一体化烟酰胺连续生产装置制造方法及图纸

技术编号:41215454 阅读:33 留言:0更新日期:2024-05-09 23:37
本技术公开了一种一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于包括依次连接的储料罐、催化反应柱、过滤柱、浓缩罐、造粒塔、干燥机和筛选机,所述储料罐上设有进料口,储料罐下部设有用于给储料罐内物料加热的夹套,储料罐内设搅拌轴,所述催化反应柱外覆冷却管道,所述冷却管道设有冷却液入口和冷却液出口,所述过滤柱上部设有排废管。本技术设置反应柱,通过向反应柱内通入3‑氰基吡啶溶液进行催化水合反应,对固定化细胞机械强度要求低,更加适合固定化细胞高酶活力的特点,提高了催化效率,更方便后续固液分离。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种烟酰胺生产装置,尤其涉及一种一体化烟酰胺连续生产装置


技术介绍

1、烟酰胺(nicotinamide)又名尼克酰胺,是一种存在食物中的维生素b3,通常作为食物添加剂用于膳食补充。烟酰胺是烟酸的酰胺形式,是人体合成辅酶i二氢尿嘧啶脱氢酶(dihydrouracil dehydrogenase,nad+)和辅酶ii烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate,nadp)的前体物质,通过参与细胞的能量代谢,在氧化应激或炎症损伤时发挥保护作用,能有效地预防细胞和细胞膜免受自由基的损伤。在皮肤科领域上,烟酰胺也被用于治疗痤疮、光敏性皮炎等,在一些研究中烟酰胺也用作于抑制黑色素转移等。

2、烟酰胺的合成方法主要包括化学法和生物法。其中,化学法是采用3甲基吡啶、2-甲基-1,5-戊二胺、2-甲基-5乙基吡啶等为初始原料,通过氧化剂直接氧化或催化氧化生成3氰基吡啶,再经过碱液水解生产烟酰胺。化学法合成工艺比较成熟,但是存在工艺产率和纯度较低,反应条件苛刻等弊端,对环境也有一定污染。生物法是采用腈水合酶转化3氰基吡啶(3-cyanopyridine,又称烟腈)生成烟酰胺,具有反应条件温和、成本低、对环境友好等优点。cn201710098810提供一种利用湿菌体直接催化3-氰基吡啶生产烟酰胺的方法,但是湿菌体不易于底物多次转化,在后续分离纯化阶段存在分离菌体困难;专利cn202111616588提供了一种利用含产腈水合酶的丙酸棒杆菌固定化菌体制备烟酰胺的方法,将固定化菌体加入到3氰基吡啶溶液中,在反应釜20~25℃下反应制备烟酰胺,该专利使用的工程菌可以在水性悬浮液中保持较高酶活,使制成的烟酰胺成品中杂质夹带较少,但是催化时间长,需要4~6小时,反应完成后需要人工将催化反应液固液分离。对比上述方法,本技术利用固定化大肠杆菌催化3氰基吡啶生产烟酰胺制备效率高,操作简单,能连续多批次生产高品质烟酰胺,解决了现有技术中的问题。

3、一体化设备具有操作简便、设备利用率高、产品质量稳定等特点,cn201520246346用一体化发酵设备和固定化菌体细胞生产食醋,解决了生产过程需要大量菌种的问题,原料利用率高,安全卫生,cn201921615055用序批式厌氧干发酵一体化设备处理农业废弃物,将实现厌氧干发酵工艺的各个步骤自动化,有效降低了人工劳动强度,能够快速、高效地完成农业废弃物的序批式厌氧干发酵处理。

4、菌体培养与催化反应是烟酰胺制备的两个不同的阶段,烟酰胺催化反应有反应迅速、底物抑制等特性,目前制备其他物质的一体化装置并不适合用于制备烟酰胺。本技术根据现在固定化菌体的高酶活和高稳定性设计出一套用于烟酰胺的生物合成的装置,能使固定化细胞长时间高效发挥其酶活力,适用于连续快速制备高品质烟酰胺。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术目的是提供一种一体化烟酰胺连续生产装置,可用于高效稳定地生产高品质烟酰胺。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种一体化烟酰胺连续生产装置,包括依次连接的储料罐、催化反应柱、过滤柱、浓缩罐、造粒塔、干燥机和筛选机,所述储料罐上设有进料口,储料罐下部设有用于给储料罐内物料加热的夹套,储料罐内设搅拌轴,所述催化反应柱外覆冷却管道,所述冷却管道设有冷却液入口和冷却液出口,所述过滤柱上部设有排废管。

