JPS6041507A - クロマト分離装置の制御方法 - Google Patents

クロマト分離装置の制御方法

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JPS6041507A
JPS6041507A JP58147712A JP14771283A JPS6041507A JP S6041507 A JPS6041507 A JP S6041507A JP 58147712 A JP58147712 A JP 58147712A JP 14771283 A JP14771283 A JP 14771283A JP S6041507 A JPS6041507 A JP S6041507A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクロマト分離装置の制御方法に関するものであ
り、詳しくは擬似移動床と呼ばれる連続的クロマト分離
装置において、装置内の最高圧力が最も低くなるように
循環ポンプの回転数を制御する方法に関′ｆるものであ
る・固体収着剤を使用して混合物を収着分離する方法は
クロマト分離法として炭化水素混合物や糖類の分離に工
業的に広く利用されている。
擬似移動床と呼ばれろクロマト分離装置は。
一般的には、固体収着剤が充填され、前端と後端とが流
体通路で連絡されていて無端状になっている充填床に流
体を一方向に循環させ、この循環流体に原料流体及び脱
着剤流体を導入し、同時にこれから非収着質に富む流体
及び収着質に富む流体を抜き出し、前記亭種の流体（以
下。
これら弘種の流体を側流という）の導入口及び抜き出し
口を循環流体の流れ方向に沿って順次配置し、その位置
を間歇的に移動させて各成分をクロマト分離する装置で
あり、その制御方法としては特公昭！；Ｉ−／１３９コ
、特開昭５３−１１２７弘、同５Ｑ−９００７ａなどに
いくつかの方法が提案されている。
擬似移動床においては、ダ種の側流の流量の制御は、通
常、いずれか３種の側流については流量を設定値に制御
する流量制御法で行ない。
他の／ａの側流は系内の圧力を一定に維持するように流
量弁を制御する圧力制御法で行々われる。循環流路に設
けられている循環ポンプが１台の場合には循環ポンプの
背圧が床内の最も低い圧力であり、通常はこの背圧が一
定となるように上述の他の１種の側流の制御が行なわれ
る。
ところで、循環ポンプの役割は系内の圧力損失を補償す
ることにあるので、循環ポンプが７台しか設置されてい
ない場合には、循環ポンプの要であり、圧力損失が大き
い場合にはその設備は高価なものになる。充填床の直胴
長／直径比（いわゆるＬ　／　Ｄ比）を小さくすれば理
論的には圧力損失を小さくすることができるが、実際に
は流体を床内忙均−に流通させることが困難であり、ま
た充填床の据付面積が大きくなるため必ずしも有利な解
決策ではない。
充填床に要求される耐圧力を小さくするためには１通常
、複数の単位充填床を直りＸ配列し。
単位充填床間に複数の循環ポンプを設置して、床内の圧
力損失を各循環ポンプで分担して補償させる方法が採用
される。
しかしながら、クロマト分離においては、取り扱われる
流体中の各成分が一定の濃度分布を形成し、特に糖類の
分離の場合には、その濃度分布に従って粘度或は比重が
異なるため各単位充填床の圧力損失は同一ではなく、し
かもその圧力の分布は時間の経過とともに移動する。従
って、ある特定の循環ポンプに着目すれば、その背圧と
吐出圧は周期的に変動する。さらに。
ｋ内の循環流体は、側流の導入及び抜き出しが行なわれ
るために、帯域によってその流量が異なり、かつ循環流
量の異なる帯域が間歇的に移動するために更に制御は複
雑なものになる。
擬似移動床の制御方法について、本発明者らは先に、各
位相において系内の各循環ポンプの背圧又は吐出圧のう
ち最小値又は最大値を示す背圧又は吐出圧な一定に維持
