模拟移动床式分离装置的制作方法

专利名称：模拟移动床式分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及模拟移动床式分离装置，特别涉及可以实时检测形成在模拟移动床中的整个浓度分布的模拟移动床式分离装置，涉及可以实时掌握模拟移动床式分离装置的运行状态、且不会产生不合格品、可以减少试料损耗、获得高回收率、并具有高产生效率的、可以由包含有若干种成份的混合物中分离出各种成份的模拟移动床式分离装置，而且还涉及可以实时的、更正确的说是可以按每一取样周期或每一循环作业时间掌握运行条件随每一取样周期的浓度(根据场合不同，也可以是纯度)的特征曲线变化或随每一循环作业时间的浓度(根据场合不同，也可以是纯度)的特征曲线变化，并且可以以与这些特征曲线的变化相关的数据为基础改变温度、各个管路的流量、循环作业时间等等参数，从而可以连续的分离制造出浓度稳定的制品的模拟移动床式分离装置。
背景技术：
使用在原有的模拟移动床式分离装置中的色谱分离方法，是将内部收装有填充剂的若干个竖塔串联连接，并通过流体通路(或称流体流路)将竖塔的前端和后端相连通以连接成无端部状态，还将包含有包括要分离的成份的、作为混合物原料的原料溶液和溶解分离液导入至流体在内部向一个方向流动的填充床，同时将包含有分离出的成份的液体和包含有其它成份的液体排出。
在模拟移动床式分离装置的前述填充床处，沿流体流动方向依次设置有溶解分离液导入口，包含有被吸附的物质的液体(这种液体也称为萃取液。这种液体是富有吸附成份或强吸附成份的溶液。)用的排出口，包含有原料的溶液用的导入口，以及包含有未被吸附的物质的液体(这种液体也称为萃取残液。这种液体是富有非吸附成份或弱吸附成份的溶液。)用的排出口，而且这些导入口和排出口在保持它们在循环流路内的相对位置关系的状态下被沿着流体流动方向不连续的依次移动。
这种原有的工业用的模拟移动床式分离装置是以1967年美国UOP(ュニバ一サル·オイル·プロダクツ·カムパニ一)开发出的系统为基础的，目前各个厂商已经开发出了各种改进型的模拟移动床式分离装置。目前已知的有代表性的一个实例为分离果糖和葡萄糖等等用的设备。
对这种系统进行的控制通常是采用正确测定组装在模拟移动床式分离装置中的循环流体流路处的各个泵或形成在循环流体流路中的各个区域中的流量，用计算机分析这些数据，并将流量控制数据提示给操作者的方式，用手动方式实时运行控制的。
目前还已知有一种利用配置在循环流体流路内的低耐压性浓度计(通常为能承受10kg/cm2以下的压力的浓度计)实施监测的系统。而且由这些申请所提出的种种工业用模拟移动床式分离装置，其填充剂采用的是离子交换树脂、合成吸附体、无机吸附剂(比如说沸石等等)，并通过使这些填充剂的粒径保持在200μm以上的方式，将整个系统运行时的耐压能力设置在大约10kg/cm2以下。对于利用这种监测系统的、填充有HPLC型的填充剂(粒径为1～100μm)的模拟移动床式分离装置，系统压力通常均在50kg/cm2以上。目前已知这种模拟移动床式分离装置可以缩短循环作业时间，通过使用泵提高流速的方式可以提高其生产效率。
人们一直希望能够用现有的监测系统和系统控制方法，对流经循环流路中的流体的流速实施严密的控制。而且对于使用HPLC型的填充剂的模拟移动床式分离装置，还需要采用比所述的低压系统更严密的方式实施系统整体温度控制和流量控制。
然而在使用HPLC型的填充剂的模拟移动床式分离装置中，为了能在连续运行时高效率的制造出品质稳定的制品，目前大多是根据经验和实践确定其最佳运行条件的。
目前已知的原有低压模拟移动床用色谱分离中用的监测方法的一个实例，为在按照一定的时间周期非连续的移动萃取液和萃取残液排出口时，监测由排出口排出的溶液中的溶质的浓度。
然而由排出口排出的液体浓度在前述排出口非连续移动的前后的变化比较大，从而使得难以正确的监测浓度的变化，如果举例来说，在分离光学异性体时，就存在有难以通过仅仅监测前述的浓度而对分离状态实施正确监测的问题。
日本专利公开第92/131104号公报公开了一种“适用于模拟移动床式的色谱分析方法中的、通过对一个或两个流体排出口处的流体成份的浓度实施测定以缩短或延长前述供给口和排出口的非连续移动时间的方式调整、保持预定的成份浓度的模拟移动床用的控制方法”。
由这一公报所公开的控制方法，由于通常由供给口和排出口至浓度检测器之间的配管比较长，所以就供给口或排出口的浓度检测而言，实际上会产生时间滞后，而不能正确的检测出浓度。而且除了时间滞后之外，在流经配管的萃取液或萃取残液中还会产生成份扩散和对流现象，所以从这一点看，也存在着不能正确的进行浓度检测的问题。
这种原有的模拟移动床式色谱分离技术，存在有难以正确的掌握随时间变化的浓度和光学纯度，从而不能迅速的对分离状态实施判断的问题。而且由于不能迅速的对分离状态实施判断，还会难以将诸如导入口和排出口的非连续移动的时间间隔、循环流动的流体的流速、温度等等的运行条件设定为最佳条件，故存在有难以实现高效率的色谱分离的问题。
本发明的一个目的就是要提供一种可以在模拟移动床中正确的监测各个区域中的浓度的模拟移动床式分离装置。本发明的另一个目的就是要提供一种可以获得一种与使用液体色谱分析装置的程度相当、操作简单的模拟移动床式分离装置。本发明的再一个目的就是要提供一种可以获得一种不会产生不合格品、可以减少试料损耗、实现高回收率、可产业化进行成份分离的模拟移动床式分离装置。本发明的又一个目的就是要提供一种不再需要熟练的装置操作技术就可以简单正确的实施操作的模拟移动床式分离装置。
本发明的还一个目的就是要提供一种即使在高压的运行条件下，也可以实时的对各个区域中的浓度特征曲线(纯度特征曲线)实施连续监测的、容易掌握运行状况的、可以长时间的实施品质稳定的操作的、与自动控制系统相组合的模拟移动床式分离装置。
本发明的其它目的是要提供一种具有本发明所称的技术效果的模拟移动床式分离装置。
发明概述本发明包括(1)一种模拟移动床式分离装置，它将收装有分离用充填剂的若干个填充床连接成无端部形式、以形成可强制流体在内部向一个方向循环流动的循环流体流路，在这一循环流体流路中沿着流体流动方向还依次设置有输入溶解分离液用的溶解分离液导入口，排出富有具有吸附性的成份和具有强吸附性的成份用的萃取液排出口，导入包含有所要分离的成份的混合物的原料溶液用的原料溶液导入口，以及排出富有具有非吸附性的成份和具有弱吸附性的成份的溶液用的萃取残液排出口，并且非连续的移动各导入口和排出口的设置位置，其特征在于在前述的循环流体流路中还设置有浓度检测器。
(2)一种在如前述的第(1)项所述的模拟移动床式分离装置中，还具有测定由萃取液排出口排出的萃取液中的成份浓度用的浓度测定组件和测定由萃取残液排出口排出的萃取残液中的成份浓度用的浓度测定组件中的一个或两个的模拟移动床式分离装置。
