[发明专利]一种水合物法浓缩酶液工艺

说明书

一种水合物法浓缩酶液工艺，属于浓缩分离技术领域，步骤包括：1）在稀酶液中通入气体，控制温度和压力使气体水合，形成水合物浆液；2）对所得水合物浆液进行固液分离、除去水合物固体，即得浓缩酶液。利用本发明提供的方法进行酶浓缩，其能耗低、浓缩效率高，且对酶的活性影响小，分离后分解出的水和气体可循环利用，节能环保效果显著。

技术领域

本发明属于浓缩分离技术领域，尤其涉及一种水合物法浓缩酶液工艺。

背景技术

目前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。但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，膜需要经常更换，操作成本高；在膜分离过程中，有稳定作用的小分子物质被滤掉，有些酶分子受到剪切力的损伤，造成酶活下降。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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、低成本、低能耗，既能实现酶液浓缩，又能实现沼气脱硫脱碳的工艺。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案为：一种水合物法浓缩酶液工艺，其步骤包括：1）在稀酶液中通入气体，控制温度和压力使气体水合，形成水合物浆液；2）对所得水合物浆液进行固液分离、除去水合物固体，即得浓缩酶液。

所述气体为对酶无毒害作用的气体。

所述无毒害作用气体选择CO₂或N₂。

升温（通常升温至15~30℃）使分离出的水合物固体分解，得到水和气体；所得气体经压缩机升压后返回步骤1）循环使用。

所述步骤1）的水合温度控制在0~10℃。对于水合压力，可先绘制气体水合物相平衡曲线，然后在水合物稳定区取值。

所述稀酶液为粗滤除去大分子及微生物菌体杂质之后的酶发酵液。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的浓缩过程无需高温，对酶活性影响小，能耗低，浓缩效率高；

（2）本发明工作温度接近常温，制冷能耗小，节能效果显著；

（3）本发明中分解得到的水，可以回收利用，节水效果显著；

（4）本发明生产过程中的气体循环使用，节能减排；

（5）本发明工艺简单、操作费用低，对环境无害、无污染，经济环保。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1