[发明专利]基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置

说明书

技术领域

本发明涉及色谱分离装置，具体涉及基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置。   

背景技术

1946年，美国通用石油公司(UOP)开发了逆流连续循环移动床装置(TMB)，用于分离小分子量碳氢化合物，它是一种基于固定相12-60目的活性碳对体系内各组分的吸附能力强弱差异而进行的分离过程，在分离过程中，固定相由于重力作用，自上而下地移动，依次通过冷却区、吸附区、精馏区和解吸区，到达底部后，解吸完全的活性碳由气体提升到顶部回用，流动相水蒸气则由下而上移动，该方法在60年代得到了商业应用，由于该系统固定相流速较难控制和容易磨损，特别是极难应用于液相色谱，因此没有得到进一步的发展。

70年代初期，UOP开发了一种基于模拟移动床(SMB)原理的色谱技术，它被用于分离各种石油馏出物，该分离过程与TMB过程极为相似，但吸附剂颗粒装填后不再移动，由原料进出口和产品液流进出口不断切换的方法，形成吸附剂颗料和液流相对逆流运动来模拟固定相的移动。

美国UOP公司70年代初的SMB色谱的商业化，使工业制备工艺取得了长足的发展，但应用于制药及精细化学品的制备分离却一直发展缓慢，主要是由于缺少实时监控和调控，不能连续规模化生产，分离提纯效果差。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种基于动态轴向压缩柱技术的模拟移动床色谱装置，采用动态轴向压缩色谱柱作为填充床，有效地减少模拟移动床色谱装置的死体积，并可使模拟移动床色谱装置内的填充柱达到高度的一致，有效地提高分离效率，同时对动态轴向压缩柱进行监控和调控，高效智能地实现连续性规模化生产，提高分离效果。

本发明的技术解决方案是:该模拟移动床色谱装置主要由动态轴向压缩柱、信号采集器、计算机组成，多相动态轴向压缩柱通过进料管和出料管串联或并联在一起，在动态轴向压缩柱的进料管上通过进料阀与各动态轴向压缩柱连接，在动态轴向压缩柱出料管上通过出料阀与各动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱内的出料处内置信号采集器，各信号采集器通过信号线连接到计算机，进料阀和出料阀通过信号线连接到计算机整体构成调控装置。

本发明通过信号采集器采集各动态轴向压缩柱内样品浓度信息，样品浓度信息与计算机存储资料对比分析后对阀门进行切换，完成进料和产品收集，实现动态轴向压缩柱的模拟移动，通过对色谱柱实时监控和调控达到连续规模化生产，提高分离效果。

该调控装置是一个二线制的管理系统。模拟移动床装置中所有控制单元器件由一对信号线(UTP5)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为信号在总线上广播，所有的输出单元接收控制信号并作出判断，控制相应回路输出。管理系统是由计算机设定的，一旦系统设置完成后电脑即可移走。所有的系统参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失，这保证了模拟移动床装置稳定可靠地运行。一旦计算机接入管理系统中，则可实现对模拟移动床色谱装置内的色谱柱实时监控和调控。

本发明的模拟移动床色谱装置，具有分离能力强，设备结构小，投资成本低，实现自动控制，特别有利于分离热敏性及难以分离的物系，在制备色谱技术中最适用于进行连续性大规模工业化生产，其应用范围遍及石油、精细化工、生物发酵、医药、食品等很多生产领域，尤其在同系化合物、中草药、手性异构体药物、糖类、有机酸和氨基酸等混合物的分离中显示出其独特性能。

附图说明

 图1为本发明结构示意图。

图2为图1的动态轴向压缩柱示意图。

图中：1.动态轴向压缩柱，2.进料管，3.料管，4.出料管，5.出料阀，6.计算机，7.信号采集器，8.信号线。

具体实施方式

如图1、2所示，该模拟移动床色谱装置主要由动态轴向压缩柱1、计算机6、信号采集器7组成，多台动态轴向压缩柱1通过进料管2和出料管4串联或并联在一起，在各动态轴向压缩柱1的进料管2上通过进料阀3与其它动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱出料管4上通过出料阀5与其它动态轴向压缩柱连接，在各动态轴向压缩柱内的出料处内置信号采集器7，各信号采集器7通过信号线8连接到计算机6，各进料阀3和出料阀5通过信号线8连接到计算机6整体构成调控装置。