專利名稱：順序式模擬移動床的制作方法
技術領域：
本發明涉及分離設備技術領域，具體涉及一種順序式模擬移動床。
背景技術：
模擬移動床色譜分離技術是20世紀60年代發展起來的一種現代化分離技術，其 應用范圍涉及石油、精細化工、生物、醫藥、食品等很多生產領域，尤其在同系化合物、手性 異構體藥物、糖類、有機酸和氨基酸等混合物的分離中顯示出其獨特性能。在糖醇的分離領 域，模擬移動床色譜分離果糖和葡萄糖是當前最佳的方法。當前國外已有年產萬噸果糖的 成套商業化設備，我國早在20世紀80年代就開始了這方面的研究，但至今還沒有能力生產 這種設備。現有技術存在的問題是現有的模擬移動床，仍然采用手動方式開啟閥門，無法 自動運行；且一般為單體結構，即單個的4柱移動床、6柱移動床等等，如果工藝改變，需要 重新購買移動床，成本較大。
發明內容
本發明的目的是提供一種自動化程度較高的順序式模擬移動床，以解決現有分離 設備技術領域中存在的設備不能自動運行、無法切換工作模式的問題。本發明采用的技術方案是
順序式模擬移動床，包含有色譜柱、物料進出系統、洗水罐、原料罐、洗水過濾器、原料 過濾器、原料泵、洗水泵、流量計、提取液罐、提余液罐、自動控制系統，其特征在于相鄰的 兩根色譜柱之間設置有循環泵；從第三根色譜柱開始，奇數位置的色譜柱的進料口設置有 手動閥；循環泵和自動控制系統連接。所述的每根色譜柱上端設置有進料閥、進水閥和排氣閥，下端設置有取樣閥、提余 液出口閥、提取液出口閥和循環氣動閥；所述的進料閥、進水閥、排氣閥、取樣閥、提余液出 口閥、提取液出口閥和循環氣動閥均與自動控制系統連接。所述的洗水罐與色譜柱相連接的總管線上設置分支，并與自身相連接，分支上設 置閥門；原料罐與色譜柱相連接的總管線上設置分支，并與自身相連接，分支上設置閥門。所述的色譜柱設置于保溫控制箱內。本發明具有以下優點
本發明在相鄰兩根色譜柱中間安裝了循環泵，通過循環泵的推動，物料可順利通過色 譜柱中的固定相，避免堆積；其次，在提純物料時，會有兩個色譜柱處于閑置狀態，此時通過 加入泵的循環設計可避免物料的流通不暢；原料罐在未進料時通過原料泵的自身循環，可 避免管道的流通堵塞現象；從III號色譜柱開始，奇數位置的色譜柱的進料口設置有手動閥， 可在4柱、6柱、8柱等多種工況下靈活切換，避免因為工藝要求的設備不同，需要重復購買 設備的問題；并能通過自動控制系統靈活的控制色譜柱的閥門。
圖1是本發明結構示意圖。圖2是I號色譜柱結構示意圖。圖中，1-洗水罐，2-原料罐，3-洗水過濾器，4-原料過濾器，5-原料泵，6-洗水泵， 7-流量計，8- I號色譜柱，9- II號色譜柱，10-III號色譜柱，11-IV號色譜柱，12- V號色譜 柱，13- VI號色譜柱，14- ΥΠ號色譜柱，15- VDI號色譜柱，16- V柱手動閥，17- ΥΠ柱手動閥， 18- I號循環泵，19- II號循環泵，20-III號循環泵，21-IV號循環泵，22-提取液罐，23-提余 液罐；
24-進料閥，25-進水閥，26-提取液出口閥，27-提余液出口閥，28-循環氣動閥，29-排 氣閥、30-取樣閥。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作詳細描述。本發明所述的順序式模擬移動床，包含有8根色譜柱、物料進出系統、洗水罐1、原 料罐2、洗水過濾器3、原料過濾器4、原料泵5、洗水泵6、流量計7、提取液罐22、提余液罐 23、自動控制系統。洗水罐1通過進水管線與各色譜柱頂端相連接，管線上裝有洗水過濾器 3和洗水泵6，洗水罐1與色譜柱相連接的總管線上設置分支，并與自身相連接，分支上設置 閥門；這樣設計的目的是，令洗水罐1實現自身循環。