[实用新型]酶反应系统

说明书

本实用新型的目的是提供一种反应效率高且成本低的酶反应系统，包括储罐，储罐上设置有进料口和出料口，储罐的外部设置有管道，管道的两端均与储罐内腔相通，管道上设置有循环泵，循环泵将储罐内的料液泵送经管道后再送回储罐内构成自循环回路。上述方案中，储罐内的料液以循环泵为驱动力形成自循环，避免了生物酶被剪切，从而保留了生物酶的活性，提高了催化效率，同时利用后提取储罐作为反应釜，不增加任何设备，极大地提高了设备的利用率，降低成本。

技术领域

本实用新型涉及工业生物技术领域，具体涉及一种酶反应系统。

背景技术

在特定酶的作用下转化原料生成目标产物的方法称为酶转化法,该法适用于多种氨基酸和其他生物制品的工业化生产。酶转化过程通常如下：原料和生物发酵酶在反应罐中混合，在适宜pH、适宜温度和适宜搅拌速度下进行生物催化反应得到目标产物。目前,酶转化法存在的不足之处在于:一方面上述反应需要在反应罐中持续搅拌反应一定的时间，产能释放受限严重，不利于提产降耗；另一方面搅拌过程中扇叶对反应液中的生物酶具有剪切作用，会破坏酶的活性，降低反应效率；同时带有搅拌设备占地面积大，设备投资高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种反应效率高且成本低的酶反应系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种酶反应系统，包括储罐，储罐上设置有进料口和出料口，储罐的外部设置有管道，管道的两端均与储罐内腔相通，管道上设置有循环泵，循环泵将储罐内的料液泵送经管道后再送回储罐内构成自循环回路。

上述方案中，储罐内的料液以循环泵为驱动力形成自循环，避免了生物酶被剪切，从而保留了生物酶的活性，提高了催化效率，同时利用后提取储罐作为反应釜，不增加任何设备，极大地提高了设备的利用率，降低成本。

附图说明

图1为反应系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种酶反应系统，包括储罐10，储罐10上设置有进料口11和出料口12，储罐10的外部设置有管道20，管道20的两端均与储罐10内腔相通，管道20上设置有循环泵30，循环泵30将储罐10内的料液泵送经管道20后再送回储罐10内构成自循环回路。上述方案中利用本身就用于存放料液的储罐10作为反应釜，储罐10内的料液以循环泵30为驱动力形成自循环，避免了生物酶被剪切，从而保留了生物酶的活性，提高了催化效率，同时不增加任何设备，储罐10即充当反应釜又充当存产品的存储容器，解决硬件投资及场地需求，且提高了催化利用效率，降低动力消耗。

管道20的进口与储罐10的出料口12相接、出口连接在储罐10的中部位置处，且管道20出口料液的出料方向与铅垂向的夹角为α，0°＜α≤90°。料液采用切线方式回到储罐10内部，料液形成切线流，大流量液体会冲击罐内料液，实现扰流混合的作用，为反应提供“搅拌”条件，不仅如此，本系统还可避免机械搅拌的剪切力对生物酶活性的损害，提高反应效率。

优选的，10°≤α≤90°。

进一步的，管道20的出口凸伸至储罐10内腔中，且出口处连接有喷嘴或花洒，喷嘴或花洒的喷射方向与铅垂向的夹角为α。通过喷头、花洒的安装方向来实现α的调节，根据不同的需要采用不同的斜度。

循环泵30两侧的管道20上均设置有控制料液通断的止通阀40，循环泵30与管道20出口之间的管道20上设置有三通阀50，三通阀50的其中两通接口与管道20相连、另一通接口通过管路61与膜处理设备62相通，管路61上也设置有止通阀40。反应过程中，管道20上的止通阀40打开、管路61上的止通阀40关闭，料液构成自循环；在反应完成后，三通阀50与储罐10之间的止通阀40关闭、其它止通阀40打开，储罐10内的料液经循环泵30泵送至膜处理设备62进行下一步处理。

储罐10出料口12设置在储罐10底部位置处，进料口11设置在储罐10顶部位置处，为保证储罐10内部压强与外部大气压一致，罐顶还设置有呼吸口13，以保证大流量混合时保证储罐10内部处于常压状态。为保证反应温度的稳定性，储罐10的外周包覆有保温层，这里优选橡塑保温板。