JPH1190107A - Chromatographic separation and device therefor - Google Patents
Chromatographic separation and device thereforInfo
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- JPH1190107A JPH1190107A JP9257055A JP25705597A JPH1190107A JP H1190107 A JPH1190107 A JP H1190107A JP 9257055 A JP9257055 A JP 9257055A JP 25705597 A JP25705597 A JP 25705597A JP H1190107 A JPH1190107 A JP H1190107A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、二以上の成分を含
む原料液を、分離しようとする成分が富化した二つの画
分にクロマト分離する方法及び装置に関するものであ
る。The present invention relates to a method and an apparatus for chromatographically separating a raw material liquid containing two or more components into two fractions enriched in the component to be separated.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、二以上の成分を含む原料液から分
離しようとする成分が富化した二つの画分にクロマト分
離する方法は種々知られており、代表的には次の方法が
挙げられる。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been known for chromatographic separation into two fractions enriched in a component to be separated from a raw material solution containing two or more components. Can be
【０００３】その第１は、分析で用いられている高速液
体クロマトグラフィーをスケールアップした回分法で、
一般に分取クロマトと呼ばれる場合が多い。[0003] The first is a batch method in which the high performance liquid chromatography used in the analysis is scaled up.
Generally, it is often called preparative chromatography.
【０００４】第２は、特公昭４２−１５６８１号公報に
記載の標準的な擬似移動層装置を用いる方法である。[0004] A second method is to use a standard pseudo moving bed apparatus described in Japanese Patent Publication No. 42-15681.
【０００５】第３は、改良型の擬似移動層装置を用いる
方法であり、例えば特開平２−４９１５９号公報（特公
平７−４６０９７号公報）に記載された循環工程のある
方法や、特開平３−１００４５９号公報に記載されたエ
クストラクトの抜き出しとラフィネートの抜き出しを同
時に行わない方法などである。A third method is to use an improved pseudo moving bed apparatus, for example, a method having a circulation step described in JP-A-2-49159 (Japanese Patent Publication No. 7-46097), For example, a method in which extraction of an extract and extraction of a raffinate are not performed at the same time as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-100459.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の各方
法はいずれも二以上の成分を含む原料液を二つの画分に
クロマト分離させるという点では同様の技術に属するも
のであるが、かかる分離技術を工業的な規模で実施する
装置に採用する場合には、それぞれ長所と短所がある。Each of the above-mentioned methods belongs to a similar technique in that a raw material liquid containing two or more components is chromatographed into two fractions. There are strengths and weaknesses, respectively, when employing technology in equipment that is implemented on an industrial scale.
【０００７】例えば、上記した第１の分取クロマトと呼
ばれる従来方法は、回分式であるために分離が悪く、ま
た溶離液の使用量が多くなるという問題があって大量の
原料液を処理する工業的な規模での分離を行うには不向
きである場合が多い。For example, the above-mentioned conventional method called first preparative chromatography has a problem that separation is poor because of a batch system and that a large amount of eluent is used, so that a large amount of raw material liquid is processed. It is often unsuitable for separation on an industrial scale.
【０００８】また、上記第２及び第３で挙げたいわゆる
擬似移動層装置を用いる方法は、基本的には、充填材を
充填した単位塔（充填材充填塔）の複数を無端に連結し
た無端循環系に対して、分離しようとする複数成分を含
む原料液及び溶離液を所定位置から供給すると共に無端
循環系の一方向に流通させることで、分離しようとする
複数成分が充填材との親和力の違いで各々の成分が富化
した帯域に分離する、という現象を利用して、各成分が
富化した帯域の画分を無端循環系から抜出す操作と、こ
れらの液の供給位置と抜出し位置を上記液流れの方向に
間欠的に移動させることで充填材を見掛け上該液流れと
は反対の方向に移動させる操作とを行って、原料液から
各成分が各別に富化した二つの画分を連続的に得るよう
にした方法であるが、その無端循環系を構成する単位塔
（充填材充填塔）に充填された充填材により、分離性
能、すなわち原料液の負荷量、回収画分に含まれる回収
目的成分の純度，回収率、後段工程の濃縮エネルギーに
関係する溶離液の使用量（回収した液の濃度）、等々の
影響を受け、しかも、これらの影響の一つを改善する対
策が他の影響を悪くする傾向を招くという問題がある。The method using the so-called simulated moving bed apparatus described in the second and third embodiments is basically an endless method in which a plurality of unit towers (filler packed towers) filled with filler are connected endlessly. By supplying a raw material liquid and an eluent containing a plurality of components to be separated to a circulating system from a predetermined position and flowing the solution in one direction of an endless circulating system, the plurality of components to be separated have an affinity for a filler. Using the phenomenon that each component is separated into enriched zones due to the difference, the operation of extracting the fraction of the zone enriched with each component from the endless circulation system, the supply position and extraction of these liquids By moving the position intermittently in the direction of the liquid flow, an operation of apparently moving the filler in the direction opposite to the liquid flow is performed. It is a method to obtain fractions continuously. Separation performance, that is, the load of the raw material liquid, the purity of the target component contained in the recovered fraction, the recovery rate, The effect of the amount of eluent used (concentration of the recovered liquid), etc., related to the concentration energy of the process, etc., and measures to improve one of these effects tend to make other effects worse. There is.
【０００９】このような問題を解決するためには、上述
した種々の問題を都合よく調整できる最適な充填材を選
択して使用すればよいといえるが、実際にはそのような
最適な条件を満足する充填材の選択は容易でない。例え
ば、純度，回収率を高めるために分離しようとする成分
に対する充填材の分離度をできるだけ良くするようにす
ると、無端循環系内における成分と成分の間が広がり過
ぎることになって溶離液の使用量が多くなって、回収さ
れる画分に含まれる成分の濃度が希薄になるという問題
を招き、反対に、溶離液の使用量を少なくするために分
離度の悪い充填材を用いれば、純度，回収率が低下して
しまうという問題を招くからである。しかし、分離しよ
うとする成分との関係で適度な分離度を有する既存の充
填材が存在する場合は稀であり、またそのような充填材
を新たに調製することは容易でない。In order to solve such a problem, it can be said that it is sufficient to select and use an optimum filler capable of adjusting the above various problems conveniently. Selection of a satisfactory filler is not easy. For example, if the degree of separation of the filler with respect to the component to be separated is increased as much as possible in order to increase the purity and the recovery, the space between the components in the endless circulation system becomes too wide, and the use of the eluent As the amount increases, the concentration of the components contained in the collected fraction becomes low, which causes a problem. This causes a problem that the recovery rate is reduced. However, existing fillers having an appropriate degree of separation in relation to the components to be separated are rarely present, and it is not easy to newly prepare such fillers.
【００１０】また上記の各従来法において、溶離液の使
用量を減らすためには、溶離液の組成を例えばエタノー
ルと水の適切な組成の混合液にするという調整をするこ
とも考えられるが、この方法は、水などの単一溶媒しか
使えない場合には適用できないため適用範囲が限定され
てしまうという問題がある。In each of the above-mentioned conventional methods, in order to reduce the amount of the eluent used, it is conceivable to adjust the composition of the eluent to, for example, a mixture having an appropriate composition of ethanol and water. This method is not applicable when only a single solvent such as water can be used, and thus has a problem that the applicable range is limited.
【００１１】本発明者は以上のような従来技術について
種々検討し、回分式あるいは擬似移動層式のクロマト分
離において、分離回収目的の成分を高い純度，回収率で
得ながら、当該成分をできるだけ高濃度に得るという二
律背反的な要求を同時に満足することを可能とした本発
明の方法及び装置を開発するに至ったものである。The present inventor has studied the above-mentioned prior art in various ways, and has found that in a batch type or simulated moving bed type chromatographic separation, while obtaining a component to be separated and recovered with a high purity and a recovery rate, the component is as high as possible. The present invention has led to the development of a method and apparatus according to the present invention which can simultaneously satisfy the trade-offs of obtaining a concentration.
