[實(shí)用新型]純化大分子用超濾裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520973009.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205199313U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張科
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D61/18
• 分類號: B01D61/18;B01D61/22;B01D61/20
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超濾裝置，具體的說是一種純化大分子用超 濾裝置。

背景技術(shù)

在一些生物及化學(xué)領(lǐng)域，純化大分子常常使用透析袋透析或者超 濾去除鹽等小分子，現(xiàn)有技術(shù)中通過透析除去小分子每次需要72小 時(shí)左右，動輒耗費(fèi)幾十升純水，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，降低了工作效率。另外， 現(xiàn)有的超濾設(shè)備大部分無法控溫或者通過冰塊等來降溫，且無法實(shí)時(shí) 監(jiān)測濾液的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡 單、使用方便、節(jié)能降耗、純化效率高、操作時(shí)間短的純化大分子用 超濾裝置。

技術(shù)方案包括下杯體和超濾膜，還包括有上杯體和中間杯體，所 述上杯體、中間杯體和下杯體依次連通，所述中間杯體內(nèi)設(shè)有超濾膜， 所述超濾膜下方設(shè)有電導(dǎo)率傳感器，所述中間杯體的底部設(shè)有伸入下 體杯內(nèi)的中心導(dǎo)管，所述下杯體上段開有抽氣孔。

所述上杯體內(nèi)設(shè)有攪拌器。

所述上杯體的壁面上設(shè)有溫度控制器。

所述中心導(dǎo)管下端出口的垂直高度低于所述下杯體抽氣孔的高 度。

所述下杯體為三角形。

所述電導(dǎo)率傳感器連接報(bào)警裝置。

所述中間杯體上設(shè)有濾網(wǎng)，所述超濾膜覆蓋在濾網(wǎng)上。

采用三個(gè)杯體上、下相連的結(jié)構(gòu)，在超濾膜下方設(shè)有電導(dǎo)率傳感 器實(shí)時(shí)檢測經(jīng)超濾膜過濾后的液體電導(dǎo)率，可以隨時(shí)分析濾液(即超 濾后的廢液)中的離子含量，優(yōu)選電導(dǎo)率傳感器連接報(bào)警裝置，當(dāng)濾 液中離子含量較低時(shí)可及時(shí)報(bào)警，避免過量水耗或超濾不徹底；所述 下杯體上的抽氣孔可連接真空泵用于產(chǎn)生負(fù)壓，液體在負(fù)壓作用下流 過超濾膜，經(jīng)過濾后的濾液經(jīng)中間杯體的中心導(dǎo)管流入下杯體，采用 中心導(dǎo)管為濾液導(dǎo)流，以避免濾液直接流入下杯體的壁面時(shí)隨負(fù)壓由 抽氣孔處被抽出，優(yōu)選中心導(dǎo)管下端出口的垂直高度低于所述下杯體 抽氣孔的高度。

進(jìn)一步的，在上杯體的壁面上設(shè)有溫度控制器，可對使上杯體內(nèi) 的液體保持需要的溫度，以避免對溫度敏感的超濾物受環(huán)境的影響失 活，提高純化效果；在上杯體內(nèi)還設(shè)有攪拌器，在超濾的同時(shí)對上杯 體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌，以避免大分子在超濾膜上聚集，影響超濾的效 果。

本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)采集濾液中的電導(dǎo)率，并及時(shí)報(bào)警，能夠有效 控制液體溫度、同時(shí)利用攪拌器對攪動液體，以保證超濾膜的有效性， 使得純化效果得以實(shí)時(shí)監(jiān)測，幾天才能完成的工作一個(gè)小時(shí)內(nèi)便可完 成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、節(jié)能降耗(水耗量可減少90％ 以上)、純化效率高、操作時(shí)間短，特別適用于多糖、蛋白質(zhì)等生物 天然大分子的超濾純化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-上杯體、1.1-攪拌器、1.2-溫度控制器、2-中間杯體、 2.1-電導(dǎo)率傳感器、2.2-超濾膜、2.3-濾網(wǎng)、2.4-中心導(dǎo)管、3-下杯 體、3.1-抽氣孔、4-報(bào)警裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步解釋說明：

參見圖1，上杯體1、中間杯體2和下杯體3依次連接，其中， 上杯體1具有上、下開口，下開口與中間杯體2的上開口連接，可采 用螺紋連接，或其它連接方式，上杯體1內(nèi)設(shè)有攪拌器1.1用于對杯 體內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌，壁面上設(shè)有溫度控制器1.2，用于控制上杯體 內(nèi)的液體溫度(如進(jìn)行升溫或降溫)，以使液體保持在要求溫度，避 免溫度敏感的超濾物受環(huán)境的影響失活，所述中間杯體2內(nèi)設(shè)有濾網(wǎng) 2.3，濾網(wǎng)2.3上覆蓋有超濾膜2.2，濾網(wǎng)2.3下方設(shè)有電導(dǎo)率傳感 器2.1，所述電導(dǎo)率傳感器2.1連接報(bào)警裝置4，所述中間杯體2底 部設(shè)有中心導(dǎo)管2.4，所述中心導(dǎo)管2.4插入到下杯體3內(nèi)，所述下 杯體3具有與中間杯體2底部連接的上開口，所述下杯體3為三角形， 上段開有抽氣孔3.1。

下面以對1％乳清蛋白溶液進(jìn)行超濾為例對本實(shí)用新型的工作原 理作進(jìn)一步描述：

將待純化的1％乳清蛋白溶液50ml倒入上杯體1中，啟動攪拌器 1.1，速率為300轉(zhuǎn)/分鐘，利用溫度控制器1.2控制上杯體1內(nèi)的溶 液溫度為4℃，通過抽氣孔3.1連接真空泵對下杯體3進(jìn)行抽氣，下 杯體3內(nèi)空氣壓力低于上杯體1，上杯體1內(nèi)的乳清蛋白溶液通過中 間杯體2內(nèi)的超濾膜2.2超濾，鹽等小分子物質(zhì)跟隨溶液一起通過超 濾膜2.2的濾孔，大分子被截留在上杯體1內(nèi)，攪拌器1.1持續(xù)工作 攪動液體，可以避免大分子物質(zhì)在超濾膜2.2上堆積堵塞濾孔，過濾 后的濾液流經(jīng)濾網(wǎng)2.3下方的電導(dǎo)率傳感器2.1時(shí)，電導(dǎo)率傳感器 2.1采集濾液的電導(dǎo)率；超濾過程中，不斷用純水補(bǔ)充到上杯體1， 電導(dǎo)率傳感器2.1采集的電導(dǎo)率值會慢慢降低，至濾液中電導(dǎo)率值低 于10us/cm時(shí)，報(bào)警裝置4發(fā)出報(bào)警，可以認(rèn)為乳清蛋白溶液中的鹽 離子已經(jīng)除去，停止負(fù)壓抽吸，將上杯體1和中間杯體2取下，上杯 體1內(nèi)的液體即為超濾后所需的樣品，整個(gè)超濾過程不超過1h，純 水使用量僅為500ml，而傳統(tǒng)透析方法至少消耗純水10升以上。