[发明专利]一种以酶法结合膜技术生产D-盐酸半胱氨酸的机械装置

说明书

技术领域：

本发明属于氨基酸生产领域，尤其涉及一种以酶法结合膜技术生产D-盐酸 半胱氨酸的机械装置。

背景技术：

半胱氨酸是一种生物体内常见的氨基酸，是人体必须的氨基酸之一，为含 硫α-氨基酸，常见的天然半胱氨酸为L-半胱氨酸，可以通过消旋的工艺使其手 性碳原子对偏振光产生右旋而制得D-半胱氨酸。D-半胱氨酸的用途是：1.在生 物体内具有抱合作用，故对范围广泛的毒物如甲醛、酒精等具有有效的解毒作 用；2.可有效地预防和治疗放射性伤害；3.在皮肤蛋白的角蛋白生成中维持重 要的琉基酶的活性，并且补充硫基，以维持皮肤的正常代谢，调节表皮最下层 的色素细胞生成的底层黑色素，是种非常理想的自然美白化妆品，它可以除去 皮肤本身的黑色素，改变皮肤本身的性质，使皮肤变得自然的美白，因此，D- 半胱氨酸在生物化学、医药、化妆品等行业有广泛的用途；但D-半胱氨酸最重 要的用途是作为手性药物第三代头孢抗生素头孢米诺钠的重要手性医药中间 体。由于天然的半胱氨酸均为L-型，而D-型的必须人工合成，由于L-半胱氨酸 来源较丰富，价格相对低廉，生产D-半胱氨酸时人们自然就会想到以L-半胱氨 酸为原料来生产，但经过实践检验，以L-半胱氨酸为原料通过消旋法来制取D- 半胱氨酸的方法在实践中操作难度非常大。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，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，原材料由L-半胱氨酸变更为DL-盐酸半胱氨酸，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，在生产中 发现，在生产L-色氨酸的同时可分离生产出D-盐酸半胱氨酸。本实用新型装置 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D-盐酸 半胱氨酸的生产装置，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、产品纯度高等一系列优点。

发明内容：

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D-盐酸半胱氨酸 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、氧化 结晶罐、电解槽、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、盐酸为原料来生产 D-盐酸半胱氨酸。

本发明采用的技术方案是：

一种以酶法结合膜技术生产D-盐酸半胱氨酸的机械装置，包括发酵罐1、第 一过滤膜2、化学反应釜3、第二过滤膜4、氧化结晶罐5、电解槽6、结晶釜7、 干燥机8、粉碎机9，所述的发酵罐1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 上设有滤渣出口15，第二过滤膜4和氧化结晶罐5间设有第三料浆泵和管道16， 氧化结晶罐5上设有氢氧化钠水溶液和氧气进口17，废液出口18，氧化结晶罐 5和电解槽6间设有第二输送机19，电解槽6上设有盐酸进口20，电解槽6和 结晶釜7间设有第四料浆泵和管道21，结晶釜7上设有氢氧化钠水溶液进口22、 废水出口23，结晶釜7和干燥机8间设有第三输送机24，干燥机8和粉碎机9 间设有第四输送机25，粉碎机9上设有成品出口26。

本发明的进一步技术方案是：

所述的发酵罐为1吨级不锈钢罐。

所述的化学反应釜为5吨陶瓷内胆釜。

所述的第一过滤膜、第二过滤膜为超滤膜。

所述的第一、第二、第三、第四输送机为刮板输送机。

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。

本发明的有益效果是：提供了一种以酶法结合膜技术生产D-盐酸半胱氨酸 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，尤其是增加了二级膜过滤，使产品的纯度大大提高，能生产出高质 量的D-盐酸半胱氨酸产品。

附图说明：

如图1为本发明的结构和工艺流程框图。

具体实施方式