CN219848986U - 一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置 - Google Patents
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Abstract
一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；超滤膜组件的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，超滤膜组件的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐的顶部连通。本申请通过将缓冲液配置罐与超滤膜设备科学设置、有效结合，形成一种运行稳定高的生产系统，进而能够提高成品合格率，获得质量稳定的液体酶制剂。
Description
技术领域
本实用新型涉及酶制剂的提取生产技术领域，特别是一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置。
背景技术
超滤浓缩是在水和溶质的混合料液中，采用加压的方式，利用超滤膜系统将穿过膜系统的水分子去除，目标溶质被截留，从而得到目标产物的分离方法。
从微生物中提取得到的酶制剂中常含多余的水、无机盐、糖类等低分子物质，多出来的物质对酶的颜色、气味、保存、运输及生产应用有很大的影响，一般需要通过浓缩、置换等方法来去除多余的组分，现有的技术方法虽能将这些组分去除掉，但过程较为复杂，浓缩及置换过程需要人为重复的进行操作。在液体酶制剂的生产中，通常都是使用膜分离技术进行脱水浓缩，应用膜分离技术对酶进行浓缩和置换，操作过程较为简单，酶制剂的分子质量一般都在10000-100000Da之间，也符合超滤膜设备及超滤技术的应用范围，利用超滤浓缩技术将酶液进行浓缩处理，溶于水中的低分子和盐类物质可以与水一起经过膜孔除去，而酶被浓缩保留。酶制剂中的含离子和盐成分及杂质物质越多，酶制剂的电导率越高，还可利用电导率的变化情况来判断超滤浓缩置换后的效果。温度也是影响酶的活性及电导率变化情况的关键因素，控制稳定的浓缩液温度以4-10℃为宜，过高或过低的温度都会引起酶蛋白变性，进而会使酶制剂活力降低。另外，控制适宜的提取温度也可减少杂菌污染与酶失活的机会，从而提高了酶的提取收率和应用效果。
现有的超滤提取液体酶制剂的工艺中，为了提高液体酶制剂酶活力，成品的品质和收率，通常还需要缓冲液进行重复的置换。缓冲液是一种能够保持pH值不受酸碱度影响的溶液，让多种细胞只能在很小的PH范围内活动，这就需要有稳定的缓冲体系来维持整个过程不受干扰。缓冲溶液成分里包含了酸、盐或碱等，所以在一定程度上可以抵消外界加入酸性或碱性溶液带来的影响。在应用过程中，因为PH的变化大，会使酶活性下降甚至失活，导致酶制剂在后续生产工作中无法有效应用，在提取过程中加入缓冲液置换的主要目的就是维持PH的稳定，达到规定的质量指标。在反复置换和超滤浓缩过程中，由于浓缩液浓度每次置换都会逐步提高，超滤膜的膜前膜后压差逐渐增大，超滤系统压力增大，长久以往会使超滤膜受到损伤，影响过滤效果，降低浓缩液收率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以方便有效的完成生产任务要求，以减少人为操作带来的染菌风险，提高产品合格率的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，在置换液配制罐的底部设置有置换液进罐阀，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；
超滤膜组件的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，超滤膜组件的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，在浓液回流管道上安装有浓液回罐阀，在清液回流管道上安装有清液回罐阀和清液排空阀。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤循环罐设置有2个，2个超滤循环罐并联设置。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，每个超滤循环罐配置有一个置换液配制罐。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤膜组件设置有2个，2个超滤膜组件串联设置。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，在超滤膜组件上还安装有清液取样阀、浓液取样阀和排空阀。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤循环罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置，罐体上还安装有PH检测装置、温度检测装置、液位检测装置。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述置换液配制罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，所述超滤膜组件的酶液进料口设置有变频式超滤供料泵，在超滤膜组件的浓液出口还安装有电导率测定仪。
与现有技术相比，本实用新型提供的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置设置科学合理，操作简单，占地面积小，对场地要求低，运行可靠，有效的简化了超滤浓缩置换过程，缩短了生产时间，减少了浓缩液长时间循环运行带入杂菌的风险，稳定和提高了产品质量，经超滤浓缩置换后，液体酶制剂的蛋白、酶活损失大大降低，蛋白、酶活回收率达到95%、97%以上。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1，一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，包括置换液配制罐1、3、超滤循环罐9、11和超滤膜组件24、25，置换液配制罐1、3用于盛装配置完成的置换液，超滤循环罐9、11的顶部与置换液配制罐1、3的底部连通，便于将置换液送入超滤循环罐9、11，在置换液配制罐1、3的底部设置有置换液进罐阀2、4，用于对置换液的输送起到控制作用，超滤循环罐9、11的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件24、25的酶液进料口连通，便于将超滤循环罐9、11内的酶液送入超滤膜组件24、25，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀10、12、超滤循环泵13、过滤器14和膜前调节阀16，还可配置压力检测装置、液体止回装置，在过滤器14和膜前调节阀16之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀15的酶液出料管道，酶液出料管道外接下一单元22，便于酶液向外输出；
