酶膜反应器可以根据酶的存在状态、膜组件型式、液相数目、膜材料类型、反应与分离耦合方式、传质推动力等的区别,分为不同的类型:
1、根据酶的存在状态,可将酶膜反应器分为游离态和固定化酶膜反应器。前者酶均匀地分布于反应物相中,酶促反应在接近本征动力学的状态下进行,但酶易发生剪切失活或泡沫变性,装置性能受浓差极化和膜污染的显著影响。固定化酶膜反应器中,酶通过吸附、交联、包埋、化学键合等方式被“束缚”在膜上,酶装填密度高,反应器稳定性和生产能力高,产品纯度和质量好,废物量少。但酶往往分布不均匀,传质阻力也较大。
2、根据膜组件型式的不同,可将酶膜反应器分为板框式、螺旋卷式、管式和中空纤维式酶膜反应器四种。其差别在于结构复杂性、装填密度、膜的更换、抗污染能力、清洗、料液要求、成本等方面有所不同。
3、根据液相数目的不同,可将酶膜反应器分为单液相(超滤式)和双液相酶膜反应器。单液相酶膜反应器多用于底物分子量比产物大得多,产物和底物能够溶于同一种溶剂的场合。双液相酶膜反应器多用于酶促反应涉及两种或两种以上的底物,而底物之间或底物与产物之间的溶解行为差别较大的场合。
4、根据膜材料的不同,可将酶膜反应器分为高分子酶膜反应器和无机酶膜反应器。高分子膜材料种类多,制作方便,成本低,因而应用较多。
5、根据反应与分离的耦合方式不同,可将酶膜反应器分为一体式和循环式酶膜反应器。在前一种应用方式中,系统通常包含一个搅拌槽式反应器加上一个膜分离单元。在后种应用方式中,膜既作为酶的载体,同时又构成分离单元。
6、根据传质推动力的不同,可将酶膜反应器分为压差驱动、浓差驱动、电位差驱动的酶膜反应器。
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