Установка ферментативной обработки и способ ферментативной обработки - RU2017112689A
Код документа: RU2017112689A
Формула
1. Установка ферментативной обработки для ферментативной обработки на основе непрерывного потока органических молекул, содержащая зону ферментативной обработки, при этом указанная зона ферментативной обработки содержит создающий турбулентность трубопровод с постоянно изменяющейся центровой линией и/или постоянно изменяющимся поперечным сечением для создания турбулентности с целью перемешивания реакционной смеси и предотвращения осаждения частиц при прохождении указанной реакционной смеси через создающий турбулентность трубопровод, при этом установка ферментативной обработки и зона ферментативной обработки расположены таким образом, что реакционная смесь подвергается турбулентности внутри зоны ферментативной обработки в течение времени реакции, составляющем 15 минут или более.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что время реакции составляет более 30 минут.
3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что создающий турбулентность трубопровод имеет изменяющуюся площадь поперечного сечения.
4. Установка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что создающий турбулентность трубопровод представляет собой гофрированный трубопровод.
5. Установка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что создающий турбулентность трубопровод содержит некоторое количество условных повторяющихся блоков, при этом количество повторяющихся блоков больше 10, более предпочтительно больше 20, и наиболее предпочтительно больше 50.
6. Установка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что указанная установка расположена с возможностью работы с реакционной смесью, скорость потока которой через создающий турбулентность трубопровод составляет менее 2 м/сек, необязательно менее 1 м/сек и необязательно менее 0,5 м/сек.
7. Установка по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что зона ферментативной обработки включает один или более создающий турбулентность трубопровод(ы) с общей длиной по меньшей мере 50 м, необязательно по меньшей мере 100 м.
8. Установка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что средний диаметр создающего турбулентность трубопровода составляет от 20 мм до 200 мм, и предпочтительно от 40 мм до 100 мм, наиболее предпочтительно от 50 мм до 90 мм.
9. Установка по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что поток реакционной смеси внутри создающего турбулентность трубопровода является турбулентным и характеризуется числами Рейнольдса, составляющими менее 1000, более предпочтительно менее 800 и наиболее предпочтительно менее 600.
10. Установка по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что создающий турбулентность трубопровод содержит слой иммобилизованных ферментов, прикрепленный к внутренней поверхности трубопровода.
11. Установка по любому из пп. 1-10, содержащая точку нагнетания для введения реагентов, изменяющих характеристики реакционной смеси, при этом реагент предпочтительно представляет собой кислоту, основание или воду.
12. Установка по любому из пп. 1-11, содержащая теплообменник для нагревания по меньшей мере одного участка создающего турбулентность трубопровода.
13. Установка по любому из пп. 1-12, содержащая сепараторную систему, при этом указанная сепараторная система предпочтительно содержит трехфазовый декантатор, выполненный с возможностью выхода потока масла и маслорастворимых компонентов, потока водорастворимых компонентов и потока осадка, и/или центрифуги и/или фильтр.
14. Установка по любому из пп. 1-13, отличающаяся тем, что указанная установка представляет собой модульную систему.
15. Судно, оснащенное установкой по любому из пп. 1-14.
16. Способ ферментативной обработки органических молекул, включающий прохождение реакционной смеси через первую зону ферментативной обработки, содержащую создающий турбулентность трубопровод, при этом указанный создающий турбулентность трубопровод имеет постоянно изменяющуюся центровую линию и/или постоянно изменяющееся поперечное сечение, при этом турбулентность генерируют с помощью создающего турбулентность трубопровода, который используют для перемешивания реакционной смеси и предотвращения осаждения частиц при протекании указанной смеси через указанный создающий турбулентность трубопровод, при этом реакционная смесь подвергается турбулентности внутри зоны ферментативной обработки в течение времени реакции, составляющем 15 минут или более.
17. Способ по п. 16, включающий применение установки по любому из пп. 1-14 или судна по п. 15.
18. Способ по п. 16 или 17, включающий прохождение реакционной смеси через вторую зону ферментативной обработки, расположенную после первой зоны ферментативной обработки, при этом химическая реакция, протекающая во второй зоне ферментативной обработки, отличается от химической реакции, протекающей в первой зоне ферментативной обработки.
19. Способ по п. 16, 17 или 18, отличающийся тем, что реакционная смесь содержит сырьевой материал, выбранный из: птиц, рыб, ракообразных, моллюсков, млекопитающих, морских и пресноводных водорослей, дрожжей или масличных культур.
20. Способ изготовления модульной установки ферментативной обработки для ферментативной обработки реакционной смеси, включающий определение необходимого процесса ферментативной обработки и изготовление подходящей установки ферментативной обработки из набора модульных частей путем обеспечения:
насоса для прокачивания реакционной смеси через установку ферментативной обработки;
первой зоны ферментативной обработки для выполнения первой стадии ферментативной обработки;
сепараторной системы, содержащей декантатор для разделения потока водорастворимых компонентов, маслорастворимых компонентов и твердых компонентов; при этом указанный способ дополнительно включает:
рассмотрение, являются или нет необходимыми для обрабатывающей установки, способной осуществлять требуемый процесс ферментативной обработки, каждый из следующих компонентов: фильтр; вторая ступень ферментативной обработки; третья ступень ферментативной обработки; ступень постсепараторной системы; ступень разделения потоков; и ступень объединения потоков; и,
включение необходимых компонентов в модульную установку.