【００１２】すなわち本発明の目的は、二以上の成分を
含む原料液から、分離しようとする成分（回収目的の成
分）を含む画分と、これを含まない画分（あるいは回収
目的の他の成分）とをクロマト分離する方法において、
溶離液を少ない量とすることができ、かつ高い純度，回
収率で効率的に同成分を分離回収することができる方法
及び装置を提供することにある。[0012] That is, an object of the present invention is to separate a fraction containing a component to be separated (a component to be recovered) from a raw material liquid containing two or more components, and a fraction containing no component (or another fraction to be recovered). Component) and chromatographic separation of
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of reducing the amount of an eluent and efficiently separating and recovering the same component with high purity and recovery rate.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本願
請求項１の発明のクロマト分離方法は、原料液に含まれ
た分離しようとする成分の分離度が違うものから選択し
た二以上の異なる充填材を混在させて構成した充填材層
に原料液を通すことで、上記分離しようとする成分の分
離度を調整して各成分が富化した画分を分けることを特
徴とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided a chromatographic separation method, wherein two or more different components selected from those having different degrees of separation of components to be separated contained in a raw material liquid. The raw material liquid is passed through a filler layer composed of a mixture of fillers, whereby the degree of separation of the components to be separated is adjusted to separate fractions enriched in each component.
【００１４】上記において、充填材の「分離しようとす
る成分の分離度が違う」というのは、例えば、２種類の
充填材を基準の充填層高（単位充填塔の層高の０．３〜
１倍）で同一形状のそれぞれのカラムに充填して、実際
に分離するときの条件（温度や流速）で分離しようとす
る２成分についての分離度を測定したとき、２種類の充
填材の分離度の差が０．１以上、好ましくは０．２以上
であることをいう。分離度は２成分の分離の度合を示す
指標であり、二つの相隣る富化画分（バンド）１，２の
中心間の距離を平均のバンド幅で割った値に等しいとし
て定義される（「高速液体クロマトグラフィー」；東京
化学同人，１９７６：参照）。また上記において「異な
る充填材」というのは分離度が違っている充填材である
ことを意味し、例えば、原料液中に含まれている分離し
ようとする成分（例えばＡ成分とＢ成分）の望ましい分
離程度よりも分離が良い充填材と、該望ましい分離程度
よりも分離が劣る充填材の二つの組み合わせ、あるいは
それ以上の充填材の組み合わせが挙げられる。これらの
２種あるいはそれ以上の充填材の混在の結果、各成分の
望ましい分離（各成分が必要十分に分離される）が得ら
れるものであればよい。このような充填材としては、例
えばイオン交換樹脂、ゼオライト、シリカゲル、活性
炭、他の天然または合成吸着体などからその目的に応じ
た２種類以上の充填材、または、イオン形とか内部の細
孔径が異なる類似の充填材から選定することができる。
充填材の種類は、分離しようとする成分との関係で選択
され、例えば糖類の分離にはゲル型の強酸性カチオン交
換樹脂の１価イオン形（カリウム形、ナトリウム形、そ
れらの混合など）と２価イオン形（カルシウム形、マグ
ネシウム形、それらの混合など）が使用され、これらか
ら適当なイオン形を選ぶことができる。なお、本発明の
処理は、分離度を一定に保つために、原液と処理液のイ
オン組成が処理の進行に伴って実質的に変わらない条件
下で行うことが好ましい。ただしイオン交換樹脂を用い
る糖類の分離では、イオン形は運転が進むにつれて原料
液中に含まれる各種イオンと平衡なイオン形組成に到達
する方向に進んだり、２種の充填材の一部のイオンが次
の充填層に移動することもあり得るが、全充填材層中に
分離に必要な量の２種のイオン形が存在する限り何ら問
題はない。本発明は、通常は２種の充填材を使用して有
効に実施されるが、３種以上の充填材を用いる場合を排
除するものではない。In the above description, the term "different degrees of separation of components to be separated" in the packing means, for example, that the packing height of two packing materials is 0.3 to 0.3% of the packing height of the unit packing column.
Separation of two types of packing materials when measuring the degree of separation of two components to be separated under the conditions (temperature and flow rate) at the time of actual separation (1x) It means that the difference in degree is 0.1 or more, preferably 0.2 or more. The degree of separation is an index indicating the degree of separation of two components, and is defined as being equal to the distance between the centers of two adjacent enriched fractions (bands) 1, 2 divided by the average bandwidth. (See "High Performance Liquid Chromatography"; Tokyo Chemical Dojin, 1976 :). In the above description, “different fillers” mean fillers having different degrees of separation. For example, the components (for example, component A and component B) contained in the raw material liquid to be separated are used. There are two combinations of fillers that separate better than the desired degree of separation and fillers that separate less than the desired degree of separation, or combinations of more fillers. Any mixture of these two or more fillers can be used as long as the desired separation of each component (each component is separated sufficiently and sufficiently) can be obtained. As such a filler, for example, two or more kinds of fillers depending on the purpose from ion exchange resin, zeolite, silica gel, activated carbon, other natural or synthetic adsorbents, etc., or ionic or internal pore diameters are used. Different similar fillers can be selected.
The type of the filler is selected in relation to the components to be separated. For example, for the separation of saccharides, a monovalent ion form of a gel type strongly acidic cation exchange resin (potassium form, sodium form, a mixture thereof, etc.) Divalent ionic forms (calcium, magnesium, mixtures thereof, etc.) are used, from which the appropriate ionic form can be selected. The treatment of the present invention is preferably performed under conditions in which the ionic composition of the stock solution and the treatment solution does not substantially change with the progress of the treatment in order to keep the degree of separation constant. However, in the separation of saccharides using an ion exchange resin, the ion form proceeds in a direction to reach an ion form composition equilibrium with various ions contained in the raw material liquid as the operation proceeds, or some ions of the two kinds of fillers May move to the next packed bed, but there is no problem as long as the two ionic forms required for the separation are present in the whole packed bed. The present invention is normally practiced effectively with two fillers, but does not exclude the use of more than two fillers.
【００１５】また上記において、「成分が富化」という
のは、分離しようとする成分が液の流れ方向に分かれた
一方の画分に集まることをいい、富化の程度が純度，回
収率に相関する。In the above description, "enriched components" means that components to be separated are collected in one of the fractions separated in the flow direction of the liquid, and the degree of enrichment is reduced in purity and recovery. Correlate.
【００１６】この発明によれば、分離しようとする成分
の分離度が違う二以上の異なる充填材を分離装置内に混
在させることで、充填材層装置全体での充填材の分離度
を調整できて、回収目的成分を少ない溶離液で短時間に
分離することができる。According to the present invention, by separating two or more different fillers having different degrees of separation of the components to be separated into the separator, the degree of separation of the filler in the entire filler layer apparatus can be adjusted. Thus, the target component to be recovered can be separated in a short time with a small amount of eluent.
【００１７】上記発明を実施するには、従来の既知の回
分式クロマト分離装置、あるいは擬似移動層式クロマト
分離装置（上述した従来法のものを含む）を、分離度が
違う二以上の異なる充填材を混在させて用いることがで
きる。In order to carry out the above-mentioned invention, a conventional known batch type chromatographic separation apparatus or a simulated moving bed type chromatographic separation apparatus (including the above-mentioned conventional method) is used for two or more different packings having different degrees of separation. Materials can be mixed and used.
【００１８】二以上の異なる充填材を混在させる方法と
しては、請求項２の発明のように、分離度が違う二以上
の異なる充填材の混在状態を、充填材層内で混合した状
態とするか、あるいは充填材層内で層状に積層した状態
とすることができ、また、請求項３のように、充填材層
を、複数の単位充填材層を接続することで構成し、かつ
異なる二以上の充填材のうちの少なくとも一つが、単位
充填材層の一ないし複数を単独で形成するように構成さ
せることもできる。混在させる手順としては、充填材が
二種である場合には、単位充填層に両者を混合してから
充填する、単位充填層に最初に第１充填材を充填しその
上に層状に第２充填材を充填するかその逆に最初に第２
充填材を充填する、あるいは更にその上に層状に第１充
填材を充填するなど３層以上に充填してもよい。As a method of mixing two or more different fillers, a mixed state of two or more different fillers having different degrees of separation is mixed in the filler layer as in the invention of claim 2. Alternatively, the filler layer may be laminated in a layered manner in the filler layer, and the filler layer may be formed by connecting a plurality of unit filler layers, and may be different from each other. At least one of the above fillers may be configured to form one or more unit filler layers alone. As a procedure of mixing, when two types of fillers are used, the two are mixed in the unit filler layer and then filled. The unit filler layer is first filled with the first filler, and the second filler is layered thereon. Fill with filler or vice versa first
Filling may be performed in three or more layers, for example, by filling a filler, or by further filling a first filler in a layer on the filler.
【００１９】この発明によれば、実際の充填材の充填操
作、再生、交換等の操作が簡単になるので好ましい。According to the present invention, the actual operation of filling, regenerating and replacing the filler is simplified, which is preferable.
