基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统涉及一种利用层析法将材料分离成各个组分，来制备纯化或测试分析材料的系统。其目的是为了提供一种操作方便的多柱并联层析系统。本实用新型多柱并联层析系统包括系统泵、上样阀、柱流向控制阀、第一柱选择阀、第二柱选择阀、若干层析柱和检测器，柱流向控制阀为四通阀，柱流向控制阀的进液口与上样阀相连通，柱流向控制阀的两个工作口分别与第一柱选择阀和第二柱选择阀相连通，柱流向控制阀的出液口与检测器相连通，第一柱选择阀与第二柱选择阀相对应的接口之间分别通过若干层析柱相连通，其中至少一组对应的接口之间通过管路直接连通。
【专利说明】基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用层析法将材料分离成各个组分，来制备纯化或测试分析材料的系统，特别是涉及一种能够实现旁路与正反流的多柱并联层析系统或液相色谱系统。
【背景技术】
[0002]目前，利用柱流向阀结合多柱并联来进行层析方法的工艺开发相对于单柱连接而言具有比较好的优势，我们在实验过程中在实验完一根层析柱不需要把层析柱拆下替换接上另外一根层析柱，我们只需要把多根不同的层析柱都连接在柱选择阀上，通过在软件中变换柱位，就自动切换到了第二甚至第三根层析柱了，可以直接在另一根层析柱上进行第二个实验。而柱流向阀则可以实现层析柱的正向、反向与旁路功能。这样操作的优势体现如下:
[0003]1、不需要经常把层析柱从层析系统上拆下来。我们在拆层析柱时经常容易因操作的不熟练或是偶然因素而使层析柱进入少量气泡，影响柱的性能和使用，即使能够把气泡从层析柱中排出也是一个费时费力的复杂过程，需要耗费一定的时间和心血。
[0004]2、采用多柱并联的方法，在工艺开发的工艺探索中，可以在实验前的准备阶段把层析柱都在线清洗好，在实验中就不需要再行更换和清洗，这样具有良好的工艺开发连续性和方便性，极大的提高实验的效率和便利性。
[0005]3、增加的柱流向控制阀可以实现柱的旁路、正向上样与反向清洗，带来柱操作的方便性。
[0006]所以目前已经有仪器采用这种多柱并联的方法，如图1所示，包括系统泵I’、上样阀2’、样品泵3’、柱流向控制阀4’、第一柱选择阀5’、第二柱选择阀7’、若干层析柱8’和检测器9’，系统泵I’的出口与上样阀2’的缓冲液进口相连通，样品泵3’的出口与上样阀2’的样品进口相连通，柱流向控制阀4’为三位七通阀，柱流向控制阀4’的接口七与上样阀2’相连通，柱流向控制阀4’的接口一和接口六分别与第一柱选择阀5’和第二柱选择阀7’相连通，柱流向控制阀4’的接口二与检测器9’相连通，第一柱选择阀5’与第二柱选择阀7’相对应的接口之间分别通过若干层析柱8’相连通，其中至少一组对应的接口之间通过管路直接连通。但目前这种设计仍然具有不足:
[0007]1、采用的柱流向控制阀为三位七通阀，该阀的三个工位和七个接口不全都能够用上，只能用到其中的两个工位和六个接口，而且接口三和接口四还需要用管线连接起来，增加了流路死体积，降低了阀的利用效率；
[0008]2、三位七通阀属于市面比较少用的品种，成本相对较高；
[0009]3、现有的利用流向控制阀加两个柱阀虽然可以提高清洗的效率，有效保护层析柱，并且留有旁路清洗管路，也可以降低柱拆卸的风险，但是只有一个压力感应器，在线检测系统压力，能够保护层析柱，但由于缺乏柱后的第二压力感应器，无法测出加载在层析填料上的压差，因而无法实时设置超压报警而对填料进行过压保护。
实用新型内容
[0010]本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作方便的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统。
[0011]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，包括系统泵、上样阀、柱流向控制阀、第一柱选择阀、第二柱选择阀、若干层析柱和检测器，所述系统泵的出口与上样阀的缓冲液进口相连通，所述柱流向控制阀为四通阀，柱流向控制阀的进液口与上样阀相连通，柱流向控制阀的两个工作接口分别与第一柱选择阀和第二柱选择阀相连通，柱流向控制阀的出液口与检测器相连通，所述第一柱选择阀与第二柱选择阀相对应的接口之间分别通过若干层析柱相连通，其中至少一组对应的接口之间通过管路直接连通作为旁路，所述柱流向控制阀具有两个工位，其中工位一状态下，柱流向控制阀的进液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀的工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀的工作接口相连通；工位二状态下，柱流向控制阀的进液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀的工作接口相连通。
