CN104232479A - 一种耐腐蚀蛋白质水解罐及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐腐蚀蛋白质水解罐及应用。包括罐体、搅拌组件。罐体上封头连接有设备法兰Ⅰ，与罐体剩余部分连接的设备法兰Ⅱ通过双头螺柱进行连接，并由盖形螺母进行固定，为保持罐体的密封性，在设备法兰Ⅰ与设备法兰Ⅱ之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片。筒体内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层，使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长等优点；本发明具有结构简单、安装拆卸方便、在线监测准确等优点，使用过程安全可靠，能更好的满足蛋白质水解方面的应用。

Description

一种耐腐蚀蛋白质水解罐及应用
技术领域
本发明属于药物机械设备技术领域，涉及一种耐腐蚀蛋白质水解罐及应用。 
背景技术
中国实用新型专利授权公告号CN203061185U提供的“搪瓷反应罐”及授权公告号CN1583239提供的“新式搪玻璃反应罐”具有优良的耐腐蚀性，能够满足蛋白质的酸碱水解反应，但不仅限于上述搪瓷罐的现状是：任何金属、硬物对其进行撞击均会导致搪瓷破损，因此搪瓷罐抗冲击力非常差。中国实用新型专利授权公告号CN202778440U 提供的“一种生产核黄素的酸化水解罐”所述罐体材质均为304不锈钢，此材质的弊端是在强酸条件下容易被腐蚀，缩短了水解罐的使用寿命。 
为解决以上问题，本发明提供一种内表面喷涂耐腐蚀性哈拉涂层，搅拌轴及搅拌桨叶材质为耐腐蚀性哈氏合金的水解罐，其具有耐强酸强碱性，抗冲击力强等优点。 
而采用本发明水解罐水解蛋白质的工艺易于控制，质量稳定，便于保存，满足层析精制等工艺的要求。 
发明内容
为实现以上目的本发明公开了如下的技术内容： 
一种耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于它包括罐体5、搅拌组件11；该搅拌组件11设置在水解罐罐体5顶部，并探入至罐腔39内；
其中所述的罐体5通过支腿1、结构架19进行固定，所述支腿1连接有接地板18、称重模块安装位43，称重模块安装位43安装有称重模块，用于对水解罐及罐腔39内物料进行在线称重；罐体5上封头40连接有设备法兰 6，与罐体5剩余部分连接的设备法兰 10通过双头螺柱8进行连接，并由盖形螺母9进行固定，为保持罐体5的密封性，在设备法兰6与设备法兰10之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片7；
搅拌组件11包括电机13、减速机12、探入罐腔39的搅拌轴15及搅拌桨叶16，电机13与减速机12传动配合，并连接在减速机座14上，减速机座14固定在上封头40的凸缘42上，搅拌轴15与减速机12传动连接，在该搅拌轴15下端连接有2个搅拌桨叶16，该搅拌桨叶16为三叶推进式，搅拌轴15与搅拌桨叶16的材质为耐腐蚀性哈氏合金；
本发明所述的罐体5内部具有罐腔39；罐体5上封头40具有固体物料进口/手孔24、溶媒入口25、压力传感器口26、气体进口27、放空口28、CIP口29，36、吊耳30、视灯镜31、爆破片口32、视镜33、回流口 37、酸碱共用口 38；罐体5下封头41具有换热介质进口20、排料口21、温度传感器口23；罐体5外壁具有pH测量口34、电导率测量口35、换热介质出口22、并包有保温筒体2、保温筒体2内侧为罐体5主体部分筒体3及连接在筒体3上的半管夹套4，半管夹套4下部一侧配有一用于向半管夹套4内引入加热制冷介质的换热介质进口20，在半管夹套4上部一侧配有一与夹套相通的换热介质出口22，其中：换热介质进口20与换热介质出口22彼此形成对角的位置关系；
所述的筒体3内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层17（主要化学成分为乙烯、三氟氯乙烯交替共聚物），使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长等优点；
本发明所述的压力传感器口26、温度传感器口23、pH测量口34、电导率测量口35分别用于安装压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪，用于对这几种参数的在线监测。
本发明进一步公开了采用耐腐蚀蛋白质水解罐水解蛋白质，其特征在于按如下的步骤进行： 
（1）上料：将所需量水通过CIP口送入水解罐罐腔内，将所需量蛋白质通过手孔投入水解罐罐腔内，并通过安装在称重模块安装位上的称重模块对罐体及物料进行在线称重。
（2）物料搅拌：打开搅拌装置，通过搅拌轴上连接的搅拌桨叶对物料进行搅拌，通过搅拌作用，对物料进行混匀。 