【００２０】請求項４の擬似移動層式のクロマト分離方
法の発明は、分離しようとする成分の分離度が違う二以
上の異なる充填材を混在（混合又は層状に積層）させて
充填した単位塔の複数、あるいは異なる充填材を別々に
充填した単位塔の複数を、無端に接続して形成した単位
塔群の系に、原料液と溶離液を供給して一方向に流すこ
とで分離しようとする成分である充填材に対する親和力
の弱い成分と親和力の強い成分を液流れ方向に沿って分
離させる分離操作、該分離操作によってこれらの成分が
各別に富化した画分を該系から抜出す操作、及び充填材
を液流れとは見掛け上反対方向に移動させるために上記
液供給の位置及び液抜出しの位置を間欠的に液流れ方向
に移動させる操作、の各操作を行う擬似移動層式クロマ
ト分離方法において、上記親和力の弱い成分と親和力の
強い成分のそれぞれが、原料液に含まれて上記系に供給
されてから二以上の異なる充填材のいずれにも接触した
後に該系から抜出されるようにしたことを特徴とする。In a fourth aspect of the present invention, there is provided a unit column in which two or more different fillers having different degrees of separation of components to be separated are mixed (mixed or layered) and packed. Or a plurality of unit towers separately filled with different packing materials, endlessly connected to each other to form a unit tower group system. Operation of separating a component having a low affinity and a component having a high affinity for a filler, which is a component to be separated, along a liquid flow direction, and an operation of extracting a fraction enriched with each of these components from the system by the separation operation. Pseudo-moving bed type chromatograph which performs the operations of intermittently moving the liquid supply position and the liquid discharge position in the liquid flow direction in order to move the filler material in the apparently opposite direction to the liquid flow. Separation method smell Each of the low-affinity component and the high-affinity component is extracted from the system after being contained in the raw material liquid and supplied to the system and then contacting any of two or more different fillers. It is characterized by the following.
【００２１】異なる充填材を単位塔に各別に充填する場
合には、請求項５，９の発明のように、原料液を流す単
位塔群の系が、異なる充填材を単独に充填した単位塔が
液流れ方向に交互に並んでいるように構成することが好
ましい。これによって原料液に含まれる分離しようとす
る成分が、複数の単位塔に渡って流れる際に両者の充填
材に必ず接触して望ましい分離の程度が得られる。In the case where different packing materials are separately packed in the unit towers, the unit tower system in which the raw material liquid flows is constituted by a unit tower in which different packing materials are individually filled. Are preferably arranged alternately in the liquid flow direction. As a result, when the components to be separated contained in the raw material liquid flow over a plurality of unit columns, they always come into contact with both the fillers, so that a desired degree of separation can be obtained.
【００２２】請求項７の回分式のクロマト分離装置の発
明は、原料液に含まれた分離しようとする成分の分離度
を調整するために分離度が違うものから選択した二以上
の異なる充填材を混在充填した充填材充填塔と、この充
填材充填塔の始端部に原料液及び溶離液を供給する液供
給手段と、この充填材充填塔の終端部から排出される分
離しようとする成分の富化した画分を回収する液回収手
段とを備えたことを特徴とする。A batch type chromatographic separation apparatus according to claim 7 is characterized in that two or more different fillers selected from those having different degrees of separation in order to adjust the degree of separation of the components to be separated contained in the raw material liquid. , A liquid supply means for supplying a raw material liquid and an eluent to the start end of the packed bed, and a component to be separated discharged from the end of the packed bed. Liquid collecting means for collecting the enriched fraction.
【００２３】この装置発明によれば、充填材充填塔に形
成される充填材層全体の分離度が二以上の異なる充填材
で調整される結果、溶離液が少なく短時間の処理が実現
でき、また純度，回収率の高い処理が実現できる。According to the present invention, the degree of separation of the entire packing layer formed in the packed packing column is adjusted by two or more different packing materials, so that the eluate can be reduced and the processing in a short time can be realized. In addition, processing with high purity and high recovery can be realized.
【００２４】請求項８の擬似移動層式のクロマト分離装
置の発明は、原料液に含まれた二以上の成分に対する親
和力が違う充填材を充填した単位塔の複数を無端に接続
して形成された単位塔群からなる液流通系と、この液流
通系に上記原料液及び溶離液を供給することで該液流通
系内で液を一方向に流すための液供給手段と、この液流
通により充填材に対する親和力の弱い成分と親和力の強
い成分が液流れ方向に沿って各別に富化した画分を上記
系の外に抜出す液抜出手段と、充填材を液流れとは見掛
け上反対方向に移動させるために上記液供給の位置及び
液抜出しの位置を間欠的に液流れ方向に移動させる制御
手段と、を備えた擬似移動層式クロマト分離装置におい
て、充填材として、分離しようとする成分である上記親
和力の弱い成分と親和力の強い成分の分離度が違う二以
上の異なる充填材を用いることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a simulated moving bed type chromatographic separation apparatus formed by connecting a plurality of unit columns packed with packing materials having different affinities to two or more components contained in a raw material liquid endlessly. A liquid flow system comprising a group of unit columns, a liquid supply means for flowing the liquid in one direction in the liquid flow system by supplying the raw material liquid and the eluent to the liquid flow system, A liquid extraction means for extracting a fraction having a component having a low affinity for the filler and a component having a high affinity for the filler separately along the liquid flow direction to the outside of the system, and the filler is apparently opposite to the liquid flow. Control means for intermittently moving the liquid supply position and liquid discharge position in the liquid flow direction in order to move the liquid in the liquid flow direction. Component with low affinity Characterized by using a strong component of the separation are different two or more different fillers of solvating power.
【００２５】この装置発明によれば、充填材を充填した
単位塔の複数を無端に接続して形成される液流通系の全
体の分離度が、二以上の異なる充填材で調整される結果
として、溶離液が少ない短時間の処理、純度，回収率の
高い処理が実現できる他、装置の原料液負荷を大きくで
きる。According to the apparatus of the present invention, as a result of adjusting the total degree of separation of the liquid flow system formed by connecting a plurality of unit columns filled with the filler endlessly with two or more different fillers, In addition, it is possible to realize a short-time process with a small amount of eluent, a process with a high purity and a high recovery rate, and a large raw material liquid load on the apparatus.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限
り以下の実施形態に限定されないことは当然である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but it is obvious that the present invention is not limited to the following embodiments without departing from the gist thereof.
【００２７】図１は、本発明を実施するのに用いられる
擬似移動層式クロマト分離装置の構成概要を示した図で
ある。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a simulated moving bed type chromatographic separation apparatus used for carrying out the present invention.
【００２８】この図１において、１〜１０は各々充填材
を充填した単位充填塔であり、糖類の分離を行う場合を
例としていえば、本例では１，３，５，７，９の単位充
填塔にＮａ形強酸性陽イオン交換樹脂を充填し、２，
４，６，８，１０の単位充填塔にＣａ形強酸性陽イオン
交換樹脂を充填することで、イオン形が異なることで分
離度が違う２種の異なる充填材の単位充填塔を交互に配
置した構成とした。そしてこれらの各単位充填塔１〜１
０の間は、直列に接続した配管２０により順次に液の流
通が可能に連結されており、最後段の単位充填塔１０の
後端は最前段の単位充填塔１に流体通路の配管２１を介
して連結されることで、全体として無端循環系を構成し
ている。In FIG. 1, reference numerals 1 to 10 denote unit packed towers each packed with a packing material. In the case of separating saccharides, for example, in this embodiment, 1, 3, 5, 7, and 9 units are packed. The packed tower is filled with a Na type strongly acidic cation exchange resin,
By packing Ca type strongly acidic cation exchange resin into 4, 6, 8 and 10 unit packed towers, unit packed towers of two different packing materials with different ionic forms and different degrees of separation are alternately arranged. The configuration was as follows. And each of these unit packed columns 1 to 1
During the period 0, the liquid is sequentially circulated by a pipe 20 connected in series, and the rear end of the last unit packing tower 10 is connected with a pipe 21 of a fluid passage to the foremost unit packing tower 1. The endless circulation system is configured as a whole by being connected through the intermediary.
