技术领域
[0001] 本发明涉及一种过滤技术领域,尤指一种过滤装置。
相关背景技术
[0002] 液相色谱分析检验对流动相具有一定要求,流动相的过滤会对色谱柱、仪器起到保护作用,消除污染对于分析结果的影响,且,液相色谱分析流程如下:准备流动相,分别对水相、有机相进行过滤→液相色谱开机、排气泡→使用流动相冲洗管路、色谱柱→设置仪器参数→检测器调零→用流动相配样,超声波15min→进样→数据处理。
[0003] 现有的液相色谱分析流动相过滤手段为抽滤,过滤装置包括:抽滤杯、滤杯接口、夹子、标口滤头、滤纸、标筛三角烧瓶,气管、真空泵,而抽滤过程为:将溶剂倒入抽滤杯内,打开真空泵,通过滤膜过滤将溶剂抽滤至三角烧瓶,其中,当进行有机相过滤时,滤纸选择有机系滤纸,当进行水相过滤时,滤纸则选择水系滤纸。
[0004] 由此可知,现有的液相色谱分析流动相过滤手段,受限于滤纸,长期成本很大,需要频繁更换过滤纸,无法及时判断过滤效果,如若过滤达不到效果,需要更换新的滤纸,同时造成了试剂浪费,且无法批量处理水相和有机相,并于每次更换流动相时,皆需要进行装置各部分清洗、耗时耗人力。
具体实施方式
[0035] 为让本发明上述及/或其他目的、功效、特征更明显易懂,下文特举较佳实施方式,作详细说明于下:
[0036] 请参阅图1,其为本发明一实施例的过滤装置示意图。如图所示,过滤装置F,包含储存装置1、过滤单元2、开关装置3、控制装置4、气动泵5、检测装置6及接料口7,其连接关系及作动方式说明如下:
[0037] 储存装置1存放物料,于一实施例中,储存装置1包含水相储料罐11及有机相储料罐12,其中,水相储料罐11存放欲进行水相过滤的物料,以及有机相储料罐12存放欲进行有机相过滤的物料,但不在此限,于一实施例中,水相储料罐11更进一步设有观测视窗,而可人工目视查看罐体水相液位的上限Max及下限Min,以及有机相储料罐12亦可以设有观测视窗,可人工目视查看罐体有机相液位的上限Max及下限Min。
[0038] 过滤单元2与储存装置1连接,用以过滤物料,取得水相过滤物料或/及有机相过滤物料,于一实施例中,过滤单元2包含水相过滤系统21及有机相过滤系统22,水相过滤系统21于水相储料罐11接收物料进行水相过滤,而产生水相过滤物料,而有机相过滤系统22于有机相储料罐12接收物料进行有机相过滤,而产生有机相过滤物料。
[0039] 于一实施例中,水相过滤系统21对水相进行七级过滤,分别为PP棉过滤器、高效活性炭过滤器、活性炭高效软化过滤器、反渗透膜过滤器、双波长紫外杀菌过滤器、超纯化柱过滤器、0.22um终端微滤过滤器,以及有机相过滤系统22是由多个0.22um的PTFE快插式过滤器组成,但不在此限,其中,水相七级过滤並非绝对需要,惟七道过滤可以有效保证最后出水的指标符合下列規定,確保过滤后水相可提供液相色谱实验。
[0040] 1.电阻率18.25MΩ.cm@25℃;
[0041] 2.總有機碳量(TOC)含量:小於1‑3ppb;
[0042] 3.颗粒:大於0.22um,且,小於1/ml;
[0043] 4.微生物總菌落數:小於1CFU/mL;及
[0044] 5.脱盐率:高达95‑99%。
[0045] 水相與有机相的过滤过程差異在於,由於高效液相色谱实验流程对用水的质量要求非常高,除了要求电阻率必须符合18.25兆欧以外,水中颗粒物过多会堵塞色谱柱,色谱柱是色谱仪重要的部件,因此会对分析结果产生影响,且水中的TOC含量必须符合规定标准,过多的TOC含量,会直接关系到实验最终的数据的准确性,反之,有机相过滤的目的僅对有机相试剂颗粒物进行过滤,因此过滤工艺很简单,只需要使用有机系过滤器,即聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)或者尼龙,亦可使用多级过滤效果更好。
[0046] 开关装置3与储存装置1连接,以开关装置3决定物料于过滤单元2进行水相过滤或/及有机相过滤,于一实施例中,开关装置3为电动阀,其主要用来控制各管路常开或常闭开关,因此可于需要调整开关的位置设置,更进一步包含水相电动阀31、水相过滤电动阀32、水相废液排放电动阀33、有机相电动阀34、有机相过滤电动阀35及有机相废液排放电动阀36,其中,水相电动阀,其为水相过滤进料开关的控制阀;水相过滤电动阀,其为水相过滤前端开关的控制阀;水相废液排放电动阀,其为水相过滤前端废液排放开关的控制阀;有机相电动阀,其为有机相过滤进料开关的控制阀;有机相过滤电动阀,其为有机相过滤前端开关的控制阀;有机相废液排放电动阀,其为有机相过滤前端废液排放开关的控制阀。
