一种固定化酶筛网反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种固定化酶筛网反应器，至少包括一个筛网结构单元，所述的筛网单元包括筛网外周固定壁，在筛网外周固定壁内设筛网，在固定壁顶端内壁上设有内螺纹，在固定壁底端外壁上设有外螺纹。本实用新型专利技术基于吸收塔设计出塔内填充固定化酶的筛网装置，置于吸收塔内填料之间。密集的网孔结构利于固定化酶与反应液体、气体的充分接触，又可实现固定化酶与填料、反应液的完全分离实现回收利用的效果。双层筛网为可拆卸结构，可反复填充新鲜固定化酶，具有很好的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉固定化酶用装置
，具体涉及一种固定化酶筛网反应器。
技术介绍
在人类社会经济发展的过程中，化石燃料和生物质的燃烧导致二氧化碳在大气中 不断累积，产生了严重的温室效应。另一方面，二氧化碳又广泛应用于食品、工业、农业、医 疗、国防、商业等各个领域，具有潜在的资源性，所以通过二氧化碳的捕捉实现其资源化利 用迫在眉睫。目前，二氧化碳的捕捉主要是从工业副产气、烟道气、窑炉气及废气等气体中 进行回收再加工。二氧化碳的捕捉工艺主要有溶剂吸收法、变压吸收法、膜渗透分离法等。 溶剂吸收法具有净化度高、设备占地面积小、易再生等优点，在工业上得到广泛应用。溶剂 吸收法主要为有机胺吸收塔喷淋法吸收二氧化碳，因不同工业化需求，通常选择装有填料 的不同高度的圆柱形吸收塔。 碳酸酐酶，是广泛存在于生物体内的一种金属蛋白，能够高效催化二氧化碳水化 和去水化反应。固定化的碳酸酐酶在工业化应用中，可进行批次使用，一方面，降低了酶的 使用成本、避免了酶污染反应体系，另一方面，固定化碳酸酐酶结构稳定，耐高温，使用寿命 高。固定化碳酸酐酶在环境保护、生物质能源、食品储存工业、生物医药等领域都有重要应 用。 将固定化碳酸酐酶应用于二氧化碳吸收塔内，能够加快二氧化碳的吸收速率，但 是固定化酶一般颗粒较小，反应过程中固定化酶往往随反应液流走，降低其使用效率。反应 结束后较难实现其与吸收塔填料的分离，增加了使用成本。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本技术提出一种固定化酶筛网反应 器，既利于固定化酶与反应液体、气体的充分接触，又可实现固定化酶与填料、反应液的完 全分离实现回收利用的效果。 技术方案：为了实现上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为： 一种固定化酶筛网反应器，至少包括一个筛网结构单元，所述的筛网单元包括筛 网外周固定壁，在筛网外周固定壁内设筛网，在固定壁顶端内壁上设有内螺纹，在固定壁底 端外壁上设有外螺纹；在所述的筛网填充固定化酶。 所述的固定化酶筛网反应器，包括2个或2个以上个筛网结构单元，各筛网单元从 上到下依次通过上一筛网结构单元的外螺纹与下一筛网结构单元的内螺纹螺旋连接。 所述的固定壁为不锈钢材质。 所述的筛网为100-200目钢丝网。 在所述的上下两层筛网之间填充固定化酶。 所述的固定化酶筛网反应器在气液两相催化反应中应用。 一种应用所述的固定化酶筛网反应器捕获CO2的方法：将N-甲基二乙醇胺溶液， 注入反应釜储罐内，通过液体循环泵从顶部喷淋至反应釜内，反应液从釜底部流回至储罐 内；将CO2气体通入反应釜底部，在反应釜内部与N-甲基二乙醇胺溶液接触反应，反应1小 时；其中，在反应釜内部均匀分散固定化酶筛网反应器，固定化酶筛网反应器由4-6个筛网 结构单元组成，每层固定化酶筛网中填有固定化碳酸酐酶。 