[0012]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述系统泵的出口与上样阀之间安装有第一在线压力检测计，所述柱流向控制阀的出液口与检测器之间安装有第二在线压力检测计。
[0013]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述系统泵为单泵或由第一系统泵和第二系统泵并联或串联的双泵泵组。
[0014]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述单泵或双泵的进口分别安装有进液三通阀，其中一个进液三通阀的其中一个进液口与缓冲液选择阀的出液口相连通。
[0015]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述检测器通过限流阀与收集阀的进液口相连通。
[0016]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述收集阀的其中一个出液口与收集器相连通。
[0017]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述系统泵的出口与上样阀之间设置有在线混合器和在线过滤器。
[0018]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述检测器包括紫外可见光检测器、电导检测器和pH检测器。
[0019]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述上样阀为六通阀、七通阀或八通阀。
[0020]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其中所述层析系统还包括样品泵，所述样品泵与上样阀的样品进口相连通，用于进行大体积样品的上样。
[0021]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统与现有技术不同之处在于本实用新型层析系统中的柱流向控制阀采用四通阀代替三位七通阀，利用四通阀的两个工位来实现多个并联层析柱的正向流和反向流控制。四通阀简洁明快，不留死角，减少流路死体积，提高了阀的效率。
[0022]本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统中在系统泵与上样阀之间和柱流向控制阀与检测器之间分别安装第一在线压力检测计和第二在线压力检测计，可以同时检测层析柱的柱前和柱后压力，只要柱前柱后压差不超过填料的耐受压力，就可以安全运行，压差超过填料耐受压力后，可以自动报警，实施人为或自动运行条件的调整，以保护填料不受损伤。
[0023]下面结合附图对本实用新型的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有技术基于三位七通阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统的结构示意图；
[0025]图2a为本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统在工位一(正流)状态下的结构示意图；
[0026]图2b为本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统在工位二(反流)状态下的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]如图2a所示，本实用新型基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统包括系统泵1、上样阀2、柱流向控制阀4、第一柱选择阀5、第二柱选择阀7、若干层析柱8和检测器9。系统泵I为第一系统泵A和第二系统泵B并联或串联的双泵泵组，双泵的进口分别安装有进液三通阀12，其中一个进液三通阀12的其中一个进液口与缓冲液选择阀13的出液口相连通。上样阀2为七通阀，系统泵I的出口与上样阀2的缓冲液进口相连通，系统泵I的出口与上样阀2之间安装有第一在线压力检测计10、在线混合器17和在线过滤器6，上样阀2上还连接有样品泵3，样品泵3的出口与上样阀2的样品进口相连通。柱流向控制阀4为四通阀，柱流向控制阀4的进液口与上样阀2相连通，柱流向控制阀4的两个工作口分别与第一柱选择阀5和第二柱选择阀7相连通，柱流向控制阀4的出液口与检测器9相连通，柱流向控制阀4的出液口与检测器9之间安装有第二在线压力检测计11，检测器9包括紫外可见光检测器UV、电导检测器C和pH检测器pH，检测器9通过限流阀14与收集阀15的进液口相连通，收集阀15的其中一个出液口与收集器16相连通。第一柱选择阀5与第二柱选择阀7采用两个相同的三通至三十通多位阀，第一柱选择阀5与第二柱选择阀7相对应的接口之间分别通过2?29根层析柱8相连通，其中至少一组对应的接口之间通过管路直接连通作为旁路。
