五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置及其操作方法,是將超臨界流體色譜裝置與液相模擬移動(dòng)床色譜裝置集成為五區(qū)串聯(lián)超臨界流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,特別是以超臨界二氧化碳流體為流動(dòng)相的五區(qū)串聯(lián)超臨界流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,其連續(xù)操作方式,壓力梯度操作模式和改性劑梯度操作模式,可實(shí)現(xiàn)多組份中目標(biāo)組份的分離提?。混`活串聯(lián)成(4+3)或(3+3)模式,方便任意位置的組份分離,可實(shí)現(xiàn)多組份原料的高效、低耗、清潔規(guī)?;V分離,特別適用于工業(yè)制備分離,可以帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種色譜裝置及其操作方法,特別是一種五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流 體模擬移動(dòng)床色譜裝置及其操作方法。 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置及其操 作方法
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著制備型液相色譜技術(shù)的發(fā)展和大量活性物質(zhì)的研究開發(fā),以及新型藥物的純 化分離的需求,高效、大批次、綠色節(jié)能的分離純化技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注。實(shí)驗(yàn)室采用制備 型液相色譜小規(guī)模分離制備純物質(zhì),通常只能以滿足進(jìn)行生物活性測(cè)試、毒性研究和臨床 試驗(yàn)研究的需要。目前,雖然模擬移動(dòng)床色譜(SMB)已出現(xiàn)在藥物制備工業(yè)中,但是,有機(jī) 溶劑的使用特別是有毒有機(jī)溶劑的使其在一些應(yīng)用中仍存在較大局限性。
[0003] 為了解決制備型液相色譜固定相利用率低、制備不連續(xù)、分離成本高等缺點(diǎn),人 們將在石化與食品領(lǐng)域已成功應(yīng)用的大型層析模擬移動(dòng)床設(shè)計(jì)思想與制備型液相色譜分 離技術(shù)相結(jié)合,發(fā)明了具備固定相利用率高、連續(xù)操作、分離成本低等優(yōu)勢(shì)的液相模擬移 動(dòng)床色譜,例如:專利200510049524. (K200520101310. 9等公開了一種三分區(qū)開環(huán)式的 模擬移動(dòng)床色譜系統(tǒng),用于分離雙組份混合物;專利200710022904. 4、201110253360. 9、 201210037280. 4等公開了一種四分區(qū)的閉環(huán)模擬移動(dòng)床色譜系統(tǒng),用于分離雙組份混 物,采用四分區(qū)閉環(huán)模式,部分流動(dòng)相可直接回用,減少了流動(dòng)相使用量,節(jié)約成本;專利 200710022702. χ、201210104022· 3、201220087154· 5、201010255873. 9、201010255873·9 等 公開了一種五分區(qū)模擬移動(dòng)床色譜分離系統(tǒng),采用五分區(qū)模式,可以在多組分混合物中選 擇性地一次分離出其中一種目標(biāo)化合物,無(wú)需二次分離,提高了分離制備效率。以上這些發(fā) 明所述的模擬移動(dòng)床色譜技術(shù)很好地結(jié)合了傳統(tǒng)的液相色譜高純度分離和移動(dòng)床精餾載 體高利用率的優(yōu)點(diǎn),在連續(xù)流的色譜分離制備上取得了很好的效果。并在手性藥物的大規(guī) 模拆分方面獲得了成功應(yīng)用。液相模擬移動(dòng)床色譜在基于單位固定相的生產(chǎn)效率是間歇制 備型液相色譜的20倍。
[0004] 但是,作為液相模擬移動(dòng)床色譜技術(shù),依然需要消耗大量有機(jī)溶劑,如果生產(chǎn)每公 斤產(chǎn)品消耗439升有機(jī)溶劑流動(dòng)相,則意味著生產(chǎn)一噸單一對(duì)映體藥物所消耗的溶劑成本 高達(dá)百萬(wàn)元人民幣,同時(shí)還會(huì)帶來(lái)不容忽視的環(huán)境問題。盡管現(xiàn)有的超臨界流體色譜、液相 模擬移動(dòng)床色譜在藥物的分離領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,但是如何發(fā)展一類比現(xiàn)有技術(shù)更高 效、更低耗、更清潔、更安全的工業(yè)制備色譜新技術(shù),進(jìn)一步降低藥物或其它活性物質(zhì)的生 產(chǎn)成本,仍是業(yè)界致力研究的熱點(diǎn)。
[0005] 超臨界流體色譜由于使用無(wú)毒,不易燃爆、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、環(huán)境友好、便宜易得的 超臨界狀態(tài)的二氧化碳流體作為流動(dòng)相,綠色環(huán)保、只要降低壓力或升高溫度就可以使流 動(dòng)相與樣品得到完全分離,不涉及大量有機(jī)溶劑的蒸發(fā)回收,既節(jié)約成本,又顯著減少對(duì) 環(huán)境的污染和對(duì)操作人員的毒害。可以有效解決制備型液相色譜或模擬移動(dòng)床色譜流動(dòng) 相消耗大、污染嚴(yán)重、溶劑回收復(fù)雜等問題,特別適合熱敏性活性物質(zhì)的分離應(yīng)用。專利 200520101310. 9和專利200510049491. X分別公開了一種三分區(qū)和四分區(qū)的超臨界流體模 擬移動(dòng)床色譜裝置,借鑒液相三分區(qū)和四分區(qū)模擬移動(dòng)床的原理,采用超臨界流體作為流 動(dòng)相用于分離雙組份混合物,避免大量有機(jī)溶劑的使用,具有綠色環(huán)保的特征。與普通制備 型超臨界流體色譜相比,固定相利用率高、制備可連續(xù),作為液相制備的一種分支技術(shù),已 經(jīng)在手性藥物的分離和制備方面展現(xiàn)出令人矚目的優(yōu)勢(shì)。
