一种模拟移动床色谱分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的目的在于针对现有的SMB设备运行模式较为固定等问题，提供了一种模拟移动床色谱分离装置，属于色谱分离技术领域。该装置由8～30根色谱柱组成，每根色谱柱由11个二通阀控制6条输入管路、4条输出管路和1条循环管路，由PLC或单片机控制系统控制所有二通阀各自的工作状态，可以设置多种的工作模式，包括：设置参与分离的色谱柱数目，设置多区带，设置截取管路，设置区带间连续或独立运行过程，设置同步或异步切换模式，该装置管线连接方便，操作灵活，容易维护，能够完成多组分分离。

Analog moving bed chromatographic separation device

The purpose of the utility model is to provide a simulated moving bed chromatographic separation device aiming at the problems that the running mode of the existing SMB equipment is relatively fixed, and belongs to the technical field of chromatographic separation. The device consists of 8 to 30 columns, each column consists of 11 two valve control 6 input 4 output pipeline, pipeline and 1 circulation pipeline, controlled by all two valves each working state PLC or microcomputer control system, including the work mode, you can set a variety of number of chromatography in separate columns, set the multi Zone, the setting up of interception pipeline, setting zone between continuous or independent operation, set the synchronous or asynchronous switching mode, the device pipeline connection is convenient, flexible operation, easy maintenance, can realize multi component separation.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟移动床色谱分离装置
本技术属于色谱分离
，特别涉及一种通用模拟移动床色谱分离装置。
技术介绍
模拟移动床色谱(简称SMB)技术具有高分离度、高产率、高收率、高生产效率和连续自动运行机制，是高端分离手段。模拟移动床色谱装置由若干根尾首相接成循环回路的色谱柱组成，通过沿流动相的流动方向有次序地移动流动相进口与流出液出口的位置来模拟固定相与流动相的相对逆流流动，进而实现不同组分的分离。SMB工作模式包括设置参与分离的色谱柱数目、划分不同功能区、设置各区色谱柱，模拟移动床色谱分离原理决定了工作模式的多样性；并且工作模式是优化模拟移动床色谱分离首先考查的关键因素，但实际上的SMB设备大都受切换阀及其配套软件的制约采用较为固定的运行模式，同一台SMB设备难于实现多种不同模式之间的转换。
技术实现思路
本技术提供一种通用模拟移动床色谱分离装置。该装置为在SMB体系中每个色谱柱安排11个二通阀，可以设置多种的工作模式，实现多组分分离。