專利名稱：成品殘留液回收型酶制劑發(fā)酵液后提取生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)酵液后提取系統(tǒng)，更確切地說涉及一種能回收后提取過濾設(shè)備成品殘留液的酶制劑發(fā)酵液后提取生產(chǎn)線。
技術(shù)背景酶制劑發(fā)酵液的后提取工藝，決定了酶制劑最終產(chǎn)品的清亮度、有效成分的純度、 除渣除菌效果、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，也即最終影響產(chǎn)品是否有高的品質(zhì)、是否滿足更廣泛用途所需要求，生產(chǎn)過程是否節(jié)能減排、是否更加環(huán)保，因此，加強酶制劑后提取工藝的研究和開發(fā)，對酶制劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的工業(yè)價值。我國傳統(tǒng)酶制劑提取工藝簡單粗糙，一般采用板框壓濾加超濾濃縮，產(chǎn)品含雜質(zhì)多，除菌除固效果差，產(chǎn)品澄清度差，產(chǎn)品很難達到食品級要求；同時，廢液、廢渣排放較多， 難以達到環(huán)保要求；能耗大、勞動強度高，不適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。而且，常規(guī)超濾濃縮設(shè)備， 在生產(chǎn)完成后，尚有大量成品殘留液滯留在設(shè)備、管道內(nèi)；酶制劑作用特殊、價值高，常規(guī)排放即會造成環(huán)境污染又會造成成品的浪費；另外管道、設(shè)備內(nèi)殘留液清理會消耗大量用水， 增加用水量和廢水處理量，造成不必要的浪費。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有酶制劑發(fā)酵液后提取技術(shù)的不足，提供一種能回收后提取過濾設(shè)備成品殘液的成品殘液回收型酶制劑發(fā)酵液后提取生產(chǎn)線，不僅能高效除菌、除渣、純化有效成分，還能排盡卷式膜超濾設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)成品殘留液。本實用新型包括板框壓濾機等，其特征在于發(fā)酵液儲罐的出口通過閥門、泵與板框壓濾機的進口相連通，板框壓濾機的出口通過閥門連接到壓濾清液儲罐，組成板框壓濾系統(tǒng)；壓濾清液儲罐的出口通過閥門、泵與微濾膜過濾機的進口相連通，在壓濾清液儲罐出口連接的泵的出口，通過泵、閥門與微濾膜過濾機截留液出口連接成一個小回路，組成管式微濾循環(huán)系統(tǒng)；微濾膜過濾機的出口通過閥門連接微濾超濾后濃縮液儲罐，微濾超濾后濃縮液儲罐的出口通過閥門、泵與超濾膜過濾機的進口相連通，在卷式超濾膜過濾機截留液出口，通過兩個串聯(lián)的閥門與濃縮液儲罐連接成一個回路，組成卷式超濾膜過濾系統(tǒng)；在微濾膜過濾機的清液出口通過閥門連接無菌空氣支路；在微濾超濾后濃縮液儲罐出口與超濾膜過濾機之間連接一個與泵并聯(lián)的帶控制閥的旁路。所述的壓濾清液儲罐、微濾超濾后濃縮液儲罐還連接呼吸器，以調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力、阻止外來灰塵落入過濾管道系統(tǒng)。在發(fā)酵液儲罐出口連接的泵的出口，通過閥門連接一支路與發(fā)酵液儲罐相連，板框壓濾機出口通過閥門連接一支路與發(fā)酵液儲罐相連。在微濾膜過濾機的截留液出口，通過兩個串聯(lián)的閥門與壓濾清液儲罐連接成一個中回路；通過兩個串聯(lián)的閥門與發(fā)酵液儲罐構(gòu)成一個大回路。