(3)一种模拟移动床式分离装置，它将收装有分离用充填剂的若干个填充床连接成无端部形式、以形成可强制流体在内部向一个方向循环流动的循环流体流路，在这一循环流体流路中沿着流体流动方向还依次设置有输入溶解分离液用的溶解分离液导入口，排出富有具有吸附性的成份和具有强吸附性的成份用的萃取液排出口，导入包含有所要分离的成份的混合物的原料溶液用的原料溶液导入口，以及排出富有具有非吸附性的成份和具有弱吸附性的成份的溶液用的萃取残液排出口，并且非连续的移动各导入口和排出口的设置位置，其特征在于还配置有设置在前述循环流体流路内的高耐压性浓度检测器和与其连动的计算机，从而可以相应于由模拟移动床式分离装置中的变动因素产生的目的成份的浓度变动，自动的修正运行条件。
(4)一种在如前述的第(3)项所述的模拟移动床式分离装置中，还具有测定由萃取液排出口排出的萃取液中的成份浓度用的浓度测定组件和测定由萃取残液排出口排出的萃取残液中的成份浓度用的浓度测定组件中的一个或两个的模拟移动床式分离装置。
(5)一种在如前述的第(4)项所述的模拟移动床式分离装置中，还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液和萃取残液中的所需要成份和不需要成份进行分离用的分离组件，和分别测定其成份浓度用的成份浓度测定组件的模拟移动床式分离装置。
(6)一种在如前述的第(4)项所述的模拟移动床式分离装置中，还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液或萃取残液中的所需要成份和不需要成份的浓度进行测定用的若干种类型的浓度检测器的模拟移动床式分离装置。
(7)一种在如前述的第(4)项所述的模拟移动床式分离装置中，还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液或萃取残液中的所需要成份和不需要成份的浓度进行测定用的一种类型的浓度检测器的模拟移动床式分离装置。
对附图的简要说明

图1为表示本发明的模拟移动床式分离装置的一个实施例的示意性说明图。
图2为表示使用在本发明的一个实施例中的、设置在循环流体流路的一部份上的连通竖塔与竖塔用的配管中的、作为浓度检测器的UV计的示意性说明图。
图3为表示使用在本发明的一个实施例中的、分析由萃取液排出口排出的萃取液中的成份用的成份浓度测定组件的示意性说明图。
图4为表示前述的成份浓度测定组件的作用的示意性说明图。
图5为表示用分离组件分离由萃取液排出管排出的萃取液中的成份时的状态的示意性说明图，在图中与时间轴相对的轴为强度轴，表示的是由浓度检测器输出的电气信号的大小。
图6为表示用分离组件分离由萃取残液排出管排出的萃取残液中的成份时的状态的示意性说明图，在图中与时间轴相对的轴为强度轴，表示的是由浓度检测器输出的电气信号的大小。
图7为表示在形成循环流体流路用的串联连接的八个竖塔内所形成的浓度特征曲线的模拟形示意说明图。
图8为表示由作为本发明的一个实施例的模拟移动床式分离装置中的竖塔所构成的各个区域中的溶质的浓度分布的推定示意图。
图9为表示每当对导入口和排出口进行切换时，在形成循环流体流路用的串联连接的八个竖塔内所形成的浓度特征曲线的模拟形示意说明图。
图10为表示由切换萃取残液排出口的一瞬间至经过一定时间时的变化着的浓度特征曲线的示意性说明图。
图11为表示由切换萃取残液排出口的一瞬间至经过一定时间时的变化着的浓度的各种特征曲线的示意性说明图。
图12为表示由切换萃取液排出口的一瞬间至经过一定时间时的变化着的浓度的各种特征曲线的示意性说明图。
实施发明用的最佳实施形式本发明的模拟移动床式分离装置具有循环流体流路和浓度检测器。—循环流体流路—
本发明的模拟移动床式分离装置将收装有分离用充填剂的若干个填充床连接成无端部形式，从而构成可强制流体在内部向一个方向循环流动的循环流体流路。收装有这种分离用充填剂的填充床通常被称为竖塔。而且可通过用管路等等的配管将收装有分离用充填剂的若干个竖塔连接成无端部状态的方式，构成可工业应用的循环流体流路。
在使用竖塔的循环流体流路上还设置有流体强制循环流动组件，以便可以强制循环流体流路中的流体朝向一个方向循环流动。
可以采用能够强制流体向一个方向循环流动的、具有各种构造形式的、呈不同型号的任意一种组件，作为这种流体强制循环流动组件。如果举例来说就是，它可以是安装在循环流体流路中的泵等等。当然也可以不采用泵，而是采用可通过调整流体平衡状态的方式使流体循环流动的调压阀组合体等等作为流体强制循环流动组件。
在形成循环流体流路的、连接竖塔与竖塔用的配管处，还沿着流经这一循环流体流路的流体的流动方向依次设置有导入溶解分离液(脱离液，或称解吸附液)用的溶解分离液导入口，排出富有具有吸附性的成份或具有强吸附性的成份的溶液(也被称为萃取液)用的萃取液排出口，导入包含有所要分离的成份的混合物的原料溶液(也被称为进料溶液)用的原料溶液导入口，以及排出富有具有非吸附性的成份或具有弱吸附性的成份的溶液(也被称为萃取残液)用的萃取残液排出口。
本发明的模拟移动床式分离装置的结构构成，使得前述的溶解分离液导入口、萃取液排出口、原料溶液导入口和萃取残液排出口，可以按照这一顺序且不改变它们之间的相对位置关系的方式，沿着循环流体流动方向按一定的时间周期实施切换。对这种导入口和排出口实施切换的部件可以采用诸如回转式导流阀和通—断开闭阀等等的切换组件。
在直至切换导入口和排出口之前的时间里，在由溶解分离液导入口至萃取液排出口之间的填充床处形成有解吸区域，在由萃取液排出口至原料溶液导入口之间的填充床处形成有浓缩区域，在由原料溶液导入口至萃取残液排出口之间的填充床处形成有精制区域，在由萃取残液排出口至溶解分离液导入口之间的填充床处形成有吸附区域。
在前述的解吸区域处，由溶解分离液导入口导入的溶解分离液与流体一起在填充床中流通，当溶解分离液与分离用充填剂相接触时，在此之前吸附在分离用充填剂上的具有吸附性质的成份(容易吸附的成份，也称为强吸附成份)将由填充剂处脱离，具有吸附性质的成份或强吸附成份将作为萃取液由萃取液排出口排出。这一解吸区域在位于溶解分离液导入口正后侧的区域处，流体中的具有吸附性质的成份的浓度实质上接近于0，而且沿着流体流动方向，包含在该区域的流体中的具有吸附性质的成份的浓度将逐渐上升。
在浓缩区域中，由原料溶液导入口导入的原料溶液中的具有非吸附性质的成份(难以吸附的成份，即具有非吸附性的成份，也被称为弱吸附成份)将吸附在分离用充填剂处，而具有吸附性质的成份将由填充剂处脱离。这一浓缩区域为由萃取液排出口至原料溶液导入口之间的区域，由于原料溶液中的具有非吸附性质的成份将被吸附至分离用充填剂处，而且具有吸附性质的成份将由分离用充填剂处脱离，所以沿着流体流动的方向，流体中的具有吸附性质的成份的浓度将由上升转为减少，流体中的具有非吸附性质的成份的浓度将开始上升。
在精制区域处，由原料溶液导入口导入的原料溶液中的具有吸附性质的成份将被吸附至分离用充填剂处，而原吸附在分离用充填剂上的具有非吸附性质的成份将脱落。在这一精制区域中，由原料溶液导入口导入的原料溶液中的具有吸附性质的成份将被吸附，而具有非吸附性质的成份将脱落。这一精制区域为由原料溶液导入口至萃取残液排出口之间的区域，在流体中的具有吸附性质的成份的浓度实质上接近于0，而具有非吸附性质的成份的浓度将逐渐上升，并且由萃取残液排出口将包含有高浓度的具有非吸附性质的成份的液体排出。
