[实用新型]一种生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物基增塑剂生产设备技术领域，具体涉及一种生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器。

背景技术

生物基无毒高稳定增塑剂（环氧脂肪酸甲酯）是利用植物树脂，采用生物酶催化工艺生产，具有生物可降解、环境友好等特性能，是增加材料的柔软性或是材料液化的添加剂。在生物酶反应中，底物与酶的充分接触是确保酶反应高效进行的关键因素。

目前的生物酶反应器有两种，一种是搅拌槽式反应器，其在保温的反应槽内设置搅拌桨，在电机带动下搅拌，使酶载体和反应底物充分接触，反应底物从下端进入，生成物从上端排出，此种反应器由于机械搅拌，对酶载体的破坏很大，酶易脱落；一种是固定床式反应器，其结构是一保温的圆柱酶反应室，反应室内装载酶载体，反应底物从上端进入，流经固定床酶载体，生成物从下端排出，此种反应器使反应底物流经固定床酶载体时易产生堵塞、沟流和短路现象。这两种生物酶反应器存在的共同问题是，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。

发明内容

针对以上技术缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，生物酶和反应底物能充分接触，不破坏酶载体，且不产生短路、堵塞现象，反应完全，原料转化率高的生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器，包括上下两端封闭的圆筒形罐体，所述罐体内部为反应室，所述罐体顶部设置有出料口，底部设置有进料口，所述反应室内设置有沿所述罐体的轴心螺旋向上的升流式的螺旋通道，所述螺旋通道内设置有生物酶载体；所述进料口与所述螺旋通道的下端相连通，所述出料口与所述螺旋通道的上端相连通；所述罐体上部的一侧设置有进气口，所述反应室底部设置有圆环形的分布管，所述进气口通过纵向设置的管道与所述分布管相连通，所述分布管上均布有多个开口向上的小孔；所述罐体外部设置有夹套。

作为一种改进方案，所述夹套的底部连接有进水口，上部连接有出水口，且所述进水口处设置有电磁阀和加热控制器。

作为一种进一步的改进方案，所述反应室内设置有温度传感器，所述罐体上电连接有温度控制器，所述温度传感器连接所述温度控制器，所述温度控制器的输出端电连接所述加热控制器。

作为一种改进方案，所述分布管通过支撑座固定安装于所述反应室底部。

作为一种改进方案，所述生物酶载体为PET高分子生物填料，经过活化处理的生物酶催化剂固定于所述生物酶载体上。

作为一种改进方案，所述罐体顶部的一侧设置有人孔，所述人孔上设置有视镜。

作为一种改进方案，所述罐体的下端还设置有排污口。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型提供的一种生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器，其罐体顶部设置有出料口，底部设置有进料口，反应室内设置有沿罐体的轴心螺旋向上的升流式的螺旋通道，螺旋通道内设置有生物酶载体；进料口与螺旋通道的下端相连通，出料口与螺旋通道的上端相连通，此结构使反应底物由底部进料，通过升流式螺旋通道螺旋向上与生物酶载体接触，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。罐体上部的一侧设置有进气口，反应室底部设置有圆环形的分布管，进气口通过纵向设置的管道与分布管相连通，分布管上均布有多个开口向上的小孔，通过此结构通过通入惰性气体如氮气，可使惰性气体更充分地分散于反应室内，进一步增加从反应室底部进入的反应底物的扰动，增大了反应底物与生物酶的接触时间和接触面积，使酶催化反应更充分进行，并使原料流动顺畅，提高了酶催化反应效率。

由于本实用新型提供的一种生物酶法生产生物基增塑剂用酶反应器，其反应室内设置有温度传感器，罐体上电连接有温度控制器，温度传感器连接温度控制器，温度控制器的输出端电连接加热控制器。此结构可对反应室内物料反应温度进行实时检测，当检测到温度过高可能导致生物酶失活时，温度控制器反馈信息到进水口处的加热控制器，对其发出降低进水口温度的指令，当检测到反应室内温度过低可能导致酶催化反应效率降低时，对夹套进水口处的热源发出提高加热温度的指令，从而保证反应室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。