一种生物酶反应器的制作方法

本实用新型涉及基于生物酶生产设备技术领域，特别涉及一种生物酶反应器。

背景技术：

随着人类生产的快速发展，带来了人类社会的文明进步，却大大消耗了各种环境资源。例如，随着机动车的快速增加，对汽、柴油的需求量越来越大，因此开发可再生的生物能源已越来越受到世界各国的重视。生物柴油是由生物油脂原料通过转酯或酯化反应生成的长链脂肪酸酯类物质,是一种新型的无污染、可再生能源，其研究和应用已经受到了广泛的关注，是油脂工业的新前景。生物柴油燃烧后产生的二氧化碳、硫氧化物、碳氢化合物等污染物比石油炼制的柴油要少很多，它具有更优良的环保性能，制备生物柴油的原料可再生，是典型的“绿色环保柴油”，生物柴油的开发日益得到重视。

目前生物柴油主要通过化学法进行生产，化学法制备生物柴油存在油脂原料中的游离脂肪酸和水严重影响反应进行的问题，且反应过程中会产生大量含酸或含碱的废水，另外，反应的副产物甘油提纯难度较大。

而作为生物柴油化学法生产的另一种代替方法——生物酶法，具有反应条件温和、醇用量较小，无污染等特点。符合绿色化学的发展方向，因而日益受到人们的重视。在目前的生物酶法中，存在的主要问题是：原料在反应器内的流程短，不能充分与生物酶发生反应，生产效率低，而且需要很多的反应器串联，导致设备庞大，占地太大，投资大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反应效果好，生产效率高的生物酶反应器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种生物酶反应器，包括罐体，所述罐体支撑在支撑架上；所述罐体内设有若干个垂直分布的串联球形通道，所述串联球形通道之间是收尾相通的；所述罐体顶部设有出料口，所述出料口与所述串联球形通道的上端相连通；所述罐体底部设有进料口，所述进料口与所述串联球形通道的下端相连通；所述串联球形通道为双层夹层结构。

优选的，所述串联球形通道设置为三列。

优选的，所述罐体内设有温度传感器，温度传感器与罐体外的温度控制器电连接；温度控制器输出端与所述罐体底部的加热线圈电连接。

优选的，所述罐体的下端设置有排污口。

优选的，所述出料口、进料口和排污口上设有阀门。

采用上述技术方案，由于本实用新型通过下进上出的方式，使物料通过多个串联球形通道，将生物酶通过生物酶载体设置在串联球形通道的双层夹层内，大大提升物料与生物酶的接触面积及接触时间，从而大大提升了酶反应效率，减小酶浪费而造成的损失；本实用新型通过多个串联球形通道相连接，在有限的罐体体积内最大化生物酶的分布面积，用一台反应罐体就能实现通常需要多台罐体相串联工作的效果，结构简单，且占地面积小，能广泛应用于生物酶的反应生产过程中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1-罐体，2-串联球形通道，3-出料口，4-进料口，5-支撑架，6-阀门，7-温度传感器，8-温度控制器，9-加热线圈，10-排污口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种生物酶反应器，包括罐体1，罐体1支撑在支撑架5上；罐体1内设有垂直分布的串联球形通道2，可以根据罐体1大小及反应所需设置串联球形通道2的数量，优选的，串联球形通道2设置为三列，且串联球形通道2之间是收尾相通的；罐体1顶部设有出料口3，出料口3上设有阀门6，能够控制出料口3的开合，出料口3与串联球形通道2的上端相连通；罐体1底部设有进料口4，进料口4上设有阀门6，能够控制进料口4的开合，进料口4与串联球形通道2的下端相连通；串联球形通道2为双层夹层设计，串联球形通道2夹层内设置有生物酶载体，生物酶载体为PET高分子生物填料，经过活化处理的生物酶催化剂固定于生物酶载体上。反应底物由罐体1底部的进料口4进入罐体1和串联球形通道2，通过串联球形通道2与生物酶载体接触，由于串联球形通道2有凸出的球状，大大提升了物料与生物酶的接触面积；而首尾相连通的串联球形通道2大大提升了物料在串联球形通道2内的运行距离，从而提升了物料与生物酶的接触时间；从而解决了传统装置上部进料、下部出料造成的物料与生物酶接触时间短、反应不充分的问题，提高了酶催化反应效率和原料转化率。罐体1内设有温度传感器7，温度传感器7与罐体1外的温度控制器8电连接，温度传感器7将检测到的温度信号传输到温度控制器8，温度控制器8输出端与安装在罐体1底部的加热线圈9电连接，从而实现根据温度传感器7检测到的温度控制加热线圈的开断。当温度传感器7检测到温度过高可能导致生物酶失活时，温度控制器8控制加热线圈9断开；当温度传感器7检测到罐体1内温度过低可能导致酶催化反应效率降低时，温度控制器8控制加热线圈9工作，从而保证罐体1内的反应温度保持在最适反应温度范围内，适合酶催化反应的操作要求。罐体1的下端还设置有排污口10，用于定期清洗维护罐体1；排污口10上设有阀门6，控制排污口10的开断。

本实用新型通过下进上出的方式，使物料通过多个串联球形通道，大大提升物料与生物酶的接触面积及接触时间，大大提升了酶反应效率，减小酶浪费而造成的损失；本实用新型结构简单，且占地面积小，用一台反应罐体就能实现通常需要多台罐体相串联工作的效果，能广泛应用于生物酶的反应生产过程中。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。