專利名稱：間歇式色譜分離裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種色譜分離技術(shù)，具體地說是一種間歇式色譜分離裝置和方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)模擬移動床是由多根柱子(一般為6-12根組成)首尾串聯(lián)形成閉路循環(huán)。如圖1所示，循環(huán)管路任意位置安裝一臺輸送泵Pi進(jìn)行料液的內(nèi)部輸送(柱子數(shù)量在10以上時(shí)可采用2臺)；在泵出口配置流量計(jì)一臺FICl用于檢測系統(tǒng)內(nèi)部流量；在循環(huán)管路任意位置安裝質(zhì)量流量計(jì)DICl檢測濃度譜帶變化情況；在泵的出口安裝壓力傳感器PT1，用來檢測泵出口壓力；每個柱子的進(jìn)口安裝I個進(jìn)料開關(guān)閥KSl和一個進(jìn)水開關(guān)閥KS2 ;每個柱子的出口安裝一個出慢組分開關(guān)閥KS3和一個出快組分開關(guān)閥KS4 ；洗脫液入口流量為Q2，通過流量計(jì)FIC2和進(jìn)水泵P2變頻控制，慢組分出口流量為Q4，通過流量計(jì)FIC4和調(diào)節(jié)閥FCV4控制，原料液入口流量為Q3，通過流量計(jì)FIC3和進(jìn)料泵P3變頻控制，由DIC4檢測慢組分濃度，快組分出口流量為Q5，通過流量計(jì)FIC5和調(diào)節(jié)閥FCV5控制，由DIC5檢測快組分濃度，這4個口將模擬移動床分成4個區(qū)，洗脫液入口與慢組分出口之間的區(qū)稱為Zl區(qū)；慢組分出口與原料液入口之間為Z2區(qū)；原料液入口與快組分出口之間為Z3區(qū)；快組分出口與洗脫液入口之間為Z4區(qū)；在設(shè)定時(shí)間內(nèi)四個口分別沿流動相方向移動至下一個柱子的對應(yīng)位置，達(dá)到流動相和固定相的逆流移動。如圖2所示，傳統(tǒng)模擬移動床運(yùn)行方式是根據(jù)設(shè)定的參數(shù)運(yùn)行的，設(shè)定參數(shù)包括周期時(shí)間T，循環(huán)流量Ql，進(jìn)水流量Q2，慢組分流出量Q4，進(jìn)料流量Q3，快組分流出量Q5，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，進(jìn)入系統(tǒng)的2個流量Q2、Q3是通過泵P2、P3持續(xù)供給進(jìn)入系統(tǒng)，2種出料是分別通過FIC4/FCV4、FIC5/FCV5連鎖控制，該運(yùn)行模式是洗脫水和原料液連續(xù)的進(jìn)入系統(tǒng)中，慢組分和快組分被連續(xù)排出的。在連續(xù)分離過程中物料和洗脫水不斷地進(jìn)入系統(tǒng)，物料和洗脫水不斷的被分散到系統(tǒng)中，實(shí)際是部分區(qū)域造成返混，占用了整個分離系統(tǒng)的時(shí)間和空間，分離介質(zhì)的利用率降低了。由于洗脫水不斷被分散，實(shí)際用于TA區(qū)隔離的空間大大減少了，傳統(tǒng)色譜分離系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)水的利用能力降低，實(shí)際增加了耗水量；由于傳統(tǒng)色譜分離傳統(tǒng)循環(huán)泵少，經(jīng)過數(shù)個柱子的阻力累積后，在泵出口形成比較大的壓力，造成較高的壓差，對樹脂造成不同程度沖擊。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明提供了一種間歇式色譜分離裝置和方法，其不僅提高了分離介質(zhì)的利用率，而且能夠減少了耗水量，降低了對樹脂的沖擊程度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種間歇式色譜分離裝置，包括分離裝置、原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置，所述原料輸送裝置和洗脫劑輸送裝置分別和分離裝置的輸入端連接，所述收集裝置和分離裝置的輸出端連接，其特征是，所述分離裝置包括若干色譜柱，所述每個色譜柱的進(jìn)口和出口均設(shè)置一個壓力傳感器，每個色譜柱出口設(shè)置一臺循環(huán)輸料泵，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有流量計(jì)，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)，所述每個色譜柱的進(jìn)口處和出口處分別設(shè)置兩個氣動開關(guān)閥；所述原料輸送裝置包括原料容器及設(shè)置在進(jìn)料管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述洗脫劑輸送裝置包括洗脫劑容器及設(shè)置在進(jìn)水管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述收集裝置包括兩路出料管道，所述的每一路出料管道分別設(shè)置有流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。