203288. lajstromszámú szabadalom • Berendezés biokatalitikus folyamatok megvalósítására szilárd fázisú biokatalizátor segítségével
15 HU 203288B aktor aljába, a gáz pedig az átbukáskor kilép, és a 83 csonkon át hagyja el a reaktort. A 81 csövön át eszközölt tangenciális fluidumbevezetésnek az a jelentősége, hogy a spirális pályán mozgó, nagy oxigén-tartalmú szubsztrát oldat a 76 betétcsőben igen intenzíven és hosszú időtartamon át érintkezik a katalizátor-szemcsékkel, biztosítva ezzel a megfelelő konverziót. A folyamatos üzemmód a 95 csonkon át, a 96 szelep nyitott állapota mellett eszközölt o nyíl irányú szubsztrátoldat-adagolással és a 94 szelep nyitott állapota mellett a 93 csonkon át végzett t nyíl irányú termékelvétellel, vagy pedig több reaktor sorbakapcsolásával valósítható meg. A reaktor szakaszos üzemmódja esetén a terméket a 66 szelep nyitásával a 67 csonkon keresztül bocsáthatjuk ki a 63 kamrából. A reaktor teljes leürítése a 68 szelep nyitásával a 69 csonkon á t történhet. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze: A berendezés alapvetően fontos előnye, hogy nagy fajlagos oxigénigényű biokatalitikus műveletek végrehajtását szilárd fázisú biokatalizátor jelenlétében úgy teszi — mégpedig gazdaságosan — lehetővé, hogy maximálisan kihasználhatók a szilárd fázisú biokatalizátor jelenlétében úgy teszi — mégpedig gazdaságosan —lehetővé, hogy maximálisan kihasználhatók a szilárd fázisú biokatalizátor alkalmazásából adódó, a bevezetőben említett előnyök, ugyanakkor a gáz-folyadék érintkezés intenzifikálása, és a hordozón rögzített biokatalizátor szemcsék egyenletes cirkulációs mozgatása révén ki vannak küszöbölve a hagyományos eljárásoknál fellépő anyagátadási nehézségek. Lényeges előnyt jelent továbbá, hogy — mivel a reakciótér el van a berendezésben választva az intenzív gőz-folyadék érintkeztetés terétől — a katalizátor-szemcsék erős mechanikai igénybevételnek nincsenek kitéve, így a biokatalitikus művelet végrehajtása során nem károsodnak. Befertőződésre különösen érzékeny sejtkultúrák biokatalizátorként történő alkalmazása esetén a berendezés egy előnyösen kialakított változata lehetőséget nyújt a sejtek in situ gélbe zárására, vagyis szilárd szemcsés biokatalizátornak magába a berendezésben történő előállítására, mégpedig az ismert megoldások által nyújtottnál intenzívebben és biztonságosabb körülmények között. További előnyt jelent, hogy inert gáznak (vagy inert gáz és levegő keverékének) a bevezetésével — intenzív elosztásával — lehetőség nyílik káros gáz halmazállapotú melléktermékeknek a fermentor folyadékfázisából történő kiszorítására, mégpedig gazdaságos inert gáz-felhasználás mellett. Végül fontos előnyként említjük meg, hogy ha a berendezést egy kaszkádsor egyik tagjaként alkalmazzuk, olyan biokatalitikus műveleteket is nagy hatékonysággal tudtuk végrehajtani, amelyeknél a termék, vagy/és a melléktermékként keletkező gáz (például széndioxid) gátolja a biokatalitikus folyamatot (például fermentációt). A találmány természetesen nem koráltozódik a berendezés fentiekben részletesen ismertetett kiviteli alakjaira, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Berendezés biokatalitikus folyamatok szilárd fázisú biokatalizátor segítségével történő megvalósítására, amely berendezésnek betétcsövet tartalmazó reakciótere, a reakciótérbe a katalizátor, valamint tápfolyadék és gáz betáplálására szolgáló eszköze, valamint a biokatalízis révén kapott termék és a folyamat során kivált gáz kibocsátására szolgáló eszköze, továbbá cirkulációs szivattyúja van, azzal jellemezve, hogy két végével a reakciótérbe (15; 75) egymás felett levő helyeken betorkolló cirkulációs vezetéke (50; 85) van, amelynek a reakciótérből (15; 75) az abban kezelt közeg kivezetésére szolgáló kilépőnyílása előtt a szilárd katalizátor-hordozóknak a rcakciótérben (15; 75) visszatartására szolgáló szűrőelem (21; 70) helyezkedik el; a recirkulációs szivattyú (38; 86) a cirkulációs vezetékbe (50; 85) van beépítve, amelyet nyomóágra (39; 88) és szívóágra (37; 87) oszt meg, és a nyomóágba (39; 88) a kezelt közeg áramlásirányát (g) tekintve a szivattyú után előbb egy áramlásgyorsító elem (42; 89) van beépítve, majd egy gázbevezető cső (44; 92) torkollik be; ezt követően pedig a nyomóág (39; 88) diszpergáló elem(ek)et (45,46) tartalmaz (la, 2a. és 3a. ábra). 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a reakciótérhez (15) felül fázisszétválasztó kamra (18) csatlakozik, amelynek gázkivezető csonkja (28, 55) van, és a cirkulációs vezeték (50) szívóága (37) e kamra (18) alsó részéből indulnak ki, ahova a reakciótérben (15) elhelyezkedő betétcső (17) benyúlik (la, 2a. ábra). 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, h ogy a hengeres reakcióteret (15) alul ugyancsak hengeres alátételem (1) zárja le, amelyben a cirkulációs vezeték (50) nyomóágának (39) a betorkolló nyílásához tangenciálisan csatlakozó csatorna (3) van (la. és lb. ábra). 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alátételem (1) felső felülete (5) a nyomóág (39) betorkolló nyílásának az aljától kiinduló, e nyílás tetejéig terjedő ferde íves — homlokmenetszerű — felületként van kiképezve (la. és lb. ábra). 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alátételemen (1) kívül szeleppel (13) ellátott, felül pedig a reakciótér (15) felől szűrőelemmel (10) takart leeresztő csonk (11) van keresztülvezetve, a szűrőelem (10) felett pedig a betétcső (17) belsejébe nyúló, felfelé csökkenő keresztmetszetű kúpos áramlásmódosító elem (8) van rögzítve (1 a. és 2a. ábra). 6. az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kezelendő folyadéknak a betáplálására szolgáló csonk (48; 95) a cirkulációs vezeték (50; 85) nyomóágába (39; 88) szivattyú (38; 86) és az áramlásgyorsító elem (42; 89) között torkollik be, és a biokatalitikus folyamat eredményeként nyert termék kibocsátására szolgáló csonk (49; 93) a cirkulációs vezeték (50) szívóágából (37; 87) torkollik ki (la., 2a., 3a. ábra). 7. Az 1 -6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szilárd biokatalizátor-anyagnak a reakciótérbe (15) táplálásához a 16 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
