒46を溶媒ポンプ47によって前処理槽3
4に適量供給し、前記成分を溶解する。このようにし
て、前記検出器43での検出が可能になる。前記構成の
モニタリング装置は、超臨界抽出装置によって抽出した
成分をも検出することができる。
Further, when the components extracted by the pressure reduction in the pressure control valve 21 are precipitated and become solid, the solvent 46 is used to remove the solvent 46 by the pretreatment tank 3
4 is supplied in an appropriate amount to dissolve the above components. In this way, the detection by the detector 43 becomes possible. The monitoring device configured as described above can also detect the components extracted by the supercritical extraction device.

【0037】例えば、医薬品の製造過程で使用したアセ
トン、メタノール、エタノール等の溶媒が製品内に残存
した場合、製品の品質を損なうことなく溶媒を低レベル
まで抽出して、製品の品質を向上させる必要がある。こ
れを真空加熱法によって抽出すると、熱感受性の強い製
品を処理する場合、加熱に伴って製品の品質が低下して
しまう。また、加湿脱溶媒法によって抽出すると、加湿
後に製品を乾燥させる必要があるだけでなく、水分に対
して不安定な製品を処理する場合は適切ではない。
For example, when a solvent such as acetone, methanol, or ethanol used in the manufacturing process of pharmaceuticals remains in the product, the solvent is extracted to a low level without impairing the quality of the product to improve the quality of the product. There is a need. When this is extracted by a vacuum heating method, when a product having high heat sensitivity is processed, the quality of the product deteriorates with heating. Moreover, extraction by a humidification desolvation method not only requires drying the product after humidification, but is not suitable for treating a product that is unstable to moisture.

【0038】そこで、低温下で、水分を使用することな
く溶媒を抽出するための超臨界抽出装置について説明す
る。図4は本発明の実施例を示すモニタリング装置を適
用した超臨界流体抽出装置の概略図である。図におい
て、11は抽出槽、11aは抽出槽本体である。該抽出
槽本体11aの容量は1200〔L〕であり、製品が収
容される。該製品は、10〔μ〕前後の粒径を持つ微細
な粉体であり、製造工程で使用するアセトンを2〜5
〔%〕含有する。12は前記抽出槽本体11a内に配設
された攪拌部材であり、モータ13によって回転させら
れて、製品を攪拌する。
Therefore, a supercritical extraction apparatus for extracting a solvent at low temperature without using water will be described. FIG. 4 is a schematic diagram of a supercritical fluid extraction device to which a monitoring device according to an embodiment of the present invention is applied. In the figure, 11 is an extraction tank, and 11a is an extraction tank main body. The capacity of the extraction tank main body 11a is 1200 [L], and the product is stored therein. The product is a fine powder having a particle size of about 10 [μ], and the amount of acetone used in the manufacturing process is 2 to 5
〔%〕contains. Reference numeral 12 is a stirring member arranged in the extraction tank main body 11a, which is rotated by a motor 13 to stir the product.

【0039】15は液体二酸化炭素を貯蔵する貯槽、1
6は高圧ポンプ、17は加熱器である。前記貯槽15内
の液体二酸化炭素は、高圧ポンプ16によって所定の圧
力に昇圧させられ、加熱器17において所定の温度にさ
れた後、抽出溶剤として抽出槽11に送られる。また、
図示しないモディファイヤ容器からモディファイヤが抽
出槽11に供給される。
15 is a storage tank for storing liquid carbon dioxide, 1
6 is a high-pressure pump and 17 is a heater. The liquid carbon dioxide in the storage tank 15 is pressurized to a predetermined pressure by the high-pressure pump 16, heated to a predetermined temperature in the heater 17, and then sent to the extraction tank 11 as an extraction solvent. Also,
The modifier is supplied to the extraction tank 11 from a modifier container (not shown).

【0040】該抽出槽11内において製品、モディファ
イヤ及び抽出溶剤は、臨界圧力が9.8〔MPa〕以
上、臨界温度が313〔°K〕の超臨界状態に置かれ、
攪拌される。その結果、製品中のアセトンは超臨界流体
によって抽出され、残存するアセトンは500〔PP
M〕以下になる。その後、溶媒を抽出した後の超臨界流
体は、圧力調整弁21において圧力が調整され、加熱器
22によって加熱された後系外に流出する。
In the extraction tank 11, the product, modifier and extraction solvent are placed in a supercritical state where the critical pressure is 9.8 [MPa] or more and the critical temperature is 313 [° K],
Be stirred. As a result, the acetone in the product is extracted by the supercritical fluid, and the remaining acetone is 500 [PP
M] or less. After that, the pressure of the supercritical fluid after the solvent is extracted is adjusted by the pressure adjusting valve 21, heated by the heater 22, and then flows out of the system.

【0041】なお、前記抽出槽11には、液体二酸化炭
素のほか窒素ガスも供給されるようになっていて、窒素
ガスは加熱器24によって加熱された後、抽出槽11に
供給される。前記圧力調整弁21と加熱器22間のライ
ンが分岐され、モニタ部20が接続される。この場合
も、製品から抽出された成分をモニタ部20においてオ
ンラインで監視することができる。
In addition to liquid carbon dioxide, nitrogen gas is supplied to the extraction tank 11. The nitrogen gas is heated by the heater 24 and then supplied to the extraction tank 11. The line between the pressure regulating valve 21 and the heater 22 is branched to connect the monitor unit 20. Also in this case, the components extracted from the product can be monitored online in the monitor unit 20.

