CN202020935U - 一种自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于生物工程技术领域，具体涉及了一种自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统。所述系统包括原料液支路、碱液支路、校正支路、PLC控制器、文丘里分配器、静态混合器和萃取罐，原料液支路和碱液支路分别与文丘里分配器的两输入端连接，文丘里分配器的输出端连接静态混合器，静态混合器的输出端连接校正支路，校正支路再连接萃取罐。本实用新型结构简单，实现了自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取，简化了“溶剂萃取法”分离提纯多杀菌素工艺流程，降低了生产设备投入和场地投入。
Description
技术领域
本实用新型属于生物工程技术领域，具体涉及了一种自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统。
背景技术
多杀菌素(Spinosad)是一种新型大环内酯类生物杀虫剂，是由放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)产生的次级代谢产物，其主要活性成分是Spinosyn A和Spinosyn D。多杀菌素对昆虫有摄食毒性和触杀作用,可直接作用于昆虫的神经系统，引起神经麻痹和肌肉衰竭而致死,其与一般的杀虫剂相比见效快,药后当天见效。在日益注重环保和安全意识的今天，被视为一种优质的绿色广谱杀虫剂。
多杀菌素是亲脂的，如果在发酵中使用大量的油类，多杀菌素将会部分被提取到发酵液中，此时需采用全发酵液提取；如果不使用或只使用少量油类，则绝大部分多杀菌素存在于菌丝体中，这种情况下先过滤得到菌丝体再提取多杀菌素更为有效。
目前国内对多杀菌素的分离提纯尚未有实质性研究。根据国外文献，多杀菌素主要有以下两种分离纯化方法：（1）、溶剂萃取法：在发酵液中加入等体积的丙酮萃取，过滤，滤液用NaOH调pH至10；加入1/2发酵液体积的乙酸乙酯，分层后弃去水相；有机相减压浓缩到1/2发酵液体积；用1/2发酵液体积的酒石酸(0.1mol/L)萃取，分层后弃去有机相；减压蒸发除去水溶液中可溶性的乙酸乙酯；利用反渗透操作浓缩水溶液；用NaOH调节浓缩后水溶液的pH值至10～11，过滤，分出沉淀物；水洗，真空干燥，得到多杀菌素成品。（2）、大孔吸附树脂法：采用大孔吸附树脂法分离提取多杀菌素。最佳吸附pH为9.5，吸附容量为25.63mg/g，采用丙酮做洗脱剂，洗脱率为97.5%，动态吸附流速为6BV/h，穿透吸附容量为21.2mg/ml(wetresin)，洗脱流速1.5BV/h。
大孔吸附树脂法，由于洗脱液是丙酮，安全性差，产品收率较低，一般规模化生产不采用该生产工艺。
溶剂萃取法，该工艺流程的缺点在于：因发酵液需要调节PH值，然后再与有机溶媒混合，搅拌均匀后进行萃取，使发酵液中的多杀菌素有效地进入到溶媒中。整个过程需要对发酵液进行多次处理，按传统生产工艺，所需设备和储罐量较大，且操作繁琐，需要较大场地存放，如例发酵液50吨，那么需要发酵液处理罐50吨一个，溶媒混合罐100吨的2个，且必须是在防爆区域操作，所有电器和设备要达到防爆级别，增加了生产设备投入和场地投入。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种简化“溶剂萃取法”分离提纯多杀菌素工艺流程、降低生产设备投入和场地投入的自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统。
为实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
一种自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，所述系统包括原料液支路、碱液支路、校正支路、PLC控制器、文丘里分配器、静态混合器和萃取罐，原料液支路和碱液支路分别与文丘里分配器的两输入端连接，文丘里分配器的输出端连接静态混合器，静态混合器的输出端连接校正支路，校正支路再连接萃取罐；其中，原料液支路主要由原料罐、两个电动阀门、原料泵、流量变送器和pH变送器组成，其构造为：原料罐的输出口设置一电动阀门，该电动阀门连接原料泵，原料泵的输出端连接另一电动阀门，该电动阀门再依次连接流量变送器和pH变送器；碱液支路主要由碱液罐、两个电动阀门、碱液泵、pH变送器和流量变送器组成，其构造为：碱液罐的输出口设置一电动阀门，该电动阀门连接碱液泵，碱液泵的输出端连接另一电动阀门，该电动阀门再依次连接pH变送器和流量变送器；校正支路由pH变送器和电动阀门串连而成；原料泵输出端设置的电动阀门、原料液支路上的流量变送器和pH变送器、碱液支路上的流量变送器和pH变送器以及校正支路上的pH变送器和电动阀门均分别与PLC控制器的输入端电连接，PLC控制器的输出端电连接碱液泵输出端连接的电动阀门。
为便于原料罐排污除渣，在原料罐输出端设置的电动阀门处分支设置有碟阀。
为便于碱液罐排污除渣，在碱液罐输出端设置的电动阀门处也分支设置有碟阀。
较好地，所述静态混合器优选SK型静态混合器。
