开环结构的模拟逆流吸附分离装置制造方法及图纸

一种开环结构的模拟逆流吸附分离装置，是由多根相同的填充了吸附剂的填充柱串联成为具有首端和尾端并定时移动的开环结构，只配备两台泵稳定地向装置输入洗脱液和进样液，压力分布从开环的首端向尾端单调递减。在装置的管路上配备过滤器、止回阀、压力监测、恒温保持等构件，在输出管路上配备检测出口溶液浓度和纯度的仪器进行控制。它特别适用于填料为细颗粒手性固定相并在较高工作压力下进行对映体选择性分离，尤其是外消旋体拆分的领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含有以吸附剂来处理液体的分离装置。具备生产率高、洗脱液消耗少、便于自动化连续生产等优势的模拟逆流吸附分离装置是现代化工分离技术中的一项新技术。它是由美国UOP公司专利技术(US2985589)并开发成功的，称为Sorbex技术。年产万吨或千吨规模的大型工业装置在石油加工、食品工业等领域已成功应用。现有的模拟逆流吸附分离装置是将垂直的固定床吸附塔分为均匀的多个塔节或是将多根相同的填充了吸附剂的填充柱串联起来，并通过流体循环泵构成一个无首端和尾端的闭环结构。每个塔节或每根填充柱均设有物料的进出口，并按照一定的时间间隔通过旋转阀的旋转或阀门的切换沿着流动相的流动方向向前移动一个塔节或是一根填充柱来改变物料的进出口位置，以此来模拟固定相与流动相之间的逆流移动，通过吸附剂的选择性吸附分离，实现强吸附性组分(可包括一种或几种成分)与弱吸附性组分(可包括一种或几种成分)的连续分离，因此它特别适合分离那些用常规分离方法难以分离的二元混合物。模拟逆流吸附分离装置这种模拟逆流操作的基本特性，一方面保持了固定床吸附分离装置的优点，设备简单，避免了实现填料真正逆流的困难；另一方面则体现了逆流的优点，能够增大液固间的传质推动力，更充分地利用填料，从而从根本上提高装置的分离效率。闭环结构的模拟逆流吸附分离装置的不足之处是一般至少需要配备三台泵，包括向装置输入新鲜洗脱液的泵和向装置输入进样液的泵，此外必须配备循环泵，循环泵固定在连接塔底与塔顶的管路上或是固定在连接两根相邻填充柱的特定管路上，循环泵的工作压力、工作流量和所输送溶液的成份都随着物料进出口位置的移动而变化，装置内部压力分布的变化也十分复杂。上述循环泵的工作压力、工作流量、工作介质以及装置内部的压力分布均不断变化的不足之处，对于工作压力较低的装置影响不大，设备实现方面也比较简单。现有的年产万吨或千吨规模的大型工业装置由于采用粗颗粒的沸石分子筛或离子交换树脂，系统工作压力较低，所以往往采用闭环结构。当模拟逆流吸附分离装置缩小到年产吨级的生产规模并应用到高附加值产品的对映体选择性分离特别是各种外消旋体拆分的领域，由于对映体理化性质十分接近，在手性选择性填料上吸附的选择性差异也不大，为了实现分离的高效性，一般必须采用细颗粒的填料，甚至采用更细的高效液相色谱填料，因此系统工作压力往往较高。在上述的高压分离系统中，循环泵的工作压力、工作流量、工作介质以及装置内部的压力分布均不断变化的闭环结构将对装置的设备实现尤其是循环泵提出苛刻的要求，增加了装置运行的难度和操作控制的复杂性，闭环结构的不足之处就变得十分严重。本专利技术的目的是由多根相同的填充了吸附剂的填充柱串联成为具有首端和尾端并定时移动的开环结构的模拟逆流吸附分离装置，特别适用于填料为细颗粒手性固定相并在较高工作压力下进行对映体选择性分离，尤其是外消旋体拆分的领域。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下1)填充了吸附剂的第1、2、3、4填充柱的进口端分别接有一端相连的第1、5开关式阀门，第2、6开关式阀门，第3、7开关式阀门，第4、8开关式阀门；2)第1、2、3、4开关式阀门的另一端相连后，经进样液进口管路接进样液泵；第5、6、7、8开关式阀门的另一端相连后，经洗脱液进口管路接洗脱液泵；3)第1、2、3、4填充柱的出口端分别接有一端相连的第9、13、17、18开关式阀门，第10、14、19、20开关式阀门，第11、15、21、22开关式阀门，第12、16、23、24开关式阀门；4)第9、10、11、12开关式阀门的另一端相连后接萃取液出口管路；第13、14、15、16开关式阀门的另一端相连后接残余液出口管路；第17、19、21、23开关式阀门的另一端相连后接洗脱液出口管路；5)第18、20、22、24开关式阀门的另一端分别经第1、2、3、4止回阀分别接第2、3、4、1填充柱的进口端。本专利技术的优点是它由多根相同的填充了吸附剂的填充柱串联成为具有首端和尾端并定时移动的开环结构，只配备两台泵均以稳定的工作压力、工作流量、工作介质向装置分别输入洗脱液和进样液，装置内部的压力分布从开环结构的首端向尾端单调递减。在装置的输入管路和填充柱连接管路上配备过滤器、止回阀、压力监测、恒温保持等构件，在装置萃取液、残余液和洗脱液的输出管路上配备在线检测出口溶液浓度和纯度的仪器并实现产品质量和操作参数的控制。