本实用新型涉及核苷酸溶液纯化浓缩技术领域，尤其涉及一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统。
背景技术：
核苷酸作为基础性原料，在食品加工、医药及农业等领域都有广泛的用途；目前我国有能力生产5’-核苷酸的厂家较少，且存在技术和成本上的缺陷，生产的核苷酸产品纯度低、成本较高，很难与国外特别是日本的公司相抗衡，工业化生产核苷酸仍存在许多技术难题：一、酶解法生产核苷酸水解率偏低，一般在75％～80％，水解液中含有大量由于酶解不完全产生的杂质，使得后续分离工艺压力较大；二、离子交换层析法分离核苷酸所用树脂普遍存在选择性差、吸附量小、产品收率低等问题，亟需合适的分离材料；三、四种核苷酸性质及其相似，分离过程中容易相互混杂，难以分开，需要严格控制层析分离条件；四、四种核苷酸的结晶技术仍在摸索之中；国内核苷酸市场的不足严重制约了核苷酸及相应衍生物产品的研究开发工作，研究开发技术经济可行、工艺简单的单核苷酸生产方法具有重要的意义。因此，需要一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统来解决现有技术中所存在的不足之处。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，旨在解决上述酶解法生产核苷酸水解率偏低，分离材料选择性差、吸附量小、产品收率低以及分离过程中容易相互混杂，难以分开的难题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，包括超滤原液箱、超滤供料泵、第一保安过滤器、第一循环泵、超滤膜、有机物箱、一级纳滤原液箱、一级纳滤供料泵、第二保安过滤器、第二循环泵、一级纳滤膜、二级纳滤原液箱、二级纳滤供料泵、第三保安过滤器、第三循环泵、二级纳滤膜、透过液箱以及成品箱，所述超滤原液箱的出料口通过导管连接于超滤供料泵的进口端，所述超滤供料泵的出口端通过导管连接于第一保安过滤器的进料口，所述第一保安过滤器的出料口通过导管连接于第一循环泵的进口端，所述第一循环泵的出口端通过导管连接于超滤膜的进料口，所述超滤膜的浓缩液出口通过导管连接于有机物箱，所述超滤膜的透过液出口通过导管连接于一级纳滤原液箱7的进料口，所述一级纳滤原液箱的出料口通过导管连接于一级纳滤供料泵的进口端，所述一级纳滤供料泵的出口端通过导管连接于第二保安过滤器的进料口，所述第二保安过滤器的出料口通过导管连接于第二循环泵的进口端，所述第二循环泵的出口端通过导管连接于一级纳滤膜的进料口，所述一级纳滤膜的透过液出口通过导管连接于二级纳滤原液箱的进料口，所述二级纳滤原液箱的出料口通过导管连接于二级纳滤供料泵的进口端，所述二级纳滤供料泵的出口端通过导管连接于第三保安过滤器的进料口，所述第三保安过滤器的出料口通过导管连接于第三循环泵的进口端，所述第三循环泵的出口端通过导管连接于二级纳滤膜的进料口，所述二级纳滤膜的透过液出口通过导管连接于透过液箱，所述二级纳滤膜的浓缩液出口通过导管连接于成品箱。
优选的，所述超滤膜为卷式超滤，截留分子量为2000dal，操作压力小于8bar，且超滤膜连接有机物箱的导管上安装有阀门。
优选的，所述一级纳滤膜的截留分子量为600dal，操作压力小于25bar。
优选的，所述一级纳滤膜的浓缩液出口通过导管连接于超滤原液箱的进水口，且一级纳滤膜连接超滤原液箱的导管上安装有阀门。
优选的，所述二级纳滤膜的截留分子量为200dal，操作压力小于40bar。
优选的，所述二级纳滤膜连接成品箱的导管上安装有阀门。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型中，根据分子量的不同用卷式膜对核苷酸溶液进行分离纯化，这里的卷式膜包括截留分子量为1000dal，2500dal，3500dal，5000dal，以及10000dal的膜；