進(jìn)一步地，所述氣動開關(guān)閥包括進(jìn)料氣動開關(guān)閥、進(jìn)水氣動開關(guān)閥、柱間氣動開關(guān)閥、慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥，所述的進(jìn)料氣動開關(guān)閥和進(jìn)水氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱的進(jìn)口處，所述的柱間氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱的連接管道上，且在色譜柱進(jìn)、出口氣動開關(guān)閥之間；所述的慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱的出口處。進(jìn)一步地，所述出料管道包括慢組分出料管道和快組分出料管道。本發(fā)明還提供了一種間歇式色譜分離方法，其特征是，包括以下過程I)色譜大循環(huán)分離的過程關(guān)閉所有的色譜柱與原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置連接管路上的氣動關(guān)閉閥，進(jìn)行分離裝置內(nèi)部組分循環(huán)，該過程標(biāo)記為A段；2)色譜小循環(huán)分離的過程打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Zl區(qū)、Z2區(qū)和Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)出料等量的快組分，該過程標(biāo)記為B段；3 )色譜全進(jìn)全出分離的過程同時(shí)執(zhí)行利用洗脫劑洗脫慢組分過程和輸入原料排出等量快組分過程，所述利用洗脫劑洗脫慢組分過程為打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與慢組分出料管道連接的慢組分出料氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)排出等量的慢組分。該過程標(biāo)記為C段，所述輸入原料排出等量快組分過程為打開Z3區(qū)色譜柱與原料輸送裝置連接的進(jìn)料氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入原料時(shí)排出等量的快組分。該過程標(biāo)記為D段；其中，在執(zhí)行上述過程之前需要對A、B、C、D各段的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。優(yōu)選地，所述相關(guān)參數(shù)包括A、B、C、D段的設(shè)定流量Qa、Qb、Qc、Qd,以及A、B、C、D段的流量體積Va、Vb、Vc、Vd。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明克服了傳統(tǒng)連續(xù)模擬移動床分離系統(tǒng)中的弊端，實(shí)行的一種模擬移動床新工藝，該工藝操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。本發(fā)明不僅提高了分離介質(zhì)的利用率，而且能夠減少了耗水量，降低了對樹脂的沖擊程度。


圖1是傳統(tǒng)模擬移動床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)|旲擬移動床的工藝不意圖；圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所述色譜循環(huán)分離的工藝示意圖；圖5是本發(fā)明所述色譜半分離的工藝示意圖6是本發(fā)明所述色譜全分離的工藝示意圖；圖7是本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的洗脫劑被利用情況對比示意圖；圖8是本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的原料分布情況對比示意圖；圖9是本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的性能比較示意圖；圖中，Z1-Z4為模擬移動床的四個分區(qū)；KS1-KS5為氣動開關(guān)閥；P1-P6為循環(huán)泵，P7、P8為進(jìn)料泵；SC1-SC6為循環(huán)泵的變頻器，SC7-SC8為進(jìn)料泵的變頻器；PTl-PT3為壓力傳感器；FIC為流量計(jì)；DICl，DIC4-DIC5 為質(zhì)量流量計(jì)；FCV4-FCV5 為調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，本發(fā)明的一種間歇式色譜分離裝置，它包括分離裝置、原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置，所述原料輸送裝置和洗脫劑輸送裝置分別和分離裝置的輸入端連接，所述收集裝置和分離裝置的輸出端連接。