【００２９】なお、１９は流体通路２１の途中に介設さ
れている循環用のポンプであり、上記循環系内で液を図
の矢印に示す一方向に流すようになっている。なお、液
の流通流量は、図示しない制御装置により設定値に制御
できるようになっている。このポンプ１９は各単位充填
塔の間のどこに設置してもよいしまた必要により何台設
けてもよい。Reference numeral 19 denotes a circulation pump provided in the middle of the fluid passage 21 so that the liquid flows in the circulation system in one direction shown by an arrow in the figure. The flow rate of the liquid can be controlled to a set value by a control device (not shown). The pump 19 may be installed anywhere between the unit packed towers, and may be provided as many as necessary.
【００３０】上記の各充填塔群の間の配管２０，２１に
は、各単位充填塔にその塔頂（始端部）から原料液Ｆ及
び溶離液Ｄを供給するために循環系に対する液供給手段
が接続されている。すなわち、上記単位充填塔間の配管
２０，２１それぞれに、原料液Ｆの供給弁１Ｆ〜１０Ｆ
を介して共通の原料液供給管３０が連結されていると共
に、この原料液供給管３０には原料液供給ポンプ１５が
連結されている。また同様に各単位充填塔間の配管２
０，２１それぞれに、溶離液供給弁１Ｄ〜１０Ｄを介し
て共通の溶離液供給配管３１が連結されていると共に、
この溶離液供給管３１には溶離液供給ポンプ１６が連結
されている。Liquid supply means for the circulating system for supplying the raw material liquid F and the eluent D from the top (start end) of each unit packed column to the pipes 20 and 21 between the packed column groups. Is connected. That is, the supply valves 1F to 10F for the raw material liquid F are provided in the pipes 20 and 21 between the unit packed towers, respectively.
The raw material liquid supply pipe 30 is connected to the common raw material liquid supply pipe 30, and the raw material liquid supply pump 15 is connected to the raw material liquid supply pipe 30. Similarly, pipe 2 between each unit packed tower
0 and 21 are connected to a common eluent supply pipe 31 via eluent supply valves 1D to 10D, respectively.
The eluent supply pump 16 is connected to the eluent supply pipe 31.
【００３１】また上記の各充填塔群の間の配管２０，２
１には、各単位充填塔の塔末（終端部）から所定の成分
を含む画分の液を循環系の外に抜出すための液抜出し手
段が接続されている。すなわち、上記単位充填塔間の配
管２０，２１それぞれに、充填材に対する親和力の弱い
成分（以下「Ａ区分液」という）の抜出し弁１Ａ〜１０
Ａを介して共通のＡ区分液抜出し管１２が連結されてい
る。また同様に、上記単位充填塔間の配管２０，２１そ
れぞれに、充填材に対する親和力の強い成分（以下「Ｃ
区分液」という）の抜出し弁１Ｃ〜１０Ｃを介して共通
のＣ区分液抜出し管１３が連結されている。The pipes 20 and 2 between the packed tower groups described above are used.
1 is connected to a liquid extracting means for extracting a liquid of a fraction containing a predetermined component from the end (end portion) of each unit packed column to the outside of the circulation system. That is, each of the pipes 20 and 21 between the unit packed towers is provided with a withdrawal valve 1A-10 for a component having a low affinity for the filler (hereinafter referred to as “A-class liquid”).
A common section A liquid withdrawal pipe 12 is connected via A. Similarly, each of the pipes 20 and 21 between the unit packed towers is provided with a component having a high affinity for the filler (hereinafter referred to as “C
A common C-separated liquid extraction pipe 13 is connected via extraction valves 1C to 10C of "separated liquid").
【００３２】また、上記した原料液供給弁１Ｆ〜１０
Ｆ、溶離液供給弁１Ｄ〜１０Ｄ、Ａ区分液抜出し弁１Ａ
〜１０Ａ、Ｃ区分液抜出し弁１Ｃ〜１０Ｃの各弁は、擬
似移動層式のクロマト分離の操作（すなわち液の供給位
置と抜出し位置を液の循環方向に間欠的に移動させるこ
とで充填材を見掛け上液の流れとは反対方向に移動させ
る操作）が行われるように、図示しない弁開閉制御装置
によって所定のシーケンスプログラムに従って開閉制御
される。The raw material liquid supply valves 1F to 10F
F, eluent supply valves 1D to 10D, A section liquid extraction valve 1A
Each of the liquid extraction valves 1C to 10C is a pseudo moving bed type chromatographic separation operation (that is, the filler is intermittently moved in the liquid circulation direction between the liquid supply position and the liquid discharge position). An opening / closing control is performed by a valve opening / closing control device (not shown) according to a predetermined sequence program so that an operation of apparently moving the liquid in the opposite direction is performed.
【００３３】以上のように構成された装置において、原
料液に含まれる分離しようとする成分を各画分に分離さ
せる操作は次のように行われる。In the apparatus configured as described above, the operation of separating the components to be separated contained in the raw material liquid into the respective fractions is performed as follows.
【００３４】まず、第１工程において、原料液供給弁６
Ｆを介して原料液Ｆを単位充填塔６に供給すると共に、
同時に溶離液Ｄを溶離液供給弁１Ｄを介して供給する。
これにより親和力の弱い成分が富化された画分の液（Ａ
区分液）と親和力の強い成分が富化された画分の液（Ｃ
区分液）が、循環流の方向に分かれるので、Ａ区分液を
Ａ区分液抜出し弁８Ａから抜出し、かつＣ区分液をＣ区
分液抜出し弁２Ｃから抜出す。First, in the first step, the raw material liquid supply valve 6
The raw material liquid F is supplied to the unit packed tower 6 via F,
At the same time, the eluent D is supplied through the eluent supply valve 1D.
Thereby, the liquid of the fraction enriched in the component having a weak affinity (A
(Category liquid) and a fraction liquid (C
Since the (separated liquid) is divided in the direction of the circulation flow, the A-separated liquid is withdrawn from the A-separated liquid withdrawal valve 8A and the C-separated liquid is withdrawn from the C-separated liquid withdrawal valve 2C.
【００３５】次に第２工程において、原料液Ｆ及び溶離
液Ｄの供給位置、及びＡ，Ｃ区分液の抜出し位置を、そ
れぞれの富化画分の移動に合わせて順次に循環流の下流
側に一塔分づつ切換え移行させる操作を行う。これによ
り、Ａ区分液は循環流の流れで下流側に進み、他方、弁
の切換えで見掛け上循環流の流れとは反対方向に充填材
が移動することにより、Ｃ区分液は循環流の上流側に見
掛け上移動する。したがって、原料液Ｆは原料液供給弁
７Ｆを介して単位充填塔７に供給され、溶離液は溶離液
供給弁２Ｄを介して単位充填塔２に供給され、Ａ区分液
は単位充填塔９からＡ区分液抜出し弁９Ａを介して抜出
され、Ｃ区分液は単位充填塔３からＣ区分液抜出し弁３
Ｃを介して抜出される。Next, in the second step, the supply positions of the raw material liquid F and the eluent D, and the withdrawal positions of the liquids A and C are sequentially shifted downstream of the circulating flow in accordance with the movement of each enriched fraction. An operation is performed to switch to one tower at a time. As a result, the A-section liquid advances downstream in the circulating flow, while the filler moves in the direction apparently opposite to the circulating flow by switching the valve, whereby the C-section liquid becomes upstream of the circulating flow. Apparently move to the side. Therefore, the raw material liquid F is supplied to the unit packed tower 7 via the raw material liquid supply valve 7F, the eluent is supplied to the unit packed tower 2 via the eluent liquid supply valve 2D, and the A-class liquid is supplied from the unit packed tower 9 The C-class liquid is withdrawn from the unit packed column 3 through the A-class liquid withdrawal valve 9A.
It is withdrawn via C.
【００３６】以上の操作を、以下第３工程から第１０工
程まで行って、１サイクルの擬似移動層式のクロマト分
離操作を終了する。もちろんこの操作は、１サイクルで
終了せずに複数サイクルに渡って連続して行うことがで
きる。The above operation is carried out from the third step to the tenth step, and one cycle of the simulated moving bed type chromatographic separation operation is completed. Of course, this operation can be performed continuously over a plurality of cycles without being completed in one cycle.
【００３７】なお、本例で図１により示した装置は１０
本の単位充填塔を用いているがこれに限定されるもので
はない。In this example, the device shown in FIG.
Although a unit packing tower is used, the present invention is not limited to this.