[0006] 但是,目前三分區(qū)和四分區(qū)的超臨界流體模擬移動(dòng)床設(shè)計(jì),僅能分離雙組份混合 物(一分為二),對(duì)于復(fù)雜的多組分體系,只能通過(guò)二次分離獲得目標(biāo)化合物,對(duì)多組分體系 的目標(biāo)物的獲取有一定的局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的,在于提供一種五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置 及其操作方法,是將超臨界流體色譜裝置與液相模擬移動(dòng)床色譜裝置集成為五區(qū)串聯(lián)超臨 界流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,特別是以超臨界二氧化碳流體為流動(dòng)相的五區(qū)串聯(lián)超臨界流 體模擬移動(dòng)床色譜裝置,可實(shí)現(xiàn)多組份原料的高效、低耗、清潔規(guī)?;V分離,特別適用 于工業(yè)制備分離。
[0008] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置, 它包括模擬移動(dòng)床色譜,所述模擬移動(dòng)床色譜采用超臨界二氧化碳流體作為流動(dòng)相;所述 模擬移動(dòng)床色譜由五區(qū)串聯(lián)組成,每區(qū)至少設(shè)一支色譜柱;由前一支色譜柱的出口端與后 一支色譜柱的進(jìn)口端通過(guò)開關(guān)式閥門依次連接,最后一支色譜柱的出口端與第一支色譜柱 的進(jìn)口端連接;每支色譜柱的進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門與流動(dòng)相入口管路(17)、 (18)、進(jìn)樣口管路(16)、支路流路傳輸管路(19)連接;每支色譜柱的出口端分別通過(guò)各自 的開關(guān)式閥門與提取液管路(21)、提余液管路(20)、支路流路傳輸管路(19)相連接;提取 液管路(21)的出口端、提余液管路(20)的出口端分別連接加熱恒溫槽(26)、旋風(fēng)分離器 SI、S2、回收罐(30);流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)里的流動(dòng)相和改性劑儲(chǔ)罐(5)里的改性劑分別經(jīng) 恒流泵后接入流動(dòng)相入口管路(17)、(18),料液罐(6)里的進(jìn)樣液經(jīng)料液恒流泵(10)后接 入進(jìn)樣口管路(16)。
[0009] 本發(fā)明所述模擬移動(dòng)床色譜由五區(qū)串聯(lián)組成,當(dāng)各區(qū)均只配置一支色譜柱,五支 色譜柱為Zl、Z2、Z3、Z4、Z5 ;由第一支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vhl、背壓調(diào)節(jié) 器VPZ1與第二支柱子的進(jìn)口端連接,由第二支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vh2、背 壓調(diào)節(jié)器VPZ2與第三支柱子的進(jìn)口端連接,由第三支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門 Vh3、背壓調(diào)節(jié)器VPZ3與第四支柱子的進(jìn)口端連接,由第四支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān) 式閥門Vh4、背壓調(diào)節(jié)器VPZ4與第五支柱子的進(jìn)口端連接,由第五支色譜柱的出口端依次 經(jīng)開關(guān)式閥門Vh5、背壓調(diào)節(jié)器VPZ5與第一支色譜柱的進(jìn)口端連接;每支色譜柱的出口端 通過(guò)Vel、Ve2、Ve3、Ve4、Ve5開關(guān)式閥門與支路流路傳輸管路(19)的一端連接,每支色譜 柱的出口端分別通過(guò)Vfl、Vf2、Vf3、Vf4、Vf5開關(guān)式閥門與提取液管路(21)連接,每支柱 子的出口分別通過(guò)Vgl、Vg2、Vg3、Vg4、Vg5開關(guān)式閥門與提余液管路(20)連接;每支色譜 柱21、22、23、24、25的進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門¥ &1、¥&2、¥&3、¥&4、¥ &5與支路 流路傳輸管路(19 )的另一端連接,支路流路傳輸管路(19 )上設(shè)有支路傳輸泵(22 )、背壓調(diào) 節(jié)器VPZ6 ;開關(guān)式閥門Vb 1、Vb2、Vb3、Vb4、Vb5與進(jìn)樣口管路(16 )連接,開關(guān)式閥門Vc 1、 Vc2、Vc3、Vc4、Vc5與流動(dòng)相入口管路(17)連接,開關(guān)式閥門Vdl、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5與流 動(dòng)相入口管路(18)連接;連接在提余液管路(20)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F4、流量調(diào)節(jié)閥 VR4、背壓調(diào)節(jié)閥VPZ7、加熱恒溫槽(26 );在提取液管路(21)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F5、流 量調(diào)節(jié)閥VR5、背壓調(diào)節(jié)閥VPZ8、加熱恒溫槽(26);兩加熱恒溫槽(26)分別與旋風(fēng)分離器 S1、S2入口連接;旋風(fēng)分離器S1、S2的底部出口分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門Vil、Vi2連接 回收罐(30),旋風(fēng)分離器S1、S2的上部出口分別通過(guò)單向閥或開關(guān)式閥門合并后連接背壓 調(diào)節(jié)閥VPZ9、活性炭過(guò)濾器(27)、冷卻器(29)、流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1);流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)的 出口管路上依次接有恒壓泵(2)、緩沖罐(3)、加熱恒溫器(4)后與流動(dòng)相二氧化碳管路(9) 連接,流動(dòng)相二氧化碳管路(9)分別通過(guò)開關(guān)式閥門VK6、VK7、VK8與流動(dòng)相二氧化碳恒流 泵(11)、(12)、(14)入口端連接;由改性劑罐(5)提供的改性劑通過(guò)開關(guān)式閥門VK4經(jīng)改性 劑管路(8)分別與改性劑恒流泵(13)、( 15)入口端連接;流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(14)的出 口端、改性劑恒流泵(15 )的出口端經(jīng)管道順序連接混合室Ml、流量調(diào)節(jié)閥VR1、質(zhì)量流量計(jì) F1及流動(dòng)相入口管路(18);流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(12)的出口端、改性劑恒流泵(13)的 