KR101690023B1 - 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치 - Google Patents

모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여러 가지 용매가 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 형성되고, 내부에 다수 개의 이송로가 형성되어 용매를 원하는 곳에 이송시킴으로써, 종래의 복잡한 구조의 배관 라인이 배제되면서 각 흐름 간의 배관가 최소화되어 흐름이 원활하고, 그로 인해 배관에서 발생하는 데드 볼륨(dead volume)을 최소화할 수 있으며, 용매가 흐르는 이송로에 경사도를 주어 용매가 완전히 배출되어 모사 이동층 공정시스템의 효율이 증가하는 특징이 있다.

Description

모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치{Cube-shaped valve block device installed in simulated moving bed process system}
본 발명은 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여러 가지 용매가 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 형성되고, 내부에 다수 개의 이송로가 형성되어 용매를 원하는 곳에 이송시킴으로써, 종래의 복잡한 구조의 배관 라인이 배제되면서 각 흐름 간의 배관가 최소화되어 흐름이 원활하고, 그로 인해 배관에서 발생하는 데드 볼륨(dead volume)을 최소화할 수 있으며, 용매가 흐르는 이송로에 경사도를 주어 용매가 완전히 배출되어 모사 이동층 공정시스템의 효율이 증가하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
일반적으로 연속 모사 이동층(Simulated Moving Bed, SMB) 기술은 회분식 크로마토그래피(batch chromatography)에서 이동상(Mobile Phase)과 고정상(Stationary Phase)을 향류(counter-current)로 이동시키면서 혼합물의 각 성분과 고정상 간의 흡착 강도 차이에 기인하여 물질은 고정상의 흐름 방향으로 이동시키고, 흡착이 안 되는 물질은 이동상의 방향으로 이동시켜 분리하는 이동층 크로마토그래피(True Moving Bed)의 기술을 각 컬럼(Column) 사이에 이동상의 흐름을 연속적으로 바꾸어 줄 수 있는 밸브가 장착되어 유기적으로 동작시키면서 고정상의 이동을 모사한 연속 분리 크로마토그래피 공정이다.
연속 모사 이동층에서 원하는 분리를 얻기 위해서는 컬럼 스위칭 간격, 각 분리물의 배출 유량, 순환 용매 유량 등이 정밀하게 제어되어야 하는데, 각 공정 변수들은 시변적인 특성이 크고, 비선형적인 특성이 있기 때문에 사용자가 여러 변수를 동시에 감시하면서 제어요소를 바꾸는데 많은 어려움이 있다.
또한, 기존의 SMB 공정 장치에서는 각 유로간의 간섭과 흐름이 교차하는 배관 라인이 복잡하여 효율적인 운전이 불가능하다.
공개특허공보 제10-2012-0008594호
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
여러 가지 용매가 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 형성되고, 내부에 다수 개의 이송로가 형성되어 용매를 원하는 곳에 이송시킴으로써, 종래의 복잡한 구조의 배관 라인이 배제되면서 각 흐름 간의 배관가 최소화되어 흐름이 원활하고, 그로 인해 배관에서 발생하는 데드 볼륨(dead volume)을 최소화할 수 있으며, 용매가 흐르는 이송로에 경사도를 주어 용매가 완전히 배출되어 모사 이동층 공정시스템의 효율이 증가하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 다수 개의 밸브 블록을 플로우 칩(flow chip)의 형상에 따라 용매의 유입과 유출 구성이 자유롭게 조절이 되어 용매 간의 믹싱과 용매가 고이는 데드존(dead zone)을 최소화하면서 유로를 자유롭게 조절할 수 있어 확장성이 뛰어난 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 혼합된 용매 또는 순수 용매가 각각 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 설치되어 다방면으로 용매를 선택적으로 이송시키는 큐브형 밸브 블록 장치에 있어서,
상기 각각의 메인 배관과 연결되어 혼합 용매와 순수 용매가 유입되고, 상기 유입된 혼합 용매와 순수 용매를 컬럼에 전달하도록 컬럼과 연결되며, 상기 컬럼에서 분리된 용매를 외부로 배출되도록 이송시키는 다수 개의 메인블록과;
상기 다수 개의 메인블록 사이에 연결되어 용매가 메인블록을 통해 유입 또는 배출하는 기능을 구분시키는 연결블록과;
상기 메인블록과 연결블록의 상, 하부에 연결되어 개폐에 의해 용매가 선택적으로 이송되도록 제어하는 개폐 밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 메인블록은, 컬럼의 출구 측과 연결되도록 메인블록의 일단면에 형성되는 다수 개의 메인유로 유입구와;
상기 메인유로 유입구의 반대측에 형성되어 컬럼의 입구 측과 연결되는 다수 개의 메인유로 유출구와;