するように側流を制御することにより床内の最高圧を低
下させ得ることを見い出し、出願した（％開昭Ｓ弘−タ
１７（７７４２）。
本発明は上記の制御方法を更に改良したものであり５本
発明方法にエリ充填床の設計圧力及び運転動力を大幅に
低くすることが可能であり、Ｌ　／　Ｄ比を大きくする
ことが可能になるため、装置がコンパクトになり設備価
格及び運転経費を低廉化することができる。
すなわち本発明の要旨は固体収着剤が充填され、且つ直
列に配列されたダ個以上の単位充填床からなり、前端と
後端とが流体通路で連絡されていて無端状になっている
充填床に流体Ｖ　一方向に循環させ、この循環流体に原
料流体及び脱着剤流体を導入し、同時にこれから非収着
質に富む流体及び収着質に富む流体を抜き出し。
滓 前記ダ種の流−〇導入口及び抜き出し口を循環流体の流
れ方向に沿って順次配置し、その位置を間歇的に移動さ
せるクロマト分離装置において、２個所以上の単位充填
床間に回転数制御装置を備えた循環ポンプと各循環ポン
プの背圧を検出する圧力検出器な設置し、床内忙導入さ
れ、抜き出される前記ダ種の流体のうち３種の流体の流
量を設定値に制御し、他の１種の流体の流量ヲ循環ポン
グの背圧のｌまたはコ以上の平均値が常に一定となるよ
うに制御し、且つ各循環ポンプの回転数を個々に制御す
ることによって循環流体の流量を制御するとともに各循
環ボンプの背圧を低いレベルに制御することを特徴とす
るクロマト分離装置の制御方法に存する。
本発明のクロマト分離装置はいわゆる擬似移動床であり
、１個以上の単位充填床が直列に配列されていて、２個
所以上、好ましくは丁べての単位充填床間に循環ポンプ
が設置されている。
各循環ポンプの背圧は圧力検出器により検出され、この
背圧をできるかぎり低くするように各循環ポンプの回転
数が回転数制御装置により制御され、循環ポンプから吐
出される流体の流量と圧力が決定される。回転数制御は
循環ポンプの電動機に印加する周波数を変更することに
より循環ポンプの回転数量制御する方式で行なわれるが
、電磁誘導により循環ポンプの回転数を制御する方式で
行なわれてもよい。
本発明方法においては、４を池の側流のうち３種は流量
を設定値に制御１し、他の１種の側びｔを循環ポンプの
背圧の任意の１つ又は最大値もしくは最低値又はλつ以
上の平均値が常に一定になるように制御する。同時に各
循環ポンプの回転数を個々に制御して、必要な流量と循
環ポンプの下流に配置された単位充填床における圧力損
失に見合う吐出圧とを実現するような回転数に設定し、
各循環ポンプがキャビテーションを生起しない程度の低
い背圧が得られるようにする。
具体的には、循環ポンプの７台は循環流量が設定値にな
るように回転数が制御され、他の循環ポンプは１台下流
に設置された循環ポンプの背圧ができる限り低くなるよ
うに回転数が制御されることが好ブしい。
次に１本発明なｇ個の単位充填床よりなる模式的クロマ
ト分離装置について数値をもって説明する。
第７図は本発明方法で使用するクロマト分離装置ｆｔの
最も基本的な構成を示すものである。
ここで、ｌｏｌ−７ｏｇ　：単位充填床Ａ、〜Ａｓ：循
環ポンプ ＲＣ，〜ＲＣｓ：循環ポンプ回転数制御装置１；原料流
体 ｂ：ｌＰ収着質流体 Ｃ；脱着剤流体 ｄ；収着質流体 第２図は本発明者らが特開昭タダ−？θ０７２で提案し
た方法で使用するクロマト分離装置の最も基本的な構成
を示すものである。
ここで第ａ図九おいて ユθｌ〜２０ざ二単位充填末 Ｂ１〜Ｂ８：循環ポンプ ｃｖ、−ｃｖ８：循環流量制御弁 ａ二原料流体 贅 す二非収着制流体 Ｃ：脱着剤流体 ｄ：収着質流体 第３図は７台の循環ポンプを用いるクロマト分離装置の
基本的な構成を示すものであり、第３図において ３θ／〜３０ざ二単位充填床 Ｃ１：循環ポンプ ａ二原料流体 ｂ：ｉＦ３収着質流体 Ｃ：脱着剤流体 ｄ：収着質流体 ７例として第１図〜第３図に示すクロマト分＃：装置に
エリ、異性化糖水溶液を原料流体とし、水を脱着剤流体