出口端經(jīng)管道順序連接混合室M2、流量調(diào)節(jié)閥VR2、質(zhì)量流量計(jì)F2及流動(dòng)相入口管路(17 ); 從料液罐(6)提供的料液通過(guò)開關(guān)式閥門VK5和料液管路(7)與料液恒流泵(10)入口連 接,流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(11)的出口端、料液恒流泵(10)的出口端經(jīng)管道順序連接混合 室M3、流量調(diào)節(jié)閥VR3、質(zhì)量流量計(jì)F3及進(jìn)樣口管路(16);流動(dòng)相入口管路(18)分別經(jīng)開 關(guān)式閥門Vdl、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5與色譜柱21、22、23、24、25入口端連接;流動(dòng)相入口管路 (17)分別經(jīng)開關(guān)式閥門Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入口端連接; 進(jìn)樣口管路(16)分別經(jīng)開關(guān)式閥門Vbl、Vb2、Vb3、Vb4 Vb5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入 口端連接。
[0010] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)的模擬移動(dòng)床色譜裝置設(shè)于系統(tǒng)恒溫箱內(nèi)。
[0011] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置的操作方法:在所 有的色譜柱內(nèi)部的流體是按照色譜柱依次連接的順序向同一個(gè)方向流動(dòng);沿著流體流動(dòng)的 方向,通過(guò)控制閥門的開關(guān)狀態(tài)依次設(shè)置流動(dòng)相入口位置、進(jìn)樣口位置、提取口位置、提余 口位置、支路的出入口位置,把所有的色譜柱分成五個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)至少有一支色譜柱,在經(jīng) 過(guò)一定周期后,通過(guò)改變閥門的開關(guān)狀態(tài),使流動(dòng)相入口位置、提取口位置、進(jìn)樣口位置、提 余口位置、支路出入口位置分別沿著流體流動(dòng)的方向向下一支色譜柱推移,同樣五個(gè)區(qū)也 隨之向下一支色譜柱推移,從而形成流動(dòng)相與色譜柱中的填料向相反方向移動(dòng)。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是: ① 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置的連續(xù)操作方式,可以解決現(xiàn) 有的超臨界流體色譜由于間歇操作的缺點(diǎn)所帶來(lái)的低效率問題; ② 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,由于采用二氧化碳超臨界流 體代替有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相,可以解決液相模擬移動(dòng)床色譜由于采用有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相 帶來(lái)的有機(jī)溶劑高消耗、高污染問題; ③ 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,可以方便地實(shí)施梯度操作模 式,尤其是壓力梯度操作模式和改性劑梯度操作模式,顯著提高該裝置的分離效率; ④ 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置最顯著特點(diǎn)是,可以實(shí)現(xiàn)多組 份中目標(biāo)組份的分離提取,顯著提高裝置的分離優(yōu)勢(shì); ⑤五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,可以靈活串聯(lián)成(4+3)或 (3+3)模式,方便任意位置的組份分離,非常適宜工業(yè)規(guī)模的化合物分離應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明通過(guò)超臨界流體的五分區(qū)模擬移動(dòng)床設(shè)計(jì),可達(dá)到從多組分體系中任意選 擇性地、連續(xù)流地、一次分離獲得其中一種目標(biāo)化合物,大大提高了分離效率,并節(jié)約了分 離成本。采用超臨界狀態(tài)的C0 2流體作為流動(dòng)相,避免了大量有機(jī)溶劑的使用,成為一種綠 色分離工藝,不產(chǎn)生環(huán)境污染或是帶來(lái)食品安全問題,該發(fā)明用于化合物的分離應(yīng)用,可以 帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】 圖1為本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置示意圖。
[0015] 圖2為本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置(4+3)模式 簡(jiǎn)化圖。
[0016] 圖2 (A)為當(dāng)前周期(4+3)模式簡(jiǎn)化圖。
[0017] 圖2 (B)為下一周期(4+3)模式簡(jiǎn)化圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置(3+3)模式 簡(jiǎn)化圖。
[0019] 圖3 (A)為當(dāng)前周期(3+3)模式簡(jiǎn)化圖。
[0020] 圖3 (B)為下一周期(3+3)模式簡(jiǎn)化圖。