在吸附区域处，具有非吸附性质的成份将完全脱落，分离用充填剂吸附着具有吸附性质的成份，并且将实质上不包含有具有非吸附性质的成份和具有吸附性质的成份的、仅仅为溶解分离液的流体排出至再循环管路。在这一吸附区域，流体中的具有非吸附性质的成份的浓度实质上被减小至0。—分离用充填剂—在竖塔中收装有可以吸附将要分离的成份用的分离用充填剂。如果举例来说，这种分离用充填剂可以采用诸如顺相填充剂和逆相填充剂等等的液体色谱分离(LC)用的填充剂，也可以采用HPLC用的填充剂。
而且如果举例来说，适用的分离用充填剂的具体实例包括各种公知的异性体分离用充填剂。比如说光学异性体分离用充填剂就可以是光学活性高分子化合物，和利用具有光学分割性能的低分子化合物的光学分割用填充剂等等。如果举例来说，前述的光学活性高分子化合物可以是包容在硅胶中的多糖衍生物(纤维素和直链淀粉的脂类或氨基甲酸盐类)、聚丙稀酸脂衍生物或聚酰胺衍生物等等的填充剂，或不使用硅胶的、由前述聚合物构成的颗粒状的空心颗粒型填充剂，以及使这些聚合物交联而构成的交联型填充剂等等。具有光学分割性能的低分子化合物可以是酰胺或其衍生物、冠醚(クラウンェ-テル)或其衍生物、环糊精或其衍生物等等。这些低分子化合物通常是包容在诸如硅胶、氧化铝、氧化钛、硅酸盐、硅藻土等等的无机包容体中，或是包容在诸如聚氨基甲酸脂、聚苯乙烯、聚丙稀酸衍生物等等的有机包容体中使用。
光学分割用填充剂也可以采用在已市场上销售的商品，如果举例来说，它可以是日本大赛璐(ダイセル)化学工业株式会社制造的CHIRALCEL OB(注册商标)、CHIRALCEL OD(注册商标)、CROWNPAK CR(+)(注册商标)、CHIRALCEL CA-1(注册商标)、CHIRALCEL OA(注册商标)、CHIRALCEL OK(注册商标)、CHIRALCEL OJ(注册商标)、CHIRALCEL OC(注册商标)、CHIRALCEL OF(注册商标)、CHIRALCEL OG(注册商标)、CHIRALPAK WH(注册商标)、CHIRALPAK WM(注册商标)、CHIRALPAK WE(注册商标)、CHIRALPAK OT(+)(注册商标)、CHIRALPAK OP(+)(注册商标)、CHIRALPAK AS(注册商标)、CHIRALPAK AD(注册商标)、CHIRALCEL OJ-R(注册商标)、CHIRALCEL OD-R(注册商标)等等。
填充在竖塔中的分离用充填剂的平均粒径可随着所要分离的成份的种类、流经各单位竖塔内的溶剂的体积流速等等的变化而有所变化，但通常取为1～100μm，取为2～50μm时则更好些。而且为了能抑制在形成模拟移动床用的竖塔内的压力损失，通常将分离用充填剂的平均粒径调节到10～50μm的范围内。当分离用充填剂的平均粒径处于上述范围内时，可以减少模拟移动床中的压力损失，从而可以将其抑制在50kgf/cm2以下。在另一方面，如果分离用充填剂的平均粒径过大，会使吸附逻辑级数降低。因此从可以获得供实用的吸附逻辑级数的角度考虑，前述的分离用充填剂的平均粒径通常取为15～75μm。—溶解分离液—供给至这种循环流体流路的溶解分离液可以为诸如甲醇、乙醇、异丙醇等等的醇类、诸如戊烷、己烷、庚烷等等的碳水化合物及类似的有机溶剂，以及它们的混合溶液，也可以为诸如甲醇、乙氰等等的高极性的有机溶剂和水及阻尼溶液构成的混合液等等。这一溶解分离液可以采用顺相类移动相，也可以采用逆相类移动相。究竟哪一种溶解分离液更好些，应根据所要分离的成份或化合物的种类适当的加以确定。而且在这一溶解分离液中还可以包含有作为添加剂的、诸如二乙胺等等的碱性物质，或是诸如醋酸等等的酸性化合物，在溶解分离液中含有这些添加剂时可以改善其分离效果。—原料溶液—本发明对供给至这种循环流体流路的原料溶液并没有特别的限制，它可以是包含有所要分离的溶质的两成份混合物等等的多成份混合物，即它可以是在医药、农药、食品、饲料、香料等等的领域中使用的各种化合物。如果举例来说就是，它可以是作为医药制品用的酞酰亚胺基哌啶、作为有机磷类农药用的EPN、作为化学调味品用的谷氨酸一钠盐、作为香料用的薄荷醇等等。前述的溶质可以是光学异性体、位置异性体、或是从某种角度看为所需要成份和不需要成份构成的混合物等等。而且在本发明中，溶质也可以是包含有所要分离的成份的、诸如三成份、四成份等等的具有若干成份的多成份混合物。对于为多成份混合物的场合，在要使用本发明的模拟移动床式分离装置分离出所需要的一种成份时，可以将包含有所需要的一种成份的一组物质与不包含有所需要成份的一组物质分离开，然后再由前述的包含所需要的一种成份的一组物质中将包含有所需要的一种成份的更低一级的一组物质与其它的更低一级的一组物质分离开，通过反复进行预定次数的、如上所述的两级小组物质的分离操作，便可以实现所需要成份的分离。而且还可以利用模拟移动床式分离装置之外的分离装置的批操作和本发明的模拟移动床式分离装置相组合，由多成份混合物中分离出所需要的一种成份。—循环流体流路中的浓度检测器—本发明的模拟移动床式分离装置还在前述的循环流体流路设置有至少一种类型的浓度检测器。
浓度检测器为检测流经循环流体流路的溶液中的溶质成份的浓度用的组件。浓度这一概念表示的是在一般对象物中所存在的特定物存在量的比例。因此根据工况的不同，或称根据场合的不同，浓度这一术语也可以用纯度来替换，这是不难理解的。
如果举例来说，前述的浓度检测器可以为利用电磁波的浓度检测器、声学类的浓度检测器、电气类的浓度检测器、磁气类的浓度检测器等等，如果具体的说就是，它可以为利用近紫外线、紫外线、可见光线、红外线、远红外线等等的电磁波的浓度检测器，利用差示折射计、浊度计、超声波等等的浓度检测器、利用离子电极等等的浓度检测器、利用pH计等等的浓度检测器、以及利用旋光计等等的浓度检测器等等。
究竟采用哪一种浓度检测器应根据溶质的种类来确定。比如说对于溶质对电磁波具有特异的吸收特征曲线的场合，浓度检测器便可以根据这种被测定物，采用诸如UV检测器、IR检测器、荧光检测器、颜色检测器、LED检测器等等类型的检测器。对于溶质在运行条件下显示有离子特性的场合，可以采用诸如pH计、传导率检测器、电化学检测器等等检测器。对于不具有前述特性的、作为诸如糖、脂类等等的溶质的难以用前述检测器检测的溶质，则可以采用差示折射计、超声波检测器、浊度计等等类型的检测器。在本发明中，当要采用某一种浓度检测器、并要将这一浓度检测器设置在循环流体流路内时，最好是采用最低能承受50kg/cm2的压力的高耐压性的浓度检测器，特别是那种最低能承受100kg/cm2的压力、比如说最低能承受100～500kg/cm2的压力的高耐压性的浓度检测器。
这种浓度检测器的设置位置可以在竖塔中，但最好是设置在连接竖塔与竖塔用的配管上。浓度检测器的设置位置也可以为若干个。一般说来，浓度检测器的设置位置越多，越可以在短时间内测定在循环流体流路中循环流动的溶液浓度的成份，越容易实时的掌握浓度的分布。如果举例来说，在工业应用场合通常要将一个、两个或三个浓度检测器设置在循环流体流路中，特别是设置在竖塔与竖塔之间的配管中。