상기 메인블록의 일면에 형성되어 연결블록의 기능에 의해 용매가 유입되거나 배출되는 용매 유입/유출구와;
상기 메인블록의 상, 하부면에 형성되어 개폐 밸브와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 메인블록의 내부에는, 상기 메인유로 유입구와 메인유로 유출구가 상호 연통되도록 형성되어 용매를 컬럼에 전달하는 메인 유로와;
상기 용매 유입/유출구와 연통되도록 형성되어 혼합 용매 또는 순수 용매가 이송되는 용매 이송로와;
상기 메인 유로 및 용매 이송로에 각각 직각으로 연통되도록 형성되어 밸브 연결구와 연통되고, 상기 용매 이송로를 통해 이송되는 용매를 메인 유로에 전달하거나 메인 유로의 용매를 용매 이송로에 전달하는 용매 연결로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 연결블록은 다수 개의 메인블록 사이에 연결되되, 상기 메인블록의 메인유로 유입구와 메인유로 유출구에 맞춰 연통되도록 양측면에 메인블록 연결구가 형성되고, 상, 하부면에는 개폐 밸브와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 연결블록의 내부에는 메인블록 연결구와 밸브 연결구를 상호 연통하여 용매를 메인블록에 전달하는 용매 전달로가 형성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치는 연결블록을 중심하여 양측으로 메인블록이 직렬로 되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 메인블록은 연결블록을 중심하여 양측으로 직렬 연결되되, 혼합 용매 및 순수 용매의 수량에 따라 다수 개가 직렬로 더 연결되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 메인블록은 연결블록을 중심하여 양측으로 직렬 연결되되, 컬럼의 수량에 따라 다수 개가 병렬로 더 연결되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 블록 접합은 블록과 블록 사이에 열융착 필름을 붙인 상태에서 고온의 열과 압력을 가하여 접합하거나, 블록들의 가장자리를 클램프를 통해 감싼 다음 고정부재에 의해 클램프를 블록에 고정하면서 압박하여 접합시키는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치는 여러 가지 용매가 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 형성되고, 내부에 다수 개의 이송로가 형성되어 용매를 원하는 곳에 이송시킴으로써, 종래의 복잡한 구조의 배관 라인이 배제되면서 각 흐름 간의 배관가 최소화되어 흐름이 원활하고, 그로 인해 배관에서 발생하는 데드 볼륨(dead volume)을 최소화할 수 있으며, 용매가 흐르는 이송로에 경사도를 주어 용매가 완전히 배출되어 모사 이동층 공정시스템의 효율이 증가하는 효과가 있다.
또한, 다수 개의 밸브 블록을 플로우 칩(flow chip)의 형상에 따라 용매의 유입과 유출 구성이 자유롭게 조절이 되어 용매 간의 믹싱과 용매가 고이는 데드존(dead zone)을 최소화하면서 유로를 자유롭게 조절할 수 있어 확장성이 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 개략적인 모사 이동층 공정시스템을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 큐브형 밸브 블록 장치를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 메인블록을 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 연결블록을 나타낸 사시도이고,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 큐브형 밸브 블록 장치의 작동흐름을 나타낸 개략도이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시 예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 개략적인 모사 이동층 공정시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 큐브형 밸브 블록 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 메인블록을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 연결블록을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치는 혼합된 용매 또는 순수 용매가 각각 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼(column,1) 사이에 설치되어 다방면으로 용매를 선택적으로 이송시키는 큐브형 밸브 블록 장치로써, 메인블록(10)과, 연결블록(20)과, 개폐 밸브(30)로 구성된다.
여기서, 컬럼(1)은 내부에 채워진 레진 등의 물질에 의해 유입된 혼합 용매를 시간차를 두고 분리하는 것으로 레진 등이 용매가 혼합되는 것을 방해하여 용매가 각각 순수 용매로 분리되는 것이다.
그리고, 상기 메인 배관을 통해 이송되는 순수 용매는 혼합 용매를 이송시키는 유체로써, 통상적으로 물등의 유기용매를 사용한다.