 (3) 物料煮沸：工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料，煮沸时间为30min-60min。 
（4）调节物料pH：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温物料至常温，用5mol/L的NaOH溶液调节物料pH至7.0-9.0。 
（5）胰蛋白酶酶解：通过手孔向水解罐罐腔内加入0.05%~0.1%的胰蛋白酶进行胰蛋白酶酶解，酶解温度为40-60℃，酶解时间为12-24h，搅拌转速为30-50rpm。 
（6）酸性煮沸：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温酶解液至常温，用HCl调节酶解液pH至5.0-6.0,工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料,煮沸时间为30-60min。 
  （7）参数的在线监测：通过压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口安装的压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪对水解罐内压力、温度、物料pH值及电导率进行在线监测。 
 （8）排料：水解产物通过下封头连接的排料口排出,并进入至下一道工序。为了顺利的实现本发明的目的，本发明主要完成了以下的工作： 
一、本发明的工作原理如下：
（1）上料：将水通过CIP口送入水解罐罐腔内，将蛋白质通过手孔投入水解罐罐腔内，将酸碱等试剂由手孔投入水解罐罐腔内，并通过安装在称重模块安装位上的称重模块对罐体及物料进行在线称重。
（2）物料搅拌：打开搅拌装置，通过搅拌轴上连接的搅拌桨叶对物料进行搅拌，通过搅拌作用，对物料进行混匀。 
（3）物料加热冷却：通过加热介质进出口向半管夹套内通入工业蒸汽/循环冷却水等介质对罐腔内的物料进行加热/冷却。 
（4）参数的在线监测：通过压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口安装的压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪对水解罐内压力、温度、物料pH值及电导率进行在线监测。 
（5）排料：水解产物通过下封头连接的排料口排出,并进入至下一道工序。 
二、本发明的关键点及重点保护点 
一种耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于它包括罐体、搅拌组件； 
罐体通过支腿、结构架进行固定，所述支腿连接有接地板、称重模块安装位，称重模块安装位安装有称重模块，用于对水解罐及罐腔内物料进行在线称重；
搅拌组件设置在水解罐罐体顶部，并探入至罐腔内，包括电机、减速机、探入罐腔的搅拌轴及搅拌桨叶，电机与减速机传动配合，并连接在减速机座上，减速机座固定在上封头的凸缘上，搅拌轴与减速机传动连接，在该搅拌轴下端连接有2个搅拌桨叶，该搅拌桨叶为三叶推进式，搅拌轴与搅拌桨叶的材质为耐腐蚀性哈氏合金；
罐体上封头连接有设备法兰，与罐体剩余部分连接的设备法兰 通过双头螺柱进行连接，并由盖形螺母进行固定，为保持罐体的密封性，在设备法兰与设备法兰之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片；
罐体内部具有罐腔；罐体上封头具有固体物料进口/手孔、溶媒入口、压力传感器口、气体进口、放空口、CIP口、吊耳、视灯镜、爆破片口、视镜、回流口 、酸碱共用口 ；罐体下封头具有换热介质进口、排料口、温度传感器口；罐体外壁具有pH测量口、电导率测量口、换热介质出口、并包有保温筒体、保温筒体内侧为罐体主体部分筒体及连接在筒体上的半管夹套；半管夹套下部一侧配有一用于向半管夹套内引入加热制冷介质的换热介质进口，在半管夹套上部一侧配有一与夹套相通的换热介质出口，其中：换热介质进口与换热介质出口彼此形成对角的位置关系；
筒体内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层，使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长等优点；
压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口分别用于安装压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪，用于对这几种参数的在线监测。
采用耐腐蚀蛋白质水解罐水解蛋白质的生产方法： 
（1）上料：将所需量水通过CIP口送入水解罐罐腔内，将所需量蛋白质通过手孔投入水解罐罐腔内，并通过安装在称重模块安装位上的称重模块对罐体及物料进行在线称重。
（2）物料搅拌：打开搅拌装置，通过搅拌轴上连接的搅拌桨叶对物料进行搅拌，通过搅拌作用，对物料进行混匀。 
 (3) 物料煮沸：工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料，煮沸时间为30min-60min。 
