本實用新型涉及色譜領域,具體地說,涉及一種卸料構件及色譜柱。
背景技術:
目前,色譜技術廣泛應用于化合物的工業化純化中,純化過程主要是通過在色譜柱內裝填不同性質的固定相,并通過流動相將樣品輸送如色譜柱內,需要分離純化的物質和雜質由于性質的差異在不同的時間段被沖出色譜柱,經過后續處理即可得到產品。固定相的組成有很多種,比如大孔樹脂、離子交換樹脂、硅膠、高分子聚合物、鍵合硅膠等等,裝填一般采用加溶液稀釋泵入,或者直接干粉(或顆粒)倒入柱內完成。目前對固定相的清除主要有以下三種方式:1、通過向色譜柱內泵入水使固定相處于分散狀態,通過泵或上部加壓方式由預留的側口混合流出;2、通過柱頂設置的液壓缸,在柱管內置活塞,拆掉柱底從上部往下機械壓出;3、通過拆掉柱底,從下部通過人工掏出。
這三種方式都有各自的局限性:
第一種方式適用于固定相顆粒比較大,加水很容易分散的情況。但不適用于固定相顆粒細、色譜柱運行過程壓力大,固定相壓實的情況,也不適用于固定相對水不耐受,需使用有機溶劑分散的情況。
第二種方式適用于各種固定相,各種壓力情況,無需溶劑分散。但不適用于直徑過大(如超過1200mm),過高(如超過2000mm)的色譜柱。
在第三種方式中,如果出現填料下落飛濺或者溶劑揮發,則會污染現場環境并危害人員健康。
技術實現要素:
為了克服上述技術問題,本實用新型提供了一種卸料構件及色譜柱,適用于多種固定相、多種壓力情況、多種色譜柱尺寸,并減少了對環境和人員的危害。
為了實現上述目的,本實用新型提供了一種卸料構件,包括:
套筒和套筒底座;
所述套筒固定在所述套筒底座上,所述套筒的側壁設有卸料口。
進一步的,所述套筒上設有一個或多個卸料口。
進一步的,所述套筒上設有位置對稱的兩個卸料口。
進一步的,所述卸料口的寬度占所述卸料構件的橫截面直徑的30%-90%。
進一步的,所述卸料口的高度占所述卸料構件高度的50%-100%。
進一步的,所述卸料構件還包括:
液壓缸,所述液壓缸固定連接所述套筒底座的底部。
進一步的,所述套筒底座為平板狀。
進一步的,所述卸料口的形狀為矩形或橢圓形。
本實用新型還提供了一種色譜柱,包括:
前述任意一種卸料構件;
套筒的外徑略小于色譜柱的內徑,所述套筒可滑動地套嵌在所述色譜柱內。
本實用新型實施例所述的卸料構件和色譜柱,其中該卸料構件包括套筒和套筒底座,套筒固定在套筒底座上,并且在所述套筒的側壁設有卸料口。套筒的外徑略小于色譜柱的內徑,使得套筒能緊密貼合色譜柱的內壁移動。該卸料構件可移動的內置在色譜柱中,整體結構簡單,密閉性好,可適用于多種壓力情況、多種固定相,便于對色譜柱內的固定相等進行卸料,并且減少了環境污染和對人體的傷害。卸料構件可根據已有色譜柱的型號尺寸進行定制,較好的兼容了現有色譜柱設備,使用非常方便。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的卸料構件的正面視圖結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例提供的一種套筒的橫截面示意圖;
圖3為本實用新型實施例提供的另一種套筒的橫截面示意圖;
圖4為本實用新型實施例提供的一種色譜柱在使用狀態時的示意圖;
圖5為本實用新型實施例提供的一種色譜柱在卸料狀態時的示意圖。
具體實施方式
下面參考附圖來說明本實用新型的實施例。在本實用新型的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其他附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意,為了清楚的目的,附圖和說明中省略了與本實用新型無關的、本領域普通技術人員已知的部件或處理的表示和描述。
下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。
本實用新型實施例提出了一種卸料構件,如圖1所示,包括:套筒1,套筒底座2,套筒1固定在套筒底座2上,并且套筒的側壁設有卸料口3。
本實用新型實施例提供的卸料構件安裝在色譜柱的柱底,套筒的外徑略小于色譜柱的內徑,使得套筒能夠緊密貼合色譜柱的內壁移動。套筒與柱壁緊密貼合,不會有填料或溶劑進入,不影響色譜柱內的分離效果。
在色譜柱的使用狀態,卸料構件的套筒移動至色譜柱的內部,同時套筒底座將色譜柱的底部密封。
在色譜柱的卸料或裝填狀態,卸料構件向色譜柱的下方移動并露出卸料口,便于進行卸料或裝料。
套筒材質可以為金屬、塑料、金屬噴涂塑料材質等。
套筒底座形狀可以為平板狀。
卸料口的形狀可以為矩形或橢圓形。
進一步的,該卸料構件還包括液壓缸,液壓缸固定連接至套筒底座的底部。在色譜柱的使用狀態,液壓缸保持上推狀態,卸料構件的套筒位于色譜柱內部,且套筒底座緊貼色譜柱的底部密封。可采用螺釘,卡箍等方式將卸料構件與色譜柱固定在一起。在色譜柱的卸料或裝填狀態,取下固定色譜柱底部與套筒底座的螺釘或卡箍,并且液壓缸下行至一定距離,使卸料口充分露出,經由卸料口可以進行填料或卸料。
套筒與色譜柱的高度關系為:套筒高度占色譜柱高度的百分之三至百分之三十。色譜柱的高度通常在1米到10米之間,套筒高度設置在30厘米以上。
其中,卸料口的寬度占卸料構件的橫截面直徑的30%-90%。卸料口的高度占所述卸料構件高度的50%-100%。實際應用中,根據實際情況在上述范圍內選擇。具體可將卸料口的寬度選取為橫截面直徑的70%,將卸料口的高度選取為卸料構件高度的80%。
套筒上的卸料口可以是一個或者多個。
在如圖2所示的套筒橫截面示意圖中,在套筒1上設有一個卸料口3。
在如圖3所示的另一種套筒橫截面示意圖中,在套筒1上設有兩個卸料口3,這兩個卸料口位置對稱。
本實用新型實施例提供的卸料構件,可移動的內置在色譜柱中,結構簡單,可適用于多種壓力情況、多種固定相,便于對色譜柱內的固定相等進行卸料,操作簡單,并且減少了環境污染和對人體的傷害。同時,可根據已有的多種型號尺寸的色譜柱進行定制,較好的兼容了現有色譜柱設備,使用非常方便。
本實用新型實施例還提出了一種色譜柱,該色譜柱包括前述實施例中記載的任意一種卸料構件。
具體的,如圖4和圖5所示,色譜柱的卸料構件包括套筒1,套筒底座2。套筒1固定在套筒底座2上,并且套筒的側壁設有卸料口3。該卸料構件還包括液壓缸4,液壓缸4通過一固定板5固定連接套筒底座2。
參考圖4所示的色譜柱的使用狀態,液壓缸4保持上推狀態,帶動卸料構件上行,使卸料構件的套筒2進入色譜柱的柱管6內部,且套筒底座2緊貼色譜柱的底部密封。在套筒底座2上可開設環狀凹槽并在其中放置密封圈,以增強套筒底座與色譜柱底部的密封性。還可采用螺釘,卡箍等方式將卸料構件與色譜柱固定在一起。
參考圖5所示的色譜柱的卸料或裝填狀態,取下固定色譜底部與套筒底座2的螺釘或卡箍,并且液壓缸4下行至一定距離,使卸料部件下行并且卸料口3充分露出,經由卸料口3可以進行填料或卸料。具體的,保持該高度(該高度可定制、可調整,但不能超過設計高度),卸料口3一側放置一個接料斗。如采用人工卸料,可通過工具從開口處進行掏料入料斗,避免了固定相灑落四周,飛濺等情況,同時色譜柱上端采用空氣或氮氣施加少量壓力,保證柱內填料下行至完全卸出。也可采用自動卸料,比如使用如圖3所示的對開的兩個卸料口,在其中一個卸料口外面配置一往復式推送裝置,在相對的卸料口外放置料斗,通過往復推送,不斷將套筒內的填料推送至料斗內,同樣色譜柱的上端采用空氣或氮氣施加少量壓力,保證柱內填料下行至完全卸出。
下面提供拆卸清洗色譜柱的一個對比示例。
一套內徑800mm,高4000mm的低壓色譜柱,柱體積為2009L,裝填粒徑為100~200目不定型硅膠填料,按照填料堆密度0.55g/ml計,柱端預留約200mm空體積,需裝填1000kg硅膠。裝填操作為直接從柱上端倒入填料,靜置后將上端柱蓋密封,使用溶劑進行沖洗及后續的色譜操作過程。色譜純化過程共計30小時,每小時2倍柱體積,共15小時。使用完畢后,用氮氣將填料內大部分溶劑趕出,開始進行拆柱操作。
采用現有技術的操作方案,步驟如下:
步驟一,需松開用于固定色譜柱下底蓋的螺釘,但不能完全拆掉,否則柱內填料會有一部分傾瀉而下直接灑落至地面,并且,由于填料密度小,會產出大量的類似揚灰的效果,飄散在空氣中,最終落于車間各個角落;
步驟二,將螺絲松至一定程度,漏出填料后,依靠人工使用小工具在色譜柱的下底蓋和柱管之間將填料掏出,由于受到螺栓的影響,并且擔心直接灑落,操作空間有限,效率非常低,將大部分填料掏出,需要將近16小時;另外,該步驟由于硅膠中殘留有大量正己烷和乙酸乙酯,在掏料過程中從柱管與下底蓋的空間揮發至車間,整個車間揮發溶劑量極大,有很大安全隱患,同時對人員健康危害也很大,由于粉塵和溶劑的雙重影響,操作人員需要佩戴護目鏡,帶吸附裝置的口罩,長時間佩戴很容易缺氧,效率進一步低下。
步驟三,大部分填料(95%以上)掏出后,方能完全卸下底蓋,對柱壁和下底蓋進行清理,清洗并將下底蓋重新裝上,需時3小時;
采用本實用新型實施例提供的方案,步驟如下:
步驟一,完全松開固定螺釘(固定螺釘用于將卸料構件與色譜柱固定在一起,其數量根據實際情況而定,具體可以為8個),由于下部有液壓支撐,螺釘只需起到部分定位和輔助固定,所以可以減至8個,并且卸料時可以完全拆掉;調整液壓,使卸料機構緩慢下降至柱底距離柱管約200mm;
步驟二,將接料器或接料斗放置至卸料口下方,將正對卸料口的局部排風罩移至卸料口附近,打開排風;
步驟三,使用專用掏料工具,直接開始將硅膠從柱內掏出,并在上端輔以2kg左右氮氣壓力,促使上部填料緩慢下降方便卸料;該步驟用時約2小時。
步驟四,大部分物料拆卸完成后,移走固體廢料接收器,換成液體物料接收器,從上端泵入適量溶劑,沖洗柱壁及下蓋,自然流至接收器,目視無殘留后體質溶劑輸送;
步驟五,調節液壓,將套筒底座抬升直至與柱管密封,安裝8條緊固螺釘,完成整個操作。
改進后的同樣一套色譜柱,拆柱時間共計用時4小時,相對于之前的20小時以上,極大的節約了時間,同時粉塵、溶劑揮發都得到了很好的控制,拆卸、清理方便,人員操作也簡單了很多。
本實用新型實施例提供了一種卸料構件和使用該卸料構件的色譜柱,其中的卸料構件包括套筒和套筒底座,套筒固定在套筒底座上,并且在所述套筒的側壁設有卸料口。套筒的外徑略小于色譜柱的內徑,使得套筒能緊密貼合色譜柱的內壁移動。該卸料構件整體結構簡單,可適用于多種壓力情況、多種固定相,便于對色譜柱內的固定相等進行卸料,并且減少了環境污染和對人體的傷害。卸料構件可根據已有色譜柱的型號尺寸進行定制,可移動的內置在色譜柱中,密閉性好,較好的兼容了現有色譜柱設備,使用非常方便。
雖然已經詳細說明了本實用新型及其優點,但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且,本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本實用新型的公開內容將容易理解,根據本實用新型可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此,所附的權利要求旨在在它們的范圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。