RU36257U1 - Колонна аксиального сжатия для хроматографии под высоким давлением - Google Patents

Description

Колонна акснального сжатня для хроматографии под высоким давлением

Полезная модель относится к хроматографическому оборудованию и может быть использована в системах для высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Известны колонны аксиального сжатия, конструкция которых основана на дополнительном сжатии слоя сорбента вдоль оси колонны одним или двумя поршнями, расположенными внутри цилиндрического тела колонны /Патент США No 5893971, 1999; Патент США No 6171486 В1, 2001; Патент США № 5651886, 1997; Патент США №5919361, 1999/

Однако известные колонны недостаточно эффективно используют полезную длину колонны, что увеличивает стоимость изделия или не содержат специальных распределителей потока, что снижает нагрузочные емкости и уменьшает полезную длину слоя сорбента.

Наиболее близкой по технической сущности является колонна для хроматографии, которая содержит цилиндрический корпус с верхней и нижней крышками, выполненный из нержавеющей стали, снабженный поршнем, установленным с возможностью перемещения в верхней части колонны и имеющим центральный проходной канал, полость для хроматографического материала, ограниченную сверху и снизу плоскими фильтрующими элементами, штуцер подачи, выходной канал и боковые отверстия в стенке корпуса. (Патент России 2161522,2001).

Недостатком вышеописанной колонны является отсутствие распределителей потока и наличие по меньшей мере одной полости в рабочей стенке колонны, что приводит к размыванию хроматографических зон в процессе разделения компонентов смеси и снижает нагрузочные характеристики процесса. Заполнение колонны и замена сорбента в колонне требуют ряда дополнительных переключающих кранов и устройств, что удорожает изделие. Кроме того, конструкция колонны не позволяет устранить возможное проседание слоя сорбента в процессе хроматографического разделения, что может привести к уменьшению эффективности разделения веществ во время процесса разделения веществ.

BOID 15/08 COIN 30/60

Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции колонны, обеспечивающей постоянное поддержание плотного слоя сорбента и позволяющей увеличить нагрузочные характеристики и эффективность хроматографического процесса.

Поставленная задача решается описываемой колонной аксиального сжатия для хроматографии под высоким давлением, содержащей вертикальный цилиндрический корпус с верхней и нижней крьппками, выполненный из нержавеющей стали, снабженный поршнем, установленным с возможностью перемещения и имеющим центральный проходной канал, полость для хроматографического сорбента, ограниченную сверху и снизу плоскими фильтрующими элементами, штуцер подачи рабочих растворов, выходной канал и дополнительное отверстие, при этом поршень установлен с возможностью его перемещения в нижней части колонны и снабжен с одной стороны полым штоком, полость которого образует выходной канал, а с другой стороны нижним распределительным устройством, верхняя крьппка колонны выполнена съемной, между упомянутой крьппкой и верхним фильтруюшим элементом установлено верхнее распределительное устройство, соединенное со штуцером подачи рабочих растворов, а дополнительное отверстие вьшолнено в нижней крышке и снабжено штуцером ввода поддавливаюшей среды.

Предпочтительно, распределительпое устройство выполнено в форме диска, снабженного сетью каналов, размещенных в виде концентрических окружностей и радиальных образующих.

На Фиг.1 представлена заявленная колонна.

1- фильтрующие элементы;

2- распределители потока;

3- поршень с центральным проходным каналом;

4- полый шток ;

5- штуцер подачи поддавливаюшей среды;

6- штуцер выходного канала;

7- штуцер подачи рабочих растворов;

8- держатель колонки;

9- цилиндрический корпус колонны;

() Под рабочими растворами следует понимать как растворы исходного сырья, так и элюенты для разделения комнонентов смеси и регенерации сорбента.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Перед работой производят заполнение полости колонны сорбентом. Для этого опускают поршень 3 в нижнее положение с помощью прокачки элюента через штуцер 7, при этом штуцер 6 заглушен, штуцер 5 открыт. После достижения поршнем нижнего положения сливают элюент через штуцер 6. Открывают верхнюю крьппку и заливают необходимое количество подготовленной для упаковки суспензии сорбента. Закрывают верхнюю крьппку и открывают штуцеры 6 и 7. При подаче поддавливаюшей среды через штуцер 5 проводят уплотнение сорбента, избыток элюента вытекает из колонки через штуцер 6 и 7. После этого колонна готова к работе.

Через штуцер 7 насосом высокого давления подают разделяемую смесь, а затем элюент в изократическом или градиентном режиме. Разделенные компоненты выходят через штуцер 6 и направляются в детектор. Целевые комцоненты(фракции) отбираются в емкости для сбора фракций по результатам детектирования. В процессе хроматографического разделения через штуцер 5 подается поддавливаюшая среда с давлением на 20-30% превышаюшем давление в хроматографической системе.

При необходимости регенерации сорбента, регенерируюший раствор, как правило, подают через штуцер 6, а выход его осуществляют через штуцер 7.

Для извлечения отработанного сорбента открывают верхний фланец. Подавая поддавливающую среду через штуцер 5, вьщавливают сорбент через верхнюю крьппку.

Заполнение новьм сорбентом осуществляют, как описано вьппе.

Использованне заявленной полезной моделн обеснечивает:

-высокие нагрузочные емкости по сьфью за счет применения распределителей;

-высокую хроматографическую эффективность за счет поддержания плотного слоя сорбента в процессе разделения;

эффективное использование полезной длины колонны и всего слоя сорбента.

Claims (2)

1. Колонна аксиального сжатия для хроматографии под высоким давлением, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с верхней и нижней крышками, выполненный из нержавеющей стали, снабженный поршнем, установленным с возможностью перемещения и имеющим центральный проходной канал, полость для хроматографического сорбента, ограниченную сверху и снизу плоскими фильтрующими элементами, штуцер подачи рабочих растворов, выходной канал и дополнительное отверстие, отличающаяся тем, что поршень установлен с возможностью его перемещения в нижней части колонны и снабжен с одной стороны полым штоком, полость которого образует выходной канал, а с другой стороны - нижним распределительным устройством, верхняя крышка колонны выполнена съемной, между упомянутой крышкой и верхним фильтрующим элементом установлено верхнее распределительное устройство, соединенное со штуцером подачи рабочих растворов, а дополнительное отверстие выполнено в нижней крышке и снабжено штуцером ввода поддавливающей среды.

2. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что распределительное устройство выполнено в форме диска, снабженного сетью каналов, размещенных в виде концентрических окружностей и радиальных образующих.