一种模拟移动床装置，包括M根色谱柱，4≤M≤30，每根色谱柱入口和出口分别连接入口多通和出口多通，入口多通分别连接6条输入管路以及前一根色谱柱的循环管路，出口多通分别连接4条输出管路以及当前色谱柱的循环管路；所述的每根输入管路或输出管路分别与相应的输入总线或输出总线连接；原料液、洗脱液分别由相应的输入总线输入相应色谱柱的输入管路；所述的循环管路连接前一根色谱柱出口多通和当前色谱柱入口多通，使所有色谱柱通过循环管路尾首相连；除循环流出液以外的各种色谱柱流出液分别由相应色谱柱通过相应的输出管路输出到相应的输出总线；原料液、洗脱液存贮于相应的储液罐中；从输出总线流出的各种色谱柱流出液即模拟移动床的体系流出液存贮于相应的储液罐中；每根色谱柱的输入管路、输出管路和循环管路上均设置二通阀；所述二通阀由电磁阀和止逆阀组成，并由PLC或单片机控制系统控制每个二通阀为开启或关闭状态；所述色谱柱在-10℃～200℃范围内的恒温条件下工作；上述的模拟移动床装置，可以设置多区带SMB：如三带a-b-c、四带SMB：a-b-c-d，五带SMB：a-b-c-d-e六带至更多带，a、b、c、d、e指每带色谱柱数目，可以设置开环输入原料液或者洗脱液模式的模式，吸附区和慢组分精细分离区连续、洗脱区独立的模式，各区独立工作的顺序SMB运行模式。进一步的，上述的模拟移动床装置，可选择SMB参与分离的色谱柱数目，即：在所述装置中参与分离过程的色谱柱为N根，3≤N≤M；N根色谱柱通过循环管路尾首相连，形成回路。进一步的，上述的模拟移动床装置，将一条输出总线与一条输入总线连接，构成截取管路。进一步的，上述的模拟移动床装置，可以实现截取部分流出液并连续回流精制，打开当前输出流出液的色谱柱的与所述截取管路相连的输出管路二通阀和该柱的后一根色谱柱的与所述截取管路相连的输入管路二通阀，构成回流管路，并且在回流管路上设置输送泵；或者在截取管路中设置1个三通和1台输送泵，所述三通的一个口用于输出流出液，同时打开当前输出流出液的色谱柱的与所述截取管路相连的输出管路二通阀和该柱的后一根色谱柱的与所述截取管路相连的输入管路二通阀，同样构成回流管路；并且，上述两种构成回流管路的方式中，在当前色谱柱的回流管路开通时，将当前色谱柱循环管路关闭。或者，上述的模拟移动床装置，可以实现截取部分流出液并反馈给进样入口或洗脱液入口，打开当前输出流出液的色谱柱的与所述截取管路相连的输出管路二通阀和除该柱的后一根色谱柱之外任意一根色谱柱的与所述截取管路相连的输入管路二通阀，构成绕过管路；所述绕过管路中设置0～1台输送泵。进一步的，上述的模拟移动床装置，可以设置同步或异步切换模式，针对同一个工作模式，在切换周期内，通过控制系统分时间段设置进口、出口位置，调整各个功能区带的长度即各带色谱柱数目。进一步的，上述的模拟移动床装置，所述的M根色谱柱依次排列的序号为：Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、…、Z(n-1)、Zn、Z(n+1)、…、ZM，则在所述的N根色谱柱中，排在两端的相邻色谱柱尾首相连，其它相间隔的色谱柱尾首相连，色谱柱尾首相连即为所述循环管路，所有循环管路等长；N为偶数时，N根色谱柱的连接方式为：Z1、Z3、Z5、…、Z(N-3)、Z(N-1)、ZN、Z(N-2)、Z(N-4)、…、Z4、Z2、Z1，即：按奇数增大的方向，奇数色谱柱尾首相连至一端Z(N-1)，Z(N-1)与ZN尾首相连，然后，按偶数减小方向，偶数色谱柱尾首相连至另一端Z2，Z2与Z1尾首相连，构成N根色谱柱的回路，为“麻花式”尾首相连；N为奇数时，N根色谱柱的连接方式为：Z1、Z3、Z5、…、Z(N-4)、Z(N-2)、ZN、Z(N-1)、Z(N-3)、…、Z4、Z2、Z1，即：按奇数增大的方向，奇数色谱柱尾首相连至一端ZN，ZN与Z(N-1)尾首相连，然后，按偶数减小方向，偶数色谱柱尾首相连至另一端Z2，Z2与Z1尾首相连，构成N根色谱柱的回路，为“麻花式”尾首相连；采用“麻花式”尾首相连的方式连接管线，能够使循环管路的被循环的液体有近似的输送过程，避免扩散差异。进一步的，上述的模拟移动床装置，所述M根色谱柱的排列方式为一字排列、环形排列或者矩形排列等方式时，“麻花式”尾首相连方便，循环管线等长。进一步的，上述的模拟移动床装置，可设置多种工作模式同时工作，将N根色谱柱的模拟移动床分解为2套模拟移动床体系，即：L根色谱柱尾首相连组成一套模拟移动床，3≤L≤(N-3)，剩余(N-L)根色谱柱尾首相连组成另外一套模拟移动床，2套模拟移动床体系为独立运行模式、并联运行模式或者串联运行模式。进一步的，上述的模拟移动床装置，断开2套模拟移动床之间的连接管线，能够构成数套不同模拟移动床体系，数套模拟移动床体系为独立运行模式、并联运行模式或者串联运行模式。进一步的，上述的模拟移动床装置，将所有色谱柱设置于一个区域，所有二通阀设置于另外一个区域，对色谱柱区域进行控温。进一步的，上述的模拟移动床装置，输入总线上配备过滤器、在线脱气机，循环管路上配备流量计，输出总线上配备流量计、溶液浓度和纯度的检测器。