【００３８】[0038]
（１）（擬似移動層式のクロマト分離） 実施例１ 甜菜糖蜜を酵素分解および脱塩をして得られる液の模擬
液（蔗糖１．０％、グルコース４３．０％、フラクトー
ス４４．０％、ベタイン１２．０％）からグルコースと
フラクトースの混合物とベタインを分離することを目的
として次の運転条件で図１の擬似移動層式クロマト分離
装置にイオン形の異なる充填材を混在させて運転した。
使用した充填材のフラクトース（単糖類のうち１番遅く
流出する成分）とベタインに関する分離度は層高１ｍ
線流速５ｍ／ｈｒで第１充填材のカルシウム形で０．７
６、第２充填材のナトリウム形で０．３０であった。(1) (Chromatographic Separation by Pseudo Moving Bed Method) Example 1 Simulated liquid obtained by enzymatically decomposing and desalting sugar beet (1.0% sucrose, 43.0% glucose, 44.0% fructose) , 12.0% of betaine) and a mixture of glucose and fructose and betaine were separated from each other in the simulated moving bed type chromatographic separator of FIG. 1 under the following operating conditions in order to separate betaine from the mixture of glucose and fructose. .
The degree of separation between fructose (the slowest component of monosaccharides) and betaine of the filler used was 1 m in bed height.
With a linear flow velocity of 5 m / hr, the first filler is in the form of calcium of 0.7
6. It was 0.30 in the sodium form of the second filler.
【００３９】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）、充填量は１０本全量で１４７Ｌであ
った。Ｎｏ．１、３、５、７、９カラムはナトリウム
形、他のカラムはカルシウム形とした。Filler: Amberlite CG-6000 (a gel type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation) manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd. The filling amount was 147 L in total of 10 tubes. No. Columns 1, 3, 5, 7, 9 were in sodium form and the other columns were in calcium form.
【００４０】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．１３Ｈｒ 原料液供給口とＣ区分液抜き出し口間の分離塔における
線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原料液供給流量 ：１７．６４Ｌ／Ｈｒ 充填材あたり ０．１２Ｌ／Ｌ−充填材／Ｈｒ 原料液固形分濃度：６０ｗｔ％ 溶離水供給流量：３０．８７Ｌ／Ｈｒ Ａ区分液抜き出し流量：２６．７５Ｌ／Ｈｒ Ｃ区分液抜き出し流量：２１．７６Ｌ／Ｈｒ 溶離水と原料液との流量比：１．７５ 各工程で開となる弁は次の通りとした。供給液抜き出し
液は各工程共通で原料供給、溶離水供給、Ａ抜き出し、
Ｃ抜き出しの４種の出入り口液とした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, number of columns 10 Operating temperature: 80 ° C. One cycle time: 2.13 Hr Linear flow rate in the separation tower between the raw material liquid supply port and the C-class liquid discharge port: 5.00 m / Hr Raw material liquid supply flow rate: 17.64 L / 0.12 L / L-filler / Hr per Hr material concentration of raw material liquid: 60 wt% Eluate water supply flow rate: 30.87 L / Hr A-section liquid extraction flow rate: 26.75 L / Hr C-section liquid extraction flow rate: 21 .76 L / Hr Flow ratio of eluent water to raw material liquid: 1.75 The valves opened in each step were as follows. Supply liquid withdrawal liquid is common to each process, raw material supply, elution water supply, A extraction,
Four kinds of inlet / outlet liquids extracted from C were used.
【００４１】 １工程 ６Ｆ、 １Ｄ、 ８Ａ、 ２Ｃ、 ２工程 ７Ｆ、 ２Ｄ、 ９Ａ、 ３Ｃ、 ３工程 ８Ｆ、 ３Ｄ、１０Ａ、 ４Ｃ、 ４工程 ９Ｆ、 ４Ｄ、 １Ａ、 ５Ｃ、 ５工程 １０Ｆ、 ５Ｄ、 ２Ａ、 ６Ｃ、 ６工程 １Ｆ、 ６Ｄ、 ３Ａ、 ７Ｃ、 ７工程 ２Ｆ、 ７Ｄ、 ４Ａ、 ８Ｃ、 ８工程 ３Ｆ、 ８Ｄ、 ５Ａ、 ９Ｃ、 ９工程 ４Ｆ、 ９Ｄ、 ６Ａ、１０Ｃ、 １０工程 ５Ｆ、１０Ｄ、 ７Ａ、 １Ｃ、 運転の結果、下記表１の組成のＡ区分液とＣ区分液とが
得られた。1 step 6F, 1D, 8A, 2C, 2 step 7F, 2D, 9A, 3C, 3 step 8F, 3D, 10A, 4C, 4 step 9F, 4D, 1A, 5C, 5 step 10F, 5D, 2A , 6C, 6 steps 1F, 6D, 3A, 7C, 7 steps 2F, 7D, 4A, 8C, 8 steps 3F, 8D, 5A, 9C, 9 steps 4F, 9D, 6A, 10C, 10 steps 5F, 10D, 7A , 1C. As a result of the operation, a Class A liquid and a Class C liquid having the compositions shown in Table 1 below were obtained.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は１
００．０％、Ｃ区分液のベタイン回収率は９６．８％で
あった。The fructose recovery rate of the A-class liquid was 1
00.0%, and the betaine recovery rate of Class C liquid was 96.8%.
【００４４】比較例１ 実施例１と同じ原料液を充填材がすべてカルシウム形で
ある同一装置で分離した。運転条件はカルシウム形に合
わせて次の通りとした。Comparative Example 1 The same raw material liquid as in Example 1 was separated by the same apparatus in which the filler was all calcium. The operating conditions were as follows according to the calcium form.
【００４５】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）。すべてのカラムにカルシウム形を充
填した。充填量は１０本全量で１４７Ｌであった。Filler: Amberlite CG-6000 (manufactured by Rohm and Haas) (gel type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation). All columns were packed with the calcium form. The filling amount was 147 L in the total amount of 10 tubes.
【００４６】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：２．５７Ｈｒ 原料液供給口とＣ区分液抜き出し口間の分離塔における
線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原料液供給流量 ：１７．６４Ｌ／Ｈｒ 充填材あたり ０．１２Ｌ／Ｌ−充填材／Ｈｒ 溶離水供給流量：３６．７５Ｌ／Ｈｒ Ａ区分液抜き出し流量：３０．８７Ｌ／Ｈｒ Ｃ区分液抜き出し流量：２３．５２Ｌ／Ｈｒ 溶離水と原料液との流量比：２．０８ 各工程で開となる弁および供給液抜き出し液は実施例１
と同じとした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, 10 columns Operating temperature: 80 ° C. One cycle time: 2.57 Hr Linear flow velocity in the separation tower between the raw material liquid supply port and the C section liquid discharge port: 5.00 m / Hr Raw material liquid supply flow rate: 17.64 L / 0.12 L / L-filler / Hr per Hr filler eluent water supply flow rate: 36.75 L / Hr A-section liquid withdrawal flow rate: 30.87 L / Hr C-section liquid withdrawal flow rate: 23.52 L / Hr Eluent water and raw material Flow ratio with liquid: 2.08 The valve opened in each step and the supply liquid withdrawal liquid were as in Example 1.
And the same.
【００４７】運転の結果、下記表２の組成のＡ区分液と
Ｃ区分液とが得られた。As a result of the operation, a Class A liquid and a Class C liquid having the compositions shown in Table 2 below were obtained.
【００４８】[0048]
【表２】 [Table 2]
【００４９】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は１
００．０％、Ｃ区分液のベタイン回収率は９７．６％で
あった。The fructose recovery rate of the Class A liquid was 1
00.0%, and the betaine recovery rate of Class C liquid was 97.6%.
【００５０】比較例２ 実施例１と同じ原料液を充填材がすべてナトリウム形で
ある同一装置で分離した。運転条件はナトリウム形に合
わせて次の通りとした。Comparative Example 2 The same raw material liquid as in Example 1 was separated by the same apparatus in which the filler was all sodium. The operating conditions were as follows according to the sodium form.
【００５１】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）。すべてのカラムにナトリウム形を充
填した。充填量は１０本全量で１４７Ｌであった。Filler: Amberlite CG-6000 (manufactured by Rohm and Haas) (gel type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation). All columns were packed with the sodium form. The filling amount was 147 L in the total amount of 10 tubes.
