色谱分离技术
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兆光色谱总体主推工艺是目前先进的顺序式模拟移动床色谱分离工艺,此工艺具有投资少,分离效率高,控制简单,操作方便的特点。兆光色谱按色谱柱数量分为四柱模式、六柱模式、六柱四柱混合模式。按分离组分的数量分为两组分模式,三组分模式,两组分形式的三组分分离模式。

1、按色谱柱数量分类

1.1四柱模式

四柱模式中只有四个色谱柱,四台循环泵,控制阀门也减少三分之一,是一种结构最简单,控制模式最简单,投资最省的模式。它适合那些分离难度较小,或纯度要求不高的物料的分离。像F55果糖厂,F42果糖浆经色谱分离后果糖纯度在90%左右即可,85%也可以。但对于分离难度大,纯度要求高的物料不太适合,因为四柱模式的柱体总长度较短,分离行程短,较难分离组分不易充分分开。

1.2六柱模式

六柱模式中有六个色谱柱,6台循环泵,由于其色谱柱总长较长,分离行程长,被分离组分可以充分的分开,所以这种模式适合分离难度较大,或分离纯度要求较高的物料的分离。绝大多数色谱分离项目均采用此模式。

1.3六柱四柱混和模式

这种模式也有六个色谱,6台循环泵,但在4号色谱出口有一循环回1号色谱柱的循环管线接口和控制阀门,1至4号色谱相串联,可组成4柱模式。这种模式,控制电脑中有六柱和四柱2套控制软件,对应于实际使用时的六柱和四柱模式。在生产旺季时使用6柱模式,增加产能,淡季时使用4柱模式,节能降耗。

2.按分离组分的数量分类

2.1两组分分离模式

在一个均相混合液中,无论它含有多少个成分,都可以根据其在色谱树脂中的出峰快慢被划分成两组:快组分组和慢组分组。均相混合液被色谱分离成快慢两个组分的色谱分离模式就是两组分分离模式。两组分分离模式较为简单,适合那些目标组分出峰最快或最慢的物料纯化分离。如果葡糖浆中果糖出峰最慢,各种低聚糖液中低聚糖出峰最快,这些都适合两组分分离。目前在淀粉糖行业中使用最多的是两组分分离模式。

2.2三组分分离模式

2.2.1分离模式

在一个均相混和液中,无论它含有多少个成分,都可以根据其在色谱树脂中出峰的快慢分为,快组分C,中间组分B,慢组分A。三组分色谱分离的目标组分是中间组分B。三组分分离工艺多种多样,但目前效果最好的是集中进料工艺。这种工艺的特点是,一个大周期中,原料一次性从中间组分区域进完,然后分多次出快组分C和慢组分A,暂时不出中间组分B,待中间组分B充分纯化后,一次性出完中间组分B。

这种工艺要分几步完成,现仅以三步来说明,在各步中,进料位置一直跟着B组分。第1步:进原料A+B+C。参见图1:此时只进原料ABC,没有出料。


图 1   第 1 步示意图

第2步:出A、C。在分离过程中,快组分C和慢组分A分别向前、后移动,并在前后出料,而中间组分B在中间位置纯化积累,不出料。这步需重复多次,以使三个组分充分分离。参见图2:


图 2   第 2 步示意图

第3步:中部抽出B组分,A、C不出料。这时A、B、C三个组分已充分分离,把提纯并富集的B组分拿出。参见图3.


图 3   第 3 步示意图

通过这三步,可把三组分很好地分离。这种模式的特点是一次性进料,多次出A及C,等B充分纯化后一次性抽出,所以,这种模式的中间组分B纯度很高。这种模式要实现三个组分在一个色谱系统充分离,占用的树脂空间较大,因此,这种模式树脂处理量较低,用水量较大。用这种模式纯化甘露醇母液,分离纯化海藻糖母液效果很好。这种分离模式是我们公司开发试验成功的最新技术,随着三组分分离越来越受关注,这种高效三组分色谱分离模式应该有广阔的市场前景。

2.2.2适用范围

模拟移动床三组分分离应用范围也较广,不少应用是在制药领域。现把在淀粉糖范围的应用简列于下:

