專利名稱：用于分離二元和多元物質混合物的半連續色譜法和相應設備的制作方法
專利說明用于分離二元和多元物質混合物的半連續色譜法和相應設備 本發明涉及一種用于分離二元和多元物質混合物的半連續色譜法和其相應設備。
色譜法可用于分離或凈化化學產物、精細化學產物、生物產物和藥物產物。與其它熱分離方法相比，其特別的優點在于，色譜法可在溫和的和由此可保護產物的溫度下進行(M.Juza，M.Mazzotti和M.Morbidelli，Trends in Biotechnology，18，2000)，第108-118頁；S.Imamoglu，Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology，76，2002，第211-231頁)。此外，在許多應用中，特別是在生命科學領域，與最終產物相關的高純度要求常僅可借助于色譜法實現(M.Schulte和J.Strube，Journal of Chromatography A 906，2001，第399-416頁)。
所謂的間歇法廣為應用。其特別靈活和在技術上構造相對簡單。在相繼的周期中，待分離的物質混合物的最終脈沖被分布在色譜柱上。然后用一種或多種溶劑洗脫。不同的物質組分在流過色譜柱時不同強度地被吸附、因此被分離和在柱的出口處發生分級。然后是固定床再生階段。只有在前一批料結束或該前一批料的最強吸附組分移動得足夠遠，以致不會由可弱吸附的組分所超越時才開始新的批料。因此用間歇法純化給定的產物量通常需很長的時間。
除間歇運行方式外，還有特別在中等工業規模和大工業規模生產中應用的連續運行方案(B.Clay，Chemical Market Report 259，2001，第15頁)。該方案通常有較小的溶劑消耗并允許較高的生產率。連續的反流色譜法的原理由M.Negawa和F.Shoji，Journal of Chromatography590，1992.第113-117頁已知。實施該連續色譜法的合適裝置如特別是所謂的模擬移動床(SMB)裝置例如描述于US 2621149B；US 2985589B并可購得。
通常在SMB裝置中將多根單柱連接成閉合循環。在該循環中的一個部位加入通常含二元混合物(A+B)的進料。在該循環的另一部位加入純溶劑。在起始階段后調節物質混合物A+B所產生的內部濃度分布。該弱吸附性組分(A)在所謂的殘液流出口排出，而該強吸附性組分(B)在提取液出口得到。在運行SMB裝置時，入口和出口經閥門如單個閥、多路閥、閥門組、止回閥或旋轉閥周期性地但不必需同時地轉接到液體物流方向，以使看起來形成液體物流和固定相之間呈反向流動。在SMB工藝中，各確定為入口和出口的區在整個分離過程中有下列作用 區I強吸附性組分(A)的解吸， 區II弱吸附性組分(B)的解吸， 區III強吸附性組分(A)的吸附， 區IV弱吸附性組分(B)的吸附。
在專利文獻中可查到一系列的模擬移動床法的進展，其目的主要在于實現改進的分離效率和/或將該方法擴展到多元物質分離。
在專利US 6712973B中實行了例如進料位和排出位的不同步換接，由此對影響平均的區長度產生了附加的自由度。在專利US 5102553B中要求保護一種運行方式，其中可改變在換接階段期間的體積流量，由此在提取液和殘余液的產物取樣可較好地適配于軸向濃度分布的時間進程。此外，H.Schramm，M.Kaspereit和A.Seidel-Morgenstern在Journalof Chromatography A 1006，2003，第77-86頁中建議了一種供料濃度的調制，其導致生產率明顯提高。但與通常的SMB運行方式相比，在此情況下經濟優點大大受限于洗脫液中物質混合物的溶解度限值。最后，專利US 6602420B中描述了一種借助SMB法純化蔗糖的方法，其中利用所謂的“置換”效應。這里該“置換”效應表示高濃度溶液的組分由于交換作用機制可相互排擠(