【００５２】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：１．９４Ｈｒ 原料液供給口とＣ区分液抜き出し口間の分離塔における
線流速：５．００ｍ／Ｈｒ 原料液供給流量 ：７．３５Ｌ／Ｈｒ 充填材あたり ０．０５Ｌ／Ｌ−充填材／Ｈｒ 溶離水供給流量：１６．１７Ｌ／Ｈｒ Ａ区分液抜き出し流量：１３．２３Ｌ／Ｈｒ Ｃ区分液抜き出し流量：１０．２９Ｌ／Ｈｒ 溶離水と原料液との流量比：２．２０ 各工程で開となる弁および供給液抜き出し液は実施例１
と同じとした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, 10 columns Operating temperature: 80 ° C. One cycle time: 1.94 Hr Linear flow velocity in the separation tower between the raw material liquid supply port and the C-class liquid discharge port: 5.00 m / Hr Raw material liquid supply flow rate: 7.35 L / 0.05 L / L-filler / Hr per Hr filler Eluent water supply flow rate: 16.17 L / Hr A-section liquid withdrawal flow rate: 13.23 L / Hr C-section liquid withdrawal flow rate: 10.29 L / Hr Eluent water and raw materials Flow rate ratio with liquid: 2.20 The valve to be opened in each step and the supply liquid withdrawal liquid were as in Example 1.
And the same.
【００５３】運転の結果、下記表３の組成のＡ区分液と
Ｃ区分液とが得られた。As a result of the operation, a Class A liquid and a Class C liquid having the compositions shown in Table 3 below were obtained.
【００５４】[0054]
【表３】 [Table 3]
【００５５】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は９
６．４％、Ｃ区分液のベタイン回収率は９２．８％であ
った。The fructose recovery rate of the A-class liquid was 9%.
6.4%, and the betaine recovery rate of Class C liquid was 92.8%.
【００５６】以上の実施例１、及び比較例１，２の結果
からわかるように、本発明の実施例１によれば、比較例
１と比べて溶離水の使用量が１６％少ない条件でほぼ同
等の分離液が得られた。また比較例２と比べて、原料液
の供給量を２．４倍にしてもＣ区分のベタイン純度が１
２．９％高く、さらにベタイン回収率が４％高いという
結果が得られた。As can be seen from the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, according to Example 1 of the present invention, the amount of eluent used was almost 16% smaller than that of Comparative Example 1 under the condition. An equivalent liquid separation was obtained. Compared with Comparative Example 2, even if the supply amount of the raw material liquid was 2.4 times, the purity of betaine in the C category was 1
The results were 2.9% higher and the betaine recovery was 4% higher.
【００５７】すなわち、カルシウム形の充填材を充填し
た単位充填塔とナトリウム形の充填材を充填した単位充
填塔とを交互に配置することで、擬似移動層の全体では
異なる充填材を混在させた実施例１の装置を用いること
により、カルシウム形単独またはナトリウム形単独の充
填材を充填した単位充填塔を用いた擬似移動層装置に比
較して、溶離水の使用量の削減、原料液の負荷量の増
加、純度・回収率の向上を実現することができた。That is, by alternately arranging the unit packed tower filled with the calcium type packing material and the unit packed tower packed with the sodium type packing material, different packing materials were mixed in the entire pseudo moving bed. By using the apparatus of Example 1, compared with a simulated moving bed apparatus using a unit packed tower packed with a calcium-type or sodium-type packing material alone, the amount of eluent water used is reduced, and the loading of the raw material liquid is reduced. It was possible to increase the amount and improve the purity and recovery rate.
【００５８】（２）（回分式のクロマト分離） 実施例２ 実施例１と同じ原料液を回分式のクロマト分離により分
離した。図１の擬似移動層式クロマト分離装置に実施例
１と同じくナトリウム形とカルシウム形のイオン交換樹
脂を充填し、回分式として次の運転条件で分離した。(2) (Batchwise Chromatographic Separation) Example 2 The same raw material liquid as in Example 1 was separated by batchwise chromatographic separation. A simulated moving bed type chromatographic separation apparatus shown in FIG. 1 was filled with sodium- and calcium-type ion exchange resins in the same manner as in Example 1, and separated in a batch system under the following operating conditions.
【００５９】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）、充填量は１０本全量で１４７Ｌであ
った。Ｎｏ．１、３、５、７、９カラムはナトリウム
形、他のカラムはカルシウム形とした。Filler: Amberlite CG-6000 (manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd.) (gel type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation). No. Columns 1, 3, 5, 7, 9 were in sodium form and the other columns were in calcium form.
【００６０】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：３．０Ｈｒ 原料液および溶離水の供給流量： ３６．７５Ｌ／Ｈｒ 原料液供給量 ：７．３５Ｌ 充填材あたり ０．０５Ｌ／Ｌ−充填材 原料液固形分濃度：６０ｗｔ％ 原料液供給時間：０．２０Ｈｒ 溶離水供給量：１０２．９０Ｌ Ａ区分液抜き出し量：５８．８０Ｌ Ｃ区分液抜き出し量：５１．４５Ｌ 溶離水と原料液との容量比：１４ 各工程で開となる弁および時間は次の通りとした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, 10 columns Operating temperature: 80 ° C. One cycle time: 3.0 Hr Supply flow rate of raw material liquid and eluent water: 36.75 L / Hr Supply amount of raw material liquid: 7.35 L 0.05 L / L-packing per filler Material Raw material liquid solids concentration: 60 wt% Raw material liquid supply time: 0.20 Hr Eluent water supply: 102.90 L A-group liquid withdrawal: 58.80 L C-class liquid withdrawal: 51.45 L Mixing of eluate and raw liquid Capacity ratio: 14 The valves and the time to be opened in each step were as follows.
【００６１】 １工程 ６Ｆ、 ５Ａ、 ０．２０Ｈｒ ２工程 ６Ｄ、 ５Ｃ、 １．４０Ｈｒ ３工程 ６Ｄ、 ５Ａ、 １．４０Ｈｒ ３サイクル後、下記表４の組成のＡ区分液とＣ区分液と
が得られた。1 step 6F, 5A, 0.20Hr 2 step 6D, 5C, 1.40Hr 3 step 6D, 5A, 1.40Hr After 3 cycles, a liquid A and liquid C having the composition shown in Table 4 below are obtained. Was done.
【００６２】[0062]
【表４】 [Table 4]
【００６３】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は１
００．０％、Ｃ区分液のベタイン回収率は９９．３％で
あった。The fructose recovery rate of the A-class liquid was 1
00.0%, and the betaine recovery rate of Class C liquid was 99.3%.
【００６４】比較例３ 実施例２と同じ原料液を回分式のクロマト分離により分
離した。図１の擬似移動層式クロマト分離装置にカルシ
ウム形のイオン交換樹脂を充填し、回分式として次の運
転条件で分離した。Comparative Example 3 The same raw material liquid as in Example 2 was separated by batch type chromatographic separation. The ion-exchange resin in the form of calcium was charged into the simulated moving bed type chromatographic separator shown in FIG. 1 and separated in a batch system under the following operating conditions.
【００６５】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）、充填量は１０本全量で１４７Ｌであ
った。すべてのカラムにカルシウム形を充填した。Filler: Amberlite CG-6000 (manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd.) (gel type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation). All columns were packed with the calcium form.
【００６６】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：４．０Ｈｒ 原料液および溶離水の供給流量： ３６．７５Ｌ／Ｈｒ 原料液供給量 ：７．３５Ｌ 充填材あたり ０．０５Ｌ／Ｌ−充填材 原料液供給時間：０．２０Ｈｒ 溶離水供給量：１３９．６５Ｌ Ａ区分液抜き出し量：６６．１５Ｌ Ｃ区分液抜き出し量：８０．８５Ｌ 溶離水と原料液との容量比：１９ 各工程で開となる弁および時間は次の通りとした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, 10 columns Operation temperature: 80 ° C. 1 cycle time: 4.0 Hr Supply flow rate of raw material liquid and elution water: 36.75 L / Hr Supply amount of raw material liquid: 7.35 L 0.05 L / L-packing per filler Material Supply time of raw material liquid: 0.20 Hr Supply amount of eluent water: 139.65 L A liquid withdrawal amount in A section: 66.15 L Amount withdrawal liquid in C section: 80.85 L Volume ratio between eluate and raw material liquid: 19 Open in each process The valves and the time were as follows.
【００６７】 １工程 ６Ｆ、 ５Ｃ、 ０．２０Ｈｒ ２工程 ６Ｄ、 ５Ｃ、 １．５０Ｈｒ ３工程 ６Ｄ、 ５Ａ、 １．８０Ｈｒ ４工程 ６Ｄ、 ５Ｃ、 ０．５０Ｈｒ ３サイクル後、下記表５の組成のＡ区分液とＣ区分液と
が得られた。1 step 6F, 5C, 0.20Hr 2 step 6D, 5C, 1.50Hr 3 step 6D, 5A, 1.80Hr 4 step 6D, 5C, 0.50Hr After 3 cycles, A of the composition shown in Table 5 below A liquid fraction and a liquid C fraction were obtained.