静态混合器前配加一文丘里分配器的作用在于：保证原料液和碱液混合的均匀度，并避免泵送液体的压力不稳对混合造成不利，保证了原料液和碱液进入静态混合器的分配质量符合设计要求，确保了两种液体的混合的均匀度。
本实用新型结构简单，实现了自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取，简化了“溶剂萃取法”分离提纯多杀菌素工艺流程，降低了生产设备投入和场地投入。
附图说明
图1为本实用新型的结构简图。
具体实施方式
如图1所示的自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，所述系统包括原料液支路、碱液支路、校正支路、PLC控制器9、文丘里分配器7、SK型静态混合器8和萃取罐10，原料液支路和碱液支路分别与文丘里分配器7的两输入端连接，文丘里分配器7的输出端连接SK型静态混合器8，SK型静态混合器8的输出端连接校正支路，校正支路再连接萃取罐10；其中，原料液支路由原料罐11、碟阀21、两个电动阀门311、312、原料泵41、流量变送器51和pH变送器61组成，其构造为：原料罐11的输出口分支设置碟阀21和一电动阀门311，该电动阀门311连接原料泵41，原料泵41的输出端连接另一电动阀门312，该电动阀门312再依次连接流量变送器51和pH变送器61；碱液支路由碱液罐12、碟阀22、两个电动阀门321、322、碱液泵42、pH变送器62和流量变送器52组成，其构造为：碱液罐12的输出口分支设置碟阀22和一电动阀门321，该电动阀门321连接碱液泵42，碱液泵42的输出端连接另一电动阀门322，该电动阀门322再依次连接pH变送器62和流量变送器52；校正支路由pH变送器63和电动阀门33串连而成；原料泵11输出端设置的电动阀门311、原料液支路上的流量变送器51和pH变送器61、碱液支路上的流量变送器52和pH变送器62以及校正支路上的pH变送器63和电动阀门33均分别与PLC控制器9的输入端电连接，PLC控制器9的输出端电连接碱液泵42输出端连接的电动阀门322。
运行时，关闭蝶阀21和22，开启电动阀门311，原料罐11中的发酵液通过原料泵41和电动阀门312输送原料液，原料液支路上安装的流量变送器51和pH变送器61自动在线测定原料液的流速和pH值，并通过电动阀门312、流量变送器51和pH变送器61将数值信号传输到PLC控制器9。同时，碱液支路上安装的pH变送器62和流量变送器52，自动在线测定碱液的流速和pH值，并通过pH变送器62和流量变送器52将数值信号也传输到PLC控制器9。PLC控制器9依据原料液的流速和pH值，依据内部存储的程序自动计算应该加碱液的当量，并转换为电信号，反馈到碱液支路上的电动阀门322，来控制电动阀门322的开启度，确保流加碱液的量，达到工艺要求的pH值范围，实现粗调；原料液和碱液通过文丘里分配器7和静态混合器8进行混合后，流经校正支路上的pH变送器62和电动阀门33后进入萃取罐。校正支路上安装的pH变送器63和电动阀门33，自动在线测定前面粗调pH值的原料液的pH值和电动阀门33的开启度，pH变送器63和电动阀门33将数值信号也传输到PLC控制器9，PLC控制器9依此来校正内部计算公式的准确性实现微调。
进一步，操作人员可根据需要开启蝶阀21或22，对原料罐11或碱液罐12进行排污除渣。
Claims (4)
1.一种自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，其特征在于所述系统包括原料液支路、碱液支路、校正支路、PLC控制器、文丘里分配器、静态混合器和萃取罐，原料液支路和碱液支路分别与文丘里分配器的两输入端连接，文丘里分配器的输出端连接静态混合器，静态混合器的输出端连接校正支路，校正支路再连接萃取罐；其中，原料液支路主要由原料罐、两个电动阀门、原料泵、流量变送器和pH变送器组成，其构造为：原料罐的输出口设置一电动阀门，该电动阀门连接原料泵，原料泵的输出端连接另一电动阀门，该电动阀门再依次连接流量变送器和pH变送器；碱液支路主要由碱液罐、两个电动阀门、碱液泵、pH变送器和流量变送器组成，其构造为：碱液罐的输出口设置一电动阀门，该电动阀门连接碱液泵，碱液泵的输出端连接另一电动阀门，该电动阀门再依次连接pH变送器和流量变送器；校正支路由pH变送器和电动阀门串连而成；原料泵输出端设置的电动阀门、原料液支路上的流量变送器和pH变送器、碱液支路上的流量变送器和pH变送器以及校正支路上的pH变送器和电动阀门均分别与PLC控制器的输入端电连接，PLC控制器的输出端电连接碱液泵输出端连接的电动阀门。
2.如权利要求1所述的自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，其特征在于：在原料罐输出端设置的电动阀门处分支设置有碟阀。
3.如权利要求2所述的自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，其特征在于：在碱液罐输出端设置的电动阀门处也分支设置有碟阀。
4.如权利要求1~3之任意一项所述的自动调节发酵液pH值连续进行动态萃取的系统，其特征在于：所述静态混合器为SK型静态混合器。
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