상기 메인블록(10)은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 메인 배관과 연결되어 혼합 용매 및 이송용 순수 용매가 유입되고, 상기 유입된 혼합 용매와 순수 용매를 컬럼(1)에 전달하도록 컬럼(1)과 연결되며, 상기 컬럼(1)에서 분리된 용매를 외부로 배출하도록 용매를 안내한다.
여기서, 상기 메인블록(10)은 직사각형 또는 정사각형의 큐브 형태로 형성되는데, 각 면마다 관통구가 형성된다.
상기의 관통구를 살펴보면, 도 2 내지 도 3에서처럼, 상기 메인블록(10)의 일단면에는 컬럼(1)의 출구 측과 연결되도록 다수 개의 메인유로 유입구(11)가 형성되고, 상기 메인유로 유입구(11)의 반대측 면에는 컬럼(1)의 입구 측과 연결되는 다수 개의 메인유로 유출구(12)가 형성된다.
또한, 상기 메인블록(10)의 일면 즉, 메인유로 유입구(11)와 메인유로 유출구(12)가 형성된 면의 양측면에는 용매 유입/유출구(13,14)가 각각 형성되어 연결블록(20)의 기능에 의해 메인블록(10)을 통해 용매가 유입되거나 배출된다. 이때, 상기 용매 유입/유출구(13,14)는 도 3의 (A),(B)에서처럼, 메인블록(10)의 위치에 따라 양측면에 형성되거나 일측면에만 형성될 수 있다.
그리고, 상기 메인블록(10)의 상, 하부면에는 개폐 밸브(30)와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구(15)가 각각 형성된다. 이때, 상기 밸브 연결구(15)는 메인블록(10)의 일면에 4개가 형성되고, 2개씩 한 쌍으로써, 유입/유출의 기능을 한다. 그 외에 다른 메인유로 유입구(11), 메인유로 유출구(12), 용매 유입/유출구(13,14)는 메인블록(10)의 일면에 각각 2개씩 형성되어 있지만 큐브형 밸브 블록 장치의 설치조건, 기능, 환경에 의해 개수는 설계변경이 가능하다.
이렇게, 상기 메인블록(10)의 각면에 관통구(메인유로 유입구(11), 메인유로 유출구(12), 용매 유입/유출구(13,14), 밸브 연결구(15)를 말함, 이하에서는 이것들을 통합하여 관통구라 함.)가 형성되면, 상기 관통구를 각각 연결하는 유로가 메인블록(10)의 내부에 형성된다.
상기 메인블록(10)의 유로를 살펴보면, 도 3에서처럼, 메인유로 유입구(11)와 메인유로 유출구(12)가 상호 연통되도록 메인 유로(16)가 형성되고, 상기 메인블록(10)의 양측면에 각각 형성되는 용매 유입/유출구(13,14)가 상호 연통되도록 용매 이송로(17)가 형성되며, 상기 메인 유로(16) 및 용매 이송로(17)에 각각 직각으로 연통되어 밸브 연결구(15)와 연통되는 용매 연결로(18)가 형성된다.
여기서, 상기 메인 유로(16)와 용매 이송로(17)는 동일선상에 위치한 관통구와만 연결되도록 직선으로 형성되며, 여기에 용매 연결로(18)가 직각으로 연통된다. 그렇기에 도 3에서처럼, 용매 이송로(17)는 용매 연결로(18)와 연통되어 "+" 형태로 형성되고, 상기 메인 유로(16)는 용매 연결로(18)와 연통되어 "ㅗ,ㅜ" 형태로 형성됨으로써, 상기 용매 연결로(18)를 통해 용매 이송로(17)를 통해 이송되는 용매를 메인 유로(16)에 전달하거나 메인 유로(16)의 용매를 용매 이송로(17)에 전달할 수 있다.
또한, 상기 용매 연결로(18)는 메인블록(10)의 일면에 4개씩 형성된 밸브 연결구(15)에 각각 연결되기 위해 하나의 메인 유로(16)와 용매 이송로(17)에 각각 2개의 용매 연결로(18)가 형성되어 밸브 연결구(15)와 연결된다.
