[发明专利]一种兼具分布气体和酶催化的中空纤维膜反应器及其应用在审

专利信息
申请号: 201610031707.8 申请日: 2016-01-18
公开(公告)号: CN105505770A 公开(公告)日: 2016-04-20
发明(设计)人: 刘文芳;赵之平;王燕子;李满凤 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: C12M1/40 分类号: C12M1/40;C12M1/34;C12M1/04;C12P7/40
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100081 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种兼具分布气体和酶催化功能的中空纤维膜反应器及该反应器的应用方法,以中空纤维膜作为气体分布器,将用来分布气体的中空纤维膜和固定化酶的中空纤维膜组装到同一个组件内,膜组件的底端和组件内所有中空纤维膜的底端密封,膜组件的顶端和固定化酶的中空纤维膜的顶端密封,用来分布气体的中空纤维膜的顶端开放,用来通CO2气体;将中空纤维膜反应器应用于甲酸脱氢酶(FDH)催化CO2合成甲酸体系,通过控制上游气速、分布气体的中空纤维膜根数和膜的微结构参数,可以调节气泡的数量、大小以及在溶液中的停留时间和空间分布,从而可增加气-液接触时间和面积,并对液相造成有效扰动,实现气-液两相间和液相内部的快速高效的分散混合,提高传质效果。
搜索关键词: 一种 兼具 分布 气体 催化 中空 纤维 反应器 及其 应用
【主权项】:
一种中空纤维膜反应器,其特征在于:所述反应器用于酶催化CO2反应,反应器包括作为气体分布器的中空纤维膜(4)和用于固定化酶的中空纤维膜(5);用来作为气体分布器的中空纤维膜(4)和固定化酶的中空纤维膜(5)组装在同一个组件内形成膜组件,膜组件的底端和组件内所有中空纤维膜的底端密封,膜组件的顶端和固定化酶的中空纤维膜的顶端密封,用来分布气体的中空纤维膜的顶端开放,用来通CO2气体,靠近膜组件顶端的侧面开设支口,用来加入反应溶液和使未反应完的气体逸出,液相溶液在通入气体之前从膜组件侧面支口加入膜组件的壳程;CO2气体从膜组件的顶端通入,即从作为气体分布器的中空纤维膜(4)开放的一端进入膜的内腔,再在压差作用下,透过膜壁上的膜孔鼓泡,进入到膜组件的壳程溶液中,与膜组件中固定化酶的中空纤维膜(5)表面负载的酶催化剂和壳程溶液中的反应物接触反应,同时对液相起到扰动作用,强化气‑液传质和液相混合,未反应完的多余气体从膜组件的侧面支口经接收池(6)排出,进气端通过质量流量计(2)与储气罐(1)管路连接,储气罐(1)和质量流量计(2)之间设有减压阀,膜组件侧面支口与接收池管路相连;作为气体分布器的中空纤维膜(5)材料为疏水膜,所述疏水膜为聚合物膜或无机膜或有机‑无机复合膜,平均孔径为0.01~10μm。
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