[实用新型]一种电渗析器

说明书

本实用新型涉及一种电渗析器。

目前，以盐酸水解法生产氨基酸的过程中，有的要通过电渗析器来收集蛋白质盐酸水解液中的氨基酸，将杂质盐去除。其大体工作方法是：将电渗析器的内部结构分为氨基酸室和盐室，中间隔有阴离子膜和阳离子膜，电渗析器内可按阴离子膜、隔板、阳离子膜等排列成多组，阳离子膜与阴离子膜组成盐室，阴离子膜与后边的阳离子膜组成氨基酸室，在电渗析器两端外加电场。众所周知，氨基酸分子中由于既含有-NH₂，又含有-COOH，在水解中和液中以三种状态存在，即带正电荷氨基酸，以下简称aa⁺、带负电荷氨基酸，以下简称aa^-，不带电荷氨基酸，以下简称aa^±。在电渗析器两端电场力作用下，在氨基酸室中的氨基酸混合液中的Na+穿过阳离子膜进入盐室，aa⁺也有相当一部分穿过阳离子膜进入盐室重新与盐混合在一起；同理，Cl^-穿过阴离子膜进入盐室，aa^-也有相当一部分进入盐室，重新与盐混在一起。这样，由于氨基酸室的两侧盐室内盐的浓度较高，由于渗透压，仍会有少部分Na+进入氨基酸室。其缺陷是：氨基酸损失多，生产出的氨基酸内盐分含量仍较高。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种脱盐较彻底，且能把氨基酸粗分离成aa^±和aa⁺、aa^±和aa^-、aa^±三种类型的氨基酸电渗析器。

本实用新型的目的是这样实现的，电渗析器由直流电源、测量仪表、和由紧固构件、垫板、正负电极、导水汲水框、隔板、阴阳离子膜组成的电渗析器主体组成，电渗析器主体两端的电极与直流电源的正负极相接，成为正负电极，其特征在于，在正极与负极之间按阳离子膜、阳离子膜、阴离子膜、阴离子膜的顺序至少设置二组阴、阳离子交换膜，将电渗析器主体内腔按碱室、盐室、酸室、样品室的顺序分隔，在各室的顶部及底部分别开有物料的进、出口。

本实用新型还包括如下特征：

导水汲水框、隔板以及离子交换膜的顶部及底部的对应位置均开设有孔洞，每个导水汲水框、隔板、离子交换膜的孔洞数量为4个或4的整数倍个，各个碱室、盐室、酸室、样品室的隔板上、下孔洞有至少两个与其对应的碱室、盐室、酸室、样品室的内腔连通。每个碱室、盐室、酸室、样品室均通过连接管件伸出电渗析器主体外。

由于本实用新型电渗析器的主体内腔内采用了阴阳离子交换膜按特定规律排列，将内腔分成了碱室、盐室、酸室、样品室的顺序排列，在工作过程中能将经碱中和的蛋白质盐酸水解液分离成碱性氨基酸、盐、酸性氨基酸、中性氨基酸。为氨基酸液内盐分的高效去除和氨基酸的分类提取及复合氨基酸组成比例的调整创造了条件。

附图1为导水汲水框示意图。

附图2为隔板结构示意图。

附图3为电渗析器主体结构示意图。

附图4为电渗析器工作原理示意图。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，本实施例的整体结构如图3所示，其中紧固构件为压紧铁板，垫板14为橡胶垫板，电极5、6为石墨电极，隔板11为间隔分布，隔板内腔设置塑料网，隔板11底部和顶部均开设有4个等间隔的方孔15，离子交换膜的上、下边缘均开设有4个方孔，其孔径大小及开设位置均与其相邻隔板上的方孔对应，隔板的开口是这样的：阳膜1隔板上排的四个孔洞中的第一孔与下排的第四孔开口，阳膜1｀隔板上排的第四孔与下排的第一孔开口，阴膜2隔板的上排第二孔与下排第二孔开口，阴膜2｀隔板上排第三孔与下排第三孔开口。导水汲水框12的底部亦开设有四个方孔，其孔径的位置与隔板及离子交换膜上的孔洞一致，导水汲水框12的顶部及底部开设电极循环水入、出口16、17，底部均布有四个方孔，将压紧铁板、橡胶垫板14、电极5、6、导水汲水框12、隔板，离子交换膜按图3中所示位置关系装配好后，叠合挤压紧固为一整体，其中电渗析器本体中碱室、盐室、酸室、样品室两侧的隔板上的开孔经导水汲水框12上的孔通过连接管件伸出电渗析器主体外接其它附件。在组装电渗析器中，阴阳离子膜的排列按电极正极到负极的方向为参考方向，按阳离子膜、阳离子膜、阴离子膜、阴离子膜的顺序排列成6组，第一组的第一阳离子膜1与第二阳离子膜1｀组成碱室7，第二阳离子膜1｀与相邻的第一阴离子膜2组成盐室8，第一阴离子膜2与相邻的第二阴离子膜2｀组成酸室9、第二阴离子膜2｀与相邻的第二组的第一阳离子膜3组成样品室10。此为第1组排列顺序，其它几组排列顺序同第一组。其工作过程为：在样品室10内装入经NaOH中和的蛋白质盐酸水解液，给电极5、6加电后，在电场中，样品室10中的Na+穿过两道阳膜3、3｀进入盐室，aa⁺穿过一道阳膜3进入碱室7，在碱性环境下，使aa⁺变成aa±和aa^-被留在碱室7中；样品室10中的Cl-穿过两道阴膜2、2｀进入盐室，aa^-则穿过一道阴膜2｀进入酸室9，在酸性环境下，使aa^-变成aa±和aa⁺被留在酸室9中。样品室中则留下了绝大部分aa±。凡能通过膜的金属离子也都会离开样品室而进入盐室，从而减少了样品室中的无机杂质。