同樣，原料罐2通過進料管線與各色 譜柱頂端相連接，管線上裝有原料過濾器4和原料泵5，原料罐2與色譜柱相連接的總管線 上設置分支，并與自身相連接，分支上設置閥門；這樣設計的目的是，令原料罐2在未進料 時，能通過原料泵5實現自身循環，可有效避免管道的流通堵塞現象。相鄰的兩根色譜柱下端設置有循環泵，即在I號色譜柱8和II號色譜柱9之間安 裝I號循環泵18，在III號色譜柱10和IV號色譜柱11之間安裝II號循環泵19，在V號色譜 柱12和VI號色譜柱13之間安裝III號循環泵20，在ΥΠ號色譜柱14和VDI號色譜柱15之間安 裝IV號循環泵21 ；通過循環泵的推動，物料可順利通過色譜柱中的固定相，避免堆積。循環 泵和自動控制系統連接，實現物料的自動推進。從III號色譜柱10開始，奇數位置的色譜柱的進料口設置有手動閥，可在4柱、6柱、 8柱等多種工況下靈活切換。當打開V柱手動閥16和ΥΠ柱手動閥17時，為8根色譜柱運行 工況；當打開V柱手動閥16、關閉ΥΠ柱手動閥17時，為6根色譜柱運行工況；當關閉V柱手 動閥16和ΥΠ柱手動閥17時，為4根色譜柱運行工況。所述的每根色譜柱上端設置有進料閥24、進水閥25和排氣閥29，下端設置有取樣 閥30、提余液出口閥27、提取液出口閥26和循環氣動閥28，均與自動控制系統連接；循環 泵也同自動控制系統連接。色譜柱設置于保溫控制箱內，保證系統溫度恒定，提高分離運行的穩定度和分離 的工作效率。實施例1
8柱系統運行時，開啟V柱手動閥16和ΥΠ柱手動閥17。啟動原料泵5和洗水泵6，同時 自動控制系統控制I柱進料閥24、V柱進水閥25、VI柱提取液出口閥26、III柱提余液出口閥 27、I柱循環氣動閥28、II柱循環氣動閥28、V柱循環氣動閥28開，其余閥門關，此時I號色譜柱8進料，進料流速是14L/H，II號色譜柱9進水洗脫，流速是13L/H，III號色譜柱10的出口 出提余液，進入提余液罐23，VI號色譜柱13出口出提取液，進入提取液罐22，進料時間、進洗 脫劑時間300S后，原料泵5和洗水泵6關閉，同時自動控制系統控制I柱循環氣動閥28、II 柱循環氣動閥28、III柱循環氣動閥28、IV柱循環氣動閥28、V柱循環氣動閥28、VI柱循環氣動 閥28、ΥΠ柱循環氣動閥28、VDI柱循環氣動閥28開啟，其余閥門關，持續時間1000S，物料組分在 此過程中分離成單組分。循環結束后，開啟洗水泵6，同時自動控制系統控制VI柱進水閥25、 VI柱循環氣動閥28、ΥΠ柱循環氣動閥28、VDI柱循環氣動閥28、I柱循環氣動閥28、II柱循環氣 動閥28、ΙΙΙ柱循環氣動閥28、IV柱提余液出口閥28開啟，其余閥門關，此時VI號色譜柱13的 進口進水，進水流速是11L/UIII號色譜柱10出口出提余液，進入提余液罐22。此單元程序結 束后，從II號色譜柱9開始進料、VI號色譜柱13進水，如此類推。此單元程序結束后，從II號色譜柱9開始進料、VI號色譜柱13進水，如此類推。整個系統連續自動運行，達到分離目的，最終果糖純度達到97%以上，1小時內1升 分離劑可以得到14g果糖，分離效率顯著。實施例2:
4柱系統運行時，自動控制系統關閉V柱手動閥16、通柱手動閥17。啟動原料泵5和洗 水泵6，自動控制系統控制I柱進料閥24、ΙΙΙ柱進水閥25、ΙΙΙ柱提取液出口閥26、I柱提余 液出口閥27開啟，其余閥門關，此時I號色譜柱8進料，III號色譜柱10進水洗脫，I號色譜 柱8的出口出提余液，進入提余液罐23，III號色譜柱10出口出提取液，進入提取液罐22，進 料時間、進洗脫劑時間及該步驟前后氣動閥的開關由自動控制系統控制。然后，原料泵5和 洗水泵6關閉，自動控制系統控制I柱循環氣動閥28、II柱循環氣動閥28、ΙΙΙ柱循環氣動閥 28、IV柱循環氣動閥28開，其余閥門關，物料組分在此過程中分離成單組分。循環結束后， 開啟洗水泵6，同時，IV柱進水閥25、IV柱循環氣動閥28、I柱循環氣動閥28、II柱提余液出 口閥28開，其余閥門關，此時IV號色譜柱11的進口進水，II號色譜柱9出口出提余液，進入 提余液罐23。此單元程序結束后，從II號色譜柱9開始進料、IV號色譜柱11進水，如此類推。實施例3
