CN207512108U - 一种l-脯氨酸发酵液的全膜提取设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种L‑脯氨酸发酵液的全膜提取设备，包括原料罐、陶瓷膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、脱色罐和真空旋转蒸发器，该全膜提取设备采用全膜的提取方法来实现L‑脯氨酸发酵液的生产，在保证L‑脯氨酸的收率和品质的基础上，简化了工艺，实现了废水的零排放，显著降低了生产成本，提高了收益。
Description
技术领域
本实用新型涉及氨基酸的提取设备领域，具体是涉及一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备。
背景技术
L-脯氨酸是含有亚氨基的中性氨基酸，是构成蛋白质的20种基本氨基酸之一，属于人体非必需氨基酸，在生物体内经谷氨酸被代谢。L-脯氨酸是合成人体蛋白质的重要氨基酸之一，是氨基酸输液的重要原料，也是合成卡托普利、依那普利等一线降压药物的主要中间体，已被广泛应用于食品和医药工业。
目前，L-脯氨酸的生产主要用三种方法：化学合成法，工艺路线较长，难以投产；从天然蛋白质水解液中提取，所用原料有马面魨鱼，明胶，鸡毛，鱼皮或是毛发水解液等，但由于生产成本高，不适用于现代化工业大生产；直接发酵法，原料成本低，反应条件温和，易大规模生产。
以微生物直接发酵生产L-脯氨酸，在国内外已经形成一定规模的工业生产能力。发酵法生产L-脯氨酸需要对发酵液中L-脯氨酸的提取工艺进行研究。已知的纯化方法有离子交换树脂法，氧化铝层析法，无水乙醇重结晶法、五氯酚成盐沉淀法。这些方法存在提取收率偏低、产品质量不高、操作周期长、成本较高等诸多问题。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，以解决现有的L-脯氨酸微生物发酵生产时需经过离子交换步骤，生产成本高以及污染大的问题。
具体方案如下：
一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，包括原料罐、陶瓷膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、脱色罐和真空旋转蒸发器，其中，
原料罐，所述原料罐具有一发酵液进口和一发酵液出口；
陶瓷膜装置，所述陶瓷膜装置具有一发酵液进口、一陶瓷膜截留液出口和一陶瓷膜透析液出口；
纳滤膜装置，所述纳滤膜装置具有一陶瓷膜透析液进口、一纳滤膜浓缩液出口和一纳滤膜透析液出口；
反渗透膜装置，所述反渗透膜装置具有一纳滤膜透析液进口、一反渗透膜浓缩液出口和一反渗透膜透析液出口；
脱色罐，所述脱色罐具有一浓缩液进口和一浓缩液出口；
所述原料罐上的发酵液出口和陶瓷膜装置上的发酵液进口相连通，所述陶瓷膜装置上的陶瓷膜透析液出口和纳滤膜装置上的陶瓷膜透析液进口相连通，所述纳滤膜装置上的纳滤膜浓缩液出口和脱色罐上的浓缩液进口相连通，所述纳滤膜装置上的纳滤膜透析液出口和反渗透膜装置上的纳滤膜透析液进口相连通，所述反渗透膜装置上的反渗透膜浓缩液出口和脱色罐上的浓缩液进口相连通，所述脱色罐上的浓缩液出口和真空旋转蒸发器相连通。
优选的，所述陶瓷膜装置内的陶瓷膜的分离孔径为20-100nm。
优选的，所述纳滤膜装置中的纳滤膜为聚醋酸纤维、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯板中的任意一种。
优选的，所述纳滤膜装置中的纳滤膜的截留分子量为150-300Da，纳滤膜为卷式膜组件。
优选的，所述反渗透膜装置中的反渗透膜为PVDF、PES、PE复合膜中的任意一种。
优选的，所述反渗透膜装置中的反渗透膜的NaCl截留率≥99％。
优选的，所述脱色罐为活性炭脱色罐。
本实用新型提供的一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备采用全膜的提取方法来实现L-脯氨酸发酵液的生产，在保证L-脯氨酸的收率和品质的基础上，简化了工艺，实现了废水的零排放，显著降低了生产成本，提高了收益。
附图说明
图1示出了L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备包括原料罐1、陶瓷膜装置2、纳滤膜装置3、反渗透膜装置4、脱色罐5和真空旋转蒸发器6，其中，所述原料罐1具有一发酵液进口1a和一发酵液出口1b；所述陶瓷膜装置2具有一发酵液进口2a、一陶瓷膜截留液出口2c和一陶瓷膜透析液出口2b；所述纳滤膜装置3具有一陶瓷膜透析液进口3a、一纳滤膜浓缩液出口3b和一纳滤膜透析液出口3c；所述反渗透膜装置4具有一纳滤膜透析液进口4a、一反渗透膜浓缩液出口4b和一反渗透膜透析液出口4c；所述脱色罐5具有一浓缩液进口5a和一浓缩液出口5b。
上述的各进出口之间通过管道进行连接，具体连接关系如下，参考图1，所述原料罐1上的发酵液出口1b和陶瓷膜装置2上的发酵液进口2a相连通；所述陶瓷膜装置2上的陶瓷膜透析液出口2b和纳滤膜装置3上的陶瓷膜透析液进口3a相连通，陶瓷膜装置2上的陶瓷膜截留液出口2c则作为收集的截留物的污水排放口；所述纳滤膜装置3上的纳滤膜浓缩液出口3b和脱色罐5上的浓缩液进口5a相连通，所述纳滤膜装置3上的纳滤膜透析液出口3c和反渗透膜装置4上的纳滤膜透析液进口4a相连通；所述反渗透膜装置4上的反渗透膜浓缩液出口4b和脱色罐5上的浓缩液进口5a相连通，所述反渗透膜装置4的反渗透膜透析液出口4c则作为反渗透膜透析液的排放口；所述脱色罐5上的浓缩液出口5b和真空旋转蒸发器6相连通，真空旋转蒸发器6将经过脱色后的L-脯氨酸浓缩液蒸发结晶得到白色的L-脯氨酸晶体。该设备采用全膜的提取方法来实现L-脯氨酸发酵液的生产，在保证L-脯氨酸的收率和品质的基础上，简化了工艺，实现了废水的零排放，显著降低了生产成本，提高了收益。