设置在竖塔之间的浓度检测器也可以根据场合的需要，使其具有作为纯度检测器的功能。如果举例来说就是，对于使用根据本发明构成的模拟移动床式分离装置分离光学异性体的场合，可以在竖塔之间设置有作为浓度检测器的旋光计，由于光学异性体具有彼此不同的旋光性，所以可以计算出各个竖塔内的各种光学异性体的纯度。而且对于采用作为设置在竖塔之间的浓度检测器为UV-多波长检测器、作为分离对象的化合物的UV特征曲线彼此不同的场合，还可以由两点以上的吸收强度计算出各自的纯度。这种UV多波长检测器为可以用一种类型的检测器检测若干种溶质的浓度或纯度的检测器的一个实例。
对于设置在竖塔之间的浓度检测器的个数为若干个的场合，如果将这些浓度检测器设置在彼此相互靠近的位置处，且这些浓度检测器的种类彼此不同时，则还可以通过对这些数据进行解析的方式计算出浓度。如果举例来说，对于所需要成份的化合物为荧光等等的具有特殊吸收性的场合，可以用某种浓度检测器测定其整体的浓度，并利用由作为另一浓度检测器的荧光检测器测定的荧光强度计算出所需要成份的浓度，进而可以计算出所需要成份的纯度。
浓度检测器可设置在竖塔之间的某处，当在萃取残液排出口、萃取液排出口、或是根据场合需要在再循环管线(在这儿，它为连接第一个竖塔与最后一个竖塔用的流路)处还设置有浓度检测器时，可以进一步的提高对运行条件的控制精度和可信赖性。至于在排出口或再循环管线处设置哪一种类型的浓度检测器，则可以根据所要分离的难易程度和成本价格的关系加以确定。
在本发明的模拟移动床式分离装置中，由前述的浓度检测器输出的检测信号输入至运算控制部。
运算控制部可利用由浓度检测器输入的数据计算出溶质的浓度。如果举例来说就是，对于浓度检测器设置在循环流体流路中的一个位置的场合，当按预定的时间周期切换各个导入口和排出口的位置时，可以用浓度检测器检测出溶质的浓度，并按每一切换周期对数据实施修正。对于设置有若干个浓度检测器的场合，具有可缩短这一修正所需要的时间，并可以实时的获得有关各个区域(各个竖塔)中的浓度分布(溶质的总浓度，目的化合物的浓度或不需要物的浓度)的信息的优点。而且通过在萃取残液处、萃取液处和再循环管线处设置浓度检测器的方式，还可以随时的获知设置位置处的具体的物质平衡状态。
在本发明中，这些信息由运算控制部进行处理，并由诸如CRT等等的显示装置进行显示。而且在本发明中，这一显示装置不仅可以用于显示浓度的变化，还可以用于显示实时的切换时间、循环流路内的流体流速、液体温度、竖塔内的压力及温度等等的变化情况，显示使这些值成为预定的设定值用的信息，即可以用于改变自动运行条件以使各个竖塔或称各个区域内的浓度特征曲线成为所需要的特征曲线。
如果举例来说，这一运算控制部可以为与显示装置相组合而构成的常规计算机，在计算机中包含有中央运算处理装置、显示装置等等，所以可以用上述的运算控制部容易的实施处理。
运算控制部在运行条件变化时，通常监测若干个循环的运行状况，并向操作者发出分为正常、注意、警告这三个阶段的信息。
本发明人在研究中发现，对于发生有比较大的温度变化、流速变化的场合，仅仅对十个左右的周期实施监测，尚难以对它们对各个区域中的变化在较长时间之后(比如说在经历了20～200个周期之后)的影响加以判明。而且在运行开始时的浓度变化(纯度变化)对每种原料溶液都可能将具有不同的特征曲线。在达到平衡状态之前的相当长的时间里均需要加入原料溶液。换句话说就是，原料对于分离用充填剂的吸附状态的特征曲线是随原料的不同而不同的，所以每种原料达到平衡的时间也不同。出现这种现象的原因在于，在竖塔中会滞留有高浓度的原料溶液，或处于过渡的平衡状态，这使得分离用充填剂与原料溶液的相互作用和原料溶液内各种化合物之间的相互作用，变得非常复杂。
因此这种模拟移动床式分离装置的运行控制方式需要使用各种有名的方法，且对条件变化的幅度有所要求。
在本发明中，依据这些原料溶液所造成的区域变化的多样性，对相应的浓度(纯度)设定了设定点(阈值)，并对诸如循环作业时间、循环流路内的流体流速、竖塔内的温度、竖塔内的压力等等各个控制因子设定了变化幅度。本发明人在研究中发现，在采用粒子直径为20μm的分离用充填剂时，可以根据长期运行的结果，通过对相当长时间的运行的变化要素进行分析，而限定出这种设定点和控制因子的变化幅度用的值。由此可知，对于用填充有粒径为1～100μm的分离用充填剂的竖塔构成的模拟移动床式分离装置，在其运行过程中可以满足具有相当高的精度的流速控制、温度控制的要求，所以即使处于温度变化达±3℃左右的环境下，采用本发明也可以实现稳定且高效率的连续运行。
在本发明中，当用运算控制部计算出溶质浓度时，还可以相应于这一运算结果，输出控制运行条件用的指令信号。如果举例来说，这一指令信号可以是改变各阀门流量用的指令信号，改变竖塔的温度(比如说，竖塔温度和投入至循环流体流路中的、作为原料溶液的溶液的温度等等)用的指令信号，也可以是改变向竖塔内投入流体或排出流体的切换(循环作业时间)用的指令信号等等。—浓度测定组件—在本发明的模拟移动床式分离装置的最佳构成中，还配置有浓度测定组件。
这种浓度测定组件具有可以测定萃取液和萃取残液中的一个或两个溶液中的成份浓度和纯度用的结构构成。
对于萃取液而言，这种浓度测定组件可以由成份浓度测定组件构成，后者可用于测定用取样组件由萃取液排出口排出的萃取液中取样出的、具有预定量的试料中的溶质浓度和纯度。对于萃取残液用的浓度测定组件可以由测定用取样组件由萃取残液排出口排出的萃取残液中取样出的、具有预定量的试料中的溶质浓度和纯度用的成份浓度测定组件构成。而且浓度测定组件也可以设计的仅仅与萃取液和萃取残液中的某一个相关，但为了能正确的把握这种模拟移动床式分离装置的运行状态并使其高效率的运行，最好是对萃取液和萃取残液中的每一个均设置浓度测定组件。
前述的取样组件可以采取能够由萃取液排出口排出的萃取液或由萃取残液排出口排出的萃取残液中提取出预定量的试料液体的组件。如果举例来说，这种取样组件的最佳实例可以为某种具有与萃取液排出口或萃取残液排出口相结合的配管，与这一配管相结合的六通切换阀，与这一六通切换阀相结合的取样管，以及包括有与这一六通切换阀相结合的泵的流体挤压组件的装置。对于这种取样组件，可以通过切换六通切换阀的方式，将从萃取液排出口或萃取残液排出口排出的萃取液或萃取残液中取出预定量的液体至取样管中，进而通过切换六通切换阀的方式，压出已取出在取样管中的预定量的萃取液或萃取残液。
成份浓度测定组件可以是一种对由萃取液和/或萃取残液中取样出的试料中溶质的浓度和纯度实施测定用的组件。包含在萃取液和萃取残液中的溶质可以为一种类型的物质，但在工业生产状态下，必然有若干种成份作为溶质包含在萃取液或萃取残液中。如果举例来说，当原料溶液为包含有作为D体和L体的光学异性体的混合物时，对于比如说由萃取液排出口排出作为包含有D体的溶液的萃取液，由萃取残液排出口排出作为包含有L体的溶液的萃取残液的场合，在其萃取液中往往也会包含有作为溶质的不纯物和D体。
因此可以(1)通过这一成份浓度测定组件将试料中的溶质分离为所需要成份和不需要成份、并测定分离开的各种成份的浓度的方式，测定所需要成份(根据应用场合，可称为目的成份。)的浓度和纯度；或者(2)即使物理试料中的溶质没有被分离成所需要成份和不需要成份，也可以通过着眼于所需要成份的特定特性测定所需要成份的浓度，着眼于不需要成份的特定特性测定不需要成份的浓度的方式，采用两种以上的不同种类的浓度检测器测定浓度，进而测定出所需要成份的浓度和纯度。
