[发明专利]复合管中的液体的可控水平除气

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的题为“DEGASSING OF A LIQUID TO CONTROLLED LEVEL IN COMPOSITE TUBE(复合管中的液体的可控水平除气)”美国临时专利申请第61/788,146号的优选权，为了所有目的，其以参见的方式纳入本文。

发明背景

为了分析和制备目的，液体色谱法在很多工业中用于纯化化学和生物化合物。在液体色谱法中以及在诸如微流控技术的其它液体处理努力中，溶解气浓度的控制是精确测定液体、探测感兴趣的种类以及将这些种类从污染物中分离出来的前提。溶解气，尤其是溶解O₂，可以与感兴趣的种类、携带这些种类的液体以及这些种类可通过的媒介(例如，管道、色谱柱)反应，从而使纯化过程复杂化。气体还可以吸收光并干扰液流中的种类的光学探测。这些问题因除气、溶解气由于例如液体压力下降、温度上升或溶液成分变化而析出的现象变得更加严重。

降低液体中的气体浓度的已知方法包括例如鼓泡和真空除气。鼓泡包括使诸如氦气的微溶气体通过液体起泡，从而从液体置换和除去诸如氧气的更多可溶气体。真空除气包括诸如通过抽空在液体上方的空间或紧靠与液体接触的可透气膜抽真空将真空施加到液体。在存在真空下，液体中的气体溶解度会根据亨利定律下降，并且气体会逸出液体。在Bakalyar等人的J.Chromatography 158,277-293,1978中、在Snyder等人的Introduction to Modern Liquid Chromatography,3rd ed.,New York:Wiley,2010中以及其它地方讨论了除气策略。

这些方法是劳动密集的并且在真空除气的情况下，需要外部真空源和邻接液体的空间的正确密封等因素。

发明内容

本文提供了液体消泡或除气的装置、方法和系统。

在第一方面，提供了装置。在某些实施例中，该装置包括管，该管包括空心管腔和包围所述管腔的透气不透液的壁；以及包住管的多孔外护套。多孔外护套可以包括例如含氟聚合物或编织过的不锈钢。管的长度可以是至少1cm。在某些实施例中，管具有圆形横截面，而在某些实施例中，管腔的平均直径可以在1-20mm范围内。在某些实施例中，壁的平均厚度在0.1-5mm的范围内。壁可包括例如PORIDEX^TM或AF并且可以选择性让氧气透过。

在某些实施例中，管还包括上游端并且装置还包括驱动液体进入管的泵，所述泵连接到上游端。泵可以例如是容积泵。在某些实施例中，管还包括下游端并且装置还包括阻止液体流出管的设备，所述设备连接到下游端。设备可以是例如泵，色谱柱或压力调节器。

在第二方面，提供了液体消泡或除气的方法。该方法包括步骤：提供如上所述的装置；将液体通过装置的管；以及允许气体通过管壁逸出，使得液体中的气体浓度在液体进入管时比在其离开管时高。在某些实施例中，离开管的液体具有至少1、5或10ppm的氧气浓度。

或者，该方法可以包括：提供包括空心管腔和包围所述管腔的透气不透液的壁的管；以及允许气体通过管壁逸出，其中，与管的外部接触的气体总压力是至少0.5巴绝对压力。在某些实施例中，没有真空施加到管的外部。在某些实施例中，与管的外部接触的气体是环境空气，或包括例如氧气或氮气。与管的外部接触的气体总压力可以在例如0.5-10巴绝对压力的范围内。

在本文所述方法中，液体可以在例如至少0.1巴表压、或在0.1-1巴表压的范围内的正向压力下通过管。在某些实施例中，正向压力可以对应于至少1、5或10ppm的液体中的氧气溶解度。液体可以以例如0.1-100mL/min的速度通过管。

在第三方面，提供了液体消泡或除气的系统。该系统包括：管，该管包括空心管腔、包围所述管腔的透气不透液的壁、上游端和下游端；包住管的多孔外护套；连接到管的上游端的泵；以及连接到管的下游端的设备，其中，泵驱动液体进入管，设备阻止液体流出管，并且气体允许通过管壁逸出。

在某些实施例中，系统还包括连接到管的上游端或下游端的消泡器。

系统的设备可以是例如泵，色谱柱或压力调节器。在系统的某些实施例中，与管的外部接触的气体总压力是至少0.5巴绝对压力。在某些实施例中，液体在至少0.1巴表压的正向压力下通过管。

附图说明

图1是根据本发明某些实施例的除气装置的示意图。

图2示出了表示气体浓度的变量可相对于除气装置确定的情况。