21. Способ по п. 20, включающий обеспечение второй ступени ферментативной обработки,
при этом указанная вторая ступень ферментативной обработки предпочтительно расположена после первой ступени ферментативной обработки и выполнена с возможностью сообщения с первой зоной ферментативной обработки, так что при применении вторая ступень ферментативной обработки принимает по меньшей мере часть продуктов реакции из первой зоны ферментативной обработки; или
при этом вторая ступень ферментативной обработки расположена после сепараторной системы и может быть выполнена с возможностью сообщения с указанной сепараторной системой, так что при применении вторая ступень ферментативной обработки принимает из сепараторной системы один из следующих продуктов: поток водорастворимых компонентов, поток маслорастворимых компонентов или твердые компоненты.
22. Способ по п. 21, включающий обеспечение третьей ступени ферментативной обработки,
при этом указанная третья ступень ферментативной обработки предпочтительно расположена после второй ступени ферментативной обработки и выполнена с возможностью сообщения со второй зоной ферментативной обработки, так что при применении третья ступень ферментативной обработки принимает из второй зоны ферментативной обработки по меньшей мере часть продуктов реакции; или
при этом третья ступень ферментативной обработки расположена после сепараторной системы и может быть выполнена с возможностью сообщения с указанной сепараторной системой, так что при применении третья ступень ферментативной обработки принимает из сепараторной системы один из следующих продуктов: поток водорастворимых компонентов, поток маслорастворимых компонентов или твердые компоненты.
23. Способ по п. 20, 21 или 22, включающий рассмотрение, являются или нет необходимыми для обрабатывающей установки, способной обеспечить необходимую обработку, каждая из следующих ступеней постсепараторной системы: дополнительная ступень ферментативной обработки, сушильная установка или фильтр тонкой очистки.
24. Способ по п. 20, 21, 22 или 23, включающий обеспечение ступени постсепараторной системы.
25. Способ по любому из пп. 20-24, включающий обеспечение сушильной установки для сушки твердых компонентов.
26. Способ по любому из пп. 20-25, включающий обеспечение фильтра тонкой очистки для очистки маслорастворимых компонентов.
27. Способ по любому из пп. 20-26, включающий обеспечение ступени разделения потоков, на которой поток разделяют на два или более потоков, при этом два или более потоков предпочтительно направляют на разные последующие ступени или один или более из разделенных потоков направляют на предшествующую ступень.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что указанная ступень разделения потоков расположена после первой ступени ферментативной обработки или после сепараторной системы.
29. Способ по п. 27 или 28, отличающийся тем, что указанная ступень разделения потоков расположена после второй ступени ферментативной обработки.
30. Способ по п. 27, 28 или 29, отличающийся тем, что указанная ступень разделения потоков расположена после третьей ступени ферментативной обработки.
31. Способ по п. 27, 28, 29 или 30, включающий обеспечение ступени объединения потоков, на которой разделенный поток объединяют с потоком, полученным на предшествующей ступени.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что указанная ступень объединения потоков расположена перед первой ступенью ферментативной обработки или перед сепараторной системой.
33. Способ по п. 31 или 32, отличающийся тем, что указанная ступень объединения потоков расположена перед второй ступенью ферментативной обработки.
34. Способ по п. 31, 32 или 33, отличающийся тем, что указанная ступень объединения потоков расположена перед третьей ступенью ферментативной обработки.
35. Способ по п. 31, 32, 33 или 34, отличающийся тем, что указанная ступень объединения потоков расположена перед сушильной установкой.
36. Способ по любому из пп. 20-35, включающий обеспечение точки нагнетания перед ступенью для введения химических веществ для модификации условий реакции на указанной ступени.
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что указанная точка нагнетания расположена перед первой ступенью ферментативной обработки и/или перед сепараторной системой.
38. Способ по п. 36 или 37, отличающийся тем, что указанная точка нагнетания расположена перед второй ступенью ферментативной обработки.
39. Способ по п. 36, 37 или 38, отличающийся тем, что указанная точка нагнетания расположена перед третьей ступенью ферментативной обработки.
40. Способ по п. 36, 37, 38 или 39, отличающийся тем, что указанная точка нагнетания расположена перед сушильной установкой.
41. Способ по любому из пп. 16-40, включающий обеспечение теплообменника.
42. Способ по любому из пп. 16-41, включающий обеспечение закрытой смесительной камеры перед первой ступенью ферментативной обработки.
43. Способ по любому из пп. 16-42, включающий обеспечение фильтра для отделения от реакционной смеси компонентов с заданным молекулярным размером или большим размером.
44. Набор для изготовления установки ферментативной обработки для ферментативной обработки органических соединений в реакционной смеси, при этом указанный набор содержит:
насос для прокачивания реакционной смеси через установку ферментативной обработки; первую зону ферментативной обработки для выполнения первой стадии ферментативной обработки; и сепараторную систему, содержащую декантатор для разделения потока водорастворимых компонентов, маслорастворимых компонентов и твердых компонентов; и
набор, дополнительно содержащий один или более компонентов, выбранных из: фильтра; второй ступени ферментативной обработки; третьей ступени ферментативной обработки; ступени разделения потоков; ступени объединения потоков; точки нагнетания; смесительной камеры; фильтра тонкой очистки; и сушильной установки.
45. Набор частей по п. 44, содержащий части, выбранные для соответствия требованиям способа изготовления модульной установки ферментативной обработки по любому из пп. 20-43.