[0021] 圖中:1.流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐,2.恒壓泵,3.緩沖罐,4.加熱恒溫器,5.改性劑罐,6. 料液罐,7.料液管路,8.改性劑管路,9.流動(dòng)相二氧化碳管路,10.料液恒流泵,11.二氧 化碳恒流泵,12.二氧化碳恒流泵,13.改性劑恒流泵,14.二氧化碳恒流泵,15.改性劑恒 流泵,16.進(jìn)樣口管路,17.流動(dòng)相入口管路,18.流動(dòng)相入口管路,19.支路流路傳輸管路, 20.提余液管路,21.提取液管路,22.支路傳輸泵,24.系統(tǒng)恒溫箱,25.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng), 26.加熱恒溫槽,27.活性炭過(guò)濾器,28.二氧化碳儲(chǔ)液鋼瓶,29.冷卻器,30.回收罐。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置及其操作方法,如 圖1、圖2、圖2 (A)、圖2 (B)、圖3、圖3 (A)、圖3 (B)所示,它包括模擬移動(dòng)床色譜,所述 模擬移動(dòng)床色譜采用超臨界二氧化碳流體作為流動(dòng)相;所述模擬移動(dòng)床色譜由五區(qū)串聯(lián)組 成,每區(qū)至少設(shè)一支色譜柱;由前一支色譜柱的出口端與后一支色譜柱的進(jìn)口端通過(guò)開關(guān) 式閥門依次連接,最后一支色譜柱的出口端與第一支色譜柱的進(jìn)口端連接;每支色譜柱的 進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門與流動(dòng)相入口管路(17)、(18)、進(jìn)樣口管路(16)、支路 流路傳輸管路(19)連接;每支色譜柱的出口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門與提取液管路 (21)、提余液管路(20)、支路流路傳輸管路連接(19);提取液管路(21)的出口端、提余液管 路(20)的出口端分別連接加熱恒溫槽(26)、旋風(fēng)分離器SI、S2、回收罐(30);流動(dòng)相液體 儲(chǔ)罐(1)里的流動(dòng)相和改性劑儲(chǔ)罐(5)里的改性劑分別經(jīng)恒流泵后接入流動(dòng)相入口管路
[17] 、(18),料液罐(6)里的進(jìn)樣液經(jīng)料液恒流泵(10)后接入進(jìn)樣口管路(16)。
[0023] 本發(fā)明所述模擬移動(dòng)床色譜由五區(qū)串聯(lián)組成,當(dāng)各區(qū)均只配置一支色譜柱,五支 色譜柱為Zl、Z2、Z3、Z4、Z5 ;由第一支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vhl、背壓調(diào)節(jié) 器VPZ1與第二支柱子的進(jìn)口端連接,由第二支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vh2、背 壓調(diào)節(jié)器VPZ2與第三支柱子的進(jìn)口端連接,由第三支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門 Vh3、背壓調(diào)節(jié)器VPZ3與第四支柱子的進(jìn)口端連接,由第四支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān) 式閥門Vh4、背壓調(diào)節(jié)器VPZ4與第五支柱子的進(jìn)口端連接,由第五支色譜柱的出口端依次 經(jīng)開關(guān)式閥門Vh5、背壓調(diào)節(jié)器VPZ5與第一支色譜柱的進(jìn)口端連接;每支色譜柱的出口端 通過(guò)Vel、Ve2、Ve3、Ve4、Ve5開關(guān)式閥門與支路流路傳輸管路(19)的一端連接,每支色譜 柱的出口端分別通過(guò)Vfl、Vf2、Vf3、Vf4、Vf5開關(guān)式閥門與提取液管路(21)連接,每支柱 子的出口分別通過(guò)Vgl、Vg2、Vg3、Vg4、Vg5開關(guān)式閥門與提余液管路(20)連接;每支色譜 柱21、22、23、24、25的進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門¥ &1、¥&2、¥&3、¥&4、¥ &5與支路 流路傳輸管路(19 )的另一端連接,支路流路傳輸管路(19 )上設(shè)有支路傳輸泵(22 )、背壓調(diào) 節(jié)器VPZ6 ;開關(guān)式閥門Vb 1、Vb2、Vb3、Vb4、Vb5與進(jìn)樣口管路(16 )連接,開關(guān)式閥門Vc 1、 Vc2、Vc3、Vc4、Vc5與流動(dòng)相入口管路(17)連接,開關(guān)式閥門Vdl、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5與流 動(dòng)相入口管路(18)連接;連接在提余液管路(20)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F4、流量調(diào)節(jié)閥 VR4、背壓調(diào)節(jié)閥VPZ7、加熱恒溫槽(26 );在提取液管路(21)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F5、流 量調(diào)節(jié)閥VR5、背壓調(diào)節(jié)閥VPZ8、加熱恒溫槽(26);兩加熱恒溫槽(26)分別與旋風(fēng)分離器 SI、S2入口連接;旋風(fēng)分離器SI、S2的底部出口分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門Vi 1、Vi2連接 回收罐(30),旋風(fēng)分離器S1、S2的上部出口分別通過(guò)單向閥或開關(guān)式閥門合并后連接背壓 調(diào)節(jié)閥VPZ9、活性炭過(guò)濾器(27)、冷卻器(29)、流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1);流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)的 出口管路上依次接有恒壓泵(2)、緩沖罐(3)、加熱恒溫器(4)后與流動(dòng)相二氧化碳管路(9) 連接,流動(dòng)相二氧化碳管路(9)分別通過(guò)開關(guān)式閥門VK6、VK7、VK8與流動(dòng)相二氧化碳恒流 泵(11)、(12)、(14)入口端連接;由改性劑罐(5)提供的改性劑通過(guò)開關(guān)式閥門VK4經(jīng)改性 劑管路(8)分別與改性劑恒流泵(13)、( 15)入口端連接;流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(14)的出 口端、改性劑恒流泵(15 )的出口端經(jīng)管道順序連接混合室Ml、流量調(diào)節(jié)閥VR1、質(zhì)量流量計(jì) F1及流動(dòng)相入口管路(18);流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(12)的出口端、改性劑恒流泵(13)的 出口端經(jīng)管道順序連接混合室M2、流量調(diào)節(jié)閥VR2、質(zhì)量流量計(jì)F2及流動(dòng)相入口管路(17 ); 從料液罐(6)提供的料液通過(guò)開關(guān)式閥門VK5和料液管路(7)與料液恒流泵(10)入口連 接,流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(11)的出口端、料液恒流泵(10)的出口端經(jīng)管道順序連接混合 室M3、流量調(diào)節(jié)閥VR3、質(zhì)量流量計(jì)F3及進(jìn)樣口管路(16);流動(dòng)相入口管路(18)分別經(jīng)開 關(guān)式閥門Vdl、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5與色譜柱21、22、23、24、25入口端連接;流動(dòng)相入口管路 (17)分別經(jīng)開關(guān)式閥門Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入口端連接; 進(jìn)樣口管路(16)分別經(jīng)開關(guān)式閥門Vbl、Vb2、Vb3、Vb4 Vb5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入 口端連接。