[0047] 控制装置4与开关装置3连接,以控制开关装置3开启或关闭,于一实施例中,输入控制指令,以分别控制开关装置3的各个电动阀开启或关闭,控制装置4例如为旋钮型式,但不在此限,另一实施例中,控制装置4为电动阀联动控制,其包含显示屏幕,电动阀联动控制装置4可将各电动阀开闭进行联动控制,每操作一次电动阀联动控制旋钮,弹出一操作确认对话框,依照提示进行下一步,并以电动阀联动控制旋钮操作执行电动阀联动开与关。
[0048] 气动泵5与储存装置1连接,使得物料被传输至过滤单元2,于一实施例中,气动泵5为过滤单元2提供过滤动力,其以压缩空气为动力,通过膜片往复变形造成容积变化的容积泵,使物料可以被传输,更进一步的,可于气动泵设置手动调节阀,以调节过滤动力大小,但不在此限。
[0049] 检测装置6与储存装置1连接,检测过滤物料,以提供过滤后水相、有机相过滤后实时检测结果,以输出检测结果,即以检测装置6判断过滤是否完成,并提供过滤后水相、有机相过滤后实时检测结果,实现色谱分析流动相快速高效过滤,更进一步的,当检测结果为不合格时,输出过滤物料至废液储料罐,但不在此限。
[0050] 接料口7分别与储存单元1及过滤单元2连接,以排出过滤物料或废料,更进一步的,当检测结果为不合格时,废料可以通过接料口7被输出至废液储料罐,或当检测结果为合格时,过滤物料可以通过接料口7被输出至容器中,于一实施例中,接料口7更可包含水相过滤液接料口71、有机相过滤液接料口72、水相废液接料口73、有机相废液接料口74,但不在此限。
[0051] 请参阅图2,其为本发明一实施例的过滤方法流程图。如图所示,过滤方法,包含步骤:
[0052] 步骤S1:存放所述物料至所述储存装置;
[0053] 步骤S2:控制所述控制装置,开启所述水相电动阀及所述水相废液排放电动阀;
[0054] 步骤S3:控制所述控制装置,开启所述气动泵输送部分的所述物料冲洗管路,且排出部分的所述物料;
[0055] 步骤S4:控制所述控制装置,关闭所述水相废液排放电动阀,并开启所述水相过滤电动阀;
[0056] 步骤S5:输送所述物料至所述水相过滤系统进行过滤,取得所述水相过滤物料;
[0057] 步骤S6:检测所述水相过滤物料,以输出所述检测结果,当当所述检测结果为合格时,输出所述水相过滤物料进行水相分析;
[0058] 步骤S7:控制所述控制装置,关闭所述水相电动阀、所述水相过滤电动阀及所述气动泵;
[0059] 步骤S8:控制所述控制装置,开启所述有机相电动阀及所述有机相废液排放电动阀;
[0060] 步骤S9:控制所述控制装置,开启所述气动泵输送部分的所述物料冲洗管路,且排出部分的所述物料;
[0061] 步骤S10:控制所述控制装置,关闭所述有机相废液排放电动阀,并开启所述有机相过滤电动阀;
[0062] 步骤S11:输送所述物料至所述有机相过滤系统进行过滤,取得所述有机相过滤物料;及
[0063] 步骤S12:检测所述有机相过滤物料,以输出所述检测结果,当所述检测结果为合格时,输出所述有机相过滤物料进行有机相分析。
[0064] 如步骤S1所述,首先,先将需过滤处理的一定体积水相与有机相液体存放至水相储料罐11与有机相储料罐12。
[0065] 如步骤S2所述,于进行水相过滤前,为避免影响过滤结果,必须确保管路洁净程度,因此需先进行冲洗管路程序,以控制装置4控制开启水相电动阀31及水相废液排放电动阀33,使得冲洗后的废液可于水相废液接料口73排出。
[0066] 如步骤S3所述,以控制装置4控制开启气动泵5,以输送于水相储料罐11的部分物料,并藉由物料冲洗管路,并将用于冲洗的物料于水相废液接料口73排出。
[0067] 如步骤S4所述,于冲洗管路程序结束后,以控制装置4控制关闭水相废液排放电动阀33,并开启水相过滤电动阀32,以准备水相过滤程序。
[0068] 如步骤S5所述,由水相储料罐11输送物料至水相过滤系统21进行过滤,取得水相过滤物料。
[0069] 如步骤S6所述,输送部分的水相过滤物料至检测装置6,以检测水相过滤物料,并输出检测结果,当检测结果为合格时,输出水相过滤物料进行水相分析,反之,当检测结果为不合格时,则将水相过滤物料输出至废液储料罐。
[0070] 如步骤S7所述,于切换有机相过滤程序前,将以控制装置4控制关闭水相电动阀31、水相过滤电动阀32及气动泵5。
[0071] 如步骤S8所述,同样的,于进行有机相过滤前,为避免影响过滤结果,必须确保管路洁净程度,因此需先进行冲洗管路程序,以控制装置4控制开启有机相电动阀34及有机相废液排放电动阀36,使得冲洗后的废液可于有机相废液接料口74排出。
