[发明专利]用于色谱层析装置的模拟移动床

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种物质分离技术领域的装置，具体是一种用于色谱层析的模拟移动床装置。

背景技术

传统的色谱法进行物质成分分离时，是使用批量处理的方式，以样本垂直流过轴向的色谱柱。美国专利号2,985,589中公开了一种连续色谱分析系统，使用一个模拟移动床用更少的溶剂实现更高的制程能力。该技术中的吸附以及解吸附连续进行，使得输出提取液以及提余液、输入制程进料以及解吸附剂得以同时进行。模拟吸附剂的向上相对运动，是经由制程进料、抽提液、解吸附剂以及提余液的出入导管和吸附腔交接点的依序下移来模拟。吸附腔内部的流体运动则通过循环泵提供。吸附腔和出入导管的交接点将腔体分隔为若干区域，每个区域内设有若干吸附床并且液体在筒形结构的吸附床内进行轴向移动。

设置流量分配器在每个出入导管和吸附腔交接点，能够将流体速度在短吸附床的变化幅度降低。美国专利号3,214,247、3,789,989、4,378,292、6,024,871以及7,314,552B2记载不同方式从吸附腔中加入或抽取流体的方法。其中流量分配器同时具有混合、分流以及收集的多重功能，但该设置同时需要具有防止回流，具有较低的静容量(dead volume)以及较低的压降的特性。在需要使用多个吸附床做成分分离时、流量分配器需要的数量和吸附床的数量相同。

在吸附腔的每个填充床中装有用于分离物质成分的材料。当进行大规模分离时，必须具有相应量的分离吸附材料以及程序流量以满足生产需要。提高流速增加程序流量、加大吸附床高度增加分离吸附材料的量及因而增加的应力都会导致填充床的压差加大。虽然通过增加填充物颗粒的刚性以及体积大小能够降低压差，但同时也会降低反应分析效果。

通过带有依序操作的阀门的多支管系统，制程进料、解吸附剂、抽提物以及提余液可以依序循环的通过吸附腔和吸附腔出入导管的交接点，进行连续进料与出料。早期的技术在美国专利号3,040,777、3,422,848中均有记载。或者采用连接至吸附腔和出入导管的交接点的旋转阀盘之多组输入输出口，也可取代上述多支管系统的功能，同时美国专利号4,935,464、5,268,021、5,366,541、5,779,771、5,820,656、6,457,485以及7,544,293均对旋转阀盘进行了大幅度的技术改进。但上述旋转阀盘依然需要通过多条输入输出管道将输入输出的流体传递至吸附床上的注入或输出口。

中国专利文献号CN101927150A，公开日2010-12-29，记载了一种“连续式径向流反应/再生设备”，该装置藉由使用一转动装置来分别且环状地分配进料流体与再生流体至一不动的且区域化的反应/再生装置，并由同一不动的反应/再生装置来分别且环状地接收流体，将处理后的流体再经由中央转动装置输出。上述的连续式径向流反应/再生设备可以连续且有效率地进行运转，而不需中断运作来进行再生。上述的连续式径向流反应/再生设备不仅可藉由吸收来进行成分分离，例加除湿，批量处理式连续色谱分离，并可以应用于化学反应中的催化反应，例如藉由更换不动的反应/再生装置中的所填充的催化剂来进行各种适当的化学催化/再生反应。

该技术虽然不需要通过多条输入输出导管，法兰和转动装置连结，但是环状扇形区域中的填充物相对于区域中流体是静止的。填充物和流体不能相对移动，该种缺陷使得该技术无法做为模拟移动床使用，而模拟移动床增进批量处理式连续色谱分离的效率是众所周知的。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种用于色谱层析装置的模拟移动床，能够进行连续自动化分离并提供与传统模拟移动床系统一致的产物分离质量，并在实际分离层析柱数量增加的情况下无需增加流量分配器或收集器。本发明结合径向流动及旋转阀盘的优点，移动相是径向流动且环状固定相床无需进行旋转。短的径向流动吸附床深以及减少的由轴向压缩导致的床体应力，因而降低压差。低压差可允许增加装置产能并可允许使用具有高效率的软质固定相填充剂。本发明中的径向流动装置不必像轴向流动的色谱层析柱以增加床体高度或半径来增加产能，径向流动装置可以藉由增加模块高度以提供更大产能并保持流速及压差，扩容过程更加简便。为增进连续式径向流反应/再生设备效率，本发明进一步在设置上改进，经由添加流体驱动装置和改进不同区域的分隔板或经过导管连通特定流体转移区域，固定相填充物和流体流动相因此可以模拟相对移动。将连续色谱分离改成模拟移动床色谱因而增进固定相利用与减低溶剂的消耗。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：

至少一带有若干个输入/输出通道的静态管路；