分离组分                               应用例                      产品

葡萄糖 / 木糖 / 阿拉伯糖       木糖母液                木糖  阿拉伯糖

低聚糖 / 葡萄糖 / 甘露糖       甘露糖生产             甘露糖 葡萄糖

杂醇 / 甘露醇 / 山梨醇          甘露醇母液             甘露醇 山梨醇

低聚糖 / 葡萄糖 / 果糖          果葡糖浆                低聚糖 葡萄糖 果糖

低聚物 / 麦芽糖醇 / 山梨醇    麦芽糖醇提纯         麦芽糖醇低聚糖 / 双糖 / 单糖

制糖

无机盐和非糖 / 蔗糖 / 单糖        蔗糖蜜                    蔗糖

无机盐和非糖 / 蔗糖 / 甜菜碱      甜菜糖蜜                蔗糖 甜菜碱


2.3两组分形式的三组分离模式

这种模式的主分离形式完全是两组分分离模式,只是把两组分的其中一个组分的出料时间分成两段,先出的那一段,中间组分较少,以此来相对提高中间组分的纯度。因为色谱系统的出料成分是随出料时间不断改变的。对于两组分分离模式来说,快组分B的浓度随出料时间逐渐升高,其纯度随出料时间逐渐降低,因为组分B中A的夹杂量会逐渐上升;慢组分A的浓度随出料时间逐渐降低,但其纯度则随出料时间逐渐提高,因为组分A中B的夹杂量在逐渐减少。例如,我们可以把出B的管道变成2根,把整个出B过程按时间或体积打成两段B1和B2,B1和B2分别按先后从两根管道收集在不同的容器中。如果B1和B2的体积控制得当,则B1中含有较多的最快组分,B2的中间目标组分纯度较高。

综上所述,这种模式的实质是两组分分离模式,只是根据色谱不同出料时间,出料组分不同的性质将B或者A的出料截成了两段,从而相对提高了中间目标产物纯度。这种模式的特点是控制简单,处理量和耗水量都和纯两组分分离完全一样,即处理量大耗水量低。但这种模式纯化中间组分的程度有限,因为它没有给第三组分走过中间组分留下充足的时间,中间组分一直稳定地夹杂着第三组分。

兆光色谱技术优越性:

1.工艺先进  采用顺序式间歇运行工艺(SSMB),大大提高系统效率,系统性能和经济性比传统工艺(SMB)具有更大优势。

2.根据工艺要求和柱体规格,自主科学灵活设计分布器模式,最大限度降低系统内料液返混,以提高系统的分离效率。

3.人才培养实用化,人才配备专业化

兆光色谱公司在人才培养方面坚持按需培养,在人员配备上实行专业化配备,保证专业人员的技术创新能力和专职业务素质;

4.全程技术跟踪,全天候技术服务

兆光色谱公司实行全程技术跟踪服务。对客户运行情况定期咨询,现场贴近服务解决实际问题,达到诉求应答高效化;

5.设计理念先进,系统运行稳定

整体设计坚持实用与实际相结合原则。系统设计统筹各种因素,使装备性能高效,稳定,使用寿命长;控制参数设计人性化,达到操控方便、调节快速;

6.工程项目众多,工程经验丰富

色谱工程项目遍布全国各地,积累了大量工业化实用经验,为色谱技术系统不断创新提供支撑。

7.投资少质量高,具有性价比优势

同样规模,同样配置的色谱系统装置,在保证纯度、收率、水耗等技术指标不低于国外同类设备的情况下,兆光色谱系统装置的价格比国外的低25%以上。

8.技术基础雄厚,技术储备丰富

公司拥有完善的研发平台和足够的加工服务能力,能提供交钥匙工程和系列技术服务,能与客户开展全产业链技术合作。多年的研发和不断创新,兆光色谱技术储备全面而完整,保证了各类客户的色谱技术及装备需求。

成熟色谱技术储备

1.赤藓糖醇母液提纯分离技术;

2.核糖及核糖母液分离提纯技术;

3、甘露糖分离提纯技术;

4、三组分麦芽糖醇分离提纯技术;

5.有机酸(柠檬酸、乳酸)分离提纯技术;

6.氨基酸(苏氨酸、赖氨酸等)提纯技术;

7.医药手性物分离技术;

另外,可为客户提供分离介质评价及技术可行性分析等服务;