一种生产氨基酸的连续转化装置 |
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| 申请号 | CN202223170047.1 | 申请日 | 2022-11-29 | 公开(公告)号 | CN218609409U | 公开(公告)日 | 2023-03-14 |
| 申请人 | 秦皇岛华恒生物工程有限公司; 安徽华恒生物科技股份有限公司; 合肥华恒生物工程有限公司; 巴彦淖尔华恒生物科技有限公司; | 发明人 | 刘志成; 刘鼎; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种生产 氨 基酸的连续转化装置，包括：储液罐组件，用于存储不同料液；混料罐组件，与储液罐组件出料口相连通，用于将储液罐组件内料液共混，获得转化液原液；反应罐组件，与混料罐组件出料口相连通，用于将转化液原液连续转化，获得目的氨基酸转化液终液，所述反应罐组件由 层流 罐 串联 组成。本 申请 将层流罐应用于酶转化生产氨基酸工艺中，并通过系统整体结构优化设计，可以实现氨基酸的连续转化生产，降低设备清洗频次和染菌 风 险，同时转化原料连续制备，解决了传统批式转化工艺中劳动强度大、生产效率低和料液中转储存易变质的问题。(ESM)同样的 发明 创造已同日申请发明 专利 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种生产氨基酸的连续转化装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种生产氨基酸的连续转化装置技术领域[0001] 本实用新型属于化工制备领域，具体涉及一种生产氨基酸的连续转化装置。 背景技术[0002] DL‑丙氨酸，又名DL‑α‑氨基丙酸，无色至白色无臭针状结晶或结晶性粉末，有甜味，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和丙酮，无旋光性。DL‑丙氨酸主要用作食品添加剂，同时也是重要的医药中间体，在国外广泛应用于食品行业，年需求量增长迅速。 [0003] 专利CN103275918公布了高产DL‑丙氨酸菌种及其应用，该技术采用批式转化工艺，主要分为4步：配制原料、调pH值、添加丙氨酸消旋酶菌体、转化。但在实际生产过程中，采用该工艺由于只能单次进行制备操作，会存在操作繁琐、劳动量大等问题，无法实现连续制备。并且在原料准备及转化液中转储存过程中，易染杂菌，影响最终产品品质。此外，由于转化批次间设备需要进行清洗，而清洗所要求的工作量较大，降低了工作效率。 [0005] 本实用新型的目的在于提供一种可以连续化生产氨基酸的连续转化装置。 [0006] 为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种生产氨基酸的连续转化装置，包括：储液罐组件，用于存储不同料液； [0007] 混料罐组件，与储液罐组件出料口相连通，用于将储液罐组件内料液共混，获得转化液原液； [0008] 反应罐组件，与混料罐组件相连通，用于将转化液原液连续转化，获得目的氨基酸转化液终液； [0010] 优选地，所述储液罐组件包括： [0011] 第一储液罐，用于储存底物； [0012] 第二储液罐，用于存储pH调节剂； [0013] 第三储液罐，用于存储酶液。 [0014] 优选地，所述混料罐组件包括： [0015] 第一混料罐，用于将第一储液罐内底物和第二储液罐内pH调节剂共混合； [0016] 第二混料罐，用于将第一混料罐内底物混料与第三储液罐内酶液共混合，获得转化液原液； [0017] 所述第二混料罐出料口与反应罐组件进料口相连接，所述转化液原液通过管道输送至反应罐组件内。 [0018] 优选地，所述生产氨基酸的连续转化装置还包括： [0019] 输料组件，安装在储液罐组件与混料罐组件之间连通管道上； [0020] 酸碱度检测计，安装在第一混料罐内，用于检测第一混料罐内底物混料的酸碱度； [0021] 所述酸碱度检测计与第二储液罐电性连接，用于控制流入第一混料罐内的pH调节剂的流量。 [0022] 优选地，所述输料组件包括： [0023] 第一打料泵，安装在连通第一储液罐和第一混料罐的第一管道上，用于将第一储液罐内底物泵入第一混料罐内； [0024] 第二打料泵，安装在连通第二储液罐和第一混料罐的第二管道上，用于将第二储液罐内pH调节剂泵入第一混料罐内； [0025] 第三打料泵，安装在连通第三储液罐和第二混料罐的第三管道上，用于将第三储液罐内酶液泵入第二混料罐内。 [0026] 优选地，所述第二管道交汇连接在第一管道上； [0027] 所述第一管道上还安装有第一混合器，用于混合汇流至第一管道内的底物和pH调节剂。 [0028] 优选地，所述第一混料罐与第二混料罐通过第四管道相连通，所述第四管道交汇连接在第三管道上； [0029] 所述第三管道上还安装有第二混合器，用于混合汇流至第三管道内的底物混料和酶液。 [0030] 优选地，所述反应罐组件由2‑8个层流罐串联组成；相邻层流罐之间连通管道上安装有第三混合器。 [0031] 优选地，所述第一混合器、第二混合器和第三混合器均为静态混合器。 [0032] 优选地，所述第一储液罐、第二储液罐、第三储液罐、第一混料罐和第二混料罐均为搅拌釜式反应器。 [0033] 本实用新型的有益效果在于：本申请的生产氨基酸的连续转化装置通过将串联连接的层流罐应用于生产氨基酸的连续转化装置中，并与储液罐组件和混料罐组件及混合器相配合，从而实现氨基酸如DL‑丙氨酸的连续转化生产，相较于传统的批式转化，可以降低设备清洗频次和染菌风险，同时转化原料连续制备，解决了传统批式转化工艺中劳动强度大、生产效率低和料液中转储存易变质的问题。 附图说明[0035] 图1为本实用新型生产氨基酸的连续转化装置的结构示意图。 [0036] 1‑第一储液罐，2‑第一打料泵，3‑第一混合器，4‑酸碱度检测件，5‑第一混料罐，6‑第二混料罐，7‑反应罐组件，8‑第三混合器，9‑第一管道，10‑第二储液罐，11‑第二打料泵，12‑第三储液罐，13‑第三打料泵，14‑第二混合器，15‑第二管道，16‑第四管道，17‑第三管道。 具体实施方式[0037] 下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0039] 在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。 [0040] 本实用新型提供了一种生产氨基酸的连续转化装置，包括储液罐组件，用于存储不同料液；混料罐组件，与所述储液罐组件连通，用于将储液罐组件内反应料液共混，获得转化液原液；输料组件，安装在储液罐组件与混料罐组件之间连通管道上，用于传输料液；反应罐组件7，与混料罐组件相连通，反应罐组件7由层流罐串联连接组成，用于实现转化液原液的连续转化，获得目的氨基酸转化液终液。 [0041] 参见图1，本实用新型一较佳实施例所示的一种生产DL‑丙氨酸的连续转化装置，包括储液罐组件、与储液罐组件连通的混料罐组件和与混料罐组件连通的反应罐组件7，其中，储液罐组件包括适于储存L‑丙氨酸料液的第一储液罐1、储存液碱的第二储液罐10、以及储存D‑丙氨酸消旋酶溶液的第三储液罐12。 [0042] 混料罐组件包括用于搅拌混合L‑丙氨酸料液和液碱混合得到底物混料的第一混料罐5、及用于搅拌混合底物混料和D‑丙氨酸消旋酶溶液得到DL‑丙氨酸转化液原液的第二混料罐6。反应罐组件7与第二混料罐6的出料口连接，反应罐组件7由2‑8个串联连接的层流罐组成，在本实施例中，层流罐个数为5，其具体设置个数可根据实际情况调整，在此不做具体限定。为了防止DL‑丙氨酸转化液原液在反应罐组件7内时间过长而发生沉降或料液分离，在本实施例中，相邻层流罐之间管道上安装有第三混合器8，第三混合器8为静态混合器，从而使得进入每个层流罐内的转化液都是充分混合的，保证反应转化效果。 [0043] 在本实施例中，所述第一储液罐1、第二储液罐10、第三储液罐12、第一混料罐5和第二混料罐6均为搅拌釜式反应器，可以对釜体内部的料液进行搅拌，从而使得各自内部储存的料液都能在储存的过程中进行搅拌，防止出现料液沉积或混合不均匀的情况发生。 [0044] 在本实施例中，所述输料组件包括：第一打料泵2，安装在连通第一储罐1和第一混料罐5的第一管道9上，用于将第一储罐1内L‑丙氨酸料液泵入第一混料罐5内；第二打料泵11，安装在连通第二储罐10和第一混料罐5的第二管道15上，用于将第二储罐10内液碱泵入第一混料罐5内；第三打料泵13，安装在连通第三储罐12和第二混料罐6的第三管道17上，用于将第三储罐12内D‑丙氨酸消旋酶溶液泵入第二混料罐6内。 [0045] 其中，第二管道15交汇连接在第一管道9上，第一管道9上还安装有第一混合器3，第一混合器3为静态混合器，用于混合汇流至第一管道9内的底物和pH调节剂，以防底物和pH调节剂与酶液直接混合，出现混料不均匀而降低酶催化转化效率。 [0046] 所述第一混料罐5通过第四管道16交汇连接在第三管道17上；第三管道17上还安装有第二混合器14，第二混合器14为静态混合器，用于混合汇流至第三管道17内的底物混料和酶液。 [0047] 生产DL‑丙氨酸的连续转化装置还包括设置在第一混料罐5内的酸碱度检测件4，酸碱度检测件4用于检测第一混料罐5内的底物混料的PH值，酸碱度检测计4与第二储液罐10电性连接，根据检测件4的检测结果来控制第二打料泵11泵取的液碱的量，保证DL‑丙氨酸转化液原液的PH值在目标范围内。其中，控制的过程使用现有的逻辑电路即可实现，在此不做赘述。 [0048] 本实施例的连续转化装置将串联连接的层流罐应用于DL‑丙氨酸的连续转化生产中，并通过与储液罐组件、混料罐组件及混合器组件相配合，使得L‑丙氨酸料液和液碱可以首先混合成底物混料，之后底物混料再和D‑丙氨酸消旋酶溶液混合形成DL‑丙氨酸转化液原液，保证酶与底物充分接触，提高转化效率，还可防止料液酸碱度超范围导致酶促反应不完全问题，最后DL‑丙氨酸转化液原液再在反应罐组件7中进行反应至旋光度值为0，得到DL‑丙氨酸转化液终液，从而实现DL‑丙氨酸转化过程的连续稳定进行。相较于传统的批式转化，本申请的生产氨基酸的连续转化装置可以降低设备清洗频次和染菌风险，同时转化原料连续制备，解决了传统批式转化工艺中劳动强度大、生产效率低和料液中转储存易变质的问题。 [0049] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 [0050] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。 |
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