所述的应用固定化酶筛网反应器捕获CO2的方法：在所述的反应釜内部填充直径 5mm多孔性惰性填料，在填料之间均匀分散固定化酶筛网反应器。 -种应用所述的固定化酶筛网反应器光催化CO2制备合成气的方法：将均匀分散 有锌粉、二氧化钛的水溶液，通过液体循环泵从顶部喷淋至圆柱状双层石英反应釜内；将 〇) 2气体通入反应釜底部；通过夹套冷却水控制反应釜温度为0_5°C;开1000W中压汞灯光 照，对其进行光催化反应；反应气流稳定后，于反应釜顶部收集气体，并依次通过3M氢氧化 钠碱溶液和无水氯化钙干燥管，分别除去二氧化碳和水蒸气，产物即为合成气产物；其中， 在反应釜内部均匀分散固定化酶筛网反应器，固定化酶筛网反应器由3-5个筛网结构单元 组成，每层固定化酶筛网中填有固定化碳酸酐酶。 -种应用所述的固定化酶筛网反应器光催化0)2制备甲酸的方法：将溶解有二氧 化钛的水溶液，通过液体循环泵从顶部喷淋至圆柱状双层石英反应釜内；将CO2气体通入反 应釜底部；开1000W中压汞灯光照，对其进行光催化反应4小时，制得甲酸；其中，在反应釜 内部均匀分散固定化酶筛网反应器，固定化酶筛网反应器由3-5个筛网结构单元组成，每 层固定化酶筛网中填有固定化碳酸酐酶。 有益效果：与现有技术相比，本技术基于吸收塔设计出塔内填充固定化酶的 双层填料筛网，置于吸收塔内填料之间。密集的网孔结构利于固定化酶与反应液体、气体的 充分接触，又可实现固定化酶与填料、反应液的完全分离实现回收利用的效果。双层筛网为 可拆卸结构，可反复填充新鲜固定化酶，具有很好的实用性。【附图说明】 图1是筛网结构单元的结构示意图； 图2是由2个筛网结构单元组合后的反应器的结构示意图； 图3是固定化酶筛网反应器的使用状态图； 图4是实施例1的结果图； 图5是实施例2的结果图。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本技术作进一步的说明。 如图1所示，固定化酶筛网反应器，主要结构为筛网结构单元，该筛网单元包括筛 网外周固定壁1和筛网2,固定壁1为不锈钢材质制成，筛网2为100-200目钢丝网，筛网2 优选安装在固定壁1内部居中偏下位置，这样可以在筛网2上放置较多的固定化酶。在固定 壁1顶端内壁上设有内螺纹3,在固定壁1底端外壁上设有外螺纹4,这样就可以确保该筛 网装置可以任意多个进行安装组合，当为2个或2个以上个筛网结构单元，如图2所示，各 筛网单元从上到下依次通过上一筛网结构单元的外螺纹4与下一筛网结构单元的内螺纹3 螺旋连接即可，同时在上下两层筛网2之间填充固定化酶。 如图3所示，多层筛网放置于二氧化碳吸收塔中，叠加放置，每两层筛网中间填充 自制固定化酶。筛网直径为吸收塔内径，本实验用的是10. 5cm，筛网高为0.5-5cm。固定化 酶为氨基树脂共价交联的碳酸酐酶，实验证明该填充固定化酶的装置能够提高一倍二氧化 碳的捕获速率。 可见，本技术通过多层当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定化酶筛网反应器，其特征在于：至少包括一个筛网结构单元，所述的筛网单元包括筛网外周固定壁（1），在筛网外周固定壁（1）内设筛网（2），在固定壁（1）顶端内壁上设有内螺纹（3），在固定壁（1）底端外壁上设有外螺纹（4），在筛网（2）上填充固定化酶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝俊，余允东，张敏，陈亭亭，周晓青，龙辉，张燕，汪浩，陈风义，
申请(专利权)人：上海立足生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31