2、本实用新型中，采用集成膜技术来分离纯化核苷酸溶液，可以有效的降低产品中的灰分，提高产品品质，分离过程中相对容易分开，具有一定的使用价值和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型的系统示意图。
图中：1-超滤原液箱、2-超滤供料泵、3-第一保安过滤器、4-第一循环泵、5-超滤膜、6-有机物箱、7-一级纳滤原液箱、8-一级纳滤供料泵、9-第二保安过滤器、10-第二循环泵、11-一级纳滤膜、12-二级纳滤原液箱、13-二级纳滤供料泵、14-第三保安过滤器、15-第三循环泵、16-二级纳滤膜、17-透过液箱、18-成品箱。
具体实施方式
如图1所示，一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，包括超滤原液箱1、超滤供料泵2、第一保安过滤器3、第一循环泵4、超滤膜5、有机物箱6、一级纳滤原液箱7、一级纳滤供料泵8、第二保安过滤器9、第二循环泵10、一级纳滤膜11、二级纳滤原液箱12、二级纳滤供料泵13、第三保安过滤器14、第三循环泵15、二级纳滤膜16、透过液箱17以及成品箱18，超滤原液箱1的出料口通过导管连接于超滤供料泵2的进口端，超滤供料泵2的出口端通过导管连接于第一保安过滤器3的进料口，第一保安过滤器3的出料口通过导管连接于第一循环泵4的进口端，第一循环泵4的出口端通过导管连接于超滤膜5的进料口，超滤膜5的浓缩液出口通过导管连接于有机物箱6，超滤膜5的透过液出口通过导管连接于一级纳滤原液箱7的进料口，一级纳滤原液箱7的出料口通过导管连接于一级纳滤供料泵8的进口端，一级纳滤供料泵8的出口端通过导管连接于第二保安过滤器9的进料口，第二保安过滤器9的出料口通过导管连接于第二循环泵10的进口端，第二循环泵10的出口端通过导管连接于一级纳滤膜11的进料口，一级纳滤膜11的透过液出口通过导管连接于二级纳滤原液箱12的进料口，二级纳滤原液箱12的出料口通过导管连接于二级纳滤供料泵13的进口端，二级纳滤供料泵13的出口端通过导管连接于第三保安过滤器14的进料口，第三保安过滤器14的出料口通过导管连接于第三循环泵15的进口端，第三循环泵15的出口端通过导管连接于二级纳滤膜16的进料口，二级纳滤膜16的透过液出口通过导管连接于透过液箱17，二级纳滤膜16的浓缩液出口通过导管连接于成品箱18。
本实用新型工作原理：使用超滤原液箱1集中核苷酸溶液，通过超滤供料泵2将超滤原液箱1内的核苷酸溶液输送至第一保安过滤器3，经过第一保安过滤器3过滤后再由第一循环泵4输送至超滤膜5，核苷酸溶液经过超滤膜5将浓缩液输送至机物箱6，核苷酸溶液经过超滤膜5后透过液输送至一级纳滤原液箱7，接着通过一级纳滤供料泵8将一级纳滤原液箱7内部的透过液输送至第二保安过滤器9，接着第二循环泵10将过滤后的输送至一级纳滤膜11，一级纳滤膜11的浓缩液通过导管输送至超滤原液箱1的进水口，一级纳滤膜11的透过液通过导管输送至二级纳滤原液箱12，然后通过二级纳滤供料泵13将二级纳滤原液箱12内部的透过液输送至第三保安过滤器14，进一步通过第三循环泵15输送至二级纳滤膜16，透过液通过二级纳滤膜16的透过液出口将输送至透过液箱17，二级纳滤膜16的浓缩液通过导管输送至成品箱18。
