一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器的制作方法

本技术涉及适用于生物化工反应设备，更具体地，涉及一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器。

背景技术：

1、葡萄糖异构酶固定床反应器是食品工业生产果葡糖浆的核心设备，其核心功能是为葡萄糖异构酶催化葡萄糖转化为果糖的反应提供稳定环境，实现酶的重复利用与产物的连续分离，直接决定果葡糖浆的生产效率、产物收率及生产成本。该类反应器因操作简便、酶利用率高，已成为大规模果葡糖浆生产中的主流反应设备。

2、工业生产中，葡萄糖原料液需先经板框压滤进行预处理，去除原料中的蛋白质、胶体、悬浮物等杂质，避免杂质堵塞反应器床层、影响酶活性；部分工艺中，板框压滤还用于葡萄糖异构酶固定化载体的预压实处理，提升载体结构稳定性。经板框压滤处理后的物料（或预压实载体填充后的反应体系），会持续通入固定床反应器内，在酶催化作用下完成异构化反应，形成连续化生产流程。

3、然而现有相关反应器在实际应用中存在一定问题：一是料液与反应介质的接触均匀性差，板框压滤后的料液难以全面渗透至反应介质中，导致局部反应不完全，整体反应效率偏低；二是气体作用效果不佳，通入的气体无法均匀扩散至整个反应区域，难以与反应介质充分接触，传质效率受限；三是温度控制精准度不足，无法稳定维持酶催化所需的适宜温度，易因温度波动降低酶活性，影响产物收率；四是废液处理不便捷，反应过程中产生的废液易在设备内部残留，不仅造成浪费，还可能影响后续反应效果；五是反应介质的装载稳定性不足，长期运行中易受流体或气体冲击影响，同时产物排出流程不顺畅，难以与板框压滤机连续化工艺高效适配，导致生产连续性下降，因此我们急需一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的是提供一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器的新技术方案，通过环形渗液孔、多级气体分散组件、稳定控温夹层及专用输送/排出管的协同设计，实现料液与反应介质高效接触、反应环境稳定及介质便捷更换，适配板框压滤连续化工艺，提升生产效率与连续性。

2、根据本实用新型的第一方面，提供了一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，包括支架及固定安装在支架上与板框压滤出液口相连接的罐体，还包括：固定安装在罐体中部用于装载葡萄糖颗粒的反应床，所述反应床的顶部端盖上环形开设有用于渗透葡萄糖料液的渗液孔，所述反应床的底部端盖上设置用于引导气体的引导件；设置在罐体上用于控温的控温部。

3、可选地，所述罐体内固定安装有用于承载反应床的安装架，且安装架与反应床固定安装，位于下部的所述安装架上开设有用于排废液的排水孔。

4、可选地，所述罐体的下部固定连接有用于暂存废液的收集盘，所述收集盘的输入端通过管道与罐体底壁相连通。

5、可选地，引导件包括固定安装在罐体内并位于反应床下方的扩散管，所述扩散管的输入端与外部供气单元相连通，所述罐体内固定安装有进风管，所述进风管的输入端与扩散管的输出端相对应。

6、可选地，所述进风管的端部环形等距安装有至少四组用于引导气体的l形管，所述l形管上沿其路径开设有若干出气孔。

7、可选地，控温部包括开设在罐体上的夹层，所述罐体的一侧通过第一连接管与外部供热设备相连接，且罐体的另一侧通过第二连接管与外部循环设备相连接，所述第一连接管与第二连接管均与夹层相连通。

8、可选地，所述反应床的内底壁呈锥形设置，所述罐体上安装有与反应床上端盖连接的输送管，所述罐体的下部安装有与反应床下端盖连接的排出管。

9、1、根据本公开的一个实施例，该葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器通过反应床顶部环形分布的渗液孔、多级气体分散的扩散管-进风管-l形管组合及出气孔设计，实现了料液与反应介质、气体与反应介质的充分均匀接触，有效减少局部反应不完全的情况，同时气体辅助传质作用提升了异构化反应的整体效率，有助于提高葡萄糖向果糖的转化率。

10、2、根据本公开的一个实施例，该葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器通过夹层与导热介质循环回路保障了反应温度的稳定可控，适配葡萄糖异构酶的最适催化需求；通过输送管与排出管简化了反应介质的装载与卸载流程，结合收集盘的废液集中收纳设计，降低了设备维护难度与停机时间，同时支架与安装架的稳固支撑提升了设备运行的稳定性，整体适配板框压滤连续化工艺，有助于提升生产连续性与操作便捷性。

11、通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

1.一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，包括支架（1）及固定安装在支架（1）上与板框压滤出液口相连接的罐体（2），其特征在于：还包括：

2.根据权利要求1所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：所述罐体（2）内固定安装有用于承载反应床（3）的安装架（5），且安装架（5）与反应床（3）固定安装，位于下部的所述安装架（5）上开设有用于排废液的排水孔（6）。

3.根据权利要求1所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：所述罐体（2）的下部固定连接有用于暂存废液的收集盘（7），所述收集盘（7）的输入端通过管道与罐体（2）底壁相连通。

4.根据权利要求1所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：引导件包括固定安装在罐体（2）内并位于反应床（3）下方的扩散管（8），所述扩散管（8）的输入端与外部供气单元相连通，所述罐体（2）内固定安装有进风管（9），所述进风管（9）的输入端与扩散管（8）的输出端相对应。

5.根据权利要求4所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：所述进风管（9）的端部环形等距安装有至少四组用于引导气体的l形管（10），所述l形管（10）上沿其路径开设有若干出气孔（11）。

6.根据权利要求1所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：控温部包括开设在罐体（2）上的夹层（12），所述罐体（2）的一侧通过第一连接管（13）与外部供热设备相连接，且罐体（2）的另一侧通过第二连接管（14）与外部循环设备相连接，所述第一连接管（13）与第二连接管（14）均与夹层（12）相连通。

7.根据权利要求1所述的一种葡萄糖异构酶板框压滤固定床反应器，其特征在于：所述反应床（3）的内底壁呈锥形设置，所述罐体（2）上安装有与反应床（3）上端盖连接的输送管（15），所述罐体（2）的下部安装有与反应床（3）下端盖连接的排出管（16）。