装置设备简单，成本低，操作方便，运行性能稳定可靠，使用范围广，特别适用于填料为细颗粒手性固定相并在较高工作压力下进行对映体选择性分离，尤其是外消旋体拆分的领域。下面结合附图，通过对实施例的描述给出本专利技术的细节。 附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的工艺流程图；图3是强吸附性组分与弱吸附性组分沿四带的浓度分布谱图；图4是萃取液出口溶液中强吸附性组分浓度与弱吸附性组分浓度随时间的变化关系；图5是残余液出口溶液中弱吸附性组分浓度与强吸附性组分浓度随时间的变化关系。如图1所示，具有四带且每带均有一根填充柱的开环结构的模拟逆流吸附分离装置包括1)填充了吸附剂的第1、2、3、4填充柱的进口端分别接有一端相连的第1、5开关式阀门V1、V5，第2、6开关式阀门V2、V6，第3、7开关式阀门V3、V7，第4、8开关式阀门V4、V8；2)第1、2、3、4开关式阀门V1、V2、V3、V4的另一端相连后，经进样液进口管路14接进样液泵9，进样液泵9的入口与进样液槽7连接；第5、6、7、8开关式阀门V5、V6、V7、V8的另一端相连后，经洗脱液进口管路13接洗脱液泵8，洗脱液泵8的入口与洗脱液槽6的一端连接，洗脱液槽6的另一端分两路，一路接新鲜洗脱液槽5，另一路接第25开关式阀门V25；3)第1、2、3、4填充柱的出口端分别接有一端相连的第9、13、17、18开关式阀门V9、V13、V17、V18，第10、14、19、20开关式阀门V10、V14、V19、V20，第11、15、21、22开关式阀门V11、V15、V21、V22，第12、16、23、24开关式阀门V12、V16、V23、V24；4)第9、10、11、12开关式阀门V9、V10、V11、V12的另一端相连后接萃取液出口管路17；第13、14、15、16开关式阀门V13、V14、V15、V16的另一端相连后接残余液出口管路18；第17、19、21、23开关式阀门V17、V19、V21、V23的另一端相连后接洗脱液出口管路19；5)第18、20、22、24开关式阀门V18、V20、V22、V24的另一端分别经第1、2、3、4止回阀Z1、Z2、Z3、Z4分别接第2、3、4、1填充柱的进口端，在相邻填充柱连接管路16上均安装止回阀可以有效防止流体在强制流动过程中发生返混和交叉污染现象。开环结构的模拟逆流吸附分离装置还包括1)在萃取液出口管路17上，依次接有第1流量测量仪表B1、第1流量调节阀C1、第1紫外检测器D1、第1旋光仪E1后，分成两路，一路经第27开关式阀门V27接萃取液槽20，另一路经第28开关式阀门V28接回收液槽22；2)在残余液出口管路18上，依次接有第2流量测量仪表B2、第2流量调节阀C2、第2紫外检测器D2、第2旋光仪E2后，分成两路，一路经第29开关式阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
开环结构的模拟逆流吸附分离装置，其特征在于：１）包括有四带，每带至少含１根填充柱，填充了吸附剂的第１、２、３、４填充柱［１］、［２］、［３］、［４］的进口端分别接有一端相连的第１、５开关式阀门［Ｖ１］、［Ｖ５］，第２、６开关式阀门［Ｖ２ ］、［Ｖ６］，第３、７开关式阀门［Ｖ３］、［Ｖ７］，第４、８开关式阀门［Ｖ４］、［Ｖ８］；２）第１、２、３、４开关式阀门［Ｖ１］、［Ｖ２］、［Ｖ３］、［Ｖ４］的另一端相连后，经进样液进口管路［１４］接进样液泵［９］；第５、６、７、８开关 式阀门［Ｖ５］、［Ｖ６］、［Ｖ７］、［Ｖ８］的另一端相连后，经洗脱液进口管路［１３］接洗脱液泵［８］；３）第１、２、３、４填充柱［１］、［２］、［３］、［４］的出口端分别接有一端相连的第９、１３、１７、１８开关式阀门［Ｖ９］、［Ｖ１３］ 、［Ｖ１７］、［Ｖ１８］，第１０、１４、１９、２０开关式阀门［Ｖ１０］、［Ｖ１４］、［Ｖ１９］、［Ｖ２０］，第１１、１５、２１、２２开关式阀门［Ｖ１１］、［Ｖ１５］、［Ｖ２１］、［Ｖ２２］，第１２、１６、２３、２４开关式阀门［Ｖ１２］、［Ｖ１６］、［Ｖ２３］、［Ｖ２４］；４）第９、１０、１１、１２开关式阀门［Ｖ９］、［Ｖ１０］、［Ｖ１１］、［Ｖ１２］的另一端相连后接萃取液出口管路［１７］；第１３、１４、１５、１６开关式阀门［Ｖ１３］、［Ｖ１４］、［Ｖ１５］、［Ｖ１６］的另 一端相连后接残余液出口管路［１８］；第１７、１９、２１、２３开关式阀门［Ｖ１７］、［Ｖ１９］、［Ｖ２１］、［Ｖ２３］的另一端相连后接洗脱液出口管路［１９］；５）第１８、２０、２２、２４开关式阀门［Ｖ１８］、［Ｖ２０］、［Ｖ２２］、［Ｖ２ ４］的另一端分别经第１、２、３、４止回阀［Ｚ１］、［Ｚ２］、［Ｚ３］、［Ｚ４］分别接第２、３、４、１填充柱［２］、［３］、［４］、［１］的进口端。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建刚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]