在成份浓度测定组件中还可以采用对试料中的若干种溶质实施物理分离用的分离组件。如果举例来说，这种分离组件可以为竖塔分离装置、HPLC分离装置、GC分离装置、IR分离装置、毛细管电泳分离装置等等。
本发明中的这种分离组件可以与萃取残液排出口和萃取液排出口连动，并在测定浓度和目的成份的纯度时使用。一般说来，它可以为填充有与使用在本发明的模拟移动床式分离装置中填充剂相同的填充剂，而且最好是填充有可以在短时间内实施分离的、粒径比较小的、比如说为1～10μm的填充剂的高性能HPLC竖塔分离装置。
可以用与配置在循环流体流路中的浓度检测器相同的浓度检测器测定由前述的分离装置分离开的各种溶质的浓度。如果举例来说，浓度检测器可以为利用电磁波的浓度检测器、声学类的浓度检测器、电气类的浓度检测器、磁气类的浓度检测器等等，如果具体的说就是，它可以为利用近紫外线、紫外线、可见光线、红外线、远红外线等等的电磁波的浓度检测器，利用差示折射计、浊度计、超声波等等的浓度检测器、利用离子电极等等的浓度检测器、利用pH计等等的浓度检测器和利用旋光计等等的浓度检测器等等。究竟采用哪一种浓度检测器应根据溶质的种类来确定。
对于没有采用对溶质实施物理分离用的分离组件的场合，可以采用由若干种类的浓度检测器组合而成的、或是可以一举测定出若干种溶质浓度的一种类型的浓度检测器作为这种成份浓度测定组件。对于采用若干种浓度检测器相组合的场合，可以用一个浓度检测器测定特定溶质的浓度，并用其它浓度检测器测定其它溶质的浓度，而对于采用一种类型的浓度检测器的场合，则可利用该浓度检测器测定若干种溶质的浓度。
如果举例来说，当测定作为浓度的光学异性体的纯度时，最好是采用旋光计作为浓度检测器。而且对于采用若干种浓度检测器相组合的场合，可以将红外线分光光度计和紫外线分光光度计相组合，以使用红外线分光光度计测定某一特定成份的浓度，并且用红外线分光光度计和紫外线分光光度计测定其它特定成份的浓度，进而确定出纯度。
由成份浓度测定组件测定的、与特定成份的浓度(根据场合的不同，也可以为纯度)相关的数据输出至运算控制部。
运算控制部根据由前述的浓度检测器输出的浓度数据和由浓度测定组件输出的浓度数据，确定模拟移动床式分离装置的运行控制内容。
运算控制部根据由设置在循环流路中的浓度检测器输出的浓度数据和由浓度测定组件输出的浓度数据实施的控制，与运算控制部根据由前述的浓度检测器输出的浓度数据实施的控制，是彼此不同的。
运算控制部根据由浓度检测器和浓度测定组件输出的两种浓度数据实施的控制，是首先用运算控制部监测由浓度检测器输出的浓度数据。而且随时测定由诸如浓度检测器给出的浓度数据确定的特定成份的浓度，并且通过以切换萃取液和萃取残液排出口的时刻(每一循环作业时间)的浓度为基础，设定由这一基础浓度到达至阈值时的时刻的方式，来监测区域的变化。一般说来，在切换的一瞬间，萃取残液排出口侧的浓度接近为0，而且这一浓度随着时间的流逝而增大，并在到达再次切换之前时浓度为最高。在萃取液排出口侧处，浓度在切换时为最大，并随着时间的流逝而减少。根据由浓度检测器检测出的浓度值到达阈值时的时间，以及由浓度测定组件输出的纯度，运算控制组件输出与萃取残液有关的、如表1所示的控制指令和与萃取液有关的、如表2所示的控制指令中的一个或几个控制指令。各种控制指令中内部通用的部份为改变流速用的控制指令。
在表1和表2中，“温度到达阈值(设定点)时的时间”为预先设定的时间。这一设定点的值可随着对象物质的不同而不同，并可以根据对萃取残液中的成份和萃取液中的成份的纯度与浓度之间的关系，以及循环流体流路中的浓度(纯度)的特征曲线之间的相关性的分析，对其加以确定。
通过在实际上长时间的运转过程中产生的各种系统变化，对各个竖塔(区域)内的浓度变化与制品纯度之间的关系进行解析，便可以用特征曲线等等的方式更准确的获得这些相关关系。这些数据可以由运算控制部中的储存组件加以储存，并可以用于最终的相对系统变化实施的自动处理。到达设定点的时间的长短，可以根据所要分离的对象物质的种类和模拟移动床式分离装置的运行方式及规模等等适当的加以确定。
表1对萃取残液实施的控制

表2对萃取液实施的控制

<p>在表1和表2中，“纯度是否到达阈值”中用的阈值为预先设定的值，并可以根据所要分离的对象物质的种类和模拟移动床式分离装置的规模等等适当的加以确定。
本发明的模拟移动床式分离装置最好还配置有显示组件，这种显示组件用于显示由前述的运算控制部掌握着的、流经循环流路内的流体中的预定成份的浓度分布，或用于显示其纯度。
如果举例来说，显示组件可以为打印机、CRT等等。当将循环流路内的浓度分布以曲线图的形式显示在CRT的显示画面上时，将具有可以用视觉更容易的把握运行状态的优点。
实施例下面详细的说明本发明。
正如图1所示，作为本发明的一个实施例的模拟移动床式分离装置1具有第一～第八竖塔(也称为单位充填床)2a～2h。各个竖塔的输入口通过配管与前一的竖塔的输出口相连接，其输出口又通过配管与后一的竖塔的输入口相连接，使整体构成为无端部结合型的循环流体流路。在这一循环流体流路中安装有强制流体循环流动用的再循环泵，导入溶解分离液用的溶解分离液导入管，排出萃取液用的萃取液排出管，导入原料溶液(供给液)用的原料溶液导入管，以及排出萃取残液用的萃取残液排出管，这些导入管和排出管按预定的时间周期以每一竖塔为单位进行切换。
如图1所示的模拟移动床式分离装置1表示的是在某一时刻实施切换后的状态。在这一时刻的状态下，第八竖塔2h的出口通过配管3与第一竖塔2a的入口相连通。在连接第八竖塔2h的出口至第一竖塔2a的入口的配管3处还配置有再循环泵P5，后者用以强制流体在循环流体流路中由这一第八竖塔2h流入至第一竖塔2a。图1中连接由第八竖塔2h的出口至第一竖塔2a的入口的、在中间夹装有再循环泵P5的配管3，还因此而被特别的称为再循环管路3a。一般说来，可将连接形成为吸附区域的尾端竖塔的出口至形成为排出区域的首端竖塔的入口的流体流路称为再循环管路。由这一再循环泵P5排出的流体在到达第一竖塔2a的入口处之前的再循环管路3a中，还与通过解吸附液泵P1向再循环管路3a中导入解吸附液槽4中的溶解分离液(解吸附液)的溶解分离液导入管5相连接。
在这种循环流体流路中还设置有溶解分离液导入口切换组件(图中未示出)，利用这一溶解分离液导入口切换组件可以按预定的时间周期，将溶解分离液导入管5的溶解分离液导入口由第一竖塔2a的入口处切换至第二竖塔2b的入口处，由第二竖塔2b的入口处切换至第三竖塔2c的入口处。
这一溶解分离液导入口切换组件在本实施例中是由回转式导流阀构成的。
正如图1所示，在连接第二竖塔2b的出口至第三竖塔2c的入口用的配管3处，在连接第五竖塔2e的出口至第六竖塔2f的入口用的配管3处，以及在连接第八竖塔2h的出口至再循环泵P5的配管3处，还分别设置有浓度检测器。
正如图2所示，在配管3处还配置有作为浓度检测器的第一UV检测器UVD1。由这一第一UV检测器UVD1给出的、作为电气信号的检测信号输出至运算控制部CMP(参见图1)。
在这儿，是通过石英晶体等等将具有特定波长的紫外线照射至流经配管3中的流体上，并通过检测与作为特定成份的、诸如弱吸附成份的浓度相对应的特定波长的透射光量的衰减的方式，检测出与弱吸附成份相对应的电气信号的，而对于具有上述功能的第一UV检测器UVD1的构造、种类、形式等等并没有任何具体的限制，比如说可以采用公知的液体色谱分析用的UV检测器等等。