作为陶瓷膜装置2的一个优选方案，所述陶瓷膜装置2内的陶瓷膜的分离孔径为20-100nm。
作为纳滤膜装置3的一个优选方案，所述纳滤膜装置3中的纳滤膜为聚醋酸纤维、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯板中的任意一种。作为进一步优选的方案，所述纳滤膜装置3中的纳滤膜的截留分子量为150-300Da，纳滤膜为卷式膜组件。
作为反渗透膜装置4的一个优选方案，所述反渗透膜装置4中的反渗透膜为PVDF、PES、PE复合膜中的任意一种。作为进一步优选的方案，所述反渗透膜装置中的反渗透膜的NaCl截留率≥99％。
作为脱色罐5的一个优选方案，所述脱色罐5为活性炭脱色罐。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：包括原料罐、陶瓷膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、脱色罐和真空旋转蒸发器，其中，
原料罐，所述原料罐具有一发酵液进口和一发酵液出口；
陶瓷膜装置，所述陶瓷膜装置具有一发酵液进口、一陶瓷膜截留液出口和一陶瓷膜透析液出口；
纳滤膜装置，所述纳滤膜装置具有一陶瓷膜透析液进口、一纳滤膜浓缩液出口和一纳滤膜透析液出口；
反渗透膜装置，所述反渗透膜装置具有一纳滤膜透析液进口、一反渗透膜浓缩液出口和一反渗透膜透析液出口；
脱色罐，所述脱色罐具有一浓缩液进口和一浓缩液出口；
所述原料罐上的发酵液出口和陶瓷膜装置上的发酵液进口相连通，所述陶瓷膜装置上的陶瓷膜透析液出口和纳滤膜装置上的陶瓷膜透析液进口相连通，所述纳滤膜装置上的纳滤膜浓缩液出口和脱色罐上的浓缩液进口相连通，所述纳滤膜装置上的纳滤膜透析液出口和反渗透膜装置上的纳滤膜透析液进口相连通，所述反渗透膜装置上的反渗透膜浓缩液出口和脱色罐上的浓缩液进口相连通，所述脱色罐上的浓缩液出口和真空旋转蒸发器相连通。
2.根据权利要求1所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述陶瓷膜装置内的陶瓷膜的分离孔径为20-100nm。
3.根据权利要求1所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述纳滤膜装置中的纳滤膜为聚醋酸纤维、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯板中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述纳滤膜装置中的纳滤膜的截留分子量为150-300Da，纳滤膜为卷式膜组件。
5.根据权利要求1所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述反渗透膜装置中的反渗透膜为PVDF、PES、PE复合膜中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述反渗透膜装置中的反渗透膜的NaCl截留率≥99％。
7.根据权利要求1所述的L-脯氨酸发酵液的全膜提取设备，其特征在于：所述脱色罐为活性炭脱色罐。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109999663A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-12 | 同舟纵横（厦门）流体技术有限公司 | 一种阿拉伯糖纳滤透析液高倍浓缩的方法及装置 |
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Denomination of utility model: A full membrane extraction equipment for L-proline fermentation broth Effective date of registration: 20200812 Granted publication date: 20180619 Pledgee: Bank of China Limited Xiamen hi tech Park sub branch Pledgor: QINHAO MEMBRANE TECHNOLOGY(XIAMEN)CO., Ltd. Registration number: Y2020980004900 |
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Date of cancellation: 20231212 Granted publication date: 20180619 Pledgee: Bank of China Limited Xiamen hi tech Park sub branch Pledgor: QINHAO MEMBRANE TECHNOLOGY(XIAMEN)CO., Ltd. Registration number: Y2020980004900 |