[0028]柱流向控制阀4具有两个工位，如图2a所示，在工位一状态下，柱流向控制阀4的进液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀5的工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀7的工作接口相连通，缓冲液或样品通过上样阀2进入柱流向控制阀4，然后通过第一柱选择阀5进入其中一根层析柱8入口端，正向流过该层析柱8后从第二柱选择阀7流出，再通过柱流向控制阀4流向检测器，在该工位下，可以完成柱平衡工作或者是样品泵3向层析柱的上样工作。如图2b所示，在工位二状态下，柱流向控制阀4的进液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀7的工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀5的工作接口相连通，清洗液通过上样阀2流入柱流向控制阀4内，然后通过第二柱选择阀7进入其中一根层析柱8出口端，反向冲洗该层析柱8后从第一柱选择阀5流出，再通过柱流向控制阀4流向收集阀15，从收集阀15的排废液口将废液排出。
[0029]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，包括系统泵(I)、上样阀(2)、柱流向控制阀(4)、第一柱选择阀(5)、第二柱选择阀(7)、若干层析柱(8)和检测器(9)，其特征在于:所述系统泵(I)的出口与上样阀(2)的缓冲液进口相连通，所述柱流向控制阀⑷为四通阀，柱流向控制阀⑷的进液口与上样阀⑵相连通，柱流向控制阀(4)的两个工作接口分别与第一柱选择阀(5)和第二柱选择阀(7)相连通，柱流向控制阀(4)的出液口与检测器(9)相连通，所述第一柱选择阀(5)与第二柱选择阀(7)相对应的接口之间分别通过若干层析柱(8)相连通，其中至少一组对应的接口之间通过管路直接连通作为旁路，所述柱流向控制阀(4)具有两个工位，其中工位一状态下，柱流向控制阀(4)的进液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀(5)的工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀(7)的工作接口相连通；工位二状态下，柱流向控制阀(4)的进液口通过内部阀芯通道与连接第二柱选择阀(7)的工作接口相连通，出液口通过内部阀芯通道与连接第一柱选择阀(5)的工作接口相连通。
2.根据权利要求1所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述系统泵(I)的出口与上样阀(2)之间安装有第一在线压力检测计(10)，所述柱流向控制阀⑷的出液口与检测器(9)之间安装有第二在线压力检测计(11)。
3.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述系统泵(I)为单泵或由第一系统泵(A)和第二系统泵(B)并联或串联的双泵泵组。
4.根据权利要求3所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述单泵或双泵的进口分别安装有进液三通阀(12)，其中一个进液三通阀(12)的其中一个进液口与缓冲液选择阀(13)的出液口相连通。
5.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述检测器(9)通过限流阀(14)与收集阀(15)的进液口相连通。
6.根据权利要求5所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述收集阀(15)的其中一个出液口与收集器(16)相连通。
7.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述系统泵⑴的出口与上样阀⑵之间设置有在线混合器(17)和在线过滤器(6)。
8.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述检测器(9)包括紫外可见光检测器(UV)、电导检测器(C)和pH检测器(PH)。
9.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述上样阀(2)为六通阀、七通阀或八通阀。
10.根据权利要求1或2所述的基于四通阀与双柱阀实现旁路与正反流的多柱并联层析系统，其特征在于:所述层析系统还包括样品泵(3)，所述样品泵(3)与上样阀(2)的样品进口相连通，用于进行大体积样品的上样。
【文档编号】B01D15/10GK204073503SQ201420539025
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】孙文改 申请人:北京佰纯润宇生物科技有限公司