[0024] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)的模擬移動(dòng)床色譜裝置設(shè)于系統(tǒng)恒溫箱(24)內(nèi)。圖1中還 標(biāo)有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(25 )、二氧化碳儲(chǔ)液鋼瓶(28 )、回收罐(30 )。
[0025] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置的操作方法:在所 有的色譜柱內(nèi)部的流體是按照色譜柱依次連接的順序向同一個(gè)方向流動(dòng);沿著流體流動(dòng)的 方向,通過(guò)控制閥門的開關(guān)狀態(tài)依次設(shè)置流動(dòng)相入口位置、進(jìn)樣口位置、提取口位置、提余 口位置、支路的出入口位置,把所有的色譜柱分成五個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)至少有一支色譜柱,在經(jīng) 過(guò)一定周期后,通過(guò)改變閥門的開關(guān)狀態(tài),使流動(dòng)相入口位置、提取口位置、進(jìn)樣口位置、提 余口位置、支路出入口位置分別沿著流體流動(dòng)的方向向下一支色譜柱推移,同樣五個(gè)區(qū)也 隨之向下一支色譜柱推移,從而形成流動(dòng)相與色譜柱中的填料向相反方向移動(dòng)。
[0026] 如圖1所示,上述五個(gè)區(qū),請(qǐng)注意閥門打開的形式(即圖1中白色閥門),位于流動(dòng) 相流路管(18)入口位置(即開關(guān)式閥門Vdl)與進(jìn)樣口位置(即開關(guān)式閥門Vb2)之間的色 譜柱屬于分區(qū)I,位于進(jìn)樣口位置(即開關(guān)式閥門Vb2)與支路流路口位置(即開關(guān)式閥門 Ve2)之間的色譜柱屬于分區(qū)II,位于支路流路口位置(即開關(guān)式閥門Ve2)與提余口位置(即 開關(guān)式閥門Vf3)之間的色譜柱屬于分區(qū)III,位于流動(dòng)相流路管(17)入口位置(即開關(guān)式閥 門Vc4)與支路出流路口位置(即開關(guān)式閥門Va5)之間的色譜柱屬于分區(qū)IV,位于支路出入 口位置(即開關(guān)式閥門Va5)與提余口位置(即開關(guān)式閥門Vg5)之間的色譜柱屬于分區(qū)V。
[0027] 在圖1中,五支色譜柱Z1、Z2、Z3、Z4、Z5連接的所有的開關(guān)式閥門的開關(guān)狀態(tài)根 據(jù)外界控制的情形不同而有所不同,進(jìn)樣區(qū)、支路流路區(qū)也可根據(jù)所需獲取組份的位置進(jìn) 行設(shè)置,I區(qū)流動(dòng)相和四區(qū)流動(dòng)相可根據(jù)組份屬性改變其極性大小,提取液、提余液分別可 從各個(gè)周期中位于III區(qū)、V區(qū)的色譜柱出口得到;計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(25)采集所有質(zhì)量流量 計(jì)?1、?2、?3、?4、?5的流量、流路壓力?1、?2、?3、?4、?5、溫度11、了2、了3、了4、了5、背壓數(shù)據(jù) 實(shí)施控制所有的泵的流量、流路壓力、溫度、背壓調(diào)節(jié)閥,通過(guò)數(shù)模計(jì)算控制開關(guān)閥以適當(dāng) 切換周期通斷獲得所需組分的分離。
[0028] 在上述裝置中,與五支色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5連接的所有開關(guān)式閥門的開關(guān)狀 態(tài)有五種組合,根據(jù)所要提取的組份控制開關(guān)式閥門的通斷、切換周期,并依照順序切換并 循環(huán)往復(fù);當(dāng)進(jìn)樣口模式設(shè)在Z1和Z2連接間,支路出口設(shè)在Z2、Z3連接間,模擬移動(dòng)床色 譜(SMB)為五區(qū)串聯(lián)(4+3)形式,當(dāng)進(jìn)樣口設(shè)在Z2和Z3連接間,支路出口設(shè)在Zl、Z2連 接間,模擬移動(dòng)床色譜(SMB)為五區(qū)串聯(lián)(3+3)形式,根據(jù)所要分離的目標(biāo)組分位置選用模 式,并切換各自開關(guān)式閥門狀態(tài),各區(qū)色譜柱前、色譜柱后的開關(guān)式閥門狀態(tài)都由計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)(25)操作運(yùn)行,并采集所有質(zhì)量流量計(jì)數(shù)據(jù),控制泵的流量和各流路的背壓調(diào)節(jié)器, 系統(tǒng)恒溫箱(24 )為五支填料柱的工作溫度,也由計(jì)算機(jī)控制。
[0029] 本發(fā)明串聯(lián)的五個(gè)區(qū)入口的進(jìn)樣與支路流路位置形式不同,可獲取的組份不同。
[0030] 形式一,如圖2、圖2 (A)、圖2 (B)所示,樣品里有A、B、C三種組份,位于流動(dòng)相 入口位置與進(jìn)樣口位置之間的色譜柱屬于分區(qū)I,(圖中del、de2為流動(dòng)相,F(xiàn)為進(jìn)樣,R1為 提取液,R2為提余液),主要作用是實(shí)現(xiàn)A、B組分的完全洗脫,以保證B組分的回收率;位于 進(jìn)樣口位置與支路口位置之間的色譜柱屬于分區(qū)II,II區(qū)的色譜柱主要完全吸附C組份, 以保證不會(huì)被帶入支路;分區(qū)III的色譜柱作用是在每一個(gè)周期的前段時(shí)間完全洗脫色譜柱 末的B組分(以保證B的回收率),后段時(shí)間完全吸附色譜柱前流入的A、B組份(以保證B純 度);IV區(qū)色譜柱的作用是完全洗脫A組份,(以保證B的純度);V區(qū)色譜柱主要作用是完全 吸附柱前流入的B組份(以保證B的回收率)。