3、优选的,所述催化反应柱内设多层滤框,滤框用于放置固定化细胞,催化反应柱底部设有滤板,所述催化反应柱的侧盖可开启或关闭,用于更换固定化细胞,滤板可选择100目滤板,以防止固定化细胞碎片堵塞管道。

4、优选的,所述催化反应柱上还设有视镜,用于观察柱内反应情况。

5、优选的,所述催化反应柱有两根以上,催化反应柱之间串联连接。

6、优选的,还包括取样管,所述取样管设置在催化反应柱与过滤柱之间的连接管道上。

7、优选的,所述过滤柱内沿物料的流经方向依次设有0.22μm陶瓷膜、1000d超滤膜与150d纳滤膜。

8、优选的,还包括蠕动泵,所述蠕动泵设置于储料罐与催化反应柱之间的连接管道上。

9、优选的,还包括加压泵,所述加压泵设置于催化反应柱与过滤柱之间的连接管道上。

10、优选的,还包括温度计,所述温度计设置于储料罐内,用于测量储料罐内物料温度。

11、优选的,还包括电机,用于驱动储料罐内的搅拌轴转动。

12、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

13、1、本技术设置反应柱,通过向反应柱内通入3-氰基吡啶溶液进行催化水合反应,对固定化细胞机械强度要求低,更加适合固定化细胞高酶活力的特点,提高了催化效率,更方便后续固液分离。

14、2、本技术通过水浴的方式控制反应温度,使反应柱体系温度更加稳定,保证菌体能发挥最大的酶活力,并减少副产物烟酸的产生。

15、3、本技术通过用陶瓷膜过滤大颗粒可见杂质,超滤膜过滤细胞碎片,纳滤膜过滤蛋白质,内毒素等杂质,可以多次过滤分离小分子滤液,保证产品的生产质量。

16、4、本技术通过设置排废管作为排渣管道,能快速排除滤渣,避免杂质影响产品的质量,在过滤后快速清洗过滤柱内的滤膜,循环利用减少滤膜的更换,降低生产成本。

17、5、本技术通过设置蠕动泵,保证通入3-氰基吡啶溶液流速的稳定性,防止高3-氰基吡啶浓度将降低反应速率。

18、6、通过串联的催化反应柱,提升反应速度,提高底物的利用率,确保底物全部转化。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于包括依次连接的储料罐、催化反应柱、过滤柱、浓缩罐、造粒塔、干燥机和筛选机,所述储料罐上设有进料口,储料罐下部设有用于给储料罐内物料加热的夹套,储料罐内设搅拌轴,所述催化反应柱外覆冷却管道,所述冷却管道设有冷却液入口和冷却液出口,所述过滤柱上部设有排废管。

2.根据权利要求1所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱内设多层滤框,滤框用于放置固定化细胞,催化反应柱底部设有滤板,所述催化反应柱的侧盖可开启或关闭,用于更换固定化细胞。

3.根据权利要求2所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱上还设有视镜,用于观察柱内反应情况。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱有两根以上,催化反应柱之间串联连接。

5.根据权利要求4所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:还包括取样管,所述取样管设置在催化反应柱与过滤柱之间的连接管道上。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述过滤柱内沿物料的流经方向依次设有陶瓷膜、超滤膜与纳滤膜。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:还包括蠕动泵,所述蠕动泵设置于储料罐与催化反应柱之间的连接管道上。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:还包括加压泵,所述加压泵设置于催化反应柱与过滤柱之间的连接管道上。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:还包括温度计,所述温度计设置于储料罐内,用于测量储料罐内物料温度。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:还包括电机,用于驱动储料罐内的搅拌轴转动。

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【技术特征摘要】

1.一种一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于包括依次连接的储料罐、催化反应柱、过滤柱、浓缩罐、造粒塔、干燥机和筛选机,所述储料罐上设有进料口,储料罐下部设有用于给储料罐内物料加热的夹套,储料罐内设搅拌轴,所述催化反应柱外覆冷却管道,所述冷却管道设有冷却液入口和冷却液出口,所述过滤柱上部设有排废管。

2.根据权利要求1所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱内设多层滤框,滤框用于放置固定化细胞,催化反应柱底部设有滤板,所述催化反应柱的侧盖可开启或关闭,用于更换固定化细胞。

3.根据权利要求2所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱上还设有视镜,用于观察柱内反应情况。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一体化烟酰胺连续生产装置,其特征在于:所述催化反应柱有两根以上,催化反应柱之间串联连接。

5.根据权利要求4所述的一体化烟酰胺连续生产...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾逸锋张志乾王帆曾倩吴沁钰区涣彩魏家秀徐志强杨刚柱崔华陈磊江翱王嘉鹏王海梅吴奕瑞
申请(专利权)人:态创生物科技广州有限公司
类型:新型
国别省市:

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