本实用新型专利技术实施例提供一种纤维质物料酶解糖化装置，包括空气压缩机、一级酶解罐、二级酶解罐、酶解缓冲罐和蒸汽发生器；空气压缩机的空气出口通过管路并列连接一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的空气进口；蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路并列连接一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的蒸汽进口；一级酶解罐的物料进口用于连接外部供料装置，一级酶解罐的物料出口连接二级酶解罐的物料进口，二级酶解罐的物料出口连接酶解缓冲罐的物料进口，酶解缓冲罐的物料出口用于连接外部处理装置。本实用新型专利技术能够有效提高纤维质物料的酶解率和传质传热性能，非常适合大规模工业化连续生产需要。
【技术实现步骤摘要】
一种纤维质物料酶解糖化装置
本技术涉及生物工程
，具体涉及一种纤维质物料酶解糖化装置。
技术介绍
目前，化石能源日益枯竭，制约着我国社会经济的可持续发展。同时，生态环境问题日益受到各国高度重视，替代能源研制和开发已成为各国科研工作战略重点之一。木质纤维素是植物细胞壁的主要成分，同时也是地球上分布最广，含量最多的多糖类物质，其结构成分主要由纤维素、半纤维素及木质素等组成。当前世界各国都在积极研究和利用非粮手段生产生物燃料，以解决日益严重的能源危机、气候问题以及粮食短缺问题。木质纤维素作为地球上储量最丰富的多糖类物质，利用其生产燃料乙醇已成为各国研究的热点领域。但由于木质纤维素结构致密复杂，导致大多数微生物并不能将其作为直接碳源来生产乙醇，只有将纤维素水解成可发酵单糖类物质后，才能被微生物利用。在众多的水解方法中，酶解法由于其反应条件温和、效率高、能耗低、选择性强以及环保效果好等优点，被广泛应用于纤维素水解过程中。可见，应用高效的纤维质酶解糖化设备对纤维质物料酶解糖化工业化生产至关重要。由于纤维质物料的不溶性，为了获得高糖浓度，需要较高的底物浓度进行酶解，这对于酶解反应器的传质传热性感要求较高。但是，现有技术中针对纤维质物料的酶解反应设备均为一级酶解反应装置，例如，专利名称为一种卧式酶解设备（CN201720104469.9）和专利名称为一种恒温搅拌固态酶解设备（CN201220296929.X），其难以满足纤维质物料高底物浓度下高效的酶解需求。
技术实现思路
鉴于此，本技术实施例提供一种纤维质物料酶解糖化装置，以解决上述技术问题。为实现上述技术目的，本技术实施例提供一种纤维质物料酶解糖化装置，其改进之处在于：包括空气压缩机、一级酶解罐、二级酶解罐、酶解缓冲罐和蒸汽发生器；所述空气压缩机的空气出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的空气进口；所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的蒸汽进口；所述一级酶解罐的物料进口用于连接外部供料装置，所述一级酶解罐的物料出口连接所述二级酶解罐的物料进口，所述二级酶解罐的物料出口连接所述酶解缓冲罐的物料进口，所述酶解缓冲罐的物料出口用于连接外部处理装置。本技术由于采取以上技术方案，与现有技术相比，其具有以下优点：1.本技术通过设置一级酶解罐和二级酶解罐能够有效提高高底物浓度下纤维质物料酶解率。2.本技术通过空气压缩机和蒸汽发生器，能够有效提高传质传热性能。本技术操作方便，结构简单，不易染菌，可以广泛应用于生物工程
，尤其是纤维质物料大规模酶解糖化领域。附图说明图1是本技术的纤维质物料酶解糖化装置其中一个实施例的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1所示，本技术实施例提供一种纤维质物料酶解糖化装置，包括空气压缩机1、一级酶解罐2、二级酶解罐3、酶解缓冲罐4和蒸汽发生器5；空气压缩机1的空气出口通过管路并列连接一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的空气进口；蒸汽发生器5的蒸汽出口通过管路并列连接一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的蒸汽进口；一级酶解罐2的物料进口用于连接外部供料装置，一级酶解罐2的物料出口连接二级酶解罐3的物料进口，二级酶解罐3的物料出口连接酶解缓冲罐4的物料进口，酶解缓冲罐4的物料出口用于连接外部处理装置。使用时，纤维质物料通过供料装置进入一级酶解罐2，先在一级酶解罐2内与纤维素酶进行一级预设时间的酶解糖化，再通过一级物料泵将纤维质物料输送至二级酶解罐3进行二级预设时间的酶解糖化，最后通过二级物料泵将纤维质物料输送至酶解缓冲罐4直至达到预设的总酶解时间（例如，48小时），酶解结束，将纤维质物料输送至外部处理装置。