一种以酶法结合膜技术生产l-色氨酸的机械装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种以酶法结合膜技术生产L?色氨酸的机械装置，该装置属于氨基酸生产机械领域，该装置以发酵罐、第一过滤膜、化学反应釜、第二过滤膜、溶解罐、第三过滤膜、结晶釜、干燥机、粉碎机为设备，以浓缩色氨酸酶培养液、纯水、DL?盐酸半胱氨酸粉剂、吲哚、活性炭、氢氧化钠水溶液、盐酸、氨水为原料来生产L?色氨酸，该装置使用通用设备组合，具有结构合理、耐腐蚀、效率高，转化时间短，尤其是增加了三级膜过滤，使产品的纯度大大提高，能生产出高质量的L?色氨酸产品。
【专利说明】
一种以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置
技术领域
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[0001]本发明属于氨基酸生产领域，尤其涉及一种酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置。
【背景技术】
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[0002]L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，是少数几个不能用发酵法生产的氨基酸之一，但它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，产品广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在医药上，L-色氨酸是一种重要的氨基酸制剂，常与铁剂、维生素等合用，与VB6合用可改善抑郁症，防治粗皮病，作为失眠镇静剂配合L-多巴用于治疗帕金森氏病等，L-色氨酸在氨基酸输液制品中占有重要的地位；在食品方面，L-色氨酸可作为人的营养增补剂、孕妇营养补剂、乳幼儿特殊奶粉和抗氧化剂来使用；在饲料方面，由于L-色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸，作为饲料添加剂,对动物有促进采食、削弱应激反应、改善动物睡眠,还可以增加动物胎儿和幼仔的抗体、提高乳畜泌乳，降低日粮优质蛋白用量、节约饲料成本等作用。
[0003]本公司的前身新沂市汉菱生物工程有限公司吸收引进了微生物酶转化L-半胱氨酸合成L-色氨酸的新技术，已进行了试生产，并对L-色氨酸的生产装置和生产方法分别申请了实用新型专利和发明专利，经过几年的生产，公司又对生产工艺进行了革新，增加了过滤膜技术，变更了使用的原材料，革新了部分工艺，使生产的L-色氨酸具有纯度高、收率高、副产物少、精制操作容易的优点，是一种成本较低的生产L-色氨酸的工业化生产方法。本发明是一种以DL-盐酸半胱氨酸为原料通过以酶法结合膜技术生产转化制备L-色胺酸的生产装置，该装置具有使用通用设备组合、生产工艺简单、转化时间短、转化效率高、产品纯度闻等一系列优点。
【发明内容】
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[0004]本发明主要解决的问题是提供一种以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，该装置以发酵罐、第一过滤膜、化学反应釜、第二过滤膜、溶解罐、第三过滤膜、结晶釜、干燥机、粉碎机为设备，以浓缩色氨酸酶培养液、纯水、DL-盐酸半胱氨酸、吲哚、活性炭、氢氧化钠水溶液、盐酸、氨水为原料来生产L-色氨酸。
[0005]本发明采用的技术方案是:
[0006]一种以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，包括发酵罐1、第一过滤膜2、化学反应釜3、第二过滤膜4、溶解罐5、第三过滤膜6、结晶釜7、干燥机8、粉碎机9，发酵罐I和第一过滤膜2之间设有第一料浆泵和管道10，第一过滤膜上设有滤液出口 11,第一过滤膜2和化学反应釜3之间设有第一输送机12，化学反应釜3上设有纯水、DL-盐酸半胱氨酸、吲哚、活性炭进口 13 ;化学反应釜3和第二过滤膜4间设有第二料浆泵和管道14，第二过滤膜4上设有滤液出口 15，第二过滤膜4和溶解罐5间设有第二输送机16，溶解罐5上设有氢氧化钠水溶液进口 17，溶解罐5和第三过滤膜6间设有第三料浆泵和管道18，第三过滤膜6和化学反应釜3间设有第三输送机19，第三过滤膜6和结晶釜7间设有第四料浆泵和管道20，结晶釜7上设有盐酸和氨水进口 21、废水出口 22，结晶釜7和干燥机8间设有第四输送机23，干燥机8和粉碎机9间设有第五输送机24，粉碎机9上设有成品出口 25。
[0007]本发明的进一步技术方案是:
[0008]所述的发酵罐为I吨级不锈钢罐。
[0009]所述的化学反应釜为5吨陶瓷内胆釜。
[0010]所述的第一过滤膜、第二过滤膜、第三过滤膜为超滤膜。
[0011]所述的第一、第二、第三、第四、第五输送机为刮板输送机。
[0012]所述的第一、第二、第三、第四料浆泵为不锈钢料浆泵，对应的管道为聚乙烯管道。
