生物酶超滤浓缩装置.pdf

1、(10)授权公告号 CN 202898417 U (45)授权公告日 2013.04.24 CN 202898417 U *CN202898417U* (21)申请号 201220588825.6 (22)申请日 2012.11.09 C12M 1/12(2006.01) (73)专利权人 甘肃省膜科学技术研究院 地址 730000 甘肃省兰州市安宁区万新路 348 号 (72)发明人 何葆华 吕建国 (74)专利代理机构 北京中恒高博知识产权代理 有限公司 11249 代理人 刘洪京 (54) 实用新型名称 生物酶超滤浓缩装置 (57) 摘要 本实用新型公开了一种生物酶超滤浓缩装 置， 包括

2、高压泵、 超滤膜组件和冷凝器， 高压泵的 出口与超滤膜组件的入口连通， 该超滤膜组件的 浓缩液出口与冷凝器的被冷却液体入口连通， 该 冷凝器的被冷却液体出口与高压泵的入口连通。 本实用新型具有能耗低、 浓缩效率高、 环境污染小 的特点， 从而可有效纯化生物酶产品。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)授权公告号 CN 202898417 U CN 202898417 U *CN202898417U* 1/1 页 2 1. 一种生物酶超滤浓缩装置， 其特

3、征在于 ： 包括高压泵、 超滤膜组件和冷凝器， 高压泵 的出口与超滤膜组件的入口连通， 该超滤膜组件的浓缩液出口与冷凝器的被冷却液体入口 连通， 该冷凝器的被冷却液体出口与高压泵的入口连通。 2. 如权利要求 1 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该装置还包括有浓缩液流 量计， 该浓缩液流量计设在冷凝器的被冷却液体出口与高压泵的入口之间的通道中。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该装置还包括有透过 液流量计， 该透过液流量计设在超滤膜组件的透过液排出管道中。 4. 如权利要求 1 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该装置还包括有原液

4、箱， 该 原液箱的出口与高压泵的入口连通， 所述冷凝器的被冷却液体出口与原液箱连通。 5. 如权利要求 4 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该原液箱与高压泵之间的 通道上设有阀门。 6. 如权利要求 1 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 所述超滤膜组件中超滤膜 为截留分子量 20000。 7. 如权利要求 4 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该原液箱与高压泵之间设 有球阀。 8. 如权利要求 1 所述的生物酶超滤浓缩装置， 其特征在于 ： 该高压泵与超滤膜组件之 间设有压力表。 权 利 要 求 书 CN 202898417 U 1/2 页 3 生物酶超滤浓缩装

5、置 技术领域 0001 本实用新型涉及生物工程技术领域， 尤其是一种生物酶超滤浓缩装置。 背景技术 0002 在生物工程中， 酶工程是其重要的组成部分。近数十年， 酶制剂工业获得高速发 展， 酶制剂已广泛应用于医药、 食品、 轻工、 化工等多个领域， 它改变了一些产品的传统生产 工艺， 改进了产品的质量， 增加了产品的品种与数量。在酶制剂工业中， 酶的精制过程主要 包括两方面 : 一是对酶发酵液的菌 ( 包括发酵残渣 ) 与酶的分离 ； 二是对酶清液的浓缩和 纯化。传统生产工艺是发酵、 絮凝沉淀、 过滤、 溶剂萃取、 真空蒸发、 干燥， 其生产过程能耗 高、 酶失活率高、 收率低。 0003

6、从微生物体内提取的酶溶液中含有许多无机盐、 糖和氨基酸之类的低分子物质， 它们对酶制剂的颜色、 气味、 吸湿性和结块性等都有很大的影响。通常所采用的减压浓缩、 盐析及有机溶剂沉淀等方法， 虽能将这些组分去除掉， 但其过程较复杂， 制品纯度和回收率 都比较低。近十多年来， 在液体酶制剂的生产中， 成功地采用了膜分离技术进行脱水浓缩， 取得了良好的效益。 0004 应用膜分离技术对酶进行浓缩和精制， 操作过程简单， 减少了杂菌污染与 酶失活的机会， 提高了酶的回收率并改善了产品的质量。常用酶制剂的分子质量在 10000Da-100000Da 之间， 这个范围恰好在超滤技术应用的范围之内， 采用超滤