)，從而導致附加的分離效果的特性。
此外，在專利文獻中已知的方法是ISMB和SSMB。在所謂的改進型SMB方法(ISMB)中，其與通常的SMB方法的主要差別是進料和排出與再循環斷開(entkoppeln)(D.Costesson，G.Rearick和M.Kearne，Zuckerindustrie 125，2000，第333-335頁)。在供給進料和洗脫液并排出殘余液和萃取液后，進行純的再循環。接著所述端口再以物流方向同步接通柱子。再循環階段的能耗是大工業裝置整體成本的主要因素。該能耗在ISMB方法中可降低，這是因為該再循環泵不是一直需要的(F.Lutin，M.Bailly和D.Bar，Desaltination 148，2002，第121-124頁)。連續SMB方法(SSMB)是為得到物質混合物中的多個級分而設計的，并僅用于糖工業中(S.Baudouin和X.Lancrenon，Industries Alimentaires etAgricoles，120，2003，第42-48頁)。類似于SMB方法，在閉合循環中配置有多根柱子。與常規SMB運行方式不同，加料和排出呈非連續式設計。此外，進料可在多個位置加入循環中。產物流可在任何時間在任何柱的出口收集。未純化的級分的再循環可在同一柱中或在相鄰柱中進行。SSMB相應于多個間歇柱的智能配置，其實是非連續方法，并僅部分利用摸擬反流的優點。此外，產生了對這類裝置的最佳運行必須解決的復雜的調度問題。
在專利文獻US 6805799中描述了新運行方式即“SMB聚焦”，借助于此可在“SMB裝置”中分離多元物質混合物。其中達到梯度分布，這樣控制了區與區之間的例如鹽含量或pH-值的區別。由此在每區的出口處僅洗脫出一個組分。在第一區添加進料，并且各組分依其洗脫強度(Elutonkraft)在各區依次得到。類似于SSMB方法，未利用逆流效應。這種結構以相應于多個間歇柱的組合運行為佳。這種運行方式的應用局限于其中存在某些影響分離作用的附加影響因素如(鹽含量或pH-值)的分離問題。此外，還需形成明顯的梯度。
常規的SMB方法和所有至今已知的連續的進一步發展(VARICOL、PowerFeed、ModiCon、ISMB等)原則上僅可用于二元分離目的。甚至僅能從混合物中得到一個組分，如果該組分是最強或最弱的吸附組分的話。與可靈活運行的間歇運行方式相比，這是一個缺點。這就是為什么大多工業應用以間歇運行方式進行的原因。
由于常規的SMB方法僅能將多物質混合物分離成兩級分，所以其用于多元物質分離就要利用多個例如呈串聯排列的SMB裝置。例如專利US 6602420 B描述了借助由兩個SMB裝置組成的級聯以工業規模獲得蔗糖。但這意味著明顯大的投資量。運行單個SMB裝置，其中各分離步驟按時間相繼進行直到該多元物質混合物分離成名個組分，這在經濟上是有利的。當然這也會帶來高的生產耗費和時間耗費。但在此情況下，與間歇運行模式相比，SMB技術在生產率和溶劑消耗方面提供了至今有價值的優點。
在分離多元物質混合物時，除批次色譜法外還建立了所謂的環形色譜法(Finke等人，J.Agric.Food Chem.，50，2002，第185-201頁；F.Hilbrig，Journal of Chromatography B，790，2003，第1-17頁)。在環形色譜法中，該進料位置固定地加到旋轉的柱中，而在其余周邊加洗脫液。通過色譜柱的旋轉產生呈不同角度的譜帶。由此可將多元物質混合物分離成各組分。在環形色譜法中，雖然呈徑向移動但該分離主要呈軸向進行。因此該環形色譜法相應于具有多個環形排列的柱的批次方法。這需明顯多的溶劑量。溶液在CAC單元(連續環形色譜法)頂部分布和產物在CAC單元底部收集時的困難是已知的，并且物質組分均勻加到旋轉柱上和從旋轉柱流出也是工程技術上的難題，這對較高生產量的大型裝置至今未能令人滿意地解決。但可連續分離多元物質混合物的可能性是其優點。
