[發明專利]用于液相色譜的混合裝置

有效

• 申請號: 200980130449.7
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN102112190A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 約阿希姆·維切爾斯
• 申請（專利權）人: 道尼克斯索芙特隆公司
• 主分類號: B01D15/16
• 分類號: B01D15/16;B01F5/06;G01N30/34;G01N30/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;徐敏剛

技術領域

本發明涉及一種用于液相色譜的混合裝置，其用于徑向混合至少兩種液體，尤其是用于在高效液相色譜中混合至少兩種洗脫劑，該混合裝置具有權利要求1前序部分的特征。此外本發明涉及一種用于液相色譜的混合裝置，其中采用了這種徑向混合裝置，在其下游設置縱向混合裝置，其用于在流動過程的軸向上混合至少兩種液體。

背景技術

在液相色譜中尤其在高效液相色譜(HPLC)中，通常要求按照理想的比例盡量均勻地混合至少兩種不同的洗脫劑(Eluent)。該混合比例尤其可以隨時變化。通常情況下，在混合兩種洗脫劑時將兩股獨立的(分別產生于一個泵的)液流經由兩條管道或者毛細管提供給三通(T-Stück)。如果可能的話，在該三通之后應當按照預定混合比例來均勻地混合這兩種洗脫劑。

兩個泵之一的流動誤差(Flussfehler)總是會在混合比例方面造成誤差。如果例如采用活塞泵，那么通常在各個泵的每個行程之后均會出現比例誤差，從而沿著混合后的洗脫劑的軸向流動出現混合波動(Mischungswelligkeit)。除了這種軸向的混合波動之外，通常還存在這樣的問題，即在洗脫劑流的徑向上這兩種液體也沒有均勻地完全混合。這至少出現在三通處兩種洗脫劑流匯合后不久的部分洗脫劑混合物中。

為了形成盡量均勻地混合的洗脫劑流，已知的是采用所謂的主動式混合室。通常磁性驅動的攪拌元件在主動式混合室內旋轉，從而在混合器容腔內洗脫劑的混合保持恒定。從而與混合器容腔有關地使得在時間上短暫的泵送誤差的效果被減少了一個相應的系數，并且在該混合器的輸出口經歷指數式下降。

除了這種主動式混合室之外，還已知一種所謂的靜態縱向混合器，其原理是：將流入的總液流劃分為多個并行的部分液流，這些部分液流經過長度各異的流通路徑，并最終再次匯合。關于時間、進而也在軸向流動方向上存在的混合誤差仍然存在于各個部分液流中，因此該混合誤差在匯合時表現為相應較小的幅值，并且在時間上相應延遲。

如果混合比例周期性變化(尤其是在使用活塞泵時)，并且如果縱向混合器的容積大到足以在該混合器中容納一個完整周期的容積，那么就特別有效地使混合誤差被平均分配。

如果在縱向混合器入口處的液流在徑向上仍未混合(不均勻)，那么這種徑向不均勻性可能會消極影響該縱向混合器的效果。

因此已知的是，在縱向混合裝置上游設置徑向混合裝置。

在實踐中采用被動式徑向混合裝置，其由管形混合通道構成，在該管形混合通道內安裝有導流或擾流元件。雖然通過沿液體混合物管道的擴散也可以達到徑向混合，但是這種效果很弱，而液體混合物在流動中的徑向尺寸又如此之大，以至于僅通過擴散實現徑向混合要求過長的時間，或者需要液體混合物流過極長的軸向距離。而與此不同，在液體混合物通道中采用一個或多個導流或擾流元件使得能夠明顯更快地達到液體混合物的均勻化。在此可以按照渦流或平流的方式產生液體混合物的流動。在實踐中尤其采用所謂的螺線形混合器作為導流元件。這種混合裝置例如已經由JP2007132873A公開。這種被研制用于在液相色譜分析中使洗脫劑與樣品混合的混合器在管形部分中采用了螺旋形或者螺線形元件。然而這種螺線形只有很少幾圈，其中該螺旋形或者螺線形元件的直徑基本相當于相關管路的內直徑。因此這種混合裝置效果在于，造成待混合液流處于螺線形旋轉運動之中，其中由于螺線形旋轉運動，使得該液體在離開混合元件或者說導流或擾流元件之后被混合。但是，如此構造的混合器的效果有時是不夠的。

另外已知靜態徑向混合裝置，其中采用了螺線形彎曲的管路，待混合液體從該管路中流過。這種徑向混合裝置的工作方式在于，尤其在螺線形管路之內的平流的快速部分(也就是液流橫截面的中心)獲得離心力。該離心力將這部分液流從中心朝向螺線形管路外側的管壁方向驅動。液流必須從緩慢流動的邊緣層(Randschicht)，尤其是從管路螺線形內表面的管內壁附近的部分朝向中心流動，從而產生徑向完全混合。

發明內容

從前述現有技術出發本發明的任務在于，實現一種徑向混合裝置，其具有改善的混合效果，同時具有結構簡單的構造。此外，本發明的任務還在于實現一種混合裝置，其包括這種徑向混合裝置和設置在其下游的縱向混合裝置。

本發明通過權利要求1或9的特征來解決該任務。