그리고, 상기 용매 이송로(17)는 메인블록(10)의 양측면에 형성되는 용매 유입/유출구(13,14)를 연통하는데, 상기에서 기술했듯이, 상기 용매 유입/유출구(13,14)가 메인블록(10)의 일측면에만 형성됐을 시에는 도 3의 (B)에서처럼, 용매 이송로(17)의 끝단부가 바로 용매 연결로(18)와 연통됨으로써, 정면 상 "┓,┛" 형태로 형성된다. 상기의 구조에 의한 용매 이송과정은 이하의 방법에서 상세히 설명한다.
상기 연결블록(20)은 도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 직사각형 또는 정사각형의 큐브 형태로 형성되는데, 다수 개의 메인블록(10) 사이에 연결되어 용매가 메인블록(10)을 통해 유입 또는 배출하는 기능을 구분시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 연결블록(20)은 다수 개의 메인블록(10) 사이에 연결되는데, 상기 메인블록(10)의 메인유로 유입구(11)와 메인유로 유출구(12)에 맞춰 상호 연통되도록 양측면에 메인블록 연결구(21)가 형성되고, 상기 연결블록(20)의 상, 하부면에는 개폐 밸브(30)와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구(22)가 각각 형성된다. 이때, 상기 메인블록 연결구(21)는 메인유로 유입구(11) 또는 메인유로 유출구(12)의 개수에 맞춰 동일하게 형성된다.
또한, 상기 연결블록(20)의 내부에는 메인블록 연결구(21)와 밸브 연결구(22)를 상호 연통하여 용매를 메인블록(10)에 전달하는 용매 전달로(23)가 형성되고, 상기 용매 전달로(23)는 도 4에서처럼, 정면 상 "┓,┛" 형태로 형성된다.
상기 개폐 밸브(30)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 메인블록(10)과 연결블록(20)의 상, 하부에 연결되는데, 밸브 연결구(15,22)와 연결되어 내부의 개폐에 의해 용매가 선택적으로 이송되도록 제어한다.
여기서, 상기 개폐 밸브(30)의 구조 및 기능에 대해서는 일반적인 전자식 개폐 밸브로써, 제어부(미도시)에 의해 작동하는 것이기에 별도의 기술은 하지 않는다.
한편, 본 발명의 큐브형 밸브 블록 장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 연결블록(20)을 중심하여 양측으로 메인블록(10)이 형성되는데, 즉, 2개의 메인블록(10) 사이에 연결블록(20)이 형성되는 방식으로 상기 메인블록(10)과 연결블록(20)이 직렬로 연결 형성된다.
그리고, 상기 메인블록(10)은 연결블록(20)을 중심하여 양측으로 직렬 연결되는데, 유입되는 혼합 용매 및 순수 용매의 종류가 다양할수록 다수 개가 직렬로 더 연결된다. 즉, 상기 연결블록(20)을 중심하여 양측으로 1개씩 메인블록(10)이 형성되고, 상기 메인블록(10)의 일측방향(직렬방향)으로 다른 메인블록(10)이 각각 더 부착되는 방식으로 수량이 증가한다.
여기서, 도면 2를 참고하면, 상기 연결블록(20)을 중심하여 좌측의 메인블록(10)은 혼합 용매 및 순수 용매가 유입되는 블록이고, 우측의 메인블록(10)은 컬럼(1)에서 분리된 순수 용매가 배출되는 블록이다. 그렇기에 상기 좌측의 메인블록(10)에는 용매 유입/유출구(13,14) 중 용매 유입구(13)가 형성되고, 상기 우측의 메인블록(10)에는 용매 유입/유출구(13,14) 중 용매 유출구(14)가 형성되는 것이다.
또한, 상기 메인블록(10)은 연결블록(20)을 중심하여 양측으로 직렬 연결되는데, 이 상태에서 컬럼(1)의 수량에 따라 메인블록(10)이 병렬로 더 연결되고, 동시에 연결블록(20)도 병렬로 수량이 늘어난다. 다만, 상기 병렬로 형성된 메인블록(10)은 상호 간에 연통되는 구조인데 반해, 상기 병렬로 형성된 연결블록(20)은 상호 간에 연통되지 않는 차단된 상태이다. 이때, 상기 연결블록(20)은 메인블록(10)과 직렬로만 연결되어 연통되고, 병렬로는 연통되지 않는다.
여기서, 상기 병렬로 형성된 메인블록(10) 중 마지막 메인블록(10)에는 도 3의 (B)에서처럼, 용매 유입/유출구(13,14)가 일단면에만 형성되고, 반대측 면에는 형성되지 않고 바로 용매 이송로(17)를 통해 밸브 연결구(15)와 연결된다.
한편, 상기 다수 개의 블록 접합은 블록과 블록 사이에 열융착 필름을 붙인 상태에서 고온의 열과 압력을 가하여 상호 접합하거나, 연결된 블록들의 가장자리를 클램프(미도시)를 통해 감싼 다음, 볼트 등의 고정부재(미도시)에 의해 클램프를 블록에 고정하면서 블록을 압박하여 접합시킨다.
여기서, 상기 클램프에 블록 접합 시, 상기 블록에 형성된 관통구에 맞춰 클램프에도 동일한 위치에 관통구가 관통 형성되고, 상기 클램프를 고정부재에 의해 블록과 연결시키는데, 상기 고정부재가 클램프를 관통하여 블록에 결합되도록 블록의 일면에 고정부재 결합홈(미도시)이 다수 개 형성된다.
이하에서는 상기에서 기술한 큐브형 밸브 블록 장치가 모사 이동층 공정시스템에서 작동하는 방법에 대해 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 큐브형 밸브 블록 장치의 작동흐름을 나타낸 개략도이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 큐브형 밸브 블록 장치의 작동방법은 우선, 다수 개의 컬럼(1)이 구비되는데, 본 발명에서는 4개의 컬럼(1번 컬럼, 2번 컬럼, 3번 컬럼, 4번 컬럼)이 형성되고, 한 종류의 혼합 용매를 반복적으로 순환시키면서 4개의 컬럼(1)을 통해 분리하며, 상기 분리된 순수 용매를 외부로 배출하는 것이다.
먼저, 도 5 내지 도 6에서처럼, 메인블록(10)의 용매 유입구(13)를 통해 유입된 혼합 용매는 유입된 이송용 순수 용매를 통해 이송되는데, 우선, 1번 컬럼(1)을 지나 2번 컬럼(1) 측의 메인블록(10)의 메인유로 유입구(11)를 통해 유입되어 메인 유로(16)를 따라 이송된 뒤, 메인유로 유출구(12)를 통해 2번 컬럼(1)으로 이송되고, 상기 2번 컬럼(1)에서 배출된 용매는 3번 컬럼(1) 측의 메인블록(10)의 메인유로 유입구(11)를 통해 유입된 뒤, 메인 유로(16)를 따라 이송되어 메인유로 유출구(12)를 통해 3번 컬럼(1)으로 이송되는 방식으로 이루어지고, 4번 컬럼(1)을 지난 용매는 다식 1번 컬럼(1)으로 전달되는 순환식의 흐름을 이루고 있다.
상기와 같이 순환식으로 용매가 흐르면서 설정된 조건에 따라 외부의 혼합 용매를 1번 컬럼(1) 내지 4번 컬럼(1) 중 어느 한 컬럼에 전달할 수 있고, 이런 제어는 개폐 밸브(30)의 개폐에 의해 설정 조건에 맞춰 임의대로 제어가 가능하다.
한편, 도 5 및 도 7에서처럼, 혼합 용매가 1번 컬럼(1) 내지 4번 컬럼(1)을 지나면서 1번 순수용매와 2번 순수용매로 분리가 되는데, 상기 분리된 순수용매는 메인블록(10)의 용매 유출구(14)를 통해 외부로 배출되는데, 메인 유로(16)를 통해 이송되는 용매를 개폐 밸브(30)의 개폐 제어에 의해 용매 연결로(18)로 이송시킨 뒤, 상기 용매 연결로(18)에 연결된 용매 이송로로 전달하여 용매 이송로(17)를 통해 외부로 배출하는 것이다.
그리고, 상기 분리된 순수용매의 유출은 1번 컬럼(1) 내지 4번 컬럼(1) 중 어느 한 컬럼(1)에서 분리된 순수용매를 개폐 밸브(30)의 개폐제어에 의해 설정조건에 맞춰 임의대로 유출시킬 수 있다.
여기서, 상기 혼합 용매 및 이송용 순수 용매의 유입과, 분리된 순수 용매의 유출은 연결블록(20)의 개폐 밸브(30)의 차단에 의해 구분되어 진다.