7、技术将粗酶 液进行处理， 低分子物质和盐类可以与水一起经膜孔除去， 而酶被浓缩和精制。 但现有膜分 离的操作成本较高， 需要提高分离压力才能达到有效地分离。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的问题， 提供一种生物酶浓缩的超滤膜 装置， 减小膜分离压力， 降低膜分离的操作条件。 0006 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现 ： 一种生物酶超滤浓缩装置， 包括 高压泵、 超滤膜组件和冷凝器， 高压泵的出口与超滤膜组件的入口连通， 该超滤膜组件的浓 缩液出口与冷凝器的被冷却液体入口连通， 该冷凝器的被冷却液体出口与高压泵的入口连 通。 0007 进一步地， 该装置还

8、包括有浓缩液流量计， 该浓缩液流量计设在冷凝器的被冷却 液体出口与高压泵的入口之间的通道中。 0008 进一步地， 该装置还包括有透过液流量计， 该透过液流量计设在超滤膜组件的透 过液排出管道中。 0009 进一步地， 该装置还包括有原液箱， 该原液箱的出口与高压泵的入口连通， 所述冷 凝器的被冷却液体出口与原液箱连通。 0010 进一步地， 该原液箱与高压泵之间的通道上设有阀门。 0011 进一步地， 所述超滤膜组件中超滤膜为截留分子量 20000。 说 明 书 CN 202898417 U 2/2 页 4 0012 进一步地， 该原液箱与高压泵之间设有球阀。 0013 进一步地， 该高压泵

9、与超滤膜组件之间设有压力表。 0014 本实用新型与现有技术相比具有以下优点 ： 0015 1、 由于本实用新型装置采用了超滤膜 （UF） 组件， 原料液在一定压力作用下， 通过 超滤膜， 利用膜的选择透过性， 将粗酶液进行处理， 低分子物质和盐类可以与水一起经膜孔 除去， 而酶被浓缩和精制。 0016 2、 由于 UF 膜组件具有无相变， 常温操作的特点， 因此， 本实用新型装置能耗低。 0017 3、 本实用新型体积小、 成本低。 0018 4、 由于经 UF 膜组件后的浓缩液回流重复超滤， 可减小超滤膜的压力， 延长膜寿 命。 附图说明 0019 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作

10、进一步详细的说明。 0020 图 1 为本实用新型的结构示意图。 0021 图中 ： 1 原料箱 2 高压泵 3 超滤膜组件 4 冷凝器 5 浓缩液流量计 0022 6 透过液流量计 7 球阀 8 压力表 9 调节阀。 具体实施方式 0023 如图 1 所示， 本实用新型实施例所述的生物酶超滤浓缩装置， 该装置包括原液箱 1、 高压泵 2、 超滤膜组件 3、 冷凝器 4、 浓缩液流量计 5、 透过液流量计 6、 球阀 7、 压力表 8 和 浓缩液调压阀9。 所述原液箱1的一侧与所述高压泵2的进液口相接， 其另一侧与所述浓缩 液流量计5的排液口相接 ； 所述高压泵2的排液口与所述超滤膜组件3的进

11、液口相接 ； 所述 超滤膜组件 3 的浓缩液出口与所述冷凝器 4 的进液口相接， 其透过液出口与所述透过液流 量计6的进液口相接， 该透过液流量计6的排液口外接排液管 ； 所述冷凝器4的出液口与浓 缩液流量计 5 的进液口相接， 该浓缩液流量计 5 的出液口与原液箱 1 相接。 0024 所述超滤膜组件中的超滤膜为截留分子量 20000 的超滤膜。 0025 工作时， 原液箱 1 中的生物酶提取液由高压泵 2 将其泵入超滤膜组件 3， 经超滤膜 组件 3 分离浓缩后， 浓缩液进入冷凝器 4 冷凝后返回至原液箱 1 ； 透过液可直接收集。 0026 图 1 所示装置， 原液箱 1 经球阀 7 被

12、高压泵 2 泵入超滤膜组件 3 中， 超滤后的浓缩 液经调节阀 9 进入冷凝器 4， 被冷凝后经浓缩液流量计 5 返回至原液箱 1 中， 循环过滤 ； 而 超滤后的透过液经透过液流量计 6， 即可收集。 0027 本实用新型浓缩装置将超滤膜组件 3 的浓缩液经流量计 5 控制后， 返送回原液箱 1， 再次循环超滤， 从而可减少了超滤压力， 同时超滤膜损坏的情况会减轻， 延长了超滤膜的 使用寿命。 0028 整个装置的结构简单， 使用方便， 相对成本低， 在膜过滤生物工程技术中能得到广 泛的应用。 说 明 书 CN 202898417 U 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 202898417 U