6柱系統運行前，首先，自動控制系統開啟V柱手動閥16，關閉ΥΠ柱手動閥17，將4柱 系統切換成6柱系統。系統運行時，首先，啟動原料泵5和洗水泵6，自動控制系統控制I 柱進料閥24、V柱進水閥25、V柱提取液出口閥26、II柱提余液出口閥27、I柱循環氣動閥 28開啟，其余閥門關，此時I號色譜柱8進料，V號色譜柱12進水洗脫，II號色譜柱9的出 口出提余液，進入提余液罐23，V號色譜柱12出口出提取液，進入提取液罐22，進料時間、 進洗脫劑時間及該步驟前后氣動閥的開關由計算機控制。然后，原料泵5和洗水泵6關閉， 同時各個循環泵開啟，I柱循環氣動閥28、II柱循環氣動閥28、ΙΙΙ柱循環氣動閥28、IV柱循 環氣動閥28、V柱循環氣動閥28、VI柱循環氣動閥28開，其余閥門關，物料組分在此過程中 分離成單組分。循環結束后，開啟洗水泵6，同時，VI柱進水閥25、VI柱循環氣動閥28、I柱 循環氣動閥28、II柱循環氣動閥28、III柱提余液出口閥28開，其余閥門關，此時VI號色譜柱 13的進口進水，III號色譜柱10出口出提余液，進入提余液罐23。整套裝置工藝設計合理，系統運行穩定，操作簡單，分離效果好，適合工業化分離 果糖。同時，通過手動閥的開關切換，實現8柱系統、6柱系統、4柱系統之間的工況切換；通過更換分離劑，可以分離更多不同性質的混合組分，應用于其它領域。
權利要求
順序式模擬移動床，包含有色譜柱、物料進出系統、洗水罐(1)、原料罐(2)、洗水過濾器(3)、原料過濾器(4)、原料泵(5)、洗水泵(6)、流量計(7)、提取液罐(22)、提余液罐(23)、自動控制系統，其特征在于相鄰的兩根色譜柱之間設置有循環泵；從第三根色譜柱開始，奇數位置的色譜柱的進料口設置有手動閥；循環泵和自動控制系統連接。
2.根據權利要求1所述的順序式模擬移動床，其特征在于每根色譜柱上端設置有進 料閥(24)、進水閥(25)和排氣閥(29)，下端設置有取樣閥(30)、提余液出口閥(27)、提取 液出口閥(26 )和循環氣動閥(28 )；所述的進料閥(24)、進水閥(25 )、排氣閥(29 )、取樣閥 (30)、提余液出口閥(27)、提取液出口閥(26)和循環氣動閥(28)均與自動控制系統連接。
3.根據權利要求1所述的順序式模擬移動床，其特征在于洗水罐(1)與色譜柱相連接 的總管線上設置分支，并與自身相連接，分支上設置閥門；原料罐(2)與色譜柱相連接的總 管線上設置分支，并與自身相連接，分支上設置閥門。
4.根據權利要求1所述的順序式模擬移動床，其特征在于所述的色譜柱設置于保溫 控制箱內。
全文摘要
本發明涉及一種順序式模擬移動床。模擬移動床是一種利用吸附原理進行液體分離操作的傳質設備，被廣泛應用于石油、精細化工、生物、醫藥、食品等很多生產領域，而現有的模擬移動床，仍然采用手動方式開啟閥門；且一般為單體結構，即單個的4柱、6柱移動床，無法在各種工況之間切換。本發明利用相鄰兩根色譜柱中間設置的循環泵，推動物料通過色譜柱，避免堆積；原料罐的自身循環，可避免管道的流通堵塞現象；從Ⅲ號色譜柱開始，奇數位置的色譜柱的進料口設置有手動閥，可在4柱、6柱、8柱等多種工況下靈活切換；并能通過自動控制系統靈活的控制色譜柱的閥門。本發明具有自動化控制程度高，分離效果好，可實現多種工況靈活切換的特點。
文檔編號B01D15/18GK101940850SQ20101029548
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者尚立偉, 成棟, 李雄, 楊鵬, 梁愷, 胡建軍, 趙仕哲 申請人:西安航天華威化工生物工程有限公司