（4）调节物料pH：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温物料至常温，用5mol/L的NaOH溶液调节物料pH至7.0-9.0。 
（5）胰蛋白酶酶解：通过手孔向水解罐罐腔内加入0.05%~0.1%的胰蛋白酶进行胰蛋白酶酶解，酶解温度为40-60℃，酶解时间为12-24h，搅拌转速为30-50rpm。 
（6）酸性煮沸：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温酶解液至常温，用HCl调节酶解液pH至5.0-6.0,工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料,煮沸时间为30-60min。 
    （7）参数的在线监测：通过压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口安装的压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪对水解罐内压力、温度、物料pH值及电导率进行在线监测。 
    （8）排料：水解产物通过下封头连接的排料口排出,并进入至下一道工序。 
三、本发明设备相关参数如下： 
 
采用本发明耐腐蚀蛋白质水解罐水解蛋白质的优点在于：
本发明具有结构简单、安装拆卸方便、在线监测准确等优点,使用过程安全可靠。采用本发明水解罐水解蛋白质的工艺易于控制，质量稳定，便于保存，满足层析精制等工艺的要求。
附图说明
 图1为水解罐的剖视结构示意图； 
图2为水解罐的俯视结构示意图；
其中
1、支腿         2、保温筒体    3、筒体        4、半管夹套      5、罐体   
 6、设备法兰   7、法兰垫片    8、双头螺柱    9、盖形螺母     10、设备法兰  
11、搅拌组件    12、减速机     13、电机       14、减速机座     15、搅拌轴  
 16、搅拌桨叶   17、哈拉涂层    18、接地板     19、结构架      20、换热介质进
21、 排料口       22、换热介质出口        23、温度传感器口  
24、固体物料进口/手孔         25、溶媒入口             26、压力传感器口   
27、气体进口                     28、放空口                   29、CIP口       
 30、吊耳                         31、视灯镜                   32、爆破片口  
 33、视镜                         34、pH测量口              35、电导率测量口     
 36、CIP口                    37、回流口                 38、酸碱共用口   
39、罐腔                        40、上封头                  41、下封头 
42、凸缘                        43、称重模块安装位。       
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。其中所用到的胰蛋白酶、哈拉涂层有市售。 
实施例1 
图1是本发明剖视结构示意图；图2是俯视结构示意图。
一种耐腐蚀蛋白质水解罐，包括罐体5、搅拌组件11； 
罐体5通过支腿1、结构架19进行固定，所述支腿1连接有接地板18、称重模块安装位43，称重模块安装位43安装有称重模块，用于对水解罐及罐腔39内物料进行在线称重；
罐体5上封头40连接有设备法兰6，与罐体5剩余部分连接的设备法兰 10通过双头螺柱8进行连接，并由盖形螺母9进行固定，为保持罐体5的密封性，在设备法兰6与设备法兰10之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片7；
罐体5内部具有罐腔39；罐体5上封头40具有固体物料进口/手孔24、溶媒入口25、压力传感器口26、气体进口27、放空口28、CIP口29，36、吊耳30、视灯镜31、爆破片口32、视镜33、回流口 37、酸碱共用口 38；罐体5下封头41具有换热介质进口20、排料口21、温度传感器口23；罐体5外壁具有pH测量口34、电导率测量口35、换热介质出口22、并包有保温筒体2、保温筒体2内侧为罐体5主体部分筒体3及连接在筒体3上的半管夹套4，半管夹套4下部一侧配有一用于向半管夹套4内引入加热制冷介质的换热介质进口20，在半管夹套4上部一侧配有一与夹套相通的换热介质出口22，其中：换热介质进口20与换热介质出口22彼此形成对角的位置关系；