[0031] 形式二,如圖3、圖3 (A)、圖3 (B)所示,樣品里有A、B、C三種組份,(圖中del、de2 為流動(dòng)相,F(xiàn)為進(jìn)樣,R1為提取液,R2為提余液),位于流動(dòng)相入口位置與支路出口位置之間 的色譜柱屬于分區(qū)I,主要作用是洗脫B、C組份(以保證B組份的純度);位于支路出口位置 與進(jìn)樣口位置之間的屬于分區(qū)II,II區(qū)色譜柱主要完全洗脫A組份,以保證不會(huì)被帶入支 路;分區(qū)III的色譜柱作用是在每一個(gè)周期的前段時(shí)間完全洗脫色譜柱末的C組分(以保證B 的回收率),后段時(shí)間完全吸附色譜柱前流入的B、C組份(以保證B的回收率);分區(qū)IV的色 譜柱作用完全洗脫B組份,(以保證B的回收率);分區(qū)V的色譜柱主要作用是完全吸附柱前 流入的C組份(以保證B的回收率)。
[0032] 上述流動(dòng)相采用溫度、壓力超過(guò)超臨界溫度、臨界壓力的超臨界流體,也可采用亞 臨界流體。
[0033] 本發(fā)明以超臨界二氧化碳流體為流動(dòng)相、以C18填料為色譜柱實(shí)施分離多烯酸的 具體應(yīng)用,現(xiàn)將工藝流程簡(jiǎn)述如下: 如圖1所示,流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)中溫度壓力為(T1,P1)的液態(tài)二氧化碳,經(jīng)恒壓泵(2) 加壓進(jìn)入緩沖罐(3),成為壓力為(Τ2、Ρ2)的液態(tài)二氧化碳,再經(jīng)加熱恒溫器(4)升溫成溫 度壓力為(Τ3, Ρ3)的二氧化碳超臨界流體后,該超臨界二氧化碳流體經(jīng)減壓閥Vj2減壓到 壓力P4后通過(guò)流動(dòng)相二氧化碳管路(9)分成三路:第一路超臨界二氧化碳流體由開關(guān)式閥 門VK8與二氧化碳恒流泵(14)連接(即流動(dòng)相del),并與改性劑恒流泵(15)比例輸入的 改性劑經(jīng)混合室Ml混合、質(zhì)量流量計(jì)F1、流量調(diào)節(jié)閥VR1后,通過(guò)流動(dòng)相入口管路(18)連 接開關(guān)式閥門Vdl注入分區(qū)I位置的色譜柱入口;第二路超臨界二氧化碳流體由開關(guān)式閥 門VK7與二氧化碳恒流泵(12)連接(即流動(dòng)相de2),并與改性劑恒流泵(13)比例輸入的改 性劑經(jīng)混合室M2混合、質(zhì)量流量計(jì)F2、流量調(diào)節(jié)閥VR2后,通過(guò)流動(dòng)相入口管路(17)連接 開關(guān)式閥門VC4注入分區(qū)IV位置的色譜柱入口;第三路超臨界二氧化碳流體由開關(guān)式閥門 VK6與二氧化碳恒流泵(11)連接,二氧化碳恒流泵(11)比例輸出與料液恒流泵(10 )輸入 的多烯酸溶液經(jīng)混合室M3混合、質(zhì)量流量計(jì)F3、流量調(diào)節(jié)閥VR3后,通過(guò)進(jìn)樣口管路(16) 連接開關(guān)式閥門Vb2注入分區(qū)II位置的色譜柱入口;分區(qū)III提取口經(jīng)開關(guān)式閥門Vf3連接 提取液管路(21),該管路的超臨界流體經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)F5與流量調(diào)節(jié)閥VR5構(gòu)成的流量測(cè) 控組件調(diào)節(jié)流量,流經(jīng)背壓調(diào)節(jié)器VPZ8后,并經(jīng)加熱恒溫槽(26)升溫后,進(jìn)入溫度壓力為 (T4, P4)的旋風(fēng)分離器S2,由于升溫與降壓的共同作用,超臨界二氧化碳流體瞬間氣化,而 由于改性劑溶液與溶質(zhì)的沸點(diǎn)往往比二氧化碳的沸點(diǎn)要高得多,因此富集目標(biāo)物組分的改 性劑溶液將以微液滴(或微晶)的形式析出,然后通過(guò)旋風(fēng)分離器S2的作用實(shí)現(xiàn)氣液二相分 離,在旋風(fēng)分離器S2的底部獲得目標(biāo)物組分的改性劑溶液,而從旋風(fēng)分離器S2的上部出口 流出的則是僅夾帶微量改性劑的二氧化碳?xì)怏w;分區(qū)V提余口經(jīng)開關(guān)式閥門Vg5連接提余 液管路(20),該管路的超臨界流體經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)F4與流量調(diào)節(jié)閥VR4構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)后, 流經(jīng)背壓調(diào)節(jié)器VPZ7后,并經(jīng)加熱恒溫槽26升溫后,進(jìn)入溫度壓力為(T4,P4)的旋風(fēng)分離 器S1,經(jīng)過(guò)類似的步驟,實(shí)現(xiàn)富集其它組分的改性劑溶液與二氧化碳的分離;從旋風(fēng)分離 器S1、S2的上部出口經(jīng)單向閥VZ1、VZ2后匯合的溫度壓力為(Τ4,Ρ4)的二氧化碳?xì)怏w,流 經(jīng)背壓調(diào)節(jié)器VPZ9后降壓成為溫度壓力為(Ρ5)的二氧化碳?xì)怏w,經(jīng)活性炭過(guò)濾器(27)吸 附凈化和冷卻器(29)降溫后,成為溫度壓力為(Tl,Ρ1)的液態(tài)二氧化碳,進(jìn)入流動(dòng)相液態(tài) 儲(chǔ)罐(1)循環(huán)利用。上述旋風(fēng)分離器S1、S2的操作壓力Ρ4由下游的背壓調(diào)節(jié)器VPZ9進(jìn)行 統(tǒng)一控制。旋風(fēng)分離器SI、S2的底部出口分別通過(guò)控制開關(guān)式閥們Vi 1、Vi2連接回收罐 (30),然后與開關(guān)式閥門Vi3、Vi4形成交替開關(guān)狀態(tài),再分別連接常壓容器,確保在產(chǎn)品與 改性劑的排出過(guò)程中旋風(fēng)分離器SI、S2內(nèi)部壓力溫度。二氧化碳儲(chǔ)液鋼瓶(28)中的二氧 化碳流體用于本裝置開車、旋風(fēng)分離器出料、活性炭過(guò)濾器、色譜柱更換等特珠工況導(dǎo)致本 裝置內(nèi)部二氧化碳的量不足時(shí)的補(bǔ)充。