因此急需一種可分離二元和多元物質混合物的色譜方法，該方法應很經濟地可用于單一的裝置中。
因此，本發明的主題在于提供一種在由多根在X方向上互相連接成環形的單一柱中用于分離二元和多元物質混合物的半連續色譜方法，其特點在于，通過下列步驟實現兩維分離 a)在周期p的步驟1中，在柱m中供入進料并在另一柱中以Y方向供入洗脫液物流， b)在周期p的步驟2中，洗脫液物流以X方向流過連接的柱并形成所謂的環形流， c)在周期p+1的步驟1中，在柱m+1中再次供入進料并在另一柱中再次以Y方向供入洗脫液物流， d)在周期p+1的步驟2中，洗脫液物流以X方向再次流過連接的柱并形成所謂的環形流， e)連續重復a)-d)。
本發明的方法按模擬反流色譜法原理構造。令人意外的是，通過修改SMB過程實現該物質組分類似于環形色譜呈對角線譜帶移動，使得這些物質組分可以在單個裝置中被分離。此外，本發明方法與可半連續分離多元物質混合物的SMB技術的間歇運行方式相組合。由于這種組合，該新型方法得益于間歇法的靈活性和SMB法的較高生產率和較小的溶劑消耗。此外，與通常的間歇運行方式相比，較好地利用了吸附劑。與通常的SMB法的情況相比，其過程導向方案(Prozessführungskonzept)更易實現。本發明方法適于分離二元混合物并可取代常規的SMB方法。此外，與通常的SMB方法不同，其還可用于分離多元物質混合物。
按

圖1闡明本發明方法的一個特別實施方案。
圖1示出適于本發明方法的設備的基本組件，但不受限于此。
多根色譜柱(S*)，至少2根，優選3-12根，呈串聯連接。在徑向Y-向(1)沿整個寬度加有底部，并形成柱入口(A*)，其對面有柱出口(B*)。每根柱均用具有分配器入口(C*)和分配器出口(D*)的特殊分配器(V*)與X方向的相鄰柱相連。該色譜環呈封閉狀，最后柱的末端與第一柱的開端通過分配器VA相連。另外，該最后柱的末端與第一柱的開端也可通過兩個環繞導管K的分配器VE呈序列VE-K-VA相連。
該色譜柱(S*)如SMB柱在X-方向上具有兩個側向玻璃料和過濾器。此外，在Y-方向上兩個另外的玻璃料和過濾器可形成Y-向物流。每根柱均充滿靜態相，依分離問題不同該靜態相可為正相、反相、手性相、離子交換相或聚合物相。該靜態相優選按如下充填首先置入下面的以及側面的玻璃料和過濾器，固體物質相優選從上面以漿料法充入，并通過水力驅動的沖頭或液體射流壓緊。然后置入上玻璃料和過濾器。
在周期p中，步驟1(＝注入階段)供料是將進料通過入口Am送入柱Sm中，所有其它柱子均含新鮮的洗脫液。所有分配器(V*)在X-方向封閉，以使加入的液體在該柱出口(B*)處離開該柱(S*)。每根柱的出口(B*)可經分級閥與所有的產物容器相連。在注入階段可彼此獨立地調節各柱的體積流量。在該方向上，該方法其實以間歇法運行。該體積流量的調節應使各目標組分以所需純度和產率得到。
在第二步驟中，沿X-方向(2)進行分離，這時在給定的分配器(Vn)的分配器入口(Cn)處加入新鮮溶劑，通常m≥n。在同一分配器(Vn)的分配器出口(Dn)處流出環形物流。Vn朝向X-方向，所有其它分配器(V*)在X-方向是打開的，并由此可通過所有柱子形成環形物流。該整個濃度分布在X-方向推進。
在分配器出口(Dn)可產生兩種狀態 1.出現純溶劑，其可再次使用， 2.或出現最弱吸附的組分，其可導入相應的產物容器。