筒体3内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层17(主要化学成分为乙烯、三氟氯乙烯交替共聚物)，使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长等优点；
压力传感器口26、温度传感器口23、pH测量口34、电导率测量口35分别用于安装压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪，用于对这几种参数的在线监测；
搅拌组件11设置在水解罐罐体5顶部，并探入至罐腔39内，搅拌组件11包括电机13、减速机12、探入罐腔39的搅拌轴15及搅拌桨叶16，电机13与减速机12传动配合，并连接在减速机座14上，减速机座14固定在上封头40的凸缘42上，搅拌轴15与减速机12传动连接，在该搅拌轴15下端连接有2个搅拌桨叶16，该搅拌桨叶16为三叶推进式，搅拌轴15与搅拌桨叶16的材质为耐腐蚀性哈氏合金。
实施例2 
如图1和图2所示，耐腐蚀蛋白质水解罐，通过支腿、结构架进行固定，所述支腿连接有接地板、称重模块安装位，称重模块安装位安装有称重模块，用于对水解罐及罐腔内物料进行在线称重；内部具有罐腔；罐体上封头具有固体物料进口/手孔、溶媒入口、压力传感器口、气体进口、放空口、CIP口、吊耳、视灯镜、爆破片口、视镜、回流口 、酸碱共用口 ；罐体下封头具有换热介质进口、排料口、温度传感器口；罐体外壁具有pH测量口、电导率测量口、换热介质出口、并包有保温筒体、保温筒体内侧为罐体主体部分筒体及连接在筒体上的半管夹套，半管夹套下部一侧配有一用于向半管夹套内引入加热制冷介质的换热介质进口，在半管夹套上部一侧配有一与夹套相通的换热介质出口，其中：换热介质进口与换热介质出口彼此形成对角的位置关系，如前所述的加热制冷介质既可以为工业蒸汽，也可以是循环冷却水，也可以是热水；
如图1所示，罐体上封头连接有设备法兰，与罐体剩余部分连接的设备法兰 通过双头螺柱进行连接，并由盖形螺母进行固定，为保持罐体的密封性，在设备法兰与设备法兰之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片；
    如图1所示，筒体内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层，使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长等优点；
如图2所示，压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口分别用于安装压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪，用于对这几种参数的在线监测；
如图1所示，搅拌组件设置在水解罐罐体顶部，并探入至罐腔内，搅拌组件包括电机、减速机、探入罐腔的搅拌轴及搅拌桨叶，电机与减速机传动配合，并连接在减速机座上，减速机座固定在上封头的凸缘上，搅拌轴与减速机传动连接，在该搅拌轴下端连接有2个搅拌桨叶，该搅拌桨叶为三叶推进式，搅拌轴与搅拌桨叶的材质为耐腐蚀性哈氏合金。
实施例3 
采用本发明的耐腐蚀蛋白质水解罐水解蛋白质的方法：
（1）上料：将所需量水通过CIP口送入水解罐罐腔内，将所需量蛋白质通过手孔投入水解罐罐腔内，并通过安装在称重模块安装位上的称重模块对罐体及物料进行在线称重。
（2）物料搅拌：打开搅拌装置，通过搅拌轴上连接的搅拌桨叶对物料进行搅拌，通过搅拌作用，对物料进行混匀。 
 (3) 物料煮沸：工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料，煮沸时间为30min-60min（优选60min)。 
（4）调节物料pH：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温物料至常温，用5mol/L的NaOH溶液调节物料pH至7.0-9.0。 
（5）胰蛋白酶酶解：通过手孔向水解罐罐腔内加入0.05%~0.1%的胰蛋白酶进行胰蛋白酶酶解，酶解温度为40-60℃（优选50℃），酶解时间为12-24h(优选12h)，搅拌转速为30-50rpm（优选40rpm)。 
（6）酸性煮沸：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温酶解液至常温，用HCl调节酶解液pH至5.0-6.0,工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料,煮沸时间为30-60min(优选30min)。 
 （7）参数的在线监测：通过压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口安装的压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪对水解罐内压力、温度、物料pH值及电导率进行在线监测。 