进一步的，上述的模拟移动床装置，与工作模式无关的管路均可在相应的多通或三通处用堵头密封，以延长相关二通阀寿命。与现有技术相比，本技术的优势在于：1、本装置具有多种功能：设置SMB参与分离的色谱柱数目；设置多区带SMB：如三带a-b-c、四带SMB：a-b-c-d，五带SMB：a-b-c-d-e，六带至更多带，a、b、c、d指每带色谱柱数目；设置区带间连续运行或独立运行模式；设置开环进样与取样的模式；设置同步或异步切换模式；截取部分流出液并反馈给进样入口或洗脱液入口；多种工作模式同时工作；完成多组分分离等。2、二通阀操作灵活，容易维护。3、管线连接方便。4、阀与色谱柱分区放置，可以对色谱柱整体控温。附图说明图1是一种8根色谱柱的模拟移动床装置示意图，该模拟移动床为一个回路，八个区带，1-1-1-1-1-1-1-1，分离三组分强吸附组分A、中等吸附组分B和弱吸附组分C。图2是一种8根色谱柱的模拟移动床装置示意图，该模拟移动床为一个回路，六个区带，1-1-2-1-1-2，分离三组分A、B和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟移动床色谱分离装置，包括M根色谱柱，其特征在于，4≤M≤30，每根色谱柱入口和出口分别连接入口多通和出口多通，入口多通分别连接6条输入管路以及前一根色谱柱的循环管路，出口多通分别连接4条输出管路以及当前色谱柱的循环管路；所述的每根输入管路或输出管路分别与相应的输入总线或输出总线连接；原料液、洗脱液分别由相应的输入总线输入相应色谱柱的输入管路；所述的循环管路连接前一根色谱柱出口多通和当前色谱柱入口多通，使所有色谱柱通过循环管路尾首相连；除循环流出液以外的各种色谱柱流出液分别由相应色谱柱通过相应的输出管路输出到相应的输出总线；原料液、洗脱液存贮于相应的储液罐中；从输出总线流出的各种色谱柱流出液即模拟移动床的体系流出液存贮于相应的储液罐中；每根色谱柱的输入管路、输出管路和循环管路上均设置二通阀；所述二通阀由电磁阀和止逆阀组成，并由PLC或单片机控制系统控制每个二通阀为开启或关闭状态；所述色谱柱在‑10℃～200℃范围内的恒温条件下工作；其中，在所述装置中参与分离过程的色谱柱为N根，3≤N≤M，N根色谱柱通过循环管路尾首相连，形成回路。

【技术特征摘要】
1.一种模拟移动床色谱分离装置，包括M根色谱柱，其特征在于，4≤M≤30，每根色谱柱入口和出口分别连接入口多通和出口多通，入口多通分别连接6条输入管路以及前一根色谱柱的循环管路，出口多通分别连接4条输出管路以及当前色谱柱的循环管路；所述的每根输入管路或输出管路分别与相应的输入总线或输出总线连接；原料液、洗脱液分别由相应的输入总线输入相应色谱柱的输入管路；所述的循环管路连接前一根色谱柱出口多通和当前色谱柱入口多通，使所有色谱柱通过循环管路尾首相连；除循环流出液以外的各种色谱柱流出液分别由相应色谱柱通过相应的输出管路输出到相应的输出总线；原料液、洗脱液存贮于相应的储液罐中；从输出总线流出的各种色谱柱流出液即模拟移动床的体系流出液存贮于相应的储液罐中；每根色谱柱的输入管路、输出管路和循环管路上均设置二通阀；所述二通阀由电磁阀和止逆阀组成，并由PLC或单片机控制系统控制每个二通阀为开启或关闭状态；所述色谱柱在-10℃～200℃范围内的恒温条件下工作；其中，在所述装置中参与分离过程的色谱柱为N根，3≤N≤M，N根色谱柱通过循环管路尾首相连，形成回路。2.根据权利要求1所述的一种模拟移动床色谱分离装置，其特征在于，将一条输出总线与一条输入总线连接，构成截取管路。3.根据权利要求2所述的一种模拟移动床色谱分离装置，其特征在于，打开当前输出流出液的色谱柱的与所述截取管路相连的输出管路二通阀和该柱的后一根色谱柱的与所述截取管路相连的输入管路二通阀，构成回流管路，并且在回流管路上设置输送泵；或者在截取管路中设置1个三通和1台输送泵，所述三通的一个口用于输出流出液，同时打开当前输出流出液的色谱柱的与所述截取管路相连的输出管路二通阀和该柱的后一根色谱柱的与所述截取管路相连的输入管路二通阀，同样构成回流管路；并且，上述两种构成回流管路的方式中，在当前色谱柱的回流管路开通时，将当前色谱柱循环管路关闭。4.根据权利要求2所述的一种模拟移动床色谱分离装置，其特征在于，打开当前输出流出液的色...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天昊，王绍艳，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21