該方法相應于在單一裝置中的SMB運行方式和間歇運行方式的合適組合， 其中該兩運行方式可以說是交替進行。該物質組分如下面所示遷移，類似于呈不同橫向譜帶的環形色譜法。該分離沿兩個坐標進行，其與環形的以及至今已知的常用色譜法完全不同。其是真正的二維色譜法。形成各種組分的譜帶所沿的軌跡可受在徑向和軸向上所調節的體積流量的影響。
依所存在的物質混合物以及其熱力學特性設計過程的目的在于設計該分離過程以可在給定柱(S*)的上面出口(B*)處僅得到各所需組分。在軸向X的分離類似于通常的SMB方法，其中不發生進料引入。因此與常規的SMB方法相比該步驟設計得較簡單。可如此調節體積流量，以使在該周期末該加新鮮洗脫液的柱子(Sn)完全再生，即僅純的溶劑離開該柱。
體積流量的準確值可通過基于模型的設計計算或實驗確定。
為能理解和分析該過程的動力學行為，提出了下列數學模型。每根柱子在軸向和徑向均分級，在各級中可認為在液相和固相之間是呈熱力學平衡的。如在圖2呈軸向示出的級模型(塔板模型)非常好地給出色譜分離的動力學行為并可進行該動力學特性的近真實性的研究。塔板數是流體動力學效率的量度，并可按范·德姆特方程式求得(Guiochon，G.2002，Journal of Chromatography A，965，129-161)HETP＝A+Bu且 HETP是理論塔板當量高度，即色譜柱的流體動力學效率的量度，其可按脈沖實驗經實驗求得。
如果考慮在一塊塔板的質量平衡，在軸向X-方向得出下式方程式 類似于此可在徑向Y-方向建立下列方程式 Cij，k表示在(i，j)-塔板液相中組分k的濃度，其中i表示水平位置(軸向X-方向)和j表示垂直位置(徑向Y-方向)。

是在固體相中的相應濃度。nsp相應于組分數。在液相和固體相之間呈吸附平衡，其概括地通過下列的所謂等溫方程式表示 許多的物質分離遵循線性吸附定律。特別是高度稀釋的溶液的情況。該溶液通過所謂的亨利系數表征 T0是滯留時間并相應于不可吸附的物質在軸向或徑向流過色譜柱所需的時間。最后，εext表示填料的孔隙度。
如在許多出版物(特別是Ludemann-Hombourger，O.und Nicoud，R.-M，2000，Separation Science and Technology，35，1829-1862)中所表明的，該模型可非常好地描述色譜分離。該數學模型也可用于設計過程。
是否出現一種或另一種運行模式取決于體積流量的選擇以及待分離組分的吸附特性。
該柱(S*)經兩不同的方向，優選呈相互垂直的方向X(2)和Y(1)流過。
該柱在幾何形狀上可為圓柱形部分環(在2根柱情況下形成半環)或為呈正方形的板。如果該柱是部分環，可不設置最后的分配器VE，因為該最后柱的端部可與第一分配器VA直接相連，由此產生圓柱形的整體結構。對于20-200bar的高壓區，優選耐壓的圖柱形，而在低壓區可使用正方形柱。
在柱之間在徑向X-方向設置滿足下列功能的分配器(V*) 1.在X-方向(2)流過該柱時，在色譜柱(S*)中沿Y-方向(1)所形成的徑向濃度分布應可轉移到相鄰柱上而無大的相混效應。
2.在X-方向(2)流過該柱時，每個分配器(V*)應可使新鮮洗脫物液流(通過C*)加到環形物流中以及可排出該環形物流(通過D*)。
3.在Y-方向(1)流過該柱時，這些分配器(V*)應在流體動力學上將色譜柱相互分開(環形物流和D*封閉)，以使每根柱子可加入其特定的徑向體積流量。
圖3示出該設備的一種特別的實施方案，其具有包括由泵、閥門和容器組成的周邊的整個系統的總結構。