所述分離裝置包括若干色譜柱，所述每個色譜柱的進(jìn)口和出口均設(shè)置一個壓力傳感器，每個色譜柱出口設(shè)置一臺循環(huán)輸料泵，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有流量計(jì)，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)，所述每個色譜柱的進(jìn)口處和出口處分別設(shè)置兩個氣動開關(guān)閥；所述原料輸送裝置包括原料容器及設(shè)置在進(jìn)料管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述洗脫劑輸送裝置包括洗脫劑容器及設(shè)置在進(jìn)水管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述收集裝置包括兩路出料管道，所述的每一路出料管道分別設(shè)置有流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥；。進(jìn)一步地，所述氣動開關(guān)閥包括進(jìn)料氣動開關(guān)閥、進(jìn)水氣動開關(guān)閥、柱間氣動開關(guān)閥、慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥，所述的進(jìn)料氣動開關(guān)閥和進(jìn)水氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱的進(jìn)口處，所述柱間氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱連接管道上，且在色譜柱進(jìn)、出口氣動開關(guān)閥之間；所述的慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜的出口處。進(jìn)一步地，所述出料管道包括慢組分出料管道和快組分出料管道。如圖4、圖5和圖6所示，本發(fā)明還提供了一種間歇式色譜分離方法，它包括以下過程I)色譜大循環(huán)分離的過程關(guān)閉所有的色譜柱與原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置連接管路上的氣動關(guān)閉閥，進(jìn)行分離裝置內(nèi)部組分循環(huán)，該過程標(biāo)記為A段；2)色譜小循環(huán)分離的過程打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Zl區(qū)、Z2區(qū)和Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)排出等量的快組分，該過程標(biāo)記為B段；3 )色譜全進(jìn)全出分離的過程同時(shí)執(zhí)行利用洗脫劑洗脫慢組分過程和輸入原料排出等量快組分過程，
所述利用洗脫劑洗脫慢組分過程為打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與慢組分出料管道連接的慢組分出料氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)排出等量的慢組分。該過程標(biāo)記為C段，所述輸入原料排出等量快組分過程為打開Z3區(qū)色譜柱與原料輸送裝置連接的進(jìn)料氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入原料時(shí)排出等量的快組分。該過程標(biāo)記為D段；其中，在執(zhí)行上述過程之前需要對A、B、C、D各段的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；所述相關(guān)參數(shù)包括A、B、C、D段的設(shè)定流量Qa、Qb, Qc, Qd,以及A、B、C、D段的流量體積Va、Vb, Vc,Vd0本發(fā)明的系統(tǒng)組成一種間歇式模擬移動床，由4-6個色譜柱構(gòu)成，圖4中是以6柱系統(tǒng)說明，每個色譜柱的進(jìn)、出口均安裝一個壓力傳感器PT1，用來檢測柱體內(nèi)部壓力變化情況；每個色譜柱的出口配置可變頻的循環(huán)輸料泵一臺，分別是PU P2、P3、P4、P5、P6 ;在任意一個色譜柱的泵出口安裝一個流量計(jì)FICl，用以控制流動相在柱體間的流量，通過控制與FICl連鎖泵的變頻來調(diào)節(jié)FICl流量，其他泵作為連鎖泵的頻率輔助采用手動調(diào)節(jié)，當(dāng)連鎖泵高于有效范圍時(shí)，說明系統(tǒng)負(fù)荷偏大，需要手動增加其他泵的頻率來補(bǔ)償該泵的功率不足，反之降低；在任意一個色譜柱的泵出口安裝一個質(zhì)量流量計(jì)DIC1，檢測系統(tǒng)內(nèi)的濃度譜帶分布情況；每個色譜柱的進(jìn)口各配2個氣動開關(guān)閥KS1\KS2用來控制每個柱體的進(jìn)料和進(jìn)水；每個色譜柱的出口配2個氣動開關(guān)閥KS4\KS3用來控制慢組分和快組分出料；每柱中間配置I個柱間氣動開關(guān)閥KS5，用來控制柱體之間管路；色譜系統(tǒng)有兩路出料，一組為慢組分出料相，在其出料管道上設(shè)有一臺流量計(jì)FIC4、一臺調(diào)節(jié)閥FCV4和一臺質(zhì)量流量計(jì)DIC4，流量計(jì)FIC4與調(diào)節(jié)閥FCV4連鎖控制該管路上的出提取液流量，質(zhì)量流量計(jì)DIC4檢測慢組分的出料干物含量；另一組為快組分出料，在其出料管道上設(shè)有一臺流量計(jì)FIC5、一臺調(diào)節(jié)閥FCV5和一臺質(zhì)量流量計(jì)DIC5，流量計(jì)FIC5與調(diào)節(jié)閥FCV5連鎖控制該管路上的出料流量，質(zhì)量流量計(jì)DIC5檢測快組分的出料干物含量；各柱體由管路系統(tǒng)串聯(lián)連接，由PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可編程自動化運(yùn)行。進(jìn)水系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)閥PCV7控制P7的管路壓力PT2，保證進(jìn)水的平滑地進(jìn)入系統(tǒng)；進(jìn)料系統(tǒng)通過控制PVC8控制P8的管路壓力PT3，保證進(jìn)料的平滑地進(jìn)入系統(tǒng)。本發(fā)明所述方法的運(yùn)行步驟本發(fā)明所述的方法采用間歇式(分步式)運(yùn)行方式，首先保證進(jìn)料系統(tǒng)的壓力PT2、PT3在設(shè)定壓力下運(yùn)行，這是系統(tǒng)運(yùn)行的前提條件。間歇式色譜分離工藝分為4段運(yùn)行，即A、B、C、D四段，設(shè)定8個運(yùn)行參數(shù)，Qa、Qb、Qc> Qd分別代表A、B、C、D段的設(shè)定流量；Va、Vb、Ne、Vd分別代表每段運(yùn)行的累計(jì)體積，當(dāng)達(dá)到累計(jì)體積后開始切換到下一步；如圖4所示，A段為閉路大循環(huán)階段，外部原料及水不進(jìn)入系統(tǒng)，即KS1\KS2處于關(guān)閉狀態(tài)，內(nèi)部分離組分也不排出，即KS4\KS3均關(guān)閉；系統(tǒng)的6臺循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行，流量計(jì)FICl與泵連鎖通過控制泵的頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)部流量按Qa運(yùn)行，DICl檢測系統(tǒng)內(nèi)部的濃度變化并記錄濃度曲線圖，當(dāng)循環(huán)到累計(jì)體積達(dá)到Va時(shí)系統(tǒng)切換到B段運(yùn)行。如圖5所示，B段為小循環(huán)階段，即只出快組分不出慢組分，排除了 TA區(qū)。外部洗脫水進(jìn)入系統(tǒng)，此時(shí)開關(guān)閥KS2打開，同時(shí)快組分閥KS3打開，等量的快組分被排出系統(tǒng)；B段循環(huán)泵頻率為手動設(shè)定，頻率輸出與A段相同；B段TA不工作，進(jìn)出口關(guān)閉，即Z4所在柱的出、入口連接的柱間KS5閥關(guān)閉，其它KS5閥仍然打開，該柱出口循環(huán)泵被停止；B段由2個運(yùn)行參數(shù)控制，一個是出料瞬時(shí)流量Qb，一個為累計(jì)流量Vb，出料流量Qb由調(diào)節(jié)閥FCV5控制運(yùn)行；DIC5檢測出料的干物濃度，并記錄出料干物的譜帶曲線圖；當(dāng)達(dá)到累計(jì)流量Vb后，系統(tǒng)切換至下一段C、D段。如圖6所示，C段為進(jìn)洗脫水洗脫慢組分段，此段發(fā)生在Zl區(qū)，進(jìn)水閥KS2打開，出慢組分開關(guān)閥KS4打開，Zl區(qū)所在柱的出口泵運(yùn)行，進(jìn)入系統(tǒng)洗脫水將慢組分等體積洗脫出來并排出系統(tǒng)，C段運(yùn)行2個參數(shù)，一個為瞬時(shí)流量Qc，該流量即是進(jìn)入系統(tǒng)的洗脫水量，也是C段出慢組分的排出量，該量由FIC4與FCV4連鎖控制，一個是累計(jì)體積Vc，當(dāng)達(dá)到累計(jì)流量后切換至下一個柱體的A段。D段為原料被輸入系統(tǒng)而快組分被等量排出階段。D段發(fā)生在Z3區(qū)，進(jìn)入Z3區(qū)的進(jìn)料閥KSl打開，出Z3區(qū)的開關(guān)閥KS3打開，Z3區(qū)所在柱的出口泵運(yùn)行，Z3區(qū)所在柱之間的KS5閥打開，進(jìn)入系統(tǒng)原料液將Z3區(qū)分離后的快組分等體置換出系統(tǒng)，D段運(yùn)行2個參數(shù)，一個為瞬時(shí)流量Qd，該流量是D段進(jìn)入系統(tǒng)的原料量與出慢組分的排出量相同，該量由FIC5與FCV5連鎖控制；另一個參數(shù)為累計(jì)體積Vd，當(dāng)進(jìn)出量達(dá)到累計(jì)流量后即切換至下一個柱體的A段。