[实用新型]分离多组份混合物的模拟移动床色谱分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及色谱分离技术领域，具体涉及分离多组份混合物的模拟移动床色谱分离装置。

背景技术

模拟移动床色谱分离可分为连续式和程序式。

连续式模拟移动床色谱分离，所有物流包括进料、进洗脱剂、出提取液、出提余物、内循环物等，均是连续的。根据分离的目的不同，进出料和内循环物的流速均可精确调节。进出料的位置随时间改变，不断的重复循环，完成分离的过程。

连续式模拟移动床色谱分离从上世纪60年代即可开始工业应用，最初是应用在石化行业上。

程序式模拟移动床色谱分离，是随着计算机、自动控制技术的发展而发展起来的。

程序式模拟移动床色谱分离，并不是所有物流都连续。包括三个基本段：进料段、洗脱段和循环段。在进料段，待分离混合物进入色谱柱，同时提余物被洗脱出来。在洗脱段，洗脱剂被加入色谱柱，提取物被洗脱出来。在循环段，物料和洗脱剂不进入色谱柱，同时也没有产品被提取，仅作内循环。

CN203139686U、CN101940850B和CN203220780对程序式模拟移动床色谱分离装置都有描述。

CN203139686U仅能解决快组份和慢组份的二组份分离；CN203220780提供一种变频变压的程序式模拟移动床色谱分离装置控制方法。与CN203139686U、CN101940850B相类似的分离方法、处理过程和控制技术，国外从2005年即开始应用于工业生产，国内工厂从2010年开始，也大量应用于葡萄糖/果糖分离、葡萄糖/甘露糖分离、阿拉伯糖/木糖分离等糖醇、食品和制药产品上。

CN101940850B除了解决二组份的分离外，还提供了便于现场从四柱、六柱、八柱之间的切换。但是这种切换在现实使用中并不实用且有较大缺陷，因为阀门切换后，管道内残留的料液会变质、切换后管道和阀门多余的部分会增加无效体积，影响分离效果等。

EP2742982A1提供一种高效率的模拟移动床色谱分离的方法，使用15~100µm小颗粒的吸附剂以提高吸附性能。使用小颗粒的吸附剂后，色谱柱内压力降增加后，通过缩短色谱柱的长度来降低压力降。这种方法对于实验室用的小型装置较实用，并不适于大规模的工业生产。US7229558B2提供一种程序式色谱分离方法，该方法的几个实施例中，均有大量的循环组份Recycle产生，实施例描述中对循环组份Recycle的处理，是将其用于溶解进料原料。但一般生产上，不管是结晶母液如糖蜜、醇结晶母液等，还是酸解、酶解等化学或生物转化来的糖液，起始浓度都不高，进入色谱分离装置前还需要浓缩。所以该方法的循环组份Recycle须收集、处理、浓缩后才能与进料原料混合，增加了工序，增加了能耗。

发明内容

针对现有连续式和程序式模拟移动床色谱分离装置不能很好地分离多组份混合物的不足，本实用新型提供了分离多组份混合物的模拟移动床色谱分离装置，并且在分离过程中，将部分内循环的洗脱液直接返回利用，降低了洗脱剂的用量。

本实用新型的分离多组份混合物的模拟移动床色谱分离装置，以4个色谱柱为例说明，但不限于4个色谱柱，可为6个，8个，12个。

装置由4个色谱柱串联组成一组，每个色谱柱之间有助力泵、隔断阀和连接管道。此外还有进料系统、进洗脱剂系统、出料贮槽、压力测量、流量测量等常规辅助设施。

每个色谱柱的长度和直径相同。

每个色谱柱进口连接有洗脱剂阀VW1~VW4，洗脱剂阀连接至洗脱剂总管，当开启洗脱剂阀时，色谱柱输入洗脱剂。

每个色谱柱进口连接有料阀VF1~VF4，料阀连接至料总管，当开启料阀时，色谱柱输入原料液。

洗脱剂总管和料总管由进洗脱剂系统和进料系统控制，一直保持洗脱剂总管和料总管有一定压力和流量，随时可向色谱柱内输入洗脱剂或原料。

每个色谱柱进口还连接有循环液阀VR1~VR4，循环液阀连接至循环管支路，当循环液总阀VR开启时，料液流入循环管支路，经循环液阀VR1~VR4中的一个，流入色谱柱，此循环液代替部分洗脱剂。

每个色谱柱出口连接有提取液阀VM1~VM4，提取液阀连接至出提取液总管，提取液总管上装有流量仪表、流量调节阀，用于检测、调节流量；提取液总管分为2个支路：B支路经VB阀后与B液槽连接，C支路经VC阀后与C液槽连接。