一种液相色谱分析仪用静态混合器的制造方法
【专利摘要】本发明属于静态混合器领域，具体涉及一种液相色谱分析仪用静态混合器。该静态混合器包括外管（1）和置于外管内的多个扰流单元板（3），在相邻两扰流单元板（3）之间设置有筛板（5），并在扰流单元板（3）和外管（1）管壁之间的空腔内填充有吸附填料（6），且所述吸附填料（6）的粒径大于所述筛板（5）的孔径。该静态混合器可以减少混合器的死体积，提高梯度洗脱的性能，同时可以在线净化流动相，预防色谱柱、检测器的堵塞与污染。
【专利说明】一种液相色谱分析仪用静态混合器
【技术领域】
[0001] 本发明属于静态混合器领域，具体涉及一种液相色谱分析仪用静态混合器。
【背景技术】
[0002] 色谱应用中通常需要用到两种或两种以上不同的溶液，因此在泵与色谱柱之间加 入静态混合器增加流体的混匀效果。现有技术中的静态混合器如图1所示，包括外管（1)， 设置在外管两端的法兰（2)和设置在外管内的多个扰流单元板（3);或者如图2所示，包括 外管（1)和设置在外管内通过连接杆（4)连接的多个扰流单元板（3)。此类静态混合器空 腔体积（死体积）大，为了达到较好的分析效果，一般应尽量减少静态混合器中的死体积。
[0003] 另外流动相或流动相的通管路中常含有不需要的有机物、离子等杂质，因此色谱 应用中在泵与色谱柱之间加入净化器进行流动相预处理，所述净化器内通常填充有对有机 物、离子有吸附能力的颗粒，但静态混匀器与净化器的内腔体积（死体积）均会影响色谱梯 度洗脱的延迟时间，从而影响分析性能；当串联静态混匀器与净化器使用时，需要更多的接 头与管线连接，因此死体积更大；并且串联使用也会增加仪器的故障率；且制造成本高。还 有所述净化器由颗粒性物质填充，由于颗粒大小并不完全一致，因此使用一段时间后，小颗 粒逐渐重排，把净化器里面的缝隙堵住，从而导致净化器压力过高而无法使用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种液相色谱分析仪用静态混合器，填 充物占据混合器的部分空间，从而减少死体积，提高梯度洗脱的性能，同时可以在线净化流 动相，预防色谱柱的堵塞与污染。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0006] -种液相色谱分析仪用静态混合器，包括外管和置于外管内的多个扰流单元板， 在扰流单元板的两侧设置有筛板，并在扰流单元板和外管管壁之间的空腔内填充有吸附填 料，且所述吸附填料的粒径大于所述筛板的孔径。
[0007] 所述吸附填料的平均粒径为1 μ m-500 μ m，更优选3微米-300微米。
[0008] 所述吸附填料优选选自硅胶及硅胶键合基团颗粒、二氧化锆颗粒、高分子聚合物 颗粒、石墨化碳颗粒及二氧化锆键合基团颗粒、离子交换树脂颗粒中的一种或几种。
[0009] 筛板的材料优选选自烧结不锈钢、玻纤滤纸、大分子多孔材料中的任意一种。
[0010] 所述多个扰流单元板之间优选设有用于连接扰流单元板的连接杆。
[0011] 所述筛板的厚度小于5mm。
[0012] 下面对本发明做进一步的解释和说明：
[0013] 本发明用吸附填料紧密填充扰流器与管壁之间的缝隙，因为内充的填料占据管内 空间，从而使混匀器内部体积比常规的混匀器更小；在扰流单元板间加入筛板，使吸附填料 也被分成数层，不同层间的吸附填料颗粒不能发生重排与堆积，避免填料间的缝隙被堵塞， 从而使内充填料保持畅通，防止管道堵塞；流体流过扰流器时，发生剪切、涡流、回旋等效 应，实现混匀目的；致密的吸附填料可以阻挡流体中的不溶性颗粒，同时吸附填料可以根据 填料吸附性能吸附流体中的有机物、离子等杂质，因此形成净化效果。
[0014] 扰流单元板的结构可以多种多样，圆形，半圆形，螺旋状或者其它不规则形状均 可，如图4-5所示。
[0015] 外管的截面形状可以使圆形、方形、或者其它不规则形状。
[0016] 吸附填料的颗粒可以为球形或者其它形状。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优势是：
[0018] 1、本发明的静态混合器在同一装置同时具备混匀与净化功能，减少安装复杂程度 及安装材料。