正如图1所示，在连接第三竖塔2c的出口和第四竖塔2d的入口用的配管3处还连接有萃取液排出口7，由这一萃取液排出口7析出的萃取液将通过萃取液排出泵P4而排出至萃取液槽8处。
在这一循环流体流路中还设置有图中未示出的萃取液排出口切换组件，利用这一萃取液排出口切换组件，便可以按预定的时间周期依次将与萃取液排出口7相连接的配管3，由第三竖塔2c的出口至第四竖塔2d的入口的配管3处，切换至由第四竖塔2d的出口处至第五竖塔2e的入口处的配管3处。
这一萃取液排出口切换组件在本实施例中是由回转式导流阀构成的。
在这一萃取液排出口7上的由萃取液排出泵P4至萃取液槽8的管路中，还通过六通切换阀13(参见图3)设置有萃取液用的目的成份浓度测定系统10。
这一目的成份浓度测定系统10可测定萃取液中的必要成份的浓度，构成为本发明中的成份浓度测定组件。在这一实施例中，这一目的成份浓度测定系统10可如图3所示，设置有分离由取样组件11采取的萃取液中的成份用的、作为分离组件的第一分离竖塔12，以及测定萃取液中的各种成份浓度用的、作为浓度测定组件的第二UV检测器UVD2。
这种取样组件11具有使由萃取液排出泵P4排出的萃取液流经用的配管9，与这一配管9相连通的六通切换阀13，与这一六通切换阀13相连通的取样管14，以及与这一六通切换阀13相连通的泵15。正如图4所示，这一取样组件11通过六通切换阀13的切换，可以使配管9、六通切换阀13、取样管14相连通。这时可以将通过萃取液排出口7流入的萃取液装填在取样管14处。随后可如图3所示，切换六通切换阀13，并利用泵15将取样管14中的萃取液压入至第一分离竖塔15。
在第一分离竖塔12中装填有适用于分离萃取液中特定成份用的分离用充填剂，对于适用的分离用充填剂，通常可以作为充填第一～第八竖塔2a～2h的分离用充填剂，即在各竖塔中可充填相同的分离充填剂。
当萃取液流过第一分离竖塔12时，比如说如图5所示，萃取液中的目的成份(所需要的成份，即具有吸附性直至具有强吸附性的成份)和非目的成份(不需要的成份，即具有弱吸附性直至不具有吸附性的成份)将被分离开。可以先将萃取液中的不需要的成份分离出去，再在不需要的成份之后分离出所需要的成份。
第二UV检测器UVD2具有可将UV光照射至由萃取液中分离出的各种成份上，并且可以输出与前述的各种成份(所需要的成份和不需要的成份)的浓度相对应的电气信号的功能。
在根据这一实施例构成的模拟移动床式分离装置1中，还如图1所示，在连接第四竖塔2d的出口至第五竖塔2e的入口用的配管3处还连接有原料溶液导入管17，这一原料溶液导入管17用于通过供料泵P2，由储存着原料溶液的供料槽16处导入原料溶液。
在这一循环流体流路中还配置有原料溶液导入口切换组件(图中未示出)，而且通过这一原料溶液导入口切换组件可以按预定的时间周期，依次将与原料溶液导入管17相连通的配管3，由第四竖塔2d的出口至第五竖塔2e的入口处的配管3处，切换至由第五竖塔2e的出口至第六竖塔2f的入口处。
这一原料溶液导入口切换组件在本实施例中是由回转式导流阀构成的。
正如图1所示，在连接第六竖塔2f的出口至第七竖塔2g的入口用的配管3处还连接有萃取残液排出管18，由这一萃取残液排出管18排出的萃取残液将通过萃取残液泵P3送入至萃取残液槽19处。
在这一循环流体流路中还配置有萃取残液排出口切换组件(图中未示出)，利用这一萃取残液排出口切换组件可以按预定的时间周期，依次将与萃取残液排出管18相连通的配管3，由第六竖塔2f的出口至第七竖塔2g的入口的配管3处，切换至由第七竖塔2g的出口至第八竖塔2h的入口处。
这一萃取残液排出口切换组件在本实施例中是由回转式导流阀构成的。
在这一萃取残液排出管18中的由萃取残液泵P3至萃取残液槽19的管路中，还通过取样组件20设置有用于萃取残液的目的成份浓度测定系统21。
这一目的成份浓度测定系统21可测定萃取残液中的所需要的成份的浓度，它也是本发明中的成份浓度测定组件。在这一实施例中，这一目的成份浓度测定系统21与测定萃取液中的所需要成份的浓度用的目的成份浓度测定系统10相类似，也设置有分离由取样组件采取的萃取残液中的成份用的、作为分离组件的第二分离竖塔(图中未示出)，以及测定萃取残液中的各种成份浓度用的、作为浓度测定组件的第三UV检测器(图中未示出)。
这种取样组件、第二分离竖塔和第三UV检测器的结构构成以及连接关系，均与测定萃取液中的所需要成份的浓度用的目的成份浓度测定系统10相类似，故省略了对它们的详细说明。
第二分离竖塔中装填有适用于分离萃取残液中的特定成份用的分离用充填剂，对于适用的分离用充填剂，通常可以作为充填第一～第八竖塔2a～2h的分离用充填剂，即在各竖塔中可充填相同的分离用充填剂。
当萃取残液流过第二分离竖塔时，比如说如图6所示，萃取残液中的目的成份(所需要的成份，即具有弱吸附性直至不具有吸附性的成份)和非目的成份(不需要的成份，即具有吸附性直至具有强吸附性的成份)将被分离开。
第三UV检测器具有可将UV光照射至由萃取残液中分离出的各种成份上，并且可以输出与前述各种成份(所需要的成份和不需要的成份)的浓度相对应的电气信号的功能。
在如图1所示的模拟移动床式分离装置中形成有如图7所示的四种区域。
对于这三种区域，在吸附区域中的流体流速U4为再循环管路3a中的流体流速UR与所导入的溶解分离液的流速UD之和，即有U4＝UR+UD，在浓缩区域中的流体流速U3为由解吸区域中的流体流速U4中减去由萃取液排出口排出的流体排出流速UE所获得的差，即有U3＝U4-UE，在精制区域中的流体流速U2为浓缩区域中的流体流速U3与由原料溶液导入口导入的原料溶液的流速UF的和，即有U2＝U3+UF，在吸附区域中的流体流速U1为由精制区域中的流体流速U2减去由萃取残液排出口排出的萃取残液的流速URa所获得的差，即有U1＝U2-URa。
在这种如图1所示的模拟移动床式分离装置中，流体可以按由第八竖塔2h→再循环管路3a→第一～第八竖塔2a～2h的顺序流动而形成循环流体流路。而且按一定的时间间隔，通过回转式导流阀的切换操作，使溶解分离液的供给位置、原料溶液的供给位置和各排出位置沿溶剂的流通方向，以一个竖塔为单位移动。
在如上所述的四种区域中，萃取液成份和萃取残液成份的浓度特征曲线示意性的示出在图9中。在图9中由阴影线所示的山形浓度分布与萃取液成份相关，由白底所示的山形浓度分布与萃取残液成份相关。
正如该图9所示，在由第一竖塔2a和第二竖塔2b形成的解吸区域中，作为吸附成份或强吸附成份的萃取液成份被由充填剂处逼出，而使萃取液成份的浓度有增加的倾向，在由第三竖塔2c和第四竖塔2d形成的浓缩区域中，残存在充填剂上的弱吸附成份将被逼出，而使强吸附成份浓缩，在由第五竖塔2e和第六竖塔2f形成的精制区域中，容易吸附的成份(强吸附成份)将吸附在充填剂上，而表现出其浓度有减少的倾向，难以吸附的其它成份(弱吸附成份)将作为萃取残液成份与溶解分离液一起被回收，在由第七竖塔2g和第八竖塔2h形成的吸附区域中，通过用吸附剂吸附循环着的流体中的萃取残液成份的方式，而将实际上未包含有萃取残液的溶解分离液作为回收成份加以回收。