在卷式超濾膜過濾機的截留液出口，通過兩個串聯(lián)的閥門連接成一個成品液出口 ；在卷式超濾膜過濾機清液出口，通過閥門連接成廢液出口。在壓濾清液儲罐的灌頂處，通過閥門連接純凈水(透析水)支路。在壓濾清液儲罐灌頂，通過呼吸器連接成壓濾清液儲罐呼吸出口 ；在微濾超濾后濃縮液儲罐灌頂，通過呼吸器連接成微濾超濾后濃縮液儲罐呼吸出口。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型綜合采用了板框壓濾、管式膜微濾、卷式膜超濾的密封式過濾新型工藝，結(jié)合壓濾、微濾、超濾設(shè)備特點，充分利用各設(shè)備的優(yōu)勢，在除菌除渣、純化有效成分、減少勞動強度、節(jié)能減排等方面取得了顯著的效果。1、利用板框壓濾機形成過濾層后有很好的固液分離效果，固相部分含液量少，有效成分損失小，固體含水量少，固相干燥成本低；板框壓濾能將發(fā)酵液絕大部分固相分離， 改善了微濾膜工況。2、微濾膜能有效地截留發(fā)酵液中板塊壓濾后殘留的菌體雜質(zhì)及高分子可溶物質(zhì)， 保證產(chǎn)品澄清度高、含雜質(zhì)少；微濾截留部分返回壓濾機能最大可能回收固體，分離液相， 回收有效成分，同時，減輕排放的環(huán)保壓力。3、超濾膜能過濾小分子物質(zhì)，截留有效成分，提高成品純度；可根據(jù)成品活力要求，調(diào)整濃縮倍數(shù)；超濾濃縮屬物理分離，成本低，能耗少。4、無菌空氣能有效地排凈卷式超濾膜過濾機系統(tǒng)中成品殘留液，減少成品浪費和廢水排放。

附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.發(fā)酵液儲罐，2.板框壓濾機，3、7.呼吸器，4.壓濾清液儲罐，5.微濾膜過濾機，6.微濾超濾后濃縮液儲罐，8.超濾膜過濾機；F 表示閥門，F(xiàn)1、F2......F18、F19 ；B 表示泵B1、B2、B3、B4。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。如附圖所示，本實用新型包括系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)支路結(jié)構(gòu)。關(guān)于系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)發(fā)酵液儲罐1的出口通過閥門F1、泵Bl與板框壓濾機2的進口相連通，板框壓濾機2的出口通過閥門F2連接到壓濾清液儲罐4，組成板框壓濾系統(tǒng)；壓濾清液儲罐4的出口通過閥門F3、泵B2與微濾膜過濾機5的進口相連通，在泵B2出口，通過泵B4、閥門F9與微濾膜過濾機5截留液出口連接成一個小回路，組成管式微濾循環(huán)系統(tǒng)；微濾膜過濾機5的出口通過閥門F4連接微濾超濾后濃縮液儲罐6，微濾超濾后濃縮液儲罐6的出口通過閥門 F10、泵B3與超濾膜過濾機8的進口相連通，在卷式超濾膜過濾機8截留液出口，通過F14、 F16與濃縮液儲罐6連接成一個回路，組成卷式超濾膜過濾系統(tǒng)。關(guān)于系統(tǒng)支路結(jié)構(gòu)(1)在泵Bl出口，通過F5連接一支路與發(fā)酵液儲罐1相連，板框壓濾機2出口通過閥F6連接一支路與發(fā)酵液儲罐1相連。(2)在微濾膜過濾機5截留液出口，通過F9、F7與壓濾清液儲罐4連接成一個中
