[實用新型]一種木質纖維素原料的漆酶預處理裝置

無效

• 申請號: 201020139050.5
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN201620167U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 閆志英;劉曉風;袁月祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: C12M1/40
• 分類號: C12M1/40;C12M1/38
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 肖國華

技術領域??

本實用新型屬于生物化工技術領域，具體涉及一種利用生物漆酶進行木質纖維素原料的預處理裝置。

背景技術?

木質纖維素原料經過酶解糖化后，可得到以葡萄糖為主的六碳糖及以木糖為主的五碳糖，是食品和化工等行業的重要原料。木質纖維素原料主要由纖維素、半纖維素和木質素三大部分組成，半纖維素作為分子黏合劑結合在纖維素和木質素之間，將纖維素分子包埋在其中，形成一種天然屏障，使酶不易與纖維素分子接觸，導致木質纖維素原料中多糖的酶解緩慢。因此要實現木質纖維素原料的酶解糖化必需通過的適宜預處理技術脫除木質素，改善木質纖維素原料的天然結構、解除木質素對酶屏障阻礙作用，增強酶與纖維素、半纖維素的可及度，提高纖維素、半纖維素酶解糖化效率。因此適宜的木質素脫除預處理工藝是木質纖維素原料轉化利用關鍵環節之一。

目前，木質纖維素原料的預處理工藝主要有物理法、化學法和生物法，普遍采用的物理、化學預處理技術主要針對單一纖維素成份的利用而言，半纖維素成份一般作為副產物損失、不能實現纖維素、半纖維素等組分有效利用，造成目標產物單一、整體原料損失嚴重，成本高昂，收支失衡。同時存在工藝要求高、酸堿二次污染、發酵抑制物產生等技術瓶頸，嚴重制約了其工業化推廣應用。生物法主要利用微生物的生物催化作用（包括真菌、細菌、放線菌等）進行木質素、半纖維素、纖維素等組分的降解，提高后續纖維素、半纖維素糖化效率。這種方法反應條件溫和、不造成環境污染、成本低等優勢，是目前國內外研究的熱點。但從國內外研究報道來看，生物法存在預處理時間較長、效率低、糖成份損失等缺點。因此，尋找工藝簡單、條件溫和、成本低廉和原料利用率高的新型預處理技術是解決目前木質纖維素原料轉化利用的一條切實可行之路。

發明內容

為克服上述物理法、化學法和生物法預處理工藝存在的問題，本實用新型提供一種木質纖維素原料的漆酶預處理裝置，可有效脫除木質纖維素原料中的木質素、降低原料損失、縮短預處理時間、減輕二次污染，大大提高原料利用效率。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：漆酶預處理裝置主要由漆酶反應器、漆酶循環系統、增溫系統、漆酶投加系統、漆酶回收罐、物料輸送器及沖洗系統組成。漆酶反應器包括設有熱水夾層14的圓柱罐體13、半球罐體26、進料閥門8、出料口23、濾板16、總排液閥門4、增溫熱水進口25和增溫熱水出口24，進料閥門8設在圓柱罐體13上部，與物料輸送器20通過管道連接，出料口23設在圓柱罐體13底部，濾板16設在圓柱罐體與半球罐體的連接處，總排液閥門4設在半球罐體底部，與排液閥門5連接，噴淋頭15設在圓柱罐體13頂部，與外部管路連接，增溫熱水進口25設在熱水夾層14的中下部，與換熱器11通過管道連接，增溫熱水出口24設在熱水夾層14的底部，與電動閥9通過管道連接；漆酶循環系統包括循環泵18和循環閥門7，循環泵18的入口與循環閥門7通過管道連接，循環泵18的出口與噴淋頭15通過管道連接，循環閥門7與總排液閥門4通過管道連接；增溫系統包括控制器22、溫度傳感器12、換熱器11、循環泵10和電動閥9，控制器22安裝于漆酶反應器外，與溫度傳感器12、換熱器11、循環泵10和電動閥9各自通過導線連接，溫度傳感器透過圓柱罐體13內壁安裝在其中下部，循環泵10的入口與電動閥門9通過管道連接，循環泵10的出口與換熱器11通過管道連接，電動閥門9與增溫熱水出口24通過管道連接；漆酶投加系統包括漆酶儲罐19、抽液泵17和漆酶進液閥門1，漆酶儲罐19安裝在漆酶反應器外，與抽液泵17的入口通過管道連接，抽液泵17的出口與漆酶進液閥門1通過管道連接，漆酶進液閥門1與控制閥門3通過管道連接；漆酶回收罐21安裝在漆酶反應器下方，與排液閥門5通過管道連接，排液閥門5與總排液閥4通過管道連接；物料輸送器20安裝在漆酶反應器外部，與進料閥門8通過管道連接；沖洗系統包括熱水閥門2和廢液閥門6，熱水閥門2設在漆酶反應器上方，與熱水進水管連接，廢液閥門6設在反應器下方，與總排液閥門4通過管道連接。