正如图9所示，通过用作为切换组件的回转式导流阀切换导入口和排出口的方式，可以使浓度分布的山形形状沿流体流动的方向移动。当运行条件发生变化时，这一浓度分布将受其影响而发生变化。
在实际运行中，流经竖塔的循环流体中的溶质的浓度分布形式可如图8所示。在这一图8中，浓度特征曲线在第三竖塔2c～第五竖塔2e间保持不变，这表明流体中的溶质浓度值超出了浓度检测器的最大检测值。
在如图9所示的四种区域中的浓度特征曲线，随着按以一个竖塔为单位对溶解分离液导入口、萃取液排出口、原料溶液导入口、萃取残液排出口的切换而变化(在实际上，随回转式导流阀的每次切换而变化)，图9示出了具有这种变化形式的、各个区域中的萃取液和萃取残液中的浓度分布的一个实例。
在本发明中，具体的讲是在本实施例中，这种浓度分布的变化可以通过实时监测的方式，直接测定流经循环流体流路的液体中的溶质浓度，从而可以响应浓度变化，高效率的析出萃取残液和萃取液。
作为前述的三基浓度检测器6的第一UV检测器UVD1通过通信缆线与运算控制部CMP电气连接，从而将由前述的第一UV检测器UVD1输出的检测信号输入至运算控制部CMP。
这一第一UV检测器UVD1可以输出与比如说弱吸附成份的浓度相对应的电气信号。这种电气信号在用作为切换组件的回转式导流阀一起进行切换的一瞬间至下一次切换的时间里，即在循环作业时间的初始时为0，由于随着时间的流逝流体中的弱吸附成份的浓度将上升，故随着时间的流逝信号强度(比如说为电压，或为电流)也将上升。与这一电气信号的信号强度相对应的浓度变化随时间的变化关系如图10所示。
在本发明中，具体的讲是在本实施例中，可以采用前述的浓度检测器预先获得作为所需要成份的萃取残液成份在各个区域中的浓度数据。这种操作被称为流动运行操作。这种预先制备的浓度数据，可以通过使萃取残液成份浓度为已知的原料溶液(解吸附液)长时间(比如说为直至浓度分布特征曲线成为稳定的山形形状时的时间，即为循环作业时间为50～100时)的连续流经循环流体流路的方式获得。
预先制备的浓度数据可以储存在运算控制部CMP中的存储器等等的储存组件中。
然后利用包含有要分离的成份的原料溶液，实施这种模拟移动床式分离装置的实际运行。
在实际运行过程中，如果用配置在循环流体流路中的浓度检测器检测所需要的成份的浓度，可以获得的诸如在切换萃取残液排出口时位于这一萃取残液排出口附近处的循环流体流路中的所需要的成份的浓度，将如图11所示，即其浓度在刚刚实施切换时基本上为0，并随着时间的流逝而上升。而且如果用配置在循环流体流路中的浓度检测器检测位于诸如萃取液排出口附近处的循环流体流路中的所需要成份的浓度时，可知诸如在切换萃取液排出口时位于这一萃取液排出口附近处的循环流体流路中的所需要成份的浓度，将如图12所示，其浓度在刚刚实施切换时为最高，并随着时间的流逝而下降。
在实际运行过程中，可利用输入有浓度检测器给出的电气信号(它与浓度数据相对应)的运算控制部CMP监测由启动的初期至经过一定时间时的目的成份的浓度，即如图10所示，监测比如说萃取残液排出口附近处的弱吸附成份达到相对于浓度最大值为预定阈值、比如说为10％的时刻。对于萃取液排出口附近的强吸附成份的浓度，在回转式导流阀切换时具有最大浓度，并随着时间流逝而下降。运算控制部CMP测定由启动初期起所经过的时间，比如说测定萃取液排出口附近处的目的成份浓度到达预定阈值时的时间。
在实际运行过程中，利用浓度检测器实施检测、利用前述的运算控制部CMP实施监测所获得的萃取残液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线，比如说可如图11所示，在图11中示出了在时间T1到达阈值的特征曲线A1，以及在时间T3达到阈值的特征曲线A3。在另一方面，由前述的流动运行操作获得的、储存在运算控制部CMP中的萃取液标准浓度特征曲线由A2所示。这一特征曲线A2在时间T2处到达阈值。当然这种特征曲线也可以是假定的。
在实际运行过程中，当利用浓度检测器实施检测、利用前述的运算控制部CMP实施监测所获得的萃取残液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线由A1表示时，为了按标准特征曲线A2进行修正，可通过比如说(1)减小解吸附液泵的流量，(2)减小再循环泵的流量等等的操作，改变其运行条件。当萃取残液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线由A3表示时，为了按标准特征曲线A2进行修正，可通过比如说(1)增大解吸附液泵的流量，(2)增大再循环泵的流量等等的操作，改变其运行条件。
对于萃取液排出口附近处的目的成份的浓度可进行类似的处理，在实际运行过程中利用浓度检测器实施检测、利用前述的运算控制部CMP实施监测所获得的萃取液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线，比如说可如图12所示，在图中示出了在时间T’1到达阈值的特征曲线B1，以及在时间T’3达到阈值的特征曲线B3。在另一方面，由前述的流动运行操作获得的、储存在运算控制部CMP中的萃取液标准浓度特征曲线由B2所示。这一特征曲线B2在时间T’2处到达阈值。当然这种特征曲线也可以是假定的。
在实际运行过程中，当利用浓度检测器实施检测、利用前述的运算控制部CMP实施监测所获得的萃取液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线由B1表示时，为了按标准特征曲线B2进行修正，可通过比如说(1)减小解吸附液泵的流量，(2)减小再循环泵的流量等等的操作，改变其运行条件。当萃取液排出口附近处的目的成份的浓度特征曲线由B3表示时，为了按标准特征曲线B2进行修正，可通过比如说(1)增大解吸附液泵的流量，(2)增大再循环泵的流量等等的操作，改变其运行条件。
在这一实施例中，除了在循环流体流路中配置有浓度检测器之外，还如图3所示，在萃取液排出口7处通过取样组件11设置有作为浓度测定组件的、由分离组件构成的第一分离竖塔12，以及由成份浓度测定组件构成的第二UV检测器UVD2。在萃取残液排出管18处还通过取样组件20设置有作为浓度测定组件的、由分离组件构成的第二分离竖塔，以及作为成份浓度测定组件的第三UV检测器。
运算控制部CMP输入有由前述的第二UV检测器UVD2给出的电气信号，并可以计算出诸如由萃取液排出口7排出的萃取液中的各种成份的浓度和纯度。对于这种场合，各种成份的浓度也可以由利用预定的标准样品制作的检测线确定，纯度也可以由所确定的所需要成份的浓度和不需要成份的浓度来确定。如果举例来说，对于萃取液，可以由如图5所示的面积值分别计算出浓度和纯度。
设置在萃取残液排出管18处的浓度检测组件中的第三UV检测器与第二UV检测器UVD2的构成相类似。
由第三UV检测器输出的电气信号输出的是与萃取液中的各种成份的浓度相对应的电气信号。这种电气信号在萃取液排出口被切换的一瞬间至下一次切换之间的时间里，在循环作业时间的初期为0，而且由于所析出的流体中的萃取液中的成份浓度逐渐减少，信号强度(比如说为电压，或是电流)将随着时间的流逝而降低。其曲线形状可以由图11中容易的得到理解。由该第三UV检测器给出的、作为电气信号的输出信号也输出至运算控制部。