（8）排料：水解产物通过下封头连接的排料口排出,并进入至下一道工序。所得产品的检测结果：总氮回收率达到80%以上。 

Claims (5)

1.一种耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于它包括罐体（5）、搅拌组件（11）， 该搅拌组件（11）设置在水解罐罐体（5）顶部，并探入至罐腔（39）内；其中所述的
罐体（5）通过支腿（1）、结构架（19）进行固定，所述支腿（1）连接有接地板（18）、称重模块安装位（43）；罐体（5）内部具有罐腔（39）；罐体（5）上封头（40）具有固体物料进口/手孔（24）、溶媒入口（25）、压力传感器口（26）、气体进口（27）、放空口（28）、CIP口（29，36）、吊耳（30）、视灯镜（31）、爆破片口（32）、视镜（33）、回流口 （37）、酸碱共用口 （38）；罐体（5）下封头（41)具有换热介质进口（20）、排料口（21）、温度传感器口（23）；罐体（5）外壁具有pH测量口（34）、电导率测量口（35）、换热介质出口（22）、并包有保温筒体（2）、保温筒体（2）内侧为罐体（5）主体部分筒体（3）及连接在筒体（3）上的半管夹套（4），所述的半管夹套（4）下部一侧配有一用于向半管夹套（4）内引入加热制冷介质的换热介质进口（20），在半管夹套（4）上部一侧配有一与夹套相通的换热介质出口（22），其中：换热介质进口（20）与换热介质出口（22）彼此形成对角的位置关系；
搅拌组件（11）包括电机（13）、减速机（12）、探入罐腔（39）的搅拌轴（15）及搅拌桨叶（16），电机（13）与减速机（12）传动配合，并连接在减速机座（14）上，减速机座（14）固定在上封头（40）的凸缘（42）上，搅拌轴（15）与减速机（12）传动连接，在该搅拌轴（15）下端连接有2个搅拌桨叶（16），该搅拌桨叶（16）为三叶推进式，搅拌轴（15）与搅拌桨叶（16）的材质为耐腐蚀性哈氏合金；所述的罐体（5）上封头（40）连接有设备法兰                                                （6），与罐体（5）剩余部分连接的设备法兰 （10）通过双头螺柱（8）进行连接，并由盖形螺母（9）进行固定，为保持罐体（5）的密封性，在设备法兰（6）与设备法兰（10）之间配设有聚四氟乙烯O形法兰垫片（7）；所述筒体（3）内表面喷涂一层0.8mm耐腐蚀性哈拉涂层（17），使水解罐具有耐强酸强碱性，该涂层具有硬度高、附着力强、使用寿命长。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于所述的压力传感器口（26）、温度传感器口（23）、pH测量口（34）、电导率测量口（35）分别用于安装压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪，用于对这几种参数的在线监测。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于所述的耐腐蚀性哈拉涂层是乙烯、三氟氯乙烯的交替共聚物。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀蛋白质水解罐，其特征在于所述的称重模块安装位（43）安装有称重模块，用于对水解罐及罐腔（39）内物料进行在线称重。
5.采用权利要求1所述的耐腐蚀蛋白质水解罐进行蛋白质水解的生产方法，其特征在于按如下的步骤进行：
（1）上料：将所需量水通过CIP口送入水解罐罐腔内，将所需量蛋白质通过手孔投入水解罐罐腔内，并通过安装在称重模块安装位上的称重模块对罐体及物料进行在线称重；
（2）物料搅拌：打开搅拌装置，通过搅拌轴上连接的搅拌桨叶对物料进行搅拌，通过搅拌作用，对物料进行混匀；
 (3) 物料煮沸：工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料，煮沸时间为30min-60min；
（4）调节物料pH：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温物料至常温，用5mol/L的NaOH溶液调节物料pH至7.0-9.0；
（5）胰蛋白酶酶解：通过手孔向水解罐罐腔内加入0.05%~0.1%的胰蛋白酶进行胰蛋白酶酶解，酶解温度为40-60℃，酶解时间为12-24h，搅拌转速为30-50rpm；
（6）酸性煮沸：循环冷却水通过水解罐半管夹套循环降温酶解液至常温，用HCl调节酶解液pH至5.0-6.0,工业蒸汽通过水解罐半管夹套加热物料,煮沸时间为30-60min；
 （7）参数的在线监测：通过压力传感器口、温度传感器口、pH测量口、电导率测量口安装的压力传感器、温度传感器、pH计及电导率仪对水解罐内压力、温度、物料pH值及电导率进行在线监测；
 （8）排料：水解产物通过下封头连接的排料口排出,并进入至下一道工序。
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