[0034] 本發(fā)明所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置(SMB)并不僅限于 上述各分區(qū)均只配置了 1支色譜柱的實(shí)施形式,各分區(qū)也可配置二支的色譜柱,裝置的連 接關(guān)系也可以擴(kuò)展為六區(qū)。按照目標(biāo)物分離的需求和個(gè)數(shù),通過(guò)與色譜柱直接連接的所有 開關(guān)式閥門的開關(guān)狀態(tài)組合可以分為5區(qū)串聯(lián)SMB (4+3)和5區(qū)串聯(lián)SMB (3+3)模式,也 可以擴(kuò)展六區(qū)串聯(lián)SMB (4+1+3)和6區(qū)串聯(lián)SMB (3+3+1)模式。以上所述的五區(qū)串聯(lián)超 臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,與色譜柱直接連接的所有開關(guān)式閥門的狀態(tài)通過(guò) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(25)控制組合,按適當(dāng)?shù)那袚Q周期,依次切換使流動(dòng)相入口位置、提取口位 置、進(jìn)樣口位置、提余口位置分別沿著流體流動(dòng)的方向向下一支色譜柱推移并循環(huán)往復(fù),就 能靈活組合以滿足分離要求。
[0035] 圖2是上述五分區(qū)I、11、111、1¥、乂串聯(lián)的31^(4+3)模式。分別示意的是五區(qū)串聯(lián) 超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,在二個(gè)相鄰的閥門切換周期內(nèi),流動(dòng)相de 1、de2 入口位置、提取口位置、進(jìn)樣口 F位置、提余口位置、流動(dòng)相出口位置的移動(dòng)情況示意圖;圖 2 (A)是當(dāng)前周期流動(dòng)相del、de2入口、提取口、進(jìn)樣口、提余口的設(shè)定位置;圖2 (B)是下 一周期流動(dòng)相del、de2入口、提取口、進(jìn)樣口、提余口的設(shè)定位置。
[0036] 圖3是上述五分區(qū)I、II、III、IV、V串聯(lián)的SMB (3+3)模式。分別示意的是五區(qū)串 聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,在二個(gè)相鄰的閥門切換周期內(nèi),流動(dòng)相del、 de2入口位置、提取口位置、進(jìn)樣口位置、提余口位置、流動(dòng)相出口位置的移動(dòng)情況示意圖; 圖3 (A)是當(dāng)前周期流動(dòng)相del、de2入口、提取液口、進(jìn)樣口、提余液口的設(shè)定位置;圖3 (B)是下一周期流動(dòng)相del、de2入口、提取口、進(jìn)樣口、提余口的設(shè)定位置。
[0037] 本發(fā)明中涉及的色譜柱,適宜采用固定柱或動(dòng)態(tài)軸向壓縮色譜柱的結(jié)構(gòu),但是使 用動(dòng)態(tài)軸向壓縮柱可使色譜填充柱的柱效保持更加穩(wěn)定,便于在工業(yè)放大中克服柱效隨柱 徑增大而降低的問題。
[0038] 本發(fā)明涉及的色譜柱的填料,并不僅限于反相高純硅膠C18填料,也可以是正相 高純硅膠填料、經(jīng)表面改性的手性填料、固定相分子篩、樹脂填料等各種分離用固體填充 劑。
[0039] 本發(fā)明涉及的超臨界流體,并不僅限于超臨界二氧化碳流體,也可以是超臨界烷 烴流體、超臨界水等等。此外,本發(fā)明涉及的流動(dòng)相并不僅限于溫度、壓力超過(guò)臨界溫度、臨 界壓力的超臨界流體,也可以是溫度、壓力略低于臨界溫度、臨界壓力的亞臨界流體。
[0040] 本發(fā)明涉及的五區(qū)模擬移動(dòng)床,每區(qū)所包含的色譜柱并不僅限于簡(jiǎn)單的一支或兩 支的串聯(lián),也可以是多支色譜柱按一定方式組成的一組色譜柱。
[0041] 本發(fā)明提出的五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,已通過(guò)實(shí)施例 進(jìn)行了描述,相關(guān)技術(shù)人員明顯能在本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的裝置進(jìn)行改 動(dòng)或適當(dāng)變更與組合,來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是,所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì) 本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是可以預(yù)見的,它們都可被認(rèn)為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【權(quán)利要求】
1. 五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,它包括模擬移動(dòng)床色譜,其特 征是:所述模擬移動(dòng)床色譜采用超臨界二氧化碳流體作為流動(dòng)相;所述模擬移動(dòng)床色譜由 五區(qū)串聯(lián)組成,每區(qū)至少設(shè)一支色譜柱;由前一支色譜柱的出口端與后一支色譜柱的進(jìn)口 端通過(guò)開關(guān)式閥門依次連接,最后一支色譜柱的出口端與第一支色譜柱的進(jìn)口端連接;每 支色譜柱的進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門與流動(dòng)相入口管路(17)、(18)、進(jìn)樣口管路 (16)、支路流路傳輸管路(19)相連接;每支色譜柱的出口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門與 提取液管路(21)、提余液管路(20)、支路流路傳輸管路(19)相連接;提取液管路(21)的 出口端、提余液管路(20)的出口端分別連接加熱恒溫槽(26)、旋風(fēng)分離器SI、S2、回收罐 (30);流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)里的流動(dòng)相和改性劑儲(chǔ)罐(5)里的改性劑分別經(jīng)恒流泵后接入 流動(dòng)相入口管路(17)、( 18),料液罐(6)里的進(jìn)樣液經(jīng)料液恒流泵(10)后接入進(jìn)樣口管路 (16)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,其特征 是:所述模擬移動(dòng)床色譜由五區(qū)串聯(lián)組成,當(dāng)各區(qū)均只配置一支色譜柱,五支色譜柱為Z1、 Z2、Z3、Z4、Z5 ;由第一支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vhl、背壓調(diào)節(jié)器VPZ1與第二 支柱子的進(jìn)口端連接,由第二支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vh2、背壓調(diào)節(jié)器VPZ2 