运算控制部根据由第一UV检测器UVD1输入的电气信号，在各个导入口和排出口一起进行切换的一瞬间至下一次切换的时间里，对循环作业时间的初期为0、随着时间的流逝而上升的流体中的弱吸附成份的浓度实施监测。
运算控制部可利用第一UV检测器UVD1，计算出各个导入口和排出口被切换时流经配管3中的流体中各种成份的浓度。可以通过按与浓度已知的试料流速相同的流速导入至UV检测器、并按浓度与UV检测器的输出之间的关系加以预先调制的方式，求解出浓度。通过切换各个导入口和排出口的方式，可以使第一UV检测器UVD1之前的(位于上流侧的)竖塔依次为吸附区域、精制区域、浓缩区域和解吸区域时，从而可以由第一UV检测器UVD1计算出前述各个区域中的弱吸附成份和强吸附成份的浓度分布。
运算控制部还输入有第二UV检测器UVD2和第三UV检测器给出的电气信号，并可以根据第二UV检测器UVD2输出的检测信号，由波形面积计算出萃取液和萃取残液中的成份的平均浓度。
可以通过按与浓度已知的试料流速相同的流速导入至UV检测器、并按浓度与UV检测器的输出之间的关系加以预先调制的方式，求解出浓度。而且萃取液和萃取残液的流量与UV检测器的输出之间的关系也可以利用浓度预先已知的试料实施测定。浓度和纯度的计算方法可以采用常规的色谱分析等等的解析方法进行。
根据这一实施例所构造的模拟移动床式分离装置，可以利用设置在前述循环流体流路内的第一UV检测器UVD1测定循环流体流路内的成份浓度，并且当其到达预定的阈值时或与前述的萃取液和萃取残液的纯度相对应时，可以由运算控制部输出按前述的表1和表2实施控制用的控制指令信号。对于表1和表2所示的控制内容，可以仅采用其中的一种，也可以采用两种以上。
图13示出了对萃取残液进行测定的结果的一个实例，图14示出了对萃取液进行测定的结果的一个实例。
上面对本发明的一个实施例进行了说明，但本发明并不仅限于前述的这种实施例。
(1)如果举例来说，竖塔的个数可以为四的倍数，即可以按能形成四种区域的方式确定竖塔的个数，在一般情况下可以采用4～24以内的四的倍数作为竖塔的个数。而且对于由用配管相互连接成若干个循环流体流路的竖塔构成的场合，构成各个区域的竖塔的个数相对于各个区域也可以是彼此不同的。
(2)切换导入口和排出口用的泵并不仅限于回转式导流阀，还可以采用开闭阀门组合体等等。
(3)成份浓度测定组件也可以不使用分离萃取液和萃取残液中的各种成份用的分离组件，如果举例来说，还可以将可测定萃取液中的各种成份用的若干种浓度检测器结合使用，也可以采用可以同时检测若干个成份的多波长分离装置。
(4)对于在循环流体流路中强制流体向一个方向循环流动的部件，也可以不采用再循环泵，而是采用可调节压力平衡的调压泵。如果举例来说，当利用解吸附液泵将具有预定压力的溶解分离液压入至与溶解分离液导入口相连通的循环流体流路中，并利用原料溶液导入泵将具有预定压力的原料溶液压入至与原料溶液导入口相连通的循环流体流路中时，可以通过仅仅调节设置在萃取液排出口和萃取残液排出口处的调压阀的方式，调节流经循环流体流路的流体的流速。
工业实用性如果采用本发明，可以获得一种可以在模拟移动床中正确的监测各个区域中的浓度的模拟移动床式分离装置。如果采用本发明，还可以获得一种与使用液体色谱分析装置的程度相当、操作简单的模拟移动床式分离装置。如果采用本发明，还可以获得一种不会产生不合格品、可以减少试料损耗、获得高回收率、可产业化进行成份分离的模拟移动床式分离装置。而且如果采用本发明，还可以获得一种不再需要熟练的装置操作技术就可以简单正确的实施操作的模拟移动床式分离装置。
如果采用本发明，还可以获得一种可以对模拟移动床式分离装置中的各个竖塔形成的模拟移动床中的成份浓度分布实施连续监测的、并且按与这一成份浓度分布相对应的最佳运行条件实施自动控制的模拟移动床式分离装置。
权利要求
1.一种模拟移动床式分离装置，它将收装有分离用充填剂的若干个填充床连接成无端部形式、以形成可强制流体在内部向一个方向循环流动的循环流体流路，在这一循环流体流路中沿着流体流动方向还依次设置有输入溶解分离液用的溶解分离液导入口，排出富有具有吸附性的成份和具有强吸附性的成份用的萃取液排出口，导入包含有所要分离的成份的混合物的原料溶液用的原料溶液导入口，以及排出富有具有非吸附性的成份和具有弱吸附性的成份的溶液用的萃取残液排出口，并且非连续的移动各导入口和排出口的设置位置，其特征在于在所述循环流体流路中还设置有浓度检测器。
2.一种如权利要求1所述的模拟移动床式分离装置，其特征在于还具有测定由萃取液排出口排出的萃取液中的成份浓度用的浓度测定组件和测定由萃取残液排出口排出的萃取残液中的成份浓度用的浓度测定组件中的一个或两个。
3.一种模拟移动床式分离装置，它将收装有分离用充填剂的若干个填充床连接成无端部形式、以形成可强制流体在内部向一个方向循环流动的循环流体流路，在这一循环流体流路中沿着流体流动方向还依次设置有输入溶解分离液用的溶解分离液导入口，排出富有具有吸附性的成份和具有强吸附性的成份用的萃取液排出口，导入包含有所要分离的成份的混合物的原料溶液用的原料溶液导入口，以及排出富有具有非吸附性的成份和具有弱吸附性的成份的溶液用的萃取残液排出口，并且非连续的移动各导入口和排出口的设置位置，其特征在于还配置有设置在所述循环流体流路内的高耐压性浓度检测器和与其连动的计算机，从而可以相应于由模拟移动床式分离装置中的变动因素产生的目的成份的浓度变动，自动的修正运行条件。
4.一种如权利要求3所述的模拟移动床式分离装置，其特征在于还具有测定由萃取液排出口排出的萃取液中的成份浓度用的浓度测定组件和测定由萃取残液排出口排出的萃取残液中的成份浓度用的浓度测定组件中的一个或两个。
5.一种如权利要求4所述的模拟移动床式分离装置，其特征在于还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液和萃取残液中的所需要成份和不需要成份进行分离用的分离组件，和分别测定其成份浓度用的成份浓度测定组件。
6.一种如权利要求4所述的模拟移动床式分离装置，其特征在于还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液或萃取残液中的所需要成份和不需要成份的浓度进行测定用的若干种类型的浓度检测器。
7.一种如权利要求4所述的模拟移动床式分离装置，其特征在于还具有按预定时间周期对取样组件取样出的萃取液或萃取残液中的所需要成份和不需要成份的浓度进行测定用的一种类型的浓度检测器。
全文摘要
本发明的目的是要提供一种可以对循环流体流路中的成分浓度实施实时监测的模拟移动床式分离装置,和一种可以自动确定最佳运行条件的模拟移动床式分离装置。本发明的模拟移动床式分离装置是在循环流体流路中设置有浓度检测器,并在循环流体流路的排出口处设置有浓度测定组件。
文档编号B01D15/00GK1203534SQ96198720
公开日1998年12月30日 申请日期1996年11月29日 优先权日1995年12月1日
发明者永松信二, 村角公一 申请人:大赛璐化学工业株式会社