[0072] 如步骤S9所述,以控制装置4控制开启气动泵5,以输送于有机相储料罐12的部分物料,并藉由物料冲洗管路,并将用于冲洗的物料于有机相废液接料口74排出。
[0073] 如步骤S10所述,于冲洗管路程序结束后,以控制装置4控制关闭有机相废液排放电动阀36,并开启有机相相过滤电动阀35,以准备有机相过滤程序。
[0074] 如步骤S11所述,由有机相储料罐12输送物料至有机相过滤系统22进行过滤,取得有机相过滤物料。
[0075] 如步骤S12所述,输送部分的有机相过滤物料至检测装置6,以检测有机相过滤物料,并输出检测结果,当检测结果为合格时,输出有机相过滤物料进行有机相分析,反之,当检测结果为不合格时,则将有机相过滤物料输出至废液储料罐。
[0076] 为更加清楚说明具体实施方式,详述如下:
[0077] 1.加料:将需过滤处理的一定体积水相与有机相液体分别从水相储料罐11加料口与有机相储料罐12加料口进行加料,其中,加料量可依实际需求量,其加料量范围在可视液位下限Min以上且不超过上限Max位置即可,加料完成后,即可密封关闭加料口。
[0078] 2.过滤前准备:将电动阀联动控制旋钮打到“开”位置,所有电动阀处于准备状态,开启数显过滤检测装置,在水相过滤液接料口71、有机相过滤液接料口72各放置一个接料容器用于承接过滤物料,以及于水相废液接料口73与有机相废液接料口74各放置一个废液储料罐用于承接废料。
[0079] 3.水相过滤:将电动阀联动控制旋钮顺时针方向打到“冲洗1”位置,该动作联动控制开启水相电动阀31常开、水相过滤电动阀32常闭、水相废液排放电动阀33常开,电动阀联动控制装置4显示画面提示“是否开启气动泵”,依照提示,开启气动泵5后点击“是”选项,对前端管路进行水相清洗,水相清洗废液通过水相废液排放至水相废液接料口73前的废液储料罐,并于一定时间后将旋钮顺时针打到“开1”位置,该动作联动控制水相电动阀31常开、水相过滤电动阀32常开、水相废液排放电动阀33常闭,水相经过水相过滤系统21进行多级过滤,过滤后结果通过数显过滤检测装置6实时检测,当达到水相过滤标准后,在水相过滤接料口71取样用于液相色谱分析水相。
[0080] 4.过滤相切换操作:将电动阀联动控制开关逆时针方向依次旋转至“冲洗1”对管路进行水相清洗,电动阀联动控制装置4显示画面提示“是否关闭气动泵”,依照提示,关闭气动泵后5点击“是”选项,关闭气动泵,再逆时针方向旋转至“关”,将所有联动电动阀常闭。
[0081] 5.有机相过滤:将电动阀联动控制开关逆时针方向依次旋转至“冲洗2”位置,该动作联动控制开启有机相电动阀34常开、有机相过滤电动阀35常闭、有机相废液排放电动阀36常开,开启气动泵,对前端管路进行有机相清洗,一定时间后将旋钮逆时针打到“开2”位置,该动作联动控制有机相电动阀34常开、有机相过滤电动阀35常开、有机相废液排放电动阀36常闭,有机相经过有机相过滤系统22多级过滤,过滤后结果通过数显过滤检测装置6实时检测,当达到有机相过滤标准后,在有机相过滤接料口72取样用于液相色谱分析有机相。
[0082] 6.关闭过滤装置:执行过滤相切换操作,将电动阀联动控制开关顺时针方向依次旋转至“冲洗2”对管路进行有机相清洗,关闭气动泵,再顺时针方向旋转至“关”,将所有联动电动阀常闭。
[0083] 于一实施例中,水相与有机相过滤不分先后,若先进行有机相过滤,其操作步骤依照电动阀旋钮开关位置操作为:“关”→“冲洗2”(此时打开气动泵)→“开2”(有机相符合过滤标准后在接料口取样)→“冲洗2”(冲洗好管路后关闭气动泵)→“关”→“冲洗1”(此时打开气动泵)→“开1”(水相符合过滤标准后在接料口取样)→“冲洗1”(冲洗好管路后关闭气动泵)→“关”。
[0084] 此设计方便快捷,仅通过一个控制旋钮开关,开关切换过程中,依照电动阀联动控制装置4显示画面提示开启或关闭气动泵5,就可以控制轻松获得水相过滤液或/及有机相过滤液。
[0085] 综上所述,此过滤装置可应用于液相色谱流动相分析,实现机电一体化设计,减少了人为因素的影响,通过一联动控制装置和一个旋钮开关,就可达到管路冲洗及两个不同相的分别过滤,并依靠后端检测装置判断过滤是否完成,实现色谱分析流动相快速高效过滤。
[0086] 惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例,但不能以此限定本发明的专利保护范围;故,凡依本发明的专利保护范围及说明书内容所作的简单的等效改变与修饰,皆仍落入本发明的专利保护范围内。