이처럼, 본 발명의 용매 흐름은 간단한 개폐 밸브의 제어와 블록 내의 다양한 유로에 의해 조건에 따라 제어할 수 있어 SMB 장비에서 Dead-leg(사용되지 않는 관, 데드레그)을 줄여 고순도의 물질을 생산하기 위해서는 컬럼을 제외한 전체 라인의 부피를 Column Volume의 5% 이내로 설계할 수 있으며 그에 맞게 기존라인을 하나로 통합한 밸브 블록을 만들고 부피를 최소함으로써 SMB 생산 공정의 효율을 극대화 할 수 있다.
10 : 메인블록 11 : 메인유로 유입구
12 : 메인유로 유출구 13 : 용매 유입구
14 : 용매 유출구 15,22 : 밸브 연결구
16 : 메인 유로 17 : 용매 이송로
18 : 용매 연결로
20 : 연결블록 21 : 메인블록 연결구
22 : 밸브 연결구 23 : 용매 전달로
30 : 개폐 밸브

Claims (9)

  1. 혼합된 용매 또는 순수 용매가 각각 이송되는 메인 배관과 혼합된 용매를 분리하는 컬럼 사이에 설치되어 다방면으로 용매를 선택적으로 이송시키는 큐브형 밸브 블록 장치에 있어서,
    상기 각각의 메인 배관과 연결되어 혼합 용매와 순수 용매가 유입되고, 상기 유입된 혼합 용매와 순수 용매를 컬럼에 전달하도록 컬럼과 연결되며, 상기 컬럼에서 분리된 용매를 외부로 배출되도록 이송시키는 다수 개의 메인블록과;
    상기 다수 개의 메인블록 사이에 연결되어 용매가 메인블록을 통해 유입 또는 배출하는 기능을 구분시키는 연결블록과;
    상기 메인블록과 연결블록의 상, 하부에 연결되어 개폐에 의해 용매가 선택적으로 이송되도록 제어하는 개폐 밸브;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메인블록은,
    컬럼의 출구 측과 연결되도록 메인블록의 일단면에 형성되는 다수 개의 메인유로 유입구와;
    상기 메인유로 유입구의 반대측에 형성되어 컬럼의 입구 측과 연결되는 다수 개의 메인유로 유출구와;
    상기 메인블록의 일면에 형성되어 연결블록의 기능에 의해 용매가 유입되거나 배출되는 용매 유입/유출구와;
    상기 메인블록의 상, 하부면에 형성되어 개폐 밸브와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메인블록의 내부에는,
    상기 메인유로 유입구와 메인유로 유출구가 상호 연통되도록 형성되어 용매를 컬럼에 전달하는 메인 유로와;
    상기 용매 유입/유출구와 연통되도록 형성되어 혼합 용매 또는 순수 용매가 이송되는 용매 이송로와;
    상기 메인 유로 및 용매 이송로에 각각 직각으로 연통되도록 형성되어 밸브 연결구와 연통되고, 상기 용매 이송로를 통해 이송되는 용매를 메인 유로에 전달하거나 메인 유로의 용매를 용매 이송로에 전달하는 용매 연결로;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연결블록은 다수 개의 메인블록 사이에 연결되되, 상기 메인블록의 메인유로 유입구와 메인유로 유출구에 맞춰 연통되도록 양측면에 메인블록 연결구가 형성되고, 상, 하부면에는 개폐 밸브와 연결되는 다수 개의 밸브 연결구가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 연결블록의 내부에는 메인블록 연결구와 밸브 연결구를 상호 연통하여 용매를 메인블록에 전달하는 용매 전달로가 형성되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치는 연결블록을 중심하여 양측으로 메인블록이 직렬로 되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 메인블록은 연결블록을 중심하여 양측으로 직렬 연결되되, 혼합 용매 및 순수 용매의 수량에 따라 다수 개가 직렬로 더 연결되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 메인블록은 연결블록을 중심하여 양측으로 직렬 연결되되, 컬럼의 수량에 따라 다수 개가 병렬로 더 연결되는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 블록 접합은 블록과 블록 사이에 열융착 필름을 붙인 상태에서 고온의 열과 압력을 가하여 접합하거나, 블록들의 가장자리를 클램프를 통해 감싼 다음 고정부재에 의해 클램프를 블록에 고정하면서 압박하여 접합시키는 것을 특징으로 하는 모사 이동층 공정시스템에 설치되는 큐브형 밸브 블록 장치.
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