與第三支柱子的進(jìn)口端連接,由第三支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vh3、背壓調(diào)節(jié) 器VPZ3與第四支柱子的進(jìn)口端連接,由第四支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門Vh4、背 壓調(diào)節(jié)器VPZ4與第五支柱子的進(jìn)口端連接,由第五支色譜柱的出口端依次經(jīng)開關(guān)式閥門 Vh5、背壓調(diào)節(jié)器VPZ5與第一支色譜柱的進(jìn)口端連接;每支色譜柱的出口端通過(guò)Vel、Ve2、 Ve3、Ve4、Ve5開關(guān)式閥門與支路流路傳輸管路(19)的一端連接,每支色譜柱的出口端分別 通過(guò)Vfl、Vf2、Vf3、Vf4、Vf5開關(guān)式閥門與提取液管路(21)連接,每支柱子的出口分別通過(guò) Vgl、Vg2、Vg3、Vg4、Vg5開關(guān)式閥門與提余液管路(20)連接;每支色譜柱Z1、Z2、Z3、Z4、Z5 的進(jìn)口端分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門Val、Va2、Va3、Va4、Va5與支路流路傳輸管路(19)的 另一端連接,支路流路傳輸管路(19)上設(shè)有支路傳輸泵(22)、背壓調(diào)節(jié)器VPZ6 ;開關(guān)式閥 門 Vbl、Vb2、Vb3、Vb4、Vb5 與進(jìn)樣口管路(16)連接,開關(guān)式閥門 Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5 與 流動(dòng)相入口管路(17)連接,開關(guān)式閥門Vdl、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5與流動(dòng)相入口管路(18)連 接;連接在提余液管路(20)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F4、流量調(diào)節(jié)閥VR4、背壓調(diào)節(jié)閥VPZ7、 加熱恒溫槽(26);在提取液管路(21)上,依次接有質(zhì)量流量計(jì)F5、流量調(diào)節(jié)閥VR5、背壓調(diào) 節(jié)閥VPZ8、加熱恒溫槽(26);兩加熱恒溫槽(26)分別與旋風(fēng)分離器SI、S2入口連接;旋風(fēng) 分離器SI、S2的底部出口分別通過(guò)各自的開關(guān)式閥門Vi 1、Vi2連接回收罐(30),旋風(fēng)分離 器S1、S2的上部出口分別通過(guò)單向閥或開關(guān)式閥門合并后連接背壓調(diào)節(jié)閥VPZ9、活性炭過(guò) 濾器(27)、冷卻器(29)、流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1);流動(dòng)相液體儲(chǔ)罐(1)的出口管路上依次接有 恒壓泵(2)、緩沖罐(3)、加熱恒溫器(4)后與流動(dòng)相二氧化碳管路(9)連接,流動(dòng)相二氧化 碳管路(9)分別通過(guò)開關(guān)式閥門VK6、VK7、VK8與流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(11)、(12)、(14) 入口端連接;由改性劑罐(5)提供的改性劑通過(guò)開關(guān)式閥門VK4經(jīng)改性劑管路(8)分別與 改性劑恒流泵(13)、( 15)入口端連接;流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(14)的出口端、改性劑恒流 泵(15)的出口端經(jīng)管道順序連接混合室Ml、流量調(diào)節(jié)閥VR1、質(zhì)量流量計(jì)F1及流動(dòng)相入口 管路(18);流動(dòng)相二氧化碳恒流泵(12)的出口端、改性劑恒流泵(13)的出口端經(jīng)管道順序 連接混合室M2、流量調(diào)節(jié)閥VR2、質(zhì)量流量計(jì)F2及流動(dòng)相入口管路(17);從料液罐(6)提 供的料液通過(guò)開關(guān)式閥門VK5和料液管路(7)與料液恒流泵(10)入口連接,流動(dòng)相二氧化 碳恒流泵(11)的出口端、料液恒流泵(10 )的出口端經(jīng)管道順序連接混合室M3、流量調(diào)節(jié)閥 VR3、質(zhì)量流量計(jì)F3及進(jìn)樣口管路(16);流動(dòng)相入口管路(18)分別經(jīng)開關(guān)式閥門Vdl、Vd2、 Vd3、Vd4、Vd5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入口端連接;流動(dòng)相入口管路(17)分別經(jīng)開關(guān)式 閥門Vcl、Vc2、Vc3、Vc4、Vc5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入口端連接;進(jìn)樣口管路(16)分 別經(jīng)開關(guān)式閥門Vbl、Vb2、Vb3、Vb4Vb5與色譜柱Zl、Z2、Z3、Z4、Z5入口端連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置,其特征 是:所述五區(qū)串聯(lián)的模擬移動(dòng)床色譜裝置設(shè)于系統(tǒng)恒溫箱內(nèi)。
4. 權(quán)利要求1所述五區(qū)串聯(lián)超臨界二氧化碳流體模擬移動(dòng)床色譜裝置的操作方法, 其特征是:在所有的色譜柱內(nèi)部的流體是按照色譜柱依次連接的順序向同一個(gè)方向流動(dòng); 沿著流體流動(dòng)的方向,通過(guò)控制閥門的開關(guān)狀態(tài)依次設(shè)置流動(dòng)相入口位置、進(jìn)樣口位置、提 取口位置、提余口位置、支路的出入口位置,把所有的色譜柱分成五個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)至少有一 支色譜柱,在經(jīng)過(guò)一定周期后,通過(guò)改變閥門的開關(guān)狀態(tài),使流動(dòng)相入口位置、提取口位置、 進(jìn)樣口位置、提余口位置、支路出入口位置分別沿著流體流動(dòng)的方向向下一支色譜柱推移, 同樣五個(gè)區(qū)也隨之向下一支色譜柱推移,從而形成流動(dòng)相與色譜柱中的填料向相反方向移 動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B01D15/26GK104056467SQ201410304352
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】許建中, 許晨 申請(qǐng)人:許建中, 許晨