[發明專利]一種常壓酶法氧化生產葡萄糖酸鈉的方法

有效

• 申請號: 202010948114.4
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112029806B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 賴庚音;周洪杰;付柏林;陸偉新;陳斌
• 申請（專利權）人: 河北樂開節能科技股份有限公司
• 主分類號: C12P7/58
• 分類號: C12P7/58;C12M1/00;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/08;C12M1/02
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 趙俊嬌

本發明涉及一種常壓酶法氧化生產葡萄糖酸鈉的方法，利用常壓酶法氧化裝置進行酶催化氧化，葡萄糖水溶液由進料口進入氧化罐，潔凈空氣從底部進入氧化罐，在攪拌下進行酶催化氧化反應，反應溫度：38～40℃，反應產物經出料口到下一道工序。控制氧化罐頂壓力：0～1.0Kpa。氧化裝置包括風機、空氣過濾器、常壓薄壁氧化罐、循環冷卻水泵、循環冷卻水罐和循環冷卻水換熱器。本發明通過降低氧化罐頂的壓力、改用高效風過濾器替代無菌風過濾器以及降低氧化罐高度，降低了風機的鼓風壓力和功率，減少了氧化過程的操作費用，同時減少了氧化罐設備投資和維護費用，有利于降低氧化生產過程的能量消耗和生產成本，提高企業經濟效益。

技術領域

本發明屬于生物化工生產技術領域，涉及一種酶法催化氧化技術，具體涉及一種常壓酶法氧化生產葡萄糖酸鈉的方法。

背景技術

酶法催化指人們借助生物活性酶在有氧或無氧條件下的催化反應來制備產物的過程，為人類生產有用的生物產品。人們熟知的淀粉乳液化、糖化，以及葡萄糖酶法異構成果糖等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步，酶法催化技術也有了很大的發展，已經可以生產非常多的產品，具有廣闊的應用前景。

隨著葡萄糖酸鈉產業的發展壯大，截止到2019年底，其國內產銷量已經突破150萬噸。在這種產能規模的市場潛力吸引下，許多酶制劑生產廠都推出了葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶組合，采用這兩種酶混用催化葡萄糖氧化的酶法催化氧化制取葡萄糖酸鈉的方法，正在以極快的速度取代原先的生物發酵氧化。但所有的生產企業在采用酶法替代生物發酵法的過程中，都沿用了原先的氧化罐裝備和帶背壓0.1Mpa反應，造成氧化供風仍需0.25～0.3Mpa的空壓機供風。背壓增加溶氧已經無菌級別空氣過濾針對生物發酵沿用下來的習慣性做法，酶法氧化并無其必然需求。本發明針對葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶混合催化反應的特點，設計制造出新型的常壓薄壁氧化罐，不再保留罐背壓。并且采用特殊結構的攪拌產生自吸，以實現降低罐高和進風壓力而不增加通氣倍速(VVM)的目的。同時改用高效風過濾器替代無菌風過濾器，明顯降低了供風系統風阻。通過這三個改進，氧化供風采用0.06Mpa的鼓風機供風即可滿足需求，氧化工序的供風動力消耗可以節約76～80％。

發明內容

本發明的目的是提供一種常壓酶法氧化生產葡萄糖酸鈉的方法，以減少氧化設備投資和維護費用，降低氧化過程的能耗和生產成本，提高企業經濟效益。

本發明的技術方案是：常壓酶法氧化生產葡萄糖酸鈉的方法，利用常壓酶法氧化裝置進行酶催化氧化，葡萄糖水溶液由進料口進入常壓薄壁氧化罐，經過過濾的潔凈空氣從常壓薄壁氧化罐底部進風口進入常壓薄壁氧化罐，尾氣從常壓薄壁氧化罐頂部的排氣口排出，在攪拌器的攪拌下進行酶催化氧化反應，氧化反應溫度：38～40℃，反應產物經出料口到下一道工序。常壓敞口反應，罐頂排氣的自然壓力為：0～1.0KPa(表壓)。

常壓酶法氧化裝置包括風機、高效空氣過濾器、常壓薄壁氧化罐循環冷卻水泵、循環冷卻水罐和循環冷卻水換熱器。常壓薄壁氧化罐包括罐體和攪拌器，罐體的高度為3～4.5m，攪拌器從頂部插入罐體內。罐體的上部設有進料口和排氣口，底部設有出料口，進料口與供料設備連接，出料口連接到下一道工序，排氣口連接到尾氣處理裝置。罐體的底部安裝有點式分布管或篦形空氣分布管。風機通過高效空氣過濾器連接到點式分布管或篦形空氣分布管。罐體內設有冷卻盤管，冷卻盤管為蛇管型結構，通過支撐件安裝在罐體內壁的下部，冷卻盤管上部設有冷卻水出口，下部設有冷卻水進口。循環水罐通過循環水泵連接到換熱器，換熱器出口連接到冷卻水進口，冷卻水出口連接到循環水罐。

點式分布管為環形結構，點式分布管的下部均勻設有出氣孔，出氣孔的數量和孔徑根據工藝要求設定。篦形空氣分布管為篦子型結構，由中間分配管和焊接在兩側的分布支管構成，分布支管的下部設有均勻分布的出氣孔，出氣孔的數量和孔徑根據工藝要求確定。