[实用新型]一种水合物法浓缩酶液装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及浓缩分离技术领域，尤其涉及一种利用水合物法浓缩酶液的装置。

背景技术

目前传统的酶液浓缩分离方法主要包括膜分离、盐析分离、蒸发浓缩和冷冻浓缩等。然而在实际应用中这些方法都存在各自的问题，例如，膜分离的膜材料价格较高、再生率低、膜污染以及浓差极化现象较为严重，影响了膜的寿命，增加了投资费用；盐析分离的杂质含量较高，易引起酶的变性失活，且产生较多的污水；蒸发浓缩效率低，设备投资大，能耗高；冷冻浓缩由于受相平衡条件的约束，浓缩效率低。因此为了节约能耗、提高分离浓缩效率，需要不断开发新的环境友好型的酶液浓缩分离方法。

水合物溶液分离技术被认为是一项可以替代传统蒸发、冷冻法的新技术，该技术可以在水的冰点温度之上进行，能降低溶液分离过程的能耗，是工艺简单而且环保的一种新型技术，并得到了广泛的关注。现有的水合物分离技术主要应用于海水淡化、气体分离等方面，在酶液浓缩方面尚未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对酶液提供了一种低成本、低能耗的浓缩装置。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案为：

一种水合物法浓缩酶液装置，包括依次连接的反应釜、分离机和分解釜，所述反应釜的进料口连接有稀酶液贮罐，分离机的出料口连接有浓酶液贮罐，分解釜的出料口连接有水贮罐，所述分解釜还连接有气体贮罐，气体贮罐分别与反应釜和水贮罐连通。

在本实用新型中，所述分解釜内产生的气体通过气体贮罐，通向反应釜，所述反应釜、分离机、分解釜和气体贮罐形成气体循环利用回路。

在本实用新型中，所述稀酶液贮罐、浓酶液贮罐与水贮罐为常压贮罐，气体贮罐为高压贮罐，为反应釜的气体进入提供必要的高压。

在本实用新型中，所述反应釜和分解釜为高压设备，最高工作压力25MPa，釜外设有夹套，所述反应釜的夹套通有降温用的冷却液，所述分解釜的夹套通有升温用的加热液。

在本实用新型中，所述分离机为高压低温分离设备，可选择高压低温离心机或过滤机。

进一步的，所述反应釜与分离机的工作压力及温度相同，保证固相水合物不提前分解。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）气体循环利用，气体与稀酶液在一定条件下形成水合物，水合物经分解后生成气体和水，气体可返回反应釜再重新被利用，节能减排效果好；

（2）水可回收利用，水合物分解产生的水可回用于酶生产的拌料或发酵工段，节约水资源；

（3）工艺过程接近常温，对酶活性影响很小，酶液仍能保持很高活性，能耗小，浓缩效率高；

（4）生产流程简单，可实现连续操作，能耗小，操作成本低，经济环保。

附图说明

图1 为本实用新型的流程结构示意图。

图中：稀酶液贮罐1、反应釜2、分离机3、浓酶液贮罐4、分解釜5、水贮罐6、气体贮罐7。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

参见图1所示的水合物法浓缩酶液装置，包括稀酶液贮罐1、反应釜2、分离机3、浓酶液贮罐4、分解釜5、水贮罐6和气体贮罐7，所述反应釜2的进料口连接稀酶液贮罐1，反应釜2的出料口连接分离机，分解釜5的进料口连接分离机3，分解釜5的出料口连接水贮罐6，分离机3还与浓酶液贮罐4连接，气体贮罐7还分别连接反应釜2和分解釜5，气体贮罐7的排污口连通水贮罐6。

本实用新型所述的水合物法浓缩酶液装置应用于酶液浓缩时，稀酶液从稀酶液贮罐1内流入反应釜2中，与气体贮罐7通入的循环气体在高压低温下反应，生成的水合物流入分离机3内，经过分离机3的固液分离，液相为浓酶液通入浓酶液贮罐4中备用，固相送入分解釜5中，加热分解为气体和液态水，气体进入气体贮罐7中以循环使用，水流入水贮罐6中以备用。

在上述过程中，气体循环利用，水也可回收利用，整个流程对酶的活性影响很小，节能节约，经济环保。