[0019] 2、本发明的静态混合器中吸附填料占据扰流器与管壁的空间，有效减少空腔死体 积，提高色谱系统性能，以岛津公司的混匀器空腔体积为2. 7mL的静态混合器为例，若填充 吸附填料后，死体积可以降到〇. 6mL以下。
[0020] 3、本发明的静态混合器具有多层结构，可以防止内充吸附填料的重排与堆积，从 而使内充填料保持畅通，防止管道堵塞。
[0021] 4、本发明的静态混合器中细径吸附填料可以增加流体的接触表面积，有助于提高 混匀效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是现有技术中一种静态混合器的结构示意图；
[0023] 图2是现有技术中另一种静态混合器的内部结构示意图；
[0024] 图3是本发明的一种液相色谱分析仪用静态混合器的内部结构示意图；
[0025] 图4是扰流单元板的一种结构示意图；
[0026] 图5是扰流单元板的另一种结构示意图；
[0027] 其中，1是外管，2是法兰，3是扰流单元板，4是连接杆，5是筛板，6是吸附填料。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0029] 如图3所示，一种液相色谱分析仪用静态混合器，包括外管1和置于外管内的可通 过连接杆4连接的多个扰流单元板3,在相邻两扰流单元板3之间或者在扰流单元板3的两 侧设置有筛板5,并使用平均粒度10 μ m的阳离子交换树脂吸附填料6填充外管1内的空 腔。所述吸附填料的粒径大于所述筛板的孔径。
[0030] 所述吸附填料6也可以为硅胶、离子树脂、石墨化碳、高分子聚合物材料中的一种 或几种。
[0031] 所述筛板5的材料选自烧结不锈钢、玻纤滤纸、大分子多孔材料中的任意一种。
[0032] 效果数据：
[0033] 选取3种不同内体积的常规静态混合器，用氮气排空内部溶液，称重得重量W1， 往内部注入蒸馏水溶液后，待充满后称重得重量W2,静态混合器内部体积可通过V = (W2_W1)/P (P为蒸馏水的密度）计算得到。
[0034] 采用本发明原理，在上述静态混合器中内充0DP - 4H吸附填料，同理测定内部体 积，结果见表1，说明本发明可以有效减少静态混合器内部死体积。
[0035]
【权利要求】
1. 一种液相色谱分析仪用静态混合器，包括外管（1)和置于外管内的多个扰流单元板 (3)，其特征是，在相邻两扰流单元板（3)之间设置有筛板（5)，并在扰流单元板（3)和外管 (1)管壁之间的空腔内填充有吸附填料（6)，且所述吸附填料（6)的粒径大于所述筛板（5) 的孔径。
2. 根据权利要求1所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，所述吸附填料（6)的 平均粒径为1 μ m-500 μ m。
3. 根据权利要求1或2所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，所述吸附填料 (6)的平均粒径为3 μ m-300 μ m。
4. 根据权利要求1或2所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，所述吸附填料 (6)选自硅胶及硅胶键合基团颗粒、二氧化锆颗粒、高分子聚合物颗粒、石墨化碳颗粒及二 氧化锆键合基团颗粒、离子交换树脂颗粒。
5. 根据权利要求1或2所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，筛板（5)的材料 选自烧结不锈钢、玻纤滤纸、大分子多孔材料中的任意一种。
6. 根据权利要求1或2所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，所述多个扰流单 元板（3 )之间设有用于连接扰流单元板（3 )的连接杆（4 )。
7. 根据权利要求1或2所述液相色谱分析仪用静态混合器，其特征是，所述筛板（5)的 厚度小于5mm。
【文档编号】G01N30/26GK104280488SQ201410576826
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】王峰, 肖轶雯, 李焕德, 张国余 申请人:王峰