【００６８】[0068]
【表５】 [Table 5]
【００６９】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は１
００．０％、Ｃ区分液のベタイン回収率は１００．０％
であった。The fructose recovery rate of the A-class liquid was 1
00.0%, betaine recovery rate of Class C liquid is 100.0%
Met.
【００７０】比較例４ 実施例２と同じ原料液を回分式のクロマト分離により分
離した。図１の擬似移動層式クロマト分離装置にナトリ
ウム形のイオン交換樹脂を充填し、回分式として次の運
転条件で分離した。Comparative Example 4 The same raw material liquid as in Example 2 was separated by batch type chromatographic separation. The sodium moving type ion exchange resin was filled in the simulated moving bed type chromatographic separation apparatus of FIG. 1, and the batch type was separated under the following operating conditions.
【００７１】充填材：ロームアンドハース社製アンバー
ライトＣＧ−６０００（クロマト分離用ゲル型強酸性カ
チオン交換樹脂）、充填量は１０本全量で１４７Ｌであ
った。すべてのカラムにナトリウム形を充填した。Filler: Amberlite CG-6000 (manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd.) (gel-type strongly acidic cation exchange resin for chromatographic separation). All columns were packed with the sodium form.
【００７２】分離カラム：内径１０８ｍｍ、層高１６０
０ｍｍ、カラム本数１０本 操作温度：８０℃ １サイクル時間：１．８Ｈｒ 原料液および溶離水の供給流量： ３６．７５Ｌ／Ｈｒ 原料液供給量 ：７．３５Ｌ 充填材あたり ０．０５Ｌ／Ｌ−充填材 原料液供給時間：０．２０Ｈｒ 溶離水供給量：５８．８０Ｌ Ａ区分液抜き出し量：４４．１０Ｌ Ｃ区分液抜き出し量：２２．０５Ｌ 溶離水と原料液との容量比：１９ 各工程で開となる弁および時間は次の通りとした。Separation column: inner diameter 108 mm, bed height 160
0 mm, number of columns 10 Operating temperature: 80 ° C. 1 cycle time: 1.8 Hr Supply flow rate of raw material liquid and elution water: 36.75 L / Hr Supply amount of raw material liquid: 7.35 L 0.05 L / L-packing per filler Material Supply time of raw material liquid: 0.20 Hr Supply amount of eluent water: 58.80 L A liquid withdrawal amount in A section: 44.10 L Amount withdrawal liquid in C section: 22.05 L Volume ratio between eluate water and raw material liquid: 19 Open in each process The valves and the time were as follows.
【００７３】 １工程 ６Ｆ、 ５Ａ、 ０．２０Ｈｒ ２工程 ６Ｄ、 ５Ａ、 ０．８０Ｈｒ ３工程 ６Ｄ、 ５Ｃ、 ０．６０Ｈｒ ４工程 ６Ｄ、 ５Ａ、 ０．２０Ｈｒ ３サイクル後、下記表６の組成のＡ区分液とＣ区分液と
が得られた。1 step 6F, 5A, 0.20Hr 2 step 6D, 5A, 0.80Hr 3 step 6D, 5C, 0.60Hr 4 step 6D, 5A, 0.20Hr After 3 cycles, A of the composition shown in Table 6 below A liquid fraction and a liquid C fraction were obtained.
【００７４】[0074]
【表６】 [Table 6]
【００７５】なお、Ａ区分液のフラクトース回収率は９
９．４％、Ｃ区分液のベタイン回収率は５１．４％であ
った。The fructose recovery rate of the A-class liquid was 9%.
9.4%, and the betaine recovery rate of the Class C liquid was 51.4%.
【００７６】以上の実施例２、及び比較例３，４の結果
からわかるように、本発明の実施例２によれば、カルシ
ウム形単独の比較例３と比べて溶離水の使用量が２６％
少なく、１サイクルの時間が４分の３という条件でほぼ
同等の分離液が得られた。ナトリウム形単独の比較例４
と比べて、分離液の純度がＡ区分液の単糖で６．１％上
回り、Ｃ区分液のベタインで４．７％上回ると共に回収
率の方でもＣ区分のベタイン回収率で４９．６％も上回
った。As can be seen from the results of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4, according to Example 2 of the present invention, the amount of eluate used was 26% as compared with Comparative Example 3 in which calcium was used alone.
Almost the same separation liquid was obtained under the condition that the time of one cycle was 3/4. Comparative Example 4 of sodium form alone
The purity of the separated solution was 6.1% higher for the monosaccharide in the A-class solution, 4.7% higher for betaine in the C-class solution, and the recovery rate was 49.6% for the betaine recovery in the C-class solution. Also exceeded.
【００７７】すなわち、カルシウム形の充填材を充填し
た単位充填塔とナトリウム形の充填材を充填した単位充
填塔とを交互に配置して、異なる充填材で実質的に層状
に混在させた充填材層を用いることにより、カルシウム
形単独またはナトリウム形単独の充填材を充填した充填
材層を用いた回分式装置に比較して、溶離水の使用量の
削減、１サイクル時間の削減、純度・回収率の向上を実
現することができた。That is, a unit packing tower filled with a calcium-type packing material and a unit packing tower packed with a sodium-type packing material are alternately arranged, and different packing materials are mixed substantially in layers. The use of a bed reduces the amount of eluent water used, reduces one cycle time, and purifies and recovers compared to a batch system using a packing layer filled with calcium or sodium forms alone. The rate could be improved.
【００７８】[0078]
【発明の効果】本発明によれば、二以上の成分を含む原
料液から分離しようとする成分を二つの画分に分ける擬
似移動層式のクロマト分離方法において、分離度が違う
二以上の異なる充填材を用いることにより全体としての
分離度を調整して、分離が良い充填材に比べ溶離液の使
用量の削減を可能とし、また分離の悪い充填材に比べ原
料液の負荷量の増加、純度・回収率の向上を図ることが
できるという効果がある。According to the present invention, in a simulated moving bed type chromatographic separation method for separating a component to be separated from a raw material liquid containing two or more components into two fractions, two or more different separation degrees are different. By using a filler, the overall degree of separation can be adjusted to reduce the amount of eluent used compared to a well-separated filler. There is an effect that the purity and the recovery rate can be improved.
【００７９】また、本発明の回分式のクロマト分離によ
れば、分離が良い充填材に比べ溶離液の使用量の削減と
時間を短縮できるという効果があり、また分離の悪い充
填材に比べ原料液の負荷量の増加、純度・回収率の向上
という効果がある。Further, according to the batch type chromatographic separation of the present invention, there is an effect that the amount of eluent used can be reduced and the time can be shortened as compared with a packing material with good separation. This has the effect of increasing the liquid load and improving the purity and recovery rate.
【図１】二成分の回分式分離、及び擬似移動層式の分離
を行うことができる兼用型擬似移動層式クロマト分離装
置の構成概要を示した図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of a dual-purpose simulated moving bed type chromatographic separation apparatus capable of performing batch separation of two components and simulated moving bed type separation.
１〜１０：単位充填塔 １Ａ〜１０Ａ：Ａ区分液の抜出し弁 １Ｃ〜１０Ｃ：Ｃ区分液の抜出し弁 １Ｄ〜１０Ｄ：溶離液（溶離水）供給弁 １Ｆ〜１０Ｆ：原料液供給弁 Ａ：Ａ区分液（１番目に流出する成分の含有率が高い
液） Ｃ：Ｃ区分液液（最後に流出する成分の含有率が高い
液） Ｄ：溶離液（溶離水） Ｆ：原料液 １２：Ａ区分液の抜出し配管 １３：Ｃ区分液の抜出し配管 １５：原料液供給ポンプ １６：溶離液（溶離水）供給ポンプ １９：循環ポンプ ２０，２１：配管 ３０：原料液供給配管 ３１：溶離液（溶離水）供給配管1 to 10: Unit packed tower 1A to 10A: A withdrawing valve for A-class liquid 1C to 10C: Withdrawal valve for C-class liquid 1D to 10D: Eluent (eluent water) supply valve 1F to 10F: Raw material liquid supply valve A: A Classified liquid (liquid with the highest content of the component flowing out first) C: C Classified liquid (liquid with the highest content of component flowing out) D: Eluent (eluted water) F: Raw material solution 12: A Separation liquid extraction pipe 13: C division liquid extraction pipe 15: Raw material liquid supply pump 16: Eluent (eluent) supply pump 19: Circulation pump 20, 21: Piping 30: Material liquid supply pipe 31: Eluent (elution) Water) supply piping
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 康平 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 谷川 弘治 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オルガ ノ株式会社総合研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kohei Sato 1-4-9, Kawagishi, Toda City, Saitama Prefecture Inside Organo Research Institute (72) Inventor Koji Tanikawa 1-4-9, Kawagishi, Toda City, Saitama Prefecture Organo Research Institute
Claims (9)
の分離度が違うものから選択した二以上の異なる充填材
を混在させて構成した充填材層に原料液を通すことで、
上記分離しようとする成分の分離度を調整して各成分が
富化した画分を分けることを特徴とするクロマト分離方
法。The raw material liquid is passed through a filler layer formed by mixing two or more different fillers selected from those having different degrees of separation of components to be separated contained in the raw material liquid,
A chromatographic separation method comprising adjusting the degree of separation of the components to be separated and separating fractions enriched in each component.
