一种色谱柱树脂清洗系统及方法与流程

1.本发明属于糖醇制备技术领域，特别涉及一种色谱柱树脂清洗系统及方法。


背景技术：

2.在糖醇制备过程中，经常使用色谱柱对糖液中的各组份进行分离。色谱柱大约连续运行两个月之后，在色谱柱内用于组份分离用的树脂上附着的杂质明显增多，出现分离效果差，柱压高等问题，影响产能并增加生产成本，需要经常对树脂和分布器进行清洗。现有清洗方法是轮流把单个色谱柱内的树脂输送到反洗塔，用纯化水反洗，反洗好之后再输送回色谱柱内。清洗时间与反洗塔大小、反洗水流量、色谱柱数、单柱树脂量有关，例如，按照年产10万吨果葡糖浆计算，设计的色谱树脂每次至少需要清洗3天，同时还需要拆下分布器进行清洗。清洗期间，糖醇制备生产线需要全线停止生产，影响交货。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种色谱柱树脂清洗系统及方法，将需要清洗的树脂从色谱柱中导出到反洗塔中，清洗结束后再输送回色谱柱内，而在整个树脂清洗过程中，其他色谱柱正常运行，糖醇生产过程不用停止。
4.本发明是这样实现的，提供一种色谱柱树脂清洗系统，包括多个依次通过连接管道相互串联的色谱柱，每个色谱柱分别设置有进料端和出料端，连接管道分别将相邻两个色谱柱的进料端与出料端相互串联连通，在每个色谱柱内分别装有分离色谱柱内液体组份用的树脂，在每个色谱柱上分别设置用于检测色谱柱内液体压力差的压力表，在每个连接管道上依次分别设置离心泵和气动阀，所述系统还包括反洗塔和纯化水罐，反洗塔的进料端通过树脂进料管道与设置在每个色谱柱上的树脂出料管分别连通，每个色谱柱上的树脂出料管相互并联，在每个树脂出料管上分别设置树脂出料阀，反洗塔的出料端通过树脂出料管道与设置在每个色谱柱上的树脂进料管分别连通，每个色谱柱上的树脂进料管相互并联，在每个树脂进料管上分别设置树脂进料阀，在树脂出料管道上设置隔膜泵；纯化水罐的出水口通过清洗水管道与设置在每个色谱柱上的反洗管相互连通，在清洗水管道上设置反洗泵，每个色谱柱上的反洗管相互并联，在每个色谱柱的反洗管上分别设置反洗阀，每个色谱柱上的反洗管分别与其所在的色谱柱出料端相互连通；在每个离心泵与气动阀之间的连接管道上并联一个循环管道，在每个循环管道上分别设置循环阀，各个循环管道相互并联。
5.进一步地，所述反洗塔的进料端设置在反洗塔的上部，所述反洗塔的出料端设置在反洗塔的底部。
6.进一步地，所述树脂出料管与色谱柱的下部连通，所述树脂进料管在色谱柱上的位置高于树脂出料管所在位置。
7.进一步地，所述系统包括四个色谱柱。
8.进一步地，在所述每个色谱柱进料端的连接管道上分别并联连接有提余液出料管、提取液出料管、进水管和进液管，在提余液出料管上设置提余液出料阀，在提取液出料
管上设置提取液出料阀，在进水管上设置进水阀，在进液管上设置进液阀，其中，提余液出料管和提取液出料管分别并联在循环管道的并联点与气动阀之间，进水管和进液管分别并联在气动阀与色谱柱的进料口之间。
9.本发明是这样实现的，还提供一种色谱柱树脂清洗方法，所述清洗方法使用了如前一项所述的色谱柱树脂清洗系统，所述清洗方法包括如下步骤：步骤一、当某个色谱柱上的压力表的压力大于设定值后，确定该色谱柱内的树脂需要清洗，分别关闭该色谱柱进料端和出料端的连接管道上的气动阀和离心泵。
10.步骤二、打开该色谱柱树脂出料管上的树脂出料阀和反洗管上的反洗阀，启动的反洗泵，纯化水罐内的纯化水依次经过清洗水管道和反洗管进入该色谱柱内，将该色谱柱内待清洗的树脂从树脂出料管顶出后，再流经树脂进料管道进入反洗塔中，然后再关闭树脂出料阀、反洗阀和反洗泵。
11.步骤三、对反洗塔中的树脂进行清洗，清洗结束后，打开该色谱柱的树脂进料阀，启动隔膜泵，清洗后的树脂依次流经树脂出料管道和树脂进料管后回流到该色谱柱内，然后再关闭树脂进料阀和隔膜泵。
12.与现有技术相比，本发明公开一种色谱柱树脂清洗系统及方法，所述色谱柱树脂清洗系统包括多个依次通过连接管道相互串联的色谱柱、反洗塔和纯化水罐，反洗塔的树脂进料管道与设置在每个色谱柱上的树脂出料管分别连通，每个色谱柱上的树脂出料管相互并联，在每个树脂出料管上分别设置树脂出料阀，反洗塔的树脂出料管道与设置在每个色谱柱上的树脂进料管分别连通，每个色谱柱上的树脂进料管相互并联，在每个树脂进料管上分别设置树脂进料阀，在树脂出料管道上设置隔膜泵。纯化水罐的清洗水管道与设置在每个色谱柱上的反洗管相互连通，在清洗水管道上设置反洗泵，每个色谱柱上的反洗管相互并联，在每个色谱柱的反洗管上分别反洗阀，每个色谱柱上的反洗管分别与其所在的色谱柱出料端相互连通。在每个离心泵与气动阀之间的连接管道上并联一个循环管道，在每个循环管道上分别设置循环阀，各个循环管道相互并联。本发明通过设置备用的色谱柱、反洗塔和相应的管道，当其中一个色谱柱内的树脂需要清洗时，通过纯化水罐内的清洗水将需要清洗的树脂顶出色谱柱，树脂被输送到反洗塔进行清洗，清洗结束后再被输送回到该色谱柱内。而此时，其它色谱柱继续正常生产运行，不会因该色谱柱的树脂需要清洗而停止生产，提高生产效率。