N-柱順序連接。此外，從含nsp-組分(nsp≥2)的一般的多元物質混合物開始。將每根柱沿徑向Y-方向分成等間距或逐漸更細的G-區。該分配器將柱m的G-區g與柱m+1的G-區g相連接，以使柱m的濃度分布傳遞給柱m+1。在每個區中收集液體，接著通過形成分配器V*的截止閥(v*)的組合導向下面的柱或導向分配器出口(D*)。經分配器入口(C*)即簡單的閥門可將新鮮洗脫液送入環形物流。盡可能地再使用在分配器(D*)出口的洗脫液，任選用探測器可分析該洗脫液并可進行相應分級。
進料或洗脫液以徑向Y-方向送入柱的下面的入口。這時可將該進料同時導向多根柱。優選將進料加入一根柱中，以致可應用純切換閥(F1-FN)。與此不同的是，對洗脫液入口(E1-EN)配置調節閥，由此可相互獨立地為每根柱規定在徑向Y-方向的洗脫液體積流量。另外，在洗脫液入口的調節閥的部位還可使用輸送泵

該柱的出口可經分級閥P1-Pnsp導向產品容器之一或按R送入洗脫液容器。還可配置廢液容器，以棄去錯誤的級分(圖3中由于清楚原因未示出)。
圖4示出總共具有3根色譜柱的本發明設備的另一示圖。也標明了連接。該色譜柱S1-S3呈正方形或部分環形形式，其寬為B、高為H和深為T。在徑向Y-方向有柱的入口A1-A3以及柱的出口B1-B3。在柱入口處借助于雙通閥各引入洗脫液或進料。柱出口B1-B3借助于分級閥與相應的輸出容器連接。在具有3個容器的三元物質混合物情況下，三通閥是適用的。此外，在柱之間以軸向X-方向設置有分配器V1-V4。如圖3所示，該分配器將柱子再分成G-區并被直接固定在柱上。圖4示例性示出再分成的6區。這里將在X-方向流過時形成的徑向物流分布再分成區，這些區由分配器收集并分配給下一柱。如在功能描述中所示，經連接C1-C4可同時加入新鮮的溶劑。經各連接D1-D4平行排出物流。
該分配器V*可相應于圖3借助于切換閥(Schaltventil)實現，其缺點為除大量所需的閥門外還形成含較高滯留體積的許多連接。
在一個特別的實施方案中，該分配器V*被制成單個緊湊構件。每個分配器必須允許均勻的穿流而不會產生高的壓力損失，并且特別是不會對徑向濃度分布產生強的干擾。在每個周期中的徑向注入階段期間(步驟1)，該分配器應使色譜區互相分離(X-方向封閉)。在軸向SMB分離階段(步驟2)中則不同，其必須可經分配器將洗脫液加到環形物流中。返回的物流應在相同位置流出并可經再次利用。對本發明方法，所有的分配器V*必須滿足這些功能。
這可通過圖5所示結構實現。該結構由2個構件組成；即基體(1)和旋轉的圓柱體(2)。在分配器基體中銑削出洗脫液的通路，這些通路各形成分配器出口D*和分配器入口C*。在基體的軸向方向配置有通過旋轉圓柱體關閉或打開的通道。在圓柱體(2)中的該基體(1)的通道高度上設有孔。如果旋轉該圓柱體(2)，則在基體(1)中的這些通道可接通或斷開。為此這些通道在對著圓柱形通道的中心處呈縮小(見截面AA’)，該圓柱形通道通過所述閉合機構按需被關閉。
附圖 圖1-5示出適于本發明方法的設備，但不受限于此。
標號 1 方向Y 2 方向X A* 柱入口 B* 柱出口 C* 分配器入口 D* 分配器出口 E1-EN 洗脫液入口 F1-FN 進料切換閥 元件E和F共同形成柱入口A* G 柱在徑向Y-方向的再分配，也稱為G-區 P1-Pnsp 進入產物容器的分級閥 R 到洗脫液容器的閥+導管 元件P和R共同形成柱出口B* S* 柱 K 第一分配器和最后的分配器之間的連接，并形成環形物流 V* 分配器 VE 最后的分配器 VA 第一分配器 v* 用于控制環形物流的分配器的截止閥 H 柱高 B 柱寬 T 柱深 B’ 分配器寬 T’ 分配器深 圖1用于新方法的設備的基本元件 圖2色譜柱的塔板模型 圖3具有閥門的總系統的構造 圖4連接與構造 圖5分配器的構造 圖6以二元物質混合物為例的新方法的模擬 圖7三元物質混合物的分離原理 圖8組分A、B和C的濃度分布(研究1) 圖9組分A、B和C的濃度分布(研究2) 實施例 實施例1二元物質混合物的分離模擬 圖6以二元物質混合物(A+B)為例說明本方法的運行方式。