の異なる充填材の混在状態が、充填材層内で混合した状
態であるか、あるいは充填材層内で層状に積層した状態
であることを特徴とするクロマト分離方法。2. The filler according to claim 1, wherein two or more different fillers having different degrees of separation are mixed in the filler layer or laminated in the filler layer. A chromatographic separation method comprising:
単位充填材層を接続することで構成し、かつ異なる二以
上の充填材のうちの少なくとも一つは、上記単位充填材
層の一ないし複数を単独で形成することを特徴とするク
ロマト分離方法。3. The unit filler layer according to claim 1, wherein the filler layer is formed by connecting a plurality of unit filler layers, and at least one of the two or more different fillers is the unit filler layer. A chromatographic separation method comprising forming one or more singly.
以上の異なる充填材を混在させて充填した単位塔の複数
あるいは異なる充填材を別々に充填した単位塔の複数を
無端に接続して形成した単位塔群の系に、原料液と溶離
液を供給して一方向に流すことで分離しようとする成分
である充填材に対する親和力の弱い成分と親和力の強い
成分を液流れ方向に沿って分離させる分離操作、該分離
操作によってこれらの成分が各別に富化した画分を該系
から抜出す操作、及び充填材を液流れとは見掛け上反対
方向に移動させるために上記液供給の位置及び液抜出し
の位置を間欠的に液流れ方向に移動させる操作、の各操
作を行う擬似移動層式クロマト分離方法において、上記
親和力の弱い成分と親和力の強い成分のそれぞれが、原
料液に含まれて上記系に供給されてから二以上の異なる
充填材のいずれにも接触した後に該系から抜出されるよ
うにしたことを特徴とする擬似移動層式のクロマト分離
方法。4. A plurality of unit towers packed by mixing two or more different fillers having different degrees of separation of components to be separated or a plurality of unit towers separately filled with different fillers are connected endlessly. The raw material liquid and the eluent are supplied to the formed unit tower group system, and the components having a low affinity for the filler and the components having a high affinity for the filler, which are the components to be separated by flowing in one direction, along the liquid flow direction. A separating operation for separating, an operation of extracting a fraction enriched with each of these components by the separating operation from the system, and a position of the liquid supply for moving the filler in an apparently opposite direction to the liquid flow. And the operation of intermittently moving the position of liquid extraction in the liquid flow direction in the simulated moving bed type chromatographic separation method, wherein each of the low-affinity component and the high-affinity component is contained in the raw material liquid. Above A simulated moving bed type chromatographic separation method characterized in that, after being supplied to a system, it comes into contact with any of two or more different fillers and then withdrawn from the system.
群の系は、異なる充填材を単独に充填した単位塔が液流
れ方向に交互に並んでいることを特徴とするクロマト分
離方法。5. The chromatographic separation method according to claim 4, wherein the unit column group in which the raw material liquid flows is such that unit columns filled with different fillers alone are alternately arranged in the liquid flow direction.
分離度が違うものとして選択した異なる充填材が二つで
あり、そのうちの一方が強酸性カチオン交換樹脂の１価
イオン形であり、他方が強酸性カチオン交換樹脂の２価
イオン形であることを特徴とするクロマト分離方法。6. The method according to claim 1, wherein
There are two different packing materials selected as having different degrees of separation, one of which is a monovalent ion form of a strongly acidic cation exchange resin and the other is a divalent ion form of a strongly acidic cation exchange resin. Characteristic chromatographic separation method.
の分離度を調整するために分離度が違うものから選択し
た二以上の異なる充填材を混在充填した充填材充填塔
と、この充填材充填塔の始端部に原料液及び溶離液を供
給する液供給手段と、この充填材充填塔の終端部から排
出される分離しようとする成分の富化した画分を回収す
る液回収手段と、を備えたことを特徴とする回分式のク
ロマト分離装置。7. A packing column packed with two or more different packing materials selected from those having different separation degrees in order to adjust the separation degree of the components to be separated contained in the raw material liquid, A liquid supply means for supplying a raw material liquid and an eluent to the starting end of the packed bed, a liquid collecting means for collecting a fraction enriched in a component to be separated and discharged from the end of the packed bed; , A batch type chromatographic separator.
親和力が違う充填材を充填した単位塔の複数を無端に接
続して形成された単位塔群からなる液流通系と、この液
流通系に上記原料液及び溶離液を供給することで該液流
通系内で液を一方向に流すための液供給手段と、この液
流通により充填材に対する親和力の弱い成分と親和力の
強い成分が液流れ方向に沿って各別に富化した画分を上
記系の外に抜出す液抜出手段と、充填材を液流れとは見
掛け上反対方向に移動させるために上記液供給の位置及
び液抜出しの位置を間欠的に液流れ方向に移動させる制
御手段と、を備えた擬似移動層式クロマト分離装置にお
いて、 上記充填材として、分離しようとする成分である上記親
和力の弱い成分と親和力の強い成分の分離度が違う二以
上の異なる充填材を用いることを特徴とする擬似移動層
式のクロマト分離装置。8. A liquid flow system comprising a unit tower group formed by connecting a plurality of unit towers filled with fillers having different affinities to two or more components contained in the raw material liquid endlessly, and the liquid flow system. A liquid supply means for supplying the raw material liquid and the eluent to the system so that the liquid flows in one direction in the liquid flow system; and a liquid having a low affinity for the filler and a component having a high affinity for the filler due to the flow of the liquid. A liquid discharging means for discharging the separately enriched fractions out of the system along the flow direction, and a liquid supply position and liquid discharging for moving the filler in an apparently opposite direction to the liquid flow. And a control means for intermittently moving the position in the liquid flow direction. A simulated moving bed type chromatographic separation apparatus comprising: a component having a low affinity and a component having a high affinity, which are components to be separated, as the filler. Two or more different degrees of separation Simulated moving bed chromatographic separation apparatus, which comprises using a Hamazai.
群の系は、分離度が違う異なる充填材を単独に充填した
単位塔を液流れ方向に交互に配置したことを特徴とする
擬似移動層式のクロマト分離装置。9. A simulation system according to claim 8, wherein the unit column system in which the raw material liquid flows is such that unit columns filled with different packing materials having different degrees of separation are arranged alternately in the liquid flow direction. Moving bed type chromatographic separation equipment.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257055A JPH1190107A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Chromatographic separation and device therefor |
| CA002272562A CA2272562A1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Chromatographic separation process and separator |
| AU90946/98A AU9094698A (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and equipment for chromatographic separation |
| PCT/JP1998/004166 WO1999015251A1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and equipment for chromatographic separation |
| EP98943011A EP0960641A4 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and equipment for chromatographic separation |
| US09/308,560 US6331250B1 (en) | 1997-09-22 | 1998-09-17 | Method and equipment for chromatographic separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257055A JPH1190107A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Chromatographic separation and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190107A true JPH1190107A (en) | 1999-04-06 |
Family
ID=17301120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257055A Pending JPH1190107A (en) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | Chromatographic separation and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190107A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001096104A (en) * | 1999-07-29 | 2001-04-10 | Univ Kansai | Method and apparatus for removing organic matter in liquid |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP9257055A patent/JPH1190107A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001096104A (en) * | 1999-07-29 | 2001-04-10 | Univ Kansai | Method and apparatus for removing organic matter in liquid |
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |