CN210506367U - 一种固定化酶的新型反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及酶学装置领域，特别涉及一种固定化酶的新型反应装置，包括反应器本体，反应器本体为圆柱形腔体，其顶部设有上封头，底部设有下封头，反应器本体的外壁铺设夹套，反应器本体内部设有气体分布器，气体分布器通过管路与外部的气体发生器相连接；通过气体分布器输出气体，气体上浮搅拌载体和酶，使酶进行催化反应。通过本实用新型解决了进行酶固定化反应时，搅拌桨打碎载体，从而影响酶的活性，降低固定化酶使用寿命的问题。

Description

一种固定化酶的新型反应装置

技术领域

本实用新型涉及酶学装置领域，特别涉及一种固定化酶的新型反应装置。

背景技术

酶是一种高效的催化剂，在生产实际中有着广泛的应用。酶的固定化技术已经成为酶应用领域中的一个主要研究方向。经固定化的酶与游离酶相比具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等有点，在生物工业、医药及临床诊断、化学分析、环境保护、能源开发以及基础研究等方面发挥了重要作用。

吸附法是最常用的固定化酶方法，包括物理吸附和离子交换吸附。物理吸附法常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、多空玻璃等。离子吸附法是酶与载体通过范德华力、离子键和氢键等作用力固定。目前，用于酶固定化反应的反应釜多为带搅拌的常规反应器，对于一些质地比较脆弱的载体来说，在固定和反应的过程中，很容易被搅拌桨产生的剪切力打碎，从而影响了酶的活性，降低了固定化酶的使用寿命，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型提供的一种固定化酶的新型反应装置，目的在于解决进行酶固定化反应时，搅拌桨打碎载体，从而影响酶的活性，降低固定化酶使用寿命的问题。

本实用新型采用的技术方案为：

一种固定化酶的新型反应装置，包括反应器本体，反应器本体为圆柱形腔体，其顶部设有上封头，底部设有下封头，反应器本体的外壁铺设夹套，反应器本体内部设有气体分布器，气体分布器通过管路与气体发生器相连接；通过气体分布器输出气体，气体上浮搅拌载体和酶，使酶进行催化反应。

进一步地，上封头设有进料口和排气口，进料口通过管道与进料罐相连，进料口与进料罐之间的管道上设有料液泵，所述下封头设有放料口。

进一步地，夹套用于通入循环水，控制反应器本体的温度。

进一步地，反应器本体，其高径比为1∶5～1∶10。

进一步地，气体分布器为一圆盘，其直径为反应器本体内径的3/4，且其上下表面配有均匀的出气孔。

进一步地，上封头和下封头均可拆卸，便于固体物料的装填和取出。

进一步地，下封头的上方设有筛板，所述筛板的孔径使液体流出，而用于固定化酶的载体无法通过。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、反应器本体内设有气体分布器，气体分布器通过管道与气体发生器连接，通过气体发生器通入气体，气体上浮，起到了搅拌料液的作用，代替了机械搅拌，避免了机械剪切力的损害。同时，反应器本体设计为圆柱形腔体，使得气体更加均匀的上浮，气体发生器可以控制气量的大小，避免固体颗粒的沉积，而且对于一些需要气体保护的反应，可直接通入保护气体，起到搅拌和气体保护的双重作用。

2、下封头的上方设有筛板，筛板的孔径使液体流出，而用于固定化酶的载体无法通过，当酶与载体固化后，通过筛板能将酶液排出，保留固化后的酶载体在反应器本体内，下次酶反应只需要将需要进行酶反应的料液注入反应器本体内部就能完成。

3、反应器本体的外壁铺设夹套，该夹套通入循环水，有效的控制反应所需要的温度。

附图说明

图1是一种固定化酶的新型反应装置的结构示意图。

其中：1-进料罐；2-料液泵；3-反应器本体；4-气体发生器；5-气体分布器；6-排气口；7-放料口；8-进料口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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。

下面为本实用新型的一个实施例：

如图1所示，一种固定化酶的新型反应装置，包括反应器本体3，反应器本体3为圆柱形腔体，其高径比为1∶5～1∶10，反应器本体3的顶部设有上封头，底部设有下封头，且上下封头均可拆卸。反应器本体3的外壁铺设夹套，夹套用于通入循环水，控制反应器本体内的温度。反应器本体3内部设有气体分布器5，气体分布器5为一圆盘，其直径为反应器本体内径3的3/4，气体分布器5上下表面配有均匀的出气孔，气体分布器5通过管路与气体发生器4相连接。

反应器本体3的下封头设有放料口7，用于排放料液，下封头的上方设有筛板，筛板的孔径使液体流出，而用于固定化酶的载体无法通过。反应器本体3的上封头设有进料口8和排气口6，进料口8通过管道与进料罐1相连，进料口8与进料罐1之间的管道上设有料液泵2。

反应器本体3采用离子吸附法对液体淀粉酶进行固定，首先称取50kg载体装入反应器内，再量取原酶液30L进入进料罐，再向进料罐中倒入100L纯化水，搅拌均匀，并调节进料罐1内液体PH值至6.0，向反应器本体3的夹套内通入循环水，当水温达到50℃时，开启料液泵2将进料罐内的液体全部排入反应器内，然后开启气体发生器4，控制进气压力为0.8-0.9MPa，气体分布器5上下的气孔排出气体，使得固化载体可以均匀的悬浮在液体中，在气体分布器5分布的气体向上悬浮，搅拌固化载体和酶，使载体和酶固定在一起。

同时将需要进行酶催化反应的料液在进料罐中配置好，3小时后，关闭气体发生器4，打开放料口7，将固定完的酶液排出，由于反应器本体3内的筛板的作用，固定化的酶载体会继续留在反应器本体内部。然后将进料罐1中配置好的料液泵入反应器本体3内，再次开启气体发生器4，使固定化的酶载体悬浮在料液中，反应10小时后，排出料液进行结果检测，发现固定化的酶活为原酶液的93％，并用此批固定好的酶载体进行以上酶催化反应3次，检测结果表明酶活降低率均在5％以内。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种固定化酶的新型反应装置，包括反应器本体(3)，其特征在于：所述反应器本体(3)为圆柱形腔体，其顶部设有上封头，底部设有下封头，所述反应器本体(3)的外壁铺设夹套，反应器本体(3)内部设有气体分布器(5)，气体分布器(5)通过管路与外部的气体发生器(4)相连接；反应器本体(3)内通过气体分布器(5)输出气体，气体上浮搅拌载体和酶，使酶进行催化反应。

2.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述下封头设有放料口(7)，所述上封头设有进料口(8)和排气口(6)，所述进料口(8)通过管道与进料罐(1)相连，进料口(8)与进料罐(1)之间的管道上设有料液泵(2)。

3.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述夹套用于通入循环水，控制反应器本体的温度。

4.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述反应器本体(3)，其高径比为1∶5-1∶10。

5.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述气体分布器(5)为一圆盘，其直径为所述反应器本体(3)的内径的3/4，且所述气体分布器(5)上下表面配有均匀的出气孔。

6.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述上封头和下封头均可拆卸，便于固体物料的装填和取出。

7.根据权利要求1所述的一种固定化酶的新型反应装置，其特征在于：所述下封头的上方设有筛板，所述筛板的孔径使液体流出，而用于固定化酶的载体无法通过。

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