实施例：经酶解或水解后得到的核苷酸溶液进入离子交换树脂，树脂洗脱液中核苷酸含量约为20g/l，ph＝1.5-2，得到的核苷酸纯度约为75-85％，需进一步分离提纯，其主要杂质是离子交换树脂吸附时带入的一些有机杂质和树脂洗脱液带入盐分，通过集成膜分离技术对其进行分离提纯，先用超滤膜5进行大分子杂质的去除，超滤膜5采用卷式超滤，截留分子量为2000dal的超滤膜5，操作压力小于8bar，操作温度为常温，该膜能截留溶液中分子量大于2000dal有机物，浓缩液进行排放，透过液中核苷酸的纯度可以提升2-6个百分点，透过液再进入一级纳滤膜11，一级纳滤膜11的截留分子量为600dal，操作压力小于25bar，操作温度为常温，一级纳滤膜11的浓缩液回到超滤膜进口水箱，透过液进入二级纳滤膜16，二级纳滤膜16的截留分子量为200dal，操作压力小于40bar，操作温度为常温，二级纳滤膜16的透过液进行排放或收集，二级纳滤膜16浓缩液中核苷酸浓度提升到150g/l，最终得到的核苷酸纯度达到95％以上。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，包括超滤原液箱(1)、超滤供料泵(2)、第一保安过滤器(3)、第一循环泵(4)、超滤膜(5)、有机物箱(6)、一级纳滤原液箱(7)、一级纳滤供料泵(8)、第二保安过滤器(9)、第二循环泵(10)、一级纳滤膜(11)、二级纳滤原液箱(12)、二级纳滤供料泵(13)、第三保安过滤器(14)、第三循环泵(15)、二级纳滤膜(16)、透过液箱(17)以及成品箱(18)，其特征在于，所述超滤原液箱(1)的出料口通过导管连接于超滤供料泵(2)的进口端，所述超滤供料泵(2)的出口端通过导管连接于第一保安过滤器(3)的进料口，所述第一保安过滤器(3)的出料口通过导管连接于第一循环泵(4)的进口端，所述第一循环泵(4)的出口端通过导管连接于超滤膜(5)的进料口，所述超滤膜(5)的浓缩液出口通过导管连接于有机物箱(6)，所述超滤膜(5)的透过液出口通过导管连接于一级纳滤原液箱(7)的进料口，所述一级纳滤原液箱(7)的出料口通过导管连接于一级纳滤供料泵(8)的进口端，所述一级纳滤供料泵(8)的出口端通过导管连接于第二保安过滤器(9)的进料口，所述第二保安过滤器(9)的出料口通过导管连接于第二循环泵(10)的进口端，所述第二循环泵(10)的出口端通过导管连接于一级纳滤膜(11)的进料口，所述一级纳滤膜(11)的透过液出口通过导管连接于二级纳滤原液箱(12)的进料口，所述二级纳滤原液箱(12)的出料口通过导管连接于二级纳滤供料泵(13)的进口端，所述二级纳滤供料泵(13)的出口端通过导管连接于第三保安过滤器(14)的进料口，所述第三保安过滤器(14)的出料口通过导管连接于第三循环泵(15)的进口端，所述第三循环泵(15)的出口端通过导管连接于二级纳滤膜(16)的进料口，所述二级纳滤膜(16)的透过液出口通过导管连接于透过液箱(17)，所述二级纳滤膜(16)的浓缩液出口通过导管连接于成品箱(18)。
2.根据权利要求1所述一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，其特征在于，所述超滤膜(5)为卷式超滤，截留分子量为2000dal，操作压力小于8bar，且超滤膜(5)连接有机物箱(6)的导管上安装有阀门。
3.根据权利要求1所述一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，其特征在于，所述一级纳滤膜(11)的截留分子量为600dal，操作压力小于25bar。
4.根据权利要求1所述一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，其特征在于，所述一级纳滤膜(11)的浓缩液出口通过导管连接于超滤原液箱(1)的进水口，且一级纳滤膜(11)连接超滤原液箱(1)的导管上安装有阀门。
5.根据权利要求1所述一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，其特征在于，所述二级纳滤膜(16)的截留分子量为200dal，操作压力小于40bar。
6.根据权利要求1所述一种基于卷式超滤和纳滤技术的核苷酸溶液纯化浓缩系统，其特征在于，所述二级纳滤膜(16)连接成品箱(18)的导管上安装有阀门。
技术总结