[实用新型]一种工业化固定化酶反应设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物反应器，尤其涉及一种工业化固定化酶反应设备。

背景技术

固定化酶催化反应在工业化生产中应用越来越广泛，其优势十分明显，它可以在较温和的反应条件下，一步完成靠多步化学反应才能完成的转化，不仅反应效率高，专一性强，而且反应在一般在水相中完成，不使用有机溶剂，十分环保。但固定化酶一般价格比较昂贵，使用成本较高，因此，十分需要开发一种合适的工业化固定化酶反应设备，既能满足催化反应条件需要，又能保证对固定化酶的破坏最小，使用寿命最长，以降低使用成本。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种工业化固定化酶反应设备，既能保证固定化酶和料液充分混合，使酶活发挥最优，又能保证搅拌和设备对酶载体破损最小，反应结束后能够将料液快速彻底地转移出来，同时该反应设备方便清洗消，没有死角。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种工业化固定化酶反应设备，包括罐体，所述罐体包括人孔盖、筒体和底盖，还包括搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌叶，搅拌轴位于罐体内的轴心位置，搅拌轴下端固定搅拌叶；

所述筒体包括依次轴向连接的上封头、直筒体和下封头，所述上封头上开有补料孔和人孔，所述人孔盖位于人孔外部开口并与筒体连接，补料孔外部开口上固定有法兰盘，补料孔内部开口与补料盘管连接，所述补料盘管下侧设有带清洗球的清洗盘管，所述补料盘管和清洗盘管均固定在上封头的内壁上；

所述直筒体内壁上固定有挡板，直筒体下部侧壁上开有侧出料口，侧出料口内部开口与上层过滤滤芯组件连接，侧出料口位于挡板下方；所述下封头侧壁上开有排废口，下封头底部开有与底盖适配的通孔；所述底盖上开有底部出料口，底部出料口内部开口与底部过滤滤盘组件连接；所述底盖固定在筒体下部。

还包括动力装置，所述动力装置包括减速机、变频电机、联轴器和支架，所述变频电机和减速机通过支架固定在筒体上；搅拌轴上端贯穿筒体顶部通过联轴器与减速机输出轴连接。

优选的，所述上层过滤滤芯组件包括出料管、滤芯、滤芯顶端固定螺栓和滤芯前端固定支架，所述滤芯包括滤芯接口、过滤面和滤芯顶端固定螺母；滤芯一端固定在滤芯前端固定支架上，滤芯另一端与出料管连通。

优选的，所述底部过滤滤盘组件包括过滤盘和滤盘支撑辐条，所述滤盘支撑辐条设置在底盖内壁上，过滤盘通过螺栓固定在底盖上。

优选的，还包括温度自控系统，所述温度自控系统包括直筒体控温外盘管、下封头控温外盘管、控制器、温度传感器和两个调节阀，所述温度传感器安装在距离筒体底部10-30cm位置，两个调节阀分别位于直筒体控温外盘管、下封头控温外盘管上，温度传感器、调节阀均与控制器电连接。

优选的，所述直筒体控温外盘管安装在直筒体外壁上，直筒体控温外盘管进水口位于直筒体控温外盘管出水口下方；所述下封头控温外盘管安装在下封头外壁上，下封头控温外盘管进水口位于下封头控温外盘管出水口下方。

优选的，自控补料系统包括控制器、电磁阀和PH传感器，所述PH传感器安装在距离筒体底部10-30cm位置，电磁阀安装在补料盘管上，PH传感器、电磁阀均与控制器电连接。

优选的，所述搅拌器为梅花叶变截面四叶旋桨式搅拌器。

优选的，所述上层过滤滤芯组件包括至少两组滤芯。

优选的，所述过滤盘为平底滤盘。

搅拌器选用梅花叶变截面四叶旋桨式搅拌器，具有很大的湍流扩散能力和较低的剪切力；可使酶悬浮并均匀地混合到溶液中，充分发挥酶的作用，提高酶的反应能力。

采用变频器调节搅拌器转速来控制搅拌效果和剪切力，保证了酶的活性，能使酶的反应能力发挥到最大。

出料过滤装置采用上层过滤滤芯组件和底部滤盘组件相结合的方式，既可以保证快速出料，又可以保证出料彻底；同时如果反应时需要通入气体(例如空气、氧气等)，滤芯和滤盘还可用作气体分布器。

上层过滤滤芯组件采用一组或者多组过滤滤芯，保证有足够的过滤面积，以保证过滤速度。反应设备底部采用平底滤盘过滤，可以保证将反应好料液排放干净。

反应设备顶部有带有清洗球的清洗盘管，在清洗液流体的带动下，清洗球可以进行360°旋转，保证反应设备内壁清洗干净，无死角，清洗球个数一般为2～4个。

反应设备顶部设有补料盘管，盘管上均布出料孔，使酶催化反应时需要补加的物料能够较均匀地落到反应液表面。