為此應用三根色譜柱。假設是具有理想行為的線性吸附，即不考慮離散效應、擴散效應或其它前緣輪廓模糊效應。此外，為了簡化假設弱吸附組分(A)的流速是強吸附組分(B)流速的兩倍。再則將流經全部柱子的徑向Y-方向的體積流量調節成相同(Qy)，并且是軸向X-方向體積流量(Qx)的一半。Qx如此選擇，即該強吸附組分(B)在第二步驟結束時總共才移動了柱長的一半。如此結構的實例在此情況下僅應用于理解各步驟以及該總的方法。
由圖6可以看出組分A和B的濃度分布在6個周期過程中經三個色譜柱中的進展。在第一個周期(圖6的行1)中，將進料在進料期/步驟1期間送入第二柱。組分A移動到柱的中間，而組分B裝載于柱的1/4處。在SMB分離期/步驟2中，洗脫液呈X-方向流動。在第一周期末，組分A在X-方向和Y-方向均繼續與組分B分開，這是兩維分離的結果(圖6的行1列2)。對第2周期步驟1，將進料加到第三柱中(圖6的行2列1)。在此步驟中，在第二柱和第三柱的出口得到組分A。組分B由于其較強的吸附需4個周期以從第一柱的出口排出。
如圖6總的看出，二元物質混合物可按該調節分離。該兩組分在柱的各自上面的出口(方向Y)處分開排出。類似于常規的SMB方法這里也達到了周期平衡。在此情況和假設理想行為下，在正好4個周期后出現。在此情況下表明，在所述的摸擬中僅使用3根色譜柱，而在常規的SMB方法中這是不可能的。在此新方法中甚至2根柱就足夠了，但這以低的生產率為代價。
實施例2三元物質混合物的分離 在運行該新方法時，如圖7中用總共7根柱的三元物質分離的例子所示，可區分成相繼進行的兩個步驟和形成該體系的一個周期。在第一步驟(＝進料期)中，在環形的位置(A4)處以徑向Y-方向供入進料，此外對其余的柱子(A1-A3，A5-A7)加純溶劑。在此步驟中分配器(V1-V7)使色譜柱(S1-S7)相互分開，由此各色譜柱的體積流量可相互獨立調節。各體積流量以如下方式調節，以使各目標組分可在各色譜柱的各出口(B1-B7)處按所需純度得到。體積流量的正確值可按基于模型的設計計算或經驗確定。
在第二步驟(＝SMB分離期)中，沿X-方向進行分離，這時在環形中的分配器V1處通過C1加入新鮮溶劑。所有其余的分配器V2-V7在X-方向是打開的。該總的濃度分布在X-方向推進。SMB分離的體積流量如此調節，以使在該周期末加有新鮮洗脫液的柱(這里為柱1)完全已經再生，即純溶劑離開柱子。在分配器出口D1可出現兩種情況 1.出現可再循環的純溶劑(再循環物流)， 2.或出現導入相應的產物容器中的最弱吸附的組分。
出現何種運行方式取決于體積流量的選擇以及待分離組分的吸附特性。在再循環物流使中可任選置入多組分探測器，以在不希望的組分穿透的情況下可將其切換到廢物。
一旦第二步驟結束，該周期結束，并開始一個新周期。將在徑向(A1-A7)的進料和洗脫液的入口位置以及柱出口(B1-B7)以物流方向移動一根柱。按圖7所示，進料入口從A4移動到A5。將柱出口與相應的新的產物容器連接。在軸向上，該洗脫液入口從分配器入口C1移動到C2和洗脫液出口從分配器出口D1移動到D2。通過重復串接(Weiterschaltung)在軸向X-方向形成固體相和液體之間的模擬反流。
基于具有下列物質特性的三元物質分離加以說明。
下面的研究用具有圖5的分配器的圖4的裝置進行。