4回路；通過F9、F8與發(fā)酵液儲罐1構(gòu)成一個大回路。(3)在卷式超濾膜過濾機8截留液出口，通過F14、F11連接成一個成品液出口 ；在卷式超濾膜過濾機8清液(廢液)出口，通過F12連接成廢液出口。(4)在壓濾清液儲罐4灌頂處，通過F13連接純凈水(透析水)支路。(5)在壓濾清液儲罐4灌頂，通過呼吸器3連接成儲罐4呼吸出口 ；在微濾超濾后濃縮液儲罐6灌頂，通過呼吸器7連接成微濾超濾后濃縮液儲罐6呼吸出口 ；在呼吸器7上安裝閥F15。(6)在微濾膜過濾機5與F4之間，安裝閥門F17，在F17與F4之間連接無菌空氣管路及控制閥F18。(7)在FlO與B3、超濾膜過濾機8之間，并聯(lián)管路和F19.本實用新型的操作流程(一 )、板框壓濾操作流程所述如下部件發(fā)酵液儲罐1、閥Fl、泵Bi、板框壓濾機2、閥F2、閥F6、閥F5構(gòu)成板框壓濾系統(tǒng)；其中，閥F2為板塊壓濾清液出口閥，F(xiàn)6為渾濁液回流閥，F(xiàn)5為發(fā)酵液調(diào)節(jié)閥。發(fā)酵液在泵Bl的驅(qū)動下，經(jīng)閥F1、泵Bi，進入板框壓濾機，澄清液經(jīng)F2進入板塊壓濾清液儲罐4，完成板框壓濾過程。其中1、與泵Bl出口并聯(lián)的發(fā)酵液調(diào)節(jié)閥閥門F5起到如下作用1、調(diào)整板框壓濾機2 工作初期泵Bl泵入發(fā)酵液的流量大小，加速板框壓濾機2的濾層形成；后期隨著板框壓濾機2的濾層越來越厚，機內(nèi)壓力迅速上升，過濾速度減慢，打開F5，泄掉部分泵Bl泵入的發(fā)酵液，讓板框壓濾機2隔膜腔內(nèi)壓力緩慢上升，直到隔膜腔內(nèi)容滿固體濾渣，再關(guān)掉F5及Bl 泵，啟動空壓，壓干濾渣。2、與板框壓濾機2出口并聯(lián)的渾濁液回流閥F6起到如下作用在板框壓濾機2工作初期，濾層尚未形成或未形成到足夠厚，大量固相透過隔膜進入濾液，此時，打開F6，讓濾液回流到儲罐，直到板框壓濾機2形成足夠厚的濾層、濾液足夠清亮后，關(guān)閉F6，打開閥門 F2，板框壓濾機2繼續(xù)工作，濾液經(jīng)閥F2流向清液儲罐4，直到本批次板框壓濾完成。(二)、管式膜微濾操作流程所述如下部件壓濾清液儲罐4、閥門F3、泵B2及出口并聯(lián)的泵B4、閥門F9、F7、 F8、及出口連接閥門F4等構(gòu)成管式膜微濾系統(tǒng)，其中，泵B4、閥F9、微濾膜過濾機5、出口連接閥門F4等構(gòu)成管式膜過濾機循環(huán)系統(tǒng)。打開F3，啟動泵B2，壓濾清液儲罐4內(nèi)的板框壓濾清液在泵B2驅(qū)動下泵入管式膜過濾機循環(huán)系統(tǒng)，打開F9，啟動循環(huán)泵B4，打開F4，板框壓濾清液在B4的驅(qū)動下，進入微濾膜過濾機5并得到微濾級別的清液，清液通過F4進入儲罐6，殘液繼續(xù)在B4的作用下不斷循環(huán)過濾，同時，B2不斷向微濾循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)補充料液；當(dāng)微濾循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)隨著殘渣濃度逐步提高，微濾循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)壓力會逐步升高，當(dāng)達到一定壓力時，打開閥門F7，將殘液泄放到儲罐4中與罐內(nèi)清液混合稀釋，再關(guān)閉F7繼續(xù)上述操作，直到多次操作后，微濾過濾系統(tǒng)內(nèi)壓力不再大幅波動，穩(wěn)定在設(shè)定值時，說明壓濾清液儲罐4內(nèi)殘渣濃度與微濾過濾系統(tǒng)內(nèi)濃度一致，此時微濾過濾已接近極限；然后，打開F13，向罐4內(nèi)補充一定量的純凈水，稀釋罐內(nèi)殘渣，關(guān)閉F13，重復(fù)上述微濾操作，直到出現(xiàn)上述結(jié)果；然后關(guān)閉F7，打開F8，將殘渣