为了实现对酶液的浓缩、置换处理，超滤膜组件24、25的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐9、11的顶部连通，超滤膜组件24、25的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐9、11的顶部连通，在浓液回流管道上安装有浓液回罐阀6、7，在清液回流管道上安装有清液回罐阀5、8和清液排空阀26。
优选的，所述超滤循环罐9、11设置有2个，2个超滤循环罐9、11并联设置，每个超滤循环罐9、11配置有一个置换液配制罐1、3；所述超滤膜组件24、25设置有2个，2个超滤膜组件24、25串联设置。
在超滤膜组件24、25上还安装有清液取样阀20、21、浓液取样阀17、18和排空阀19，清液取样阀20、21、浓液取样阀17、18的设置便于对经超滤膜组件24、25分离的清液、浓液进行抽样检测，以配合出料操作；排空阀19在运行过程中不需要用，只用来收集超滤膜组件24、25内最后剩余的物料时打开，进空气。
具体的，所述超滤循环罐9、11包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置，罐体上还安装有PH检测装置、温度检测装置、液位检测装置；
所述置换液配制罐1、3包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置；
为了进一步配合超滤膜组件24、25的正常工作，所述超滤膜组件24、25的酶液进料口设置有变频式超滤供料泵，在超滤膜组件24、25的浓液出口还安装有电导率测定仪23。
本申请工作流程如下所述：
当超滤循环罐9或11内料液达到60%时，开始开启超滤循环程序，依次开启罐底出料阀10或12，超滤循环泵13泵前管道汇集料液，开启膜前调节阀16，超滤浓液回灌阀6或7，超滤清液回灌阀5或8，开启超滤循环泵13，酶液经过滤器14进入膜前调节阀16，设置膜前压力为0.12Mpa，超滤泵变频及膜前调节阀16自动增加或减少，使压力达到设定值，超滤循环罐9或11内料液开始循环进出，超滤膜组24、25内清液、浓液持续分离，当清液取样阀20、21，浓液取样阀17、18检测合格时，开始出料，清液回罐阀5或8关闭，清液排污阀26打开，液体酶体积开始不断浓缩；
当酶液体积浓缩至20%时，清液回罐阀5或8打开，清液排污阀26关闭，超滤循环泵13关闭，随即开始置换，置换液配制罐1或3为配置完成的置换液，置换液进罐阀2或4打开，当超滤循环罐9或11内体积达到40%时，置换液进罐阀2或4关闭，超滤循环泵13打开，超滤膜循环进出料，计时30min完成后，清液排污阀26打开，清液回罐阀5或8关闭，开始置换浓缩，当浓缩体积达到20%时，开始第二次置换浓缩操作，如此循环往复；当电导率测定仪23测定电导率满足置换要求，浓液取样阀17、18开始取样检测，检测合格后停止置换，将酶液体积浓缩至工艺要求的蛋白浓度后，酶液出料阀15打开，膜前调节阀16关闭，将酶液打至下一单元22内。
本申请提供的液体酶制剂超滤浓缩置换装置设置科学合理，操作简单，占地面积小，对场地要求低，运行可靠，有效的简化了超滤浓缩置换过程，缩短了生产时间，减少了浓缩液长时间循环运行带入杂菌的风险，稳定和提高了产品质量，经超滤浓缩置换后，液体酶制剂的蛋白、酶活损失大大降低，蛋白、酶活回收率达到95%、97%以上。
Claims (8)
1.一种液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：包括置换液配制罐、超滤循环罐和超滤膜组件，超滤循环罐的顶部与置换液配制罐的底部连通，在置换液配制罐的底部设置有置换液进罐阀，超滤循环罐的底部通过超滤循环管道与超滤膜组件的酶液进料口连通，在超滤循环管道上依次安装有罐底出料阀、超滤循环泵、过滤器和膜前调节阀，在过滤器和膜前调节阀之间的超滤循环管道上还连通有带酶液出料阀的酶液出料管道；
超滤膜组件的浓液出口通过浓液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，超滤膜组件的清液出口通过清液回流管道与超滤循环罐的顶部连通，在浓液回流管道上安装有浓液回罐阀，在清液回流管道上安装有清液回罐阀和清液排空阀。
2.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤循环罐设置有2个，2个超滤循环罐并联设置。
3.根据权利要求1或2所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：每个超滤循环罐配置有一个置换液配制罐。
4.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤膜组件设置有2个，2个超滤膜组件串联设置。
5.根据权利要求1或4所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：在超滤膜组件上还安装有清液取样阀、浓液取样阀和排空阀。
6.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤循环罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置，罐体上还安装有PH检测装置、温度检测装置、液位检测装置。
7.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述置换液配制罐包括罐体，罐体的顶部安装有搅拌装置，罐体的外侧套设有便于进出冷冻水的夹套装置。
8.根据权利要求1所述的液体酶制剂超滤浓缩及置换装置，其特征在于：所述超滤膜组件的酶液进料口设置有变频式超滤供料泵，在超滤膜组件的浓液出口还安装有电导率测定仪。
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