[实用新型]一种低水耗色谱分离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于色谱分离技术领域，具体为一种低水耗色谱分离装置。

背景技术

在模拟移动床色谱分离过程中，对物料混合组分的分离是利用两种组分的特性差异使之在分离介质中的滞留时间不同，快组分从系统一侧直接被排出收集，慢组分被富集到另一侧需要用水洗脱进行收集，这样就完成该批进料部分的分离，因而洗脱水消耗是必须的，只是消耗高低的问题。

当产品纯度要求高时，对洗脱水消耗量大，因粘度小系统压力降低，系统运行通畅，分离效果好。当产品要求纯度不太高，希望降低洗脱水的消耗时，系统会随着水耗的降低而阻力增加，压力降逐渐增大，洗脱水消耗降低到一定程度就会影响到工艺流量的执行，造成分离效率降低。

众所周知，对于物料混合组分的分离，根据产品应用范围的不同，得到的最终组分纯度要求也不同，有的混合组分需要细分，使各组分的纯度高，对于纯度要求不高的组分，不需要消耗大量的洗脱水来提纯。在生产中，为了节省成本、提高生产效率，会对纯度要求不高的产品分离采用降低洗脱水消耗的措施来实现。

对于物料混合组分的分离，只有当混合物在柱体树脂中移动时才能发生分离，所以流量在系统分离中是一个比较重要的参数。如果系统分离流量不变，因为压力降增加影响到分离流量变小，从而导致分离装置的使用效率降低。所以，树脂层的压力降降是工艺流量的最大制约因素。而压力降与线速度大小、树脂层高度、树脂层直接有直接关系。

现有技术中，以精分离装置居多，而精分离工艺装置最明显的消耗则是洗脱水的耗费。该消耗在成本中占有很大比重，对成本控制非常重要。在该装置基础上生产纯度要求不高的产品时，通过降低水耗来提高效益的优势是非常明显的。但是，仅通过降低水耗会带来阻力降增加的问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种低水耗色谱分离装置，具体为一种填料体积不变、改变柱体高径比的色谱分离装置，通过此装置来实现降耗水耗的目的。当树脂量不变、柱体高径比降低，即树脂床高度降低时，柱直径会增加。同样条件下，物料混合物以同样的流速通过树脂层时，因物料流过的截面积增大，物料在树脂内线速度减少，树脂层高度降低阻力减小，系统降低水耗后阻力降没有增加或变小，保证系统降低水耗后的正常运行。

在现有技术的基础上，本实用新型提供了一种低水耗色谱分离装置，包括：循环泵、进料阀、进水阀和树脂柱，所述进料阀和进水阀均与树脂柱入口连接，树脂柱出口与循环泵的入口连接，循环泵的出口连接有出产品阀和出残液阀，在循环泵的出口与树脂柱入口的连接管路上设有管路切断阀；树脂柱柱体的高径比h/D为1.81。

所述树脂柱柱体的高度为1.9m，直径为1.05m。

所述树脂柱出口与循环泵的连接管路上设有流量计，循环泵与管路切断阀的连接管路上设有流量计，管路切断阀与树脂柱出口的连接管路上设有流量计，进料阀与树脂柱入口的连接管路上设有流量计，进水阀与树脂柱入口的连接管路上设有流量计。

所述树脂柱为圆柱形。

所述阀门为不锈钢阀门。

所述树脂柱柱体为不锈钢柱体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过进料阀和进水阀的设置，控制原料液和洗脱水分别进入树脂柱的时间，进行间歇提取，确保提取过程中原料中的组分能够充分吸附、然后充分解吸，提高提取率；在现有装置配置的条件下，设置树脂柱柱体高径比，从而降低树脂床层的阻力降，不仅满足低水耗时系统运行的稳定性，也能有效降低因阻力降升高带来的能源消耗，同时，通过上述设置，使原料中的组分在吸附过程中，可形成与柱体直径相同的色谱带，此色谱带相较于在现有柱体中形成的色谱带的长度增长，且色谱带被洗脱出来的行程更短，从而在洗脱水洗提过程中，用更少的洗脱水便可将所需组分洗脱出来，减少水的用量，同时，因为洗脱水的行程更短，因此可以节省提取时间。

通过实际使用得出，本实用新型洗脱水的用量范围为0.6~0.7t洗脱水/1t原料液，而现有技术洗脱水的用量一般为：0.95t洗脱水/1t原料液。

附图说明

图1为低水耗色谱分离装置结构示意图。

图中，1-循环泵，2-进料阀，3-进水阀，4-树脂柱，5-树脂柱入口，6-树脂柱出口，7-出产品阀，8-出残液阀，9-树脂柱柱体，10-管路切断阀，11-流量计。

具体实施方式