附图说明
13.图1为本发明色谱柱树脂清洗系统一较佳实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
14.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.请参照图1所示，本发明色谱柱树脂清洗系统的较佳实施例，具体以果葡糖浆生产用的色谱柱清洗系统为例。图中箭头所示方向为系统内物料（包括纯化水、糖浆、树脂、提余液、提取液等）的流动方向。
16.所述色谱柱树脂清洗系统包括四个依次通过连接管道2相互串联的色谱柱1。每个色谱柱1分别设置有进料端和出料端，连接管道2分别将相邻两个色谱柱1的进料端与出料端相互串联连通。
17.在每个色谱柱1内分别装有分离色谱柱内液体组份用的树脂，在每个色谱柱1上分别设置用于检测色谱柱内液体压力差的压力表3。在每个连接管道2上依次分别设置离心泵4和气动阀5。离心泵4设置在靠近前一个色谱柱1出料端的位置，气动阀5设置在靠近后一个色谱柱4进料端的位置。
18.所述系统还包括反洗塔6和纯化水罐7。
19.反洗塔6的进料端通过树脂进料管道61与设置在每个色谱柱1上的树脂出料管11分别连通，每个色谱柱1上的树脂出料管11相互并联。在每个树脂出料管11上分别设置树脂出料阀12。反洗塔6的出料端通过树脂出料管道62与设置在每个色谱柱1上的树脂进料管13分别连通，每个色谱柱1上的树脂进料管13相互并联。在每个树脂进料管13上分别设置树脂进料阀14。在树脂出料管道62上设置隔膜泵63。
20.纯化水罐7的出水口通过清洗水管道71与设置在每个色谱柱1上的反洗管15相互连通，在清洗水管道71上设置反洗泵72，每个色谱柱1上的反洗管15相互并联。在每个色谱柱1的反洗管15上分别设置反洗阀16，每个色谱柱1上的反洗管15分别与其所在的色谱柱1出料端的连接管道2相互连通且位于离心泵4的前端。在每个离心泵4与气动阀5之间的连接管道2上并联一个循环管道8。在每个循环管道8上分别设置循环阀81。各个循环管道8相互并联。反洗塔6用于清洗从色谱柱1的树脂出料管11输送来的待清洗树脂，储存在纯化水罐7中的纯化水通过反洗管15进入到色谱柱1内将待清洗的树脂从树脂出料管11反向顶出。
21.所述反洗塔6的进料端设置在反洗塔6的上部，所述反洗塔6的出料端设置在反洗塔6的底部。
22.所述树脂出料管11与色谱柱1的下部连通，所述树脂进料管13在色谱柱1上的位置高于树脂出料管11所在位置。
23.具体地，在所述每个色谱柱进料端的连接管道2上分别并联连接有提余液出料管、提取液出料管、进水管和进液管。在提余液出料管上设置提余液出料阀21，在提取液出料管上设置提取液出料阀22，在进水管上设置进水阀23，在进液管上设置进液阀24，其中，提余液出料管和提取液出料管分别并联在循环管道8的并联点与气动阀5之间，进水管和进液管分别并联在气动阀5与色谱柱1的进料口之间。
24.本发明还公开一种色谱柱树脂清洗方法，所述清洗方法使用了如前所述的色谱柱树脂清洗系统，所述清洗方法包括如下步骤：步骤一、当某个色谱柱1上的压力表3的压力大于设定值后，确定该色谱柱1内的树脂需要清洗，分别关闭该色谱柱1进料端和出料端的连接管道上的气动阀5和离心泵4。
25.步骤二、打开该色谱柱1的树脂出料管11上的树脂出料阀12和反洗管15上的反洗阀16，启动的反洗泵72，纯化水罐7内的纯化水依次经过清洗水管道71和反洗管15进入该色谱柱1内，将该色谱柱1内待清洗的树脂从树脂出料管11顶出后，再流经树脂进料管道61进入反洗塔6中，然后再关闭树脂出料阀11、反洗阀16和反洗泵72。
26.步骤三、对反洗塔6中的树脂进行清洗，清洗结束后，打开该色谱柱1的树脂进料阀14，启动隔膜泵63，清洗后的树脂依次流经树脂出料管道62和树脂进料管13后回流到该色
谱柱1内，然后再关闭树脂进料阀14和隔膜泵63。
27.在步骤一时，通过各个循环阀8的通断切换，使得其余三个色谱柱1得以正常运行。在步骤三完成后，打开气动阀5，开启离心泵4，该色谱柱1并入其余三个色谱柱1中，四个色谱柱1一起运行。
28.所述清洗方法还包括：步骤四、在步骤三的树脂清洗过程中，拆下设置在该色谱柱1内的分布器，清洗干净后再重新安装回去。在步骤三的树脂清洗过程中，同时对设置在色谱柱1内的分布器进行清洗，节省单独清洗分布器的时间。
29.在步骤三中，树脂在反洗塔内的清洗时间为8h~10h，依据清洗效果而定。
30.当多个色谱柱1的压力表3同时大于设定值后，按照步骤一至步骤三的过程，对相应的色谱柱1依次进行色谱柱树脂清洗。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。