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连续流反应器系列四之旋转床酶催化反应器介绍 2019-09-19

酶是一类具有催化功能的蛋白质,和化学催化剂相比具有反应速度快(约快106~12倍),化学、立体和分子部位选择性好,反应条件温和,底物专一性强,可在水溶液和中性 pH下操作等优点,同时酶本身可以被微生物降解,符合绿色化学的要求。已在食品、医药、轻工和农业等许多领域得到广泛的应用,但和多相催化过程相比,酶在能源和化工中的应用还存在如下问题。

(1)酶一旦从细胞中分离出来,其活性迅速下降,并且在实际应用中对外界因素非常敏感,容易因反应条件的变化和杂质的毒化作用而失活。

(2)酶的分离和纯化手续繁杂,大规模制备和应用成本较高。

(3)酶是溶于水的,在水溶液中进行反应,会导致酶和底物、产物从水中分离的困难,不利于循环使用。

(4)由于反应产物是酶的排泄物,对酶催化反应有抑制作用,限制了产物浓度的提高因此生产强度低。

酶的固定化技术就是为了克服上述缺点,使酶催化反应能像化学催化剂一样在多相反应过程中稳定操作,并易于回收和反复使用而发展起来的一项酶化学与酶工程技术。

SpinChem旋转床酶催化反应器是一种新型简便的酶固定化反应器,主要用于酶催化,生物催化,化学催化,利用离子交换剂,金属清除剂,活性炭等吸附和净化,及微囊化细胞反应。

SpinChem旋转床酶催化反应器将固相封装在旋转盒中作为填充床,当RBR旋转时,快速从旋转盒底部吸入反应溶液,使其渗透到固相中,与固相接触过的溶液再次返回到容器中,连续循环此过程,直到反应结束,原理如下图:

图1 SpinChem旋转床酶催反应器原理图

图1 SpinChem旋转床酶催反应器原理图

通过对SpinChem旋转床酶催反应器和反应容器的智能设计,使轴向混合和对流运动最大化,传质高效化,反应时间最小化,产品收率大大提高。此外,SpinChem旋转床酶催反应器对固相颗粒进行最大程度的保护,减少颗粒之间的研磨,延长了固相颗粒的寿命,而且而且反应过程中没有固体颗粒的干扰,可以方便快速的取样进行实时监测,反应结束后无需过滤,即可将反应产物快速分离。

图2 SpinChem旋转床酶催反应器系列产品

图2 SpinChem旋转床酶催反应器系列产品


SpinChem旋转床酶催反应器产品反应体积范围涵盖从0.01L到100L,分为磁力搅拌型(0.01L)和机械搅拌型(0.1L-100L),可以间歇式反应,也可以连续式反应。


标签: 连续流反应器