C段與D段同步運(yùn)行同時(shí)結(jié)束，當(dāng)其中一段先達(dá)到累計(jì)流量時(shí)，則需要等待另一段運(yùn)行結(jié)束后一同切換至下一柱體的A段重復(fù)之前的操作。模擬移動床的運(yùn)行由PLC控制，通過PID進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。本發(fā)明的系統(tǒng)特征A、根據(jù)以上說明與傳統(tǒng)工藝相比可以看出，新工藝A段為專用于循環(huán)分離的階段，該段是通過Z4區(qū)的內(nèi)部水推動系統(tǒng)內(nèi)部物料進(jìn)行循環(huán)分離的，B段雖然有部分進(jìn)出料，但仍發(fā)揮著循環(huán)分離的作用，B段是通過外部新鮮水推動內(nèi)部物料進(jìn)行分離的，C、D段進(jìn)料與出料同步進(jìn)行，如果進(jìn)出的流量很大，所用的時(shí)間比較短。這樣如果系統(tǒng)規(guī)模一樣，與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝具有分離作用的A\B段在整個分離周期內(nèi)所占時(shí)間份額增加進(jìn)料的時(shí)間所占份額降低，大大低于連續(xù)進(jìn)料所占時(shí)間，新工藝分離效率提高，分離效果好。B、本間歇式工藝集約了洗脫水的用途。新鮮洗脫水用來洗脫分離完成后的慢組分，新工藝使新鮮的生水被集中利用，減少了水被污染的機(jī)會，內(nèi)部水區(qū)凈化效果好；傳統(tǒng)工藝為連續(xù)進(jìn)水和洗脫，在推動和洗脫過程中新鮮水不斷被分散到系統(tǒng)中，新鮮水少，受污染程度大；達(dá)到相同的凈化效果時(shí)，間歇式需要的水耗比傳統(tǒng)工藝大大降低。同樣大小的系統(tǒng)，連續(xù)式傳統(tǒng)工藝噸料耗水為1. 2，間歇式分離工藝的噸料耗水僅為0. 8。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的洗脫劑被利用情況對比如圖7所示，圖7 Ca)為傳統(tǒng)工藝的洗脫劑被利用情況的分布圖，圖7 (b)為本發(fā)明所述工藝的洗脫劑被利用情況的分布圖。C、間歇式進(jìn)料提高了介質(zhì)的使用效率。由于間歇式進(jìn)料為集中供料，原料僅分布在有限的范圍內(nèi)，分離后的組分不易被新進(jìn)入的原料污染，即樹脂被污染的程度降低；傳統(tǒng)工藝為持續(xù)進(jìn)料，持續(xù)進(jìn)入的原料不斷分散到系統(tǒng)中，占用了較大的樹脂空間，容易與分離后的組分返混，使Z2、Z3分離區(qū)的樹脂空間被壓縮，分離效率下降；間歇式工藝分離同樣的物質(zhì)可使用較少的分離介，本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的原料分布情況對比如圖8所示，圖8 (a)為傳統(tǒng)工藝的原料分布圖，圖8 (b)為本發(fā)明所述工藝的原料分布圖。D、間歇式分離工藝由于區(qū)間分段明晰，同樣的規(guī)?？墒褂幂^短的空間，一般傳統(tǒng)分離工藝采用8-12柱，而間歇式工藝采用4-6柱即可，大大節(jié)約了投資成本。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的性能比較如圖9所示，其中，SMB為傳統(tǒng)工藝性能曲線，SSMB為本發(fā)明所述工藝性能曲線。E、因?yàn)閭鹘y(tǒng)的流量存在累加流量，流量為Q1+Q4大于Q3，間歇式工藝系統(tǒng)循環(huán)流量始終為Q3，比傳統(tǒng)工藝偏小，產(chǎn)生的切面線速度小，柱體壓差小，系統(tǒng)切換過程中流量對系統(tǒng)沖擊??；一般傳統(tǒng)工藝的系統(tǒng)壓力為5bar時(shí)，間歇式工藝的系統(tǒng)壓力為2. 5bar以內(nèi)即可滿足，由于流量小阻力小，泵的使用功率也低。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)連續(xù)模擬移動床分離系統(tǒng)中的弊端，實(shí)行的一種新型的模擬移動床新工藝，該工藝操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。
權(quán)利要求