三元混合物的物質特性 參數 值 說明 N[-] 6 柱子數 εext[-] 0.4外孔隙度 B[cm] 10 柱子的水平長度 H[cm] 10 柱子的垂直長度 T[cm] 2 柱子深度 nsp[-]3 組分數 cfe[g/l] [2.5，2.5，2.5]進料濃度 A，B [1e-4，20] 范·德姆特參數 H[-] [2.0，1.5，1.0]亨利系數 起始進料 2 第一進料入口位置 步驟1的時間[s]見研究 進料注入時間 步驟2的時間[s]見研究 SMB分離時間 Qhor[ml/min] 見研究 水平體積流量 Qver[ml/min] 見研究 垂直體積流量 色譜柱數為6。第一進料引入第二柱(A2)。在周期1(X-方向)的步驟2中洗脫液進入在分配器1(通過C1)處進行。不定的操作參數是軸向和徑向的體積流量，其在下面研究中是變化的。
研究1開始進料位置＝5，Qhor＝15ml/min，Qver＝15ml/min 圖8示出在第10周期末形成的各組分(A，B，C)的二維濃度分布。物料正好在位置5送入倒數第二柱中。組分A是弱吸附性組分，C是強吸附性組分和B是其中間組分。高濃度區為暗紅色，而純溶液為藍色。可看出，這些組分沿不同的譜帶移動。
研究2開始進料位置＝3，Qhor＝25ml/min，Qver＝15ml/min 在該柱中將半體積流量增加10ml/min，以致組分在軸向X-方向更強烈地分離。同時起始進料位置從第5柱移到第三柱。組分沿其移動的橫向譜帶位置受有目的改變軸向體積流量和進料供入位置的影響。在此研究中，實現了可使組分A和C相對于進料位置向右或向左移動，而其中間組分B卻筆直地到出口。圖9示出在第10周期末的靜態濃度分布。
權利要求
1. 一種用于由多根在X方向上互相連接的單一柱組成的裝置中分離二元和多元物質混合物的半連續色譜方法，其特征在于，通過下列實現兩維分離
a)在周期p的步驟1中，在柱m中供入進料并在另一柱中以Y方向供入洗脫液物流，
b)在周期p的步驟2中，洗脫液物流以X方向流過連接的柱并形成所謂的環形物流，
c)在周期p+1的步驟1中，在柱m+1中再次供入進料并在另一柱中再次以Y方向供入洗脫液物流，
d)在周期p+1的步驟2中，洗脫液物流以X方向再次流過連接的柱并形成所謂的環形物流，
e)連續重復a)-d)。
2. 權利要求1的方法，其特點在于，在第二步驟中于給定分配器Vn的分配器入口Cj處加入新鮮溶劑，在同一分配器Vn的分配器出口Dj處流出環形物流。
3. 權利要求1或2的方法，其特點在于，在半連續方法中經分離的組分在柱出口B*和可能還在分配器出口Dn處以軸向X得到。
4. 權利要求1-3的方法，其特點在于，調節環形物流以使在每個周期結束時該柱Sn完全再生。
5. 一種用于實施權利要求1-5的色譜分離的設備，其特點在于，將至少2根色譜柱(S*)呈環形連接，每根柱在Y方向(1)具有與柱出口(B*)相對的柱入口(A*)，每根柱均用具有分配器入口(C*)和分配器出口(D*)的分配器(V*)在X方向上與相鄰柱相連。
6. 權利要求5的設備，其特點在于，方向X和Y相互垂直。
7. 權利要求5或6的設備，其特點在于，柱S*具有正方形或部分環形形狀。
8. 權利要求5-7的設備，其特點在于，將每根柱S*沿徑向Y方向分成等間距或逐漸更細的G區，該柱的每個G區g通過分配器V*與柱m+1的G區g相連接。
9. 權利要求5-8的設備，其特點在于，該分配器V*由截止閥的組合形成。
10. 權利要求5-9的設備，其特點在于，該分配器V*由基體(1)組成，該基體具有與開口(3)相連接的洗脫液通路和通過旋轉圓柱體(2)關閉或打開的在軸向X方向取向的通道(4)。
全文摘要
本發明涉及一種用于分離二元和多元物質混合物的半連續色譜法和其相應設備。
文檔編號G01N30/46GK101252979SQ200680020185
公開日2008年8月27日 申請日期2006年6月3日 優先權日2005年6月9日
發明者A·托米 申請人:拜爾技術服務有限責任公司