显然，通过设置一级酶解罐2和二级酶解罐3能够有效提高高底物浓度（例如，底物浓度为30%）下纤维质物料酶解率，同时，通过设置空气压缩机1和蒸汽发生器5，能够有效提高传质传热性能。在一个实施例中，一级酶解罐2采用卧式酶解罐，二级酶解罐3采用立式酶解罐，以进一步提高纤维质物料酶解率。在一个实施例中，二级酶解罐3内设置有框式搅拌桨31，以充分搅拌纤维质物料，进而提高纤维质物料酶解率。在一个实施例中，酶解缓冲罐4内设置有桨叶式搅拌桨41，以充分搅拌纤维质物料，进而提高纤维质物料酶解率。在一个实施例中，一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的空气进口均设置在对应罐体顶部，以使得空气压缩机1输送的空气从顶部进入。在一个实施例中，一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的蒸汽进口均设置在对应罐体底部，以使得蒸汽发生器5输送的蒸汽从底部进入。在一个实施例中，一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的罐体顶部还设置有排气阀6，以有效确保罐体内部压力平衡。在一个实施例中，空气压缩机1的空气出口与一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的空气进口之间的管路上分别设置有空气控制阀7。在一个实施例中，蒸汽发生器5的蒸汽出口与一级酶解罐2、二级酶解罐3和酶解缓冲罐4的蒸汽进口之间的管路上分别设置有蒸汽控制阀8。在一个实施例中，一级酶解罐2的物料出口与二级酶解罐3的物料进口之间的管路，二级酶解罐3的物料出口与酶解缓冲罐4的物料进口之间的管路，以及酶解缓冲罐4的物料出口和外部处理装置之间的管路上分别设置有物料控制阀9。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术实施例可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纤维质物料酶解糖化装置，其特征在于，包括空气压缩机、一级酶解罐、二级酶解罐、酶解缓冲罐和蒸汽发生器；/n所述空气压缩机的空气出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的空气进口；/n所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的蒸汽进口；/n所述一级酶解罐的物料进口用于连接外部供料装置，所述一级酶解罐的物料出口连接所述二级酶解罐的物料进口，所述二级酶解罐的物料出口连接所述酶解缓冲罐的物料进口，所述酶解缓冲罐的物料出口用于连接外部处理装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种纤维质物料酶解糖化装置，其特征在于，包括空气压缩机、一级酶解罐、二级酶解罐、酶解缓冲罐和蒸汽发生器；
所述空气压缩机的空气出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的空气进口；
所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路并列连接所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的蒸汽进口；
所述一级酶解罐的物料进口用于连接外部供料装置，所述一级酶解罐的物料出口连接所述二级酶解罐的物料进口，所述二级酶解罐的物料出口连接所述酶解缓冲罐的物料进口，所述酶解缓冲罐的物料出口用于连接外部处理装置。
2.根据权利要求1所述一种纤维质物料酶解糖化装置，其特征在于，所述一级酶解罐采用卧式酶解罐，所述二级酶解罐采用立式酶解罐。
3.根据权利要求1所述一种纤维质物料酶解糖化装置，其特征在于，所述二级酶解罐内设置有框式搅拌桨，所述酶解缓冲罐内设置有桨叶式搅拌桨。
4.根据权利要求1所述一种纤维质物料酶解糖化装置，其特征在于，所述一级酶解罐、二级酶解罐和酶解缓冲罐的空气进口均设置在对应罐体顶部。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，李秋园，代淑梅，
申请(专利权)人：中溶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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