1.一種間歇式色譜分離裝置，包括分離裝置、原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置，所述原料輸送裝置和洗脫劑輸送裝置分別和分離裝置的輸入端連接，所述收集裝置和分離裝置的輸出端連接，其特征是，所述分離裝置包括若干色譜柱，所述每個色譜柱的進(jìn)口和出口均設(shè)置一個壓力傳感器，每個色譜柱出口設(shè)置一臺循環(huán)輸料泵，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有流量計(jì)，所述的循環(huán)輸料泵的其中一個出口處設(shè)置有質(zhì)量流量計(jì)，所述每個色譜柱的進(jìn)口處和出口處分別設(shè)置兩個氣動開關(guān)閥；所述原料輸送裝置包括原料容器及設(shè)置在進(jìn)料管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述洗脫劑輸送裝置包括洗脫劑容器及設(shè)置在進(jìn)水管道上的調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器；所述收集裝置包括兩路出料管道，所述的每一路出料管道分別設(shè)置有流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式色譜分離裝置，其特征是，所述氣動開關(guān)閥包括進(jìn)料氣動開關(guān)閥、進(jìn)水氣動開關(guān)閥、柱間氣動開關(guān)閥、慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥，所述的進(jìn)料氣動開關(guān)閥和進(jìn)水氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱的進(jìn)口處，所述柱間氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜柱連接管道上，且在色譜柱進(jìn)、出口氣動開關(guān)閥之間；所述的慢組分出料氣動開關(guān)閥和快組分出料氣動開關(guān)閥設(shè)置在每個色譜的出口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種間歇式色譜分離裝置，其特征是，所述出料管道包括慢組分出料管道和快組分出料管道。
4.一種間歇式色譜分離方法，其特征是，包括以下過程: 1)色譜大循環(huán)分離的過程:關(guān)閉所有的色譜柱與原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置連接管路上的氣動關(guān)閉閥，進(jìn)行分離裝置內(nèi)部組分循環(huán)，該過程標(biāo)記為A段； 2)色譜小循環(huán)分離的過程:打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Zl區(qū)、Z2區(qū)和Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)排出等量的快組分，該過程標(biāo)記為B段； 3 )色譜全進(jìn) 全出分離的過程:同時(shí)執(zhí)行利用洗脫劑洗脫慢組分過程和輸入原料排出等量快組分過程， 所述利用洗脫劑洗脫慢組分過程為打開Zl區(qū)色譜柱與洗脫劑輸送裝置連接的進(jìn)水氣動開關(guān)閥以及色譜柱與慢組分出料管道連接的慢組分出料氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入洗脫劑時(shí)排出等量的慢組分。該過程標(biāo)記為C段， 所述輸入原料排出等量快組分過程為打開Z3區(qū)色譜柱與原料輸送裝置連接的進(jìn)料氣動開關(guān)閥以及色譜柱與快組分出料管道連接的快組分出料氣動開關(guān)閥，同時(shí)打開Z3區(qū)的柱間氣動開關(guān)閥，執(zhí)行在注入原料時(shí)排出等量的快組分。該過程標(biāo)記為D段； 其中，在執(zhí)行上述過程之前需要對A、B、C、D各段的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種間歇式色譜分離方法，其特征是，所述相關(guān)參數(shù)包括A、B、C、D段的設(shè)定流量Qa、Qb、Qc、Qd,以及A、B、C、D段的流量體積Va、Vb、Vc、Vd0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種間歇式色譜分離裝置，包括分離裝置、原料輸送裝置、洗脫劑輸送裝置和收集裝置，所述原料輸送裝置和洗脫劑輸送裝置分別和分離裝置的輸入端連接，所述收集裝置和分離裝置的輸出端連接。本發(fā)明還公開了一種間歇式色譜分離方法，它包括以下過程1)色譜大循環(huán)分離的過程；2)色譜小循環(huán)分離的過程；3)色譜全進(jìn)全出分離的過程。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)連續(xù)模擬移動床分離系統(tǒng)中的弊端，實(shí)行的一種模擬移動床新工藝，該工藝操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。本發(fā)明不僅提高了分離介質(zhì)的利用率，而且能夠減少了耗水量，降低了對樹脂的沖擊程度。
文檔編號B01D15/10GK103071312SQ20131004573
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者王兆光 申請人:山東兆光色譜分離技術(shù)有限公司