【0042】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、モニタリング装置は、収容した製品に超臨界流体
を接触させて、製品内の成分を超臨界流体に溶解させる
槽が設けられ、該槽から取り出された超臨界流体が圧力
調整弁によって減圧され、気液二相流体となる。該気液
二相流体は前処理槽に供給され、ほぼ大気圧状態で収容
される。
As described in detail above, according to the present invention, the monitoring device is provided with the tank for bringing the contained product into contact with the supercritical fluid to dissolve the components in the product into the supercritical fluid. The supercritical fluid taken out from the tank is decompressed by the pressure control valve to become a gas-liquid two-phase fluid. The gas-liquid two-phase fluid is supplied to the pretreatment tank and is housed at a substantially atmospheric pressure.

【0044】該前処理槽内において、サンプル液は脱気
手段によって脱気され、レベルが一定にされる。したが
って、前処理槽に供給された気液二相流体がサンプル液
に直接接触しないようにし、サンプル液に気泡が発生す
るのを防止することができる。また、前記前処理槽には
検出器が接続され、前処理槽からサンプル液を受け、該
サンプル液内の成分を検出する。そして、検出が終了し
た後のサンプル液は前処理槽に戻される。
In the pretreatment tank, the sample liquid is degassed by the degassing means to make the level constant. Therefore, it is possible to prevent the gas-liquid two-phase fluid supplied to the pretreatment tank from coming into direct contact with the sample liquid, and prevent bubbles from being generated in the sample liquid. A detector is connected to the pretreatment tank, receives the sample liquid from the pretreatment tank, and detects the components in the sample liquid. Then, the sample liquid after the detection is returned to the pretreatment tank.

【0045】したがって、前処理槽内のサンプル液を攪
拌することができるとともに、前処理槽内の液面が低下
し、検出器にサンプル液と共にガスが供給されるのを防
止することができる。そして、検出器内のサンプル液は
十分に脱気されているため、製品から分離された成分を
オンラインで検出することが可能になる。
Therefore, it is possible to stir the sample liquid in the pretreatment tank and prevent the liquid level in the pretreatment tank from being lowered, and to prevent the gas from being supplied to the detector together with the sample liquid. Further, since the sample liquid in the detector is sufficiently degassed, it becomes possible to detect the components separated from the product online.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すモニタリング装置が適用
される超臨界クロマトグラフの概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a supercritical chromatograph to which a monitoring device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】従来の超臨界クロマトグラフにおけるモニタリ
ング装置の概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a monitoring device in a conventional supercritical chromatograph.

【図3】本発明の実施例を示すモニタリング装置におけ
るモニタ部の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a monitor unit in the monitoring device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例を示すモニタリング装置を適用
した超臨界流体抽出装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a supercritical fluid extraction device to which a monitoring device according to an embodiment of the present invention is applied.

【符号の説明】 11 抽出槽 21 圧力調整弁 34 前処理槽 38 オーバフロー管 43 検出器 44 リサイクル管 46 溶媒 47 溶媒ポンプ 51 常温槽[Explanation of symbols] 11 extraction tank 21 pressure control valve 34 pretreatment tank 38 overflow pipe 43 detector 44 recycling pipe 46 solvent 47 solvent pump 51 room temperature tank

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)収容した製品に超臨界流体を接触
させて、製品内の成分を超臨界流体に溶解させる槽と、 (b)該槽から取り出した超臨界流体を減圧して気液二
相流体とする圧力調整弁と、 (c)該気液二相流体をほぼ大気圧状態で収容する前処
理槽と、 (d)該前処理槽内のサンプル液を脱気する脱気手段
と、 (e)前記前処理槽内のサンプル液のレベルを一定にす
る手段と、 (f)前記前処理槽からサンプル液を受け、該サンプル
液内の成分を検出する検出器と、 (g)該検出器のサンプル液を前処理槽に戻す循環手段
を有することを特徴とするモニタリング装置。
1. A tank for (a) bringing a supercritical fluid into contact with a contained product to dissolve the components in the product into the supercritical fluid; and (b) depressurizing the supercritical fluid taken out from the tank to vaporize the product. A pressure control valve for a liquid two-phase fluid; (c) a pretreatment tank for accommodating the gas-liquid two-phase fluid at substantially atmospheric pressure; and (d) a degassing for degassing the sample liquid in the pretreatment tank. Means, (e) means for making the level of the sample liquid in the pretreatment tank constant, (f) a detector for receiving the sample liquid from the pretreatment tank and detecting a component in the sample liquid, g) A monitoring device having a circulation means for returning the sample liquid of the detector to the pretreatment tank.
【請求項2】 減圧時に析出した成分を溶解するための
溶媒を前記前処理槽に供給する手段を有する請求項1に
記載のモニタリング装置。
2. The monitoring device according to claim 1, further comprising a means for supplying a solvent for dissolving the components precipitated during depressurization to the pretreatment tank.
JP29406592A 1992-11-02 1992-11-02 Monitoring device Withdrawn JPH06148156A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020204514A (en) * 2019-06-17 2020-12-24 株式会社島津製作所 Aromatic compound separation method and supercritical fluid chromatograph

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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