として果糖（収着質流体）とぶどう糖（非収漬買流体）
とに分離する場合、ダ種の側流の導入口及び抜き出し口
が第７図〜第３図に示された点にある時点の／６ｊ４ｉ
位充填床の圧力損失は表−７の如くになる。
表−ｌ 循ＦＪポンプのキャビテーションな防止するため床内の
最低圧力ｙ　ｏ、　ｓ　ｋｆ７ｃｒ／ｌ　ａとすれば、
第３図に示した装置の場合は前記背圧と表−／Ｉｃ示し
た圧力損失の累積との和が循環ポンプＣ，の必要吐出圧
となり、その値はＩ　５．ｔ、　ｂ　ｋｌＰ／ｃｒｌｌ
　ｃとなる。
第２図に示した装置の場合、循環流体の流量の制御は循
環流量制御弁（ＣＶ、〜ＣＶ、）Ｋ工り行なっている。
第一図の場合、循環ポンプＢ６の背圧が床内の最低圧力
となり、これｉ　０．３　ｋｇ／ｃｒｄａに制御すれば
床内の各点の圧力及び各ＣＶの圧力損失はＲｃ−コの如
く表わされる。
表−コ 表−２より明らかなように第２図の装置によりクロマト
分離を行なうと、床内の最高正方は９６９　ｋｇ／ｃｔ
ｉｔＧとなるが、ＣＶの圧力損失の累計は９ｇ９　ｋｇ
　／　ｃｒＩｔとなり、ポンプ動力の約４がＣＶの圧力
損失に消費されていることになる。
一方、本発明方法により第１図の装置を用いて各循環ポ
ンプの背圧が０．　ｓ　ｋｐ　／　ｃｒｉ　ｃとなる工
うに側流のｌ釉の流量と循環ポンプの回転数を制御すれ
ば、各循環ポンプの吐出圧は表−３に記した値を示す。
表−３ 第７図〜第３図の装置によりクロマト分１１１ｗ行なっ
た場合のそれぞれの床内の最高正方及び第７図の装置に
よる場合の運転動力をｉｏとしたときの各運転動力比を
表−ダに示す。
表−ｑ 表−ダから本発明方法が床内最高圧力が最も低く運転動
力も小さいことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図はｔ個の単位充填床裏りなる擬似移動床
の模式図であり、ｌθ／Ｓ−１０ｇ＋−〇ｌ〜２０１ｒ
１．３０／　〜、？Ｏｒは本位充填床、Ａ、　％　Ａ、
、Ｂ１〜Ｂ、　、　Ｃ，は循環ポンプ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ
はそれぞれ原料流体、非収着質流体、脱着剤流体。 収着質流体の流れを表わす。 出願人　三菱化成テクノエンジニアズ株式会社代理人　
弁理士　長谷用　− ほか１名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　固体収着剤が充填され、且つ直列に配列された
    ｑ個以上の単位充填床からなり、前端と後端とが流体通
    路で連絡されていて無端状になっている充填床に流体ケ
    一方向に循環させ、この循環流体に原料流体及び脱着剤
    流体を導入し、同時にこれから非収着質に富む流体及び
    収着質に富む流体を抜き出し、前記１１種のυ化体の導
    入口及び抜き出し口を循環流体の流れ方向に沿って順次
    配置し、その位省を間歇的に移動さぜるクロマト分離装
    置において。 コ個所以上の単位充填床間に回転数制御装置を備えた循
    環ポンプと各循環ポンプの背圧ケ検出てろ圧力検出器？
    設置し、床内に導入され、抜き出される前記を種の流体
    のうち３種の流体の流ｉ！ｉ′ケ設定値に制御し、他の
    ７種の流体の流曾な循環ポンプの背圧のｌまたは二以上
    の平均値が常に一定となるように制御し、且つ各循環ポ
    ンプの回転数を個々に制＃することによって循環流体の
    流１′を制御するとともに各循環ポンプの背圧を低いレ
    ベルに制御すること７特徴とするクロマト分離装置の制
    御方法。
JP58147712A 1983-08-12 1983-08-12 クロマト分離装置の制御方法 Granted JPS6041507A (ja)

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