5壓入儲罐1，對殘渣進行板框壓濾，此時完成管式膜微濾操作。(三)、卷式膜超濾濃縮操作流程所述如下部件微濾超濾后濃縮液儲罐6、F10、B3、超濾膜過濾機8、F14、F16、F12、 F11、及呼吸器7構(gòu)成卷式膜超濾濃縮系統(tǒng)。微濾超濾后濃縮液儲罐6內(nèi)的微濾清液在泵B3的驅(qū)動下、經(jīng)閥F10、泵B3、進入超濾膜濃縮機8，小分子及水等廢液穿過卷式膜經(jīng)廢液出口閥F12排出，濃縮液經(jīng)F14、F16回流微濾超濾后濃縮液儲罐6，上述操作循環(huán)往復(fù)，直到濃縮液酶活力達到所需要求，然后關(guān)掉F16，打開成品出口閥門F11，將濃縮液經(jīng)成品出口排到成品儲罐。呼吸器F7起到調(diào)節(jié)微濾超濾后濃縮液儲罐6罐內(nèi)壓力作用。(四)、卷式膜超濾濃縮設(shè)備系統(tǒng)中成品殘留液回收操作流程關(guān)閉F17、F15、F16、F12，打開 F4、F10、F19、F14、F11，然后，打開 F18，通無菌空氣， 將微濾超濾后濃縮液儲罐6、超濾膜濃縮機8及管道內(nèi)的成品殘留液體通過成品液出口全部清理回收。見不到液體后，關(guān)閉F14，打開F16，清理F16至F19管道中的液體，最后，關(guān)閉 F16，打開F12，清理超濾濃縮設(shè)備廢液，完成對膜過濾設(shè)備殘留液清理回收過程。
權(quán)利要求1.一種成品殘留液回收型酶制劑發(fā)酵液后提取生產(chǎn)線，包括板框壓濾機等，其特征在于發(fā)酵液儲罐(1)的出口通過閥門F1、泵Bl與板框壓濾機O)的進口相連通，板框壓濾機(2)的出口通過閥門F2連接到壓濾清液儲罐，組成板框壓濾系統(tǒng)；壓濾清液儲罐(4) 的出口通過閥門F3、泵B2與微濾膜過濾機( 的進口相連通，在泵B2出口，通過泵B4、閥門 F9與微濾膜過濾機( 截留液出口連接成一個小回路，組成管式微濾循環(huán)系統(tǒng)；微濾膜過濾機(5)的出口通過閥門F4連接微濾超濾后濃縮液儲罐(6)，微濾超濾后濃縮液儲罐(6) 的出口通過閥門F10、泵B3與超濾膜過濾機(8)的進口相連通，在卷式超濾膜過濾機(8)截留液出口，通過兩個串聯(lián)的F14、F16與微濾超濾濃縮液儲罐(6)連接成一個回路，組成卷式超濾膜過濾系統(tǒng)；在微濾膜過濾機( 與閥門F4之間安裝閥門F17，在F17與F4之間連接無菌空氣支路和F18 ；在微濾超濾后濃縮液儲罐(6)出口與超濾膜過濾機(8)之間連接一個與泵B3并聯(lián)的帶控制閥F19的旁路。
2.如權(quán)利要求1所述的成品殘留液回收型酶制劑發(fā)酵液后提取生產(chǎn)線，其特征在于所述的壓濾清液儲罐(4)連接呼吸器(3)，所述的微濾超濾后濃縮液儲罐(6)連接呼吸器 ⑵。
專利摘要本實用新型公開了一種酶制劑發(fā)酵液后提取過濾設(shè)備殘留液回收系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝簡單粗糙、浪費發(fā)酵液的問題，其特征在于把發(fā)酵液儲罐與板框壓濾機、壓濾清液儲罐、微濾膜過濾機、微濾超濾后濃縮液儲罐、超濾膜過濾機通過閥門、泵相連通，在微濾膜過濾機的出口設(shè)置無菌空氣支路。本實用新型綜合采用了板框壓濾、管式膜微濾、卷式膜超濾的密封式過濾設(shè)備和無菌空氣清理殘留液設(shè)施，充分利用各設(shè)備的優(yōu)勢，在除菌除渣、純化有效成分、回收成品殘留液、減少勞動強度、節(jié)能減排等方面取得了顯著的效果。
文檔編號C12M1/12GK202208722SQ201120351038
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月18日
發(fā)明者吳友標(biāo) 申請人:淮北市三和諾生物工程有限責(zé)任公司