[发明专利]利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置及方法

权利要求书

1.利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置，其特征在于，包括：

超滤膜过滤单元，其包括原料汤液平衡桶、超滤膜原件和第一酶解罐，其中，原料汤液平衡桶的出液口与所述超滤膜原件的进液口相连通，所述超滤膜原件的超滤浓液出口与所述第一酶解罐的进液口通过超滤浓液管相连通，所述第一酶解罐的出液口与所述原料汤液平衡桶的进液口通过循环管相连通；

机械增压浓缩单元，其为真空浓缩设备，所述机械增压浓缩单元的进液口与所述超滤膜原件的超滤浓液出口通过反渗透浓液管相连通，且反渗透浓液管和超滤浓液管上分别设置一个阀门；

还包括：

反渗透过滤单元，其包括通过管道连通的超滤稀液平衡桶、反渗透膜原件和第二酶解罐，所述超滤稀液平衡桶的第一进液口与超滤原件的超滤稀液出口通过超滤稀液管相连通，所述超滤稀液平衡桶的出液口分别与所述反渗透膜原件的进液口和所述机械增压浓缩单元的进液口相连通；所述反渗透原件的反渗透浓液出口与第二酶解罐的进液口相连通，所述第二酶解罐的进液口还与所述超滤浓液出口通过所述反渗透浓液管相连通，所述第二酶解罐的出液口还与所述超滤稀液平衡桶的第二进液口相连通；

两个高压泵，其中，一个高压泵设置在原料汤液平衡桶和超滤膜原件之间的管道上；另一个高压泵设置在超滤稀液平衡桶和反渗透膜原件之间的管道上；

过滤器，其设置在原料汤液平衡桶和超滤膜过滤单元的高压泵之间的管路上；

所述机械增压浓缩单元还包括通过管道相互连通的预热器、加热冷凝器、机械压缩机、气液分离室和真空系统，所述超滤浓液出口通过所述反渗透浓液管与机械增压浓缩单元的预热器的进液口相连通。

2.如权利要求1所述的利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置，其特征在于，所述超滤膜原件的超滤膜孔径为5-50nm，所述反渗透膜原件的反渗透膜耐受温度为不高于90℃。

3.一种应用如权利要求1-2中任一项所述的装置进行梯度浓缩的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将原料汤液在原料汤液平衡桶、超滤膜原件和第一酶解罐中进行循环酶解0.5-3小时，制备获得酶解超滤浓液；

步骤二、将酶解超滤浓液进行梯度浓缩获得不同浓度的浓缩液；将原料汤液制备成酶解超滤浓液的具体方法包括以下步骤：

1.1、将原料汤液注入原料汤液平衡桶中，经超滤膜原件过滤之后获得超滤浓液，备用；

1.2、超滤浓液经管道流入第一酶解罐中，当第一酶解罐中超滤浓液的注入量达到第一酶解罐容积的1/2时，开始向第一酶解罐中缓慢加入酶制剂，酶制剂的加入量为原料汤液总质量的2～5‰；

1.3、将加有酶制剂的超滤浓液经循环管泵回原料汤液平衡桶中，并将加有酶制剂的超滤浓液在原料汤液平衡桶、超滤膜原件和第一酶解罐中进行循环酶解0.5-1小时，酶解的温度为40-60℃，最终获得酶解超滤浓液；所述步骤一中将原料汤液在进行循环酶解后，制备获得酶解超滤浓液的同时还获得了超滤稀液，所述超滤稀液进入超滤稀液平衡桶、再经过反渗透膜原件以及第二酶解罐内进行循环酶解，之后获得酶解反渗透液，将酶解反渗透液与酶解超滤浓液进行混合，获得混合液用于梯度浓缩获得不同浓度的浓缩液，其中，循环酶解的具体方法为：当第二酶解罐中反渗透稀液的注入量达到第二酶解罐容积的1/2时，开始向第二酶解罐中缓慢加入酶制剂，酶制剂的加入量为发渗透稀液总质量的2～5‰。

4.如权利要求3所述的梯度浓缩的方法，其特征在于，所述第二酶解罐中酶解时间为0.5-1小时，酶解的温度为40-60℃。

5.如权利要求3所述的梯度浓缩的方法，其特征在于，酶解超滤浓液或者酶解反渗透液与酶解超滤浓液的混合液经机械增压浓缩单元浓缩获得不同浓度浓缩液。