[0013]本发明的有益效果是:提供了一种以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，该装置使用通用设备组合，具有结构合理、耐腐蚀、效率高，转化时间短，尤其是增加了三级膜过滤，使产品的纯度大大提高，可达99.9%，纯度的提高使产品进入医药级，其销售价格较饲料级可提高2-3倍。
【附图说明】
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[0014]如图1为本发明的结构和工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图进一步说明使用该机械装置生产L-色氨酸最佳实施例的具体内容:
[0016]1.将发酵罐I中的浓缩色氨酸酶培养液通过设置于发酵罐I和第一过滤膜2之间的第一料浆泵和管道10送入第一过滤膜2过滤，得到的滤液通过设置于第一过滤膜2上的滤液出口 11排出，滤渣待用。
[0017]2.将配方量的纯水、DL-盐酸半胱氨酸、吲哚通过设置于化学反应釜3上的进口 13送入化学反应釜3中，搅拌使DL-盐酸半胱氨酸、吲哚全部溶解后，使用循环恒温系统加热，使得料液温度保持在35°C -40°C之间，此时通过设置于第一过滤膜2和化学反应釜3之间的第一输送机12将滤渣送入化学反应釜3，搅拌反应10-12小时，反应结束后，使用循环恒温系统加热料液至65°C，通过进口 13加入配方量的活性炭，搅拌脱色0.5小时降温至常温后得到料液。
[0018]3.将料液通过设置于化学反应釜3和第二过滤膜4间的第二料浆泵和管道14送入第二过滤膜4过滤，得到的滤液通过设置于第二过滤膜4上的出口 15排出待用，滤渣通过设置于第二过滤膜4和溶解罐5间的第二输送机16送入溶解罐5。
[0019]4.通过设置于溶解罐5上的氢氧化钠水溶液进口 17加入配方量的氢氧化钠水溶液搅拌将滤渣全部溶解；然后通过设置于溶解罐5和第三过滤膜6间的第三料浆泵和管道18送入第三过滤膜6过滤，得到的滤渣通过设置于第三过滤膜6和化学反应釜3间的第三输送机19送回化学反应釜3继续反应，滤液通过设置于第三过滤膜6和结晶釜7间的第四料浆泵和管道20送入结晶釜7。
[0020]5.通过设置于结晶釜7上的氨水、盐酸进口 21加入浓度为30%的氨水或盐酸，调节釜中料液的PH值至5.89，这时候有大量L-色氨酸结晶出现，搅拌0.5小时后结晶完毕，此时通过废水出口 22将水排出，固体L-色氨酸通过设置于结晶釜7和干燥机8间的第四输送机23送入干燥机8干燥，干燥后的L-色氨酸固体通过设置于干燥机8和粉碎机9间的第五输送机24送入粉碎机9粉碎为粉末后得到成品，成品通过设置于粉碎机9上的成品出口 25出料即可。
[0021]当然，本发明还有其它的实施方式，在不离开本发明的精神背景下所做的任何技术、原理和工艺的改进，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，包括:包括发酵罐(I)、第一过滤膜(2)、化学反应釜(3)、第二过滤膜(4)、溶解罐(5)、第三过滤膜￠)、结晶釜(7)、干燥机(8)、粉碎机(9)，发酵罐(I)和第一过滤膜(2)之间设有第一料浆泵和管道(10)，第一过滤膜上设有滤液出口(11)，第一过滤膜(2)和化学反应釜(3)之间设有第一输送机(12)，化学反应釜⑶上设有纯水、DL-盐酸半胱氨酸、吲哚、活性炭进口(13);化学反应釜(3)和第二过滤膜(4)间设有第二料浆泵和管道(14)，第二过滤膜(4)上设有滤液出口(15)，第二过滤膜(4)和溶解罐(5)间设有第二输送机(16)，溶解罐(5)上设有氢氧化钠水溶液进口(17)，溶解罐(5)和第三过滤膜(6)间设有第三料浆泵和管道(18)，第三过滤膜(6)和化学反应釜(3)间设有第三输送机(19)，第三过滤膜(6)和结晶釜(7)间设有第四料浆泵和管道(20)，结晶釜(7)上设有盐酸和氨水进口(21)、废水出口(22)，结晶釜(7)和干燥机(8)间设有第四输送机(23)，干燥机(8)和粉碎机(9)间设有第五输送机(24)，粉碎机(9)上设有成品出口(25)。2.根据权利要求1所述的以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，其特征在于:所述的发酵罐为I吨级不锈钢罐。3.根据权利要求1所述的以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，其特征在于:所述的化学反应釜为5吨陶瓷内胆釜。4.根据权利要求1所述的以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，其特征在于:所述的第一过滤膜、第二过滤膜、第三过滤膜为超滤膜。5.根据权利要求1所述的以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，其特征在于:所述的第一、第二、第三、第四、第五输送机为刮板输送机。6.根据权利要求1所述的以酶法结合膜技术生产L-色氨酸的机械装置，其特征在于:所述的第一、第二、第三、第四料浆泵为不锈钢料浆泵，对应的管道为聚乙烯管道。
【文档编号】C07D209/20GK105886327SQ201410631011
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月12日
【发明人】陈士安, 沈江南
【申请人】江苏新汉菱生物工程股份有限公司