一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置及方法与流程

本技术涉及阿维菌素生产，特别涉及一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置及方法。

背景技术：

1、阿维菌素是一种具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物，由阿维菌素链霉菌发酵产生。天然阿维菌素中含有8个组分，主要有4种即a1a、a2a、b1a和b2a，其总含量≥80%；对应的4个比例较小的同系物是a1b、a2b、b1b和b2b，其总含量≤20%。目前发酵生产阿维菌素使用的基础培养液以高浓度淀粉为碳源，发酵后期会补充低浓度淀粉或葡萄糖。发酵结束后，阿维菌素的脱糖目前是采用甲苯进行有机萃取，达到对阿维菌素纯化的目的。为了响应减少废液排放、保护环境的号召，需要实用甲苯回收装置对废料液中的甲苯进行回收处理后再排放。

2、现有的阿维菌素生产中的甲苯回收装置通常是通过向蒸馏釜内部通入水蒸气对蒸馏釜内部的废料液进行加热蒸馏，并通过对蒸馏釜内部抽真空，实现甲苯的沸点降低，使甲苯从出料口进入到冷凝器内，再使得甲苯气体冷凝为液态，实现回收，上述现有的回收方式虽然能够满足对甲苯回收的基本需求，但是在实际使用中发现仍然存在至少以下不足之处：在对废料液中的甲苯进行加热蒸馏过程中，易因水蒸气扩散不均而造成废料液受热不够均匀全面，存在局部温度较高、局部温度较低的现象，不能够确保把废料液中的甲苯全面蒸馏出来，而且蒸馏出的甲苯气体中会掺杂一些水蒸气，对甲苯气体降温冷凝处理时，水蒸气也会随之冷凝呈水液掺杂在液体甲苯中，进而导致对甲苯的回收效果欠佳，对甲苯的回收利用不全面，因此，我们提出一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置及方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有的阿维菌素生产中的甲苯回收装置对甲苯的回收效果欠佳，对甲苯的回收利用不全面的问题，本技术提供一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置及方法。

2、本技术提供的一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置及方法采用如下的技术方案：

3、一种阿维菌素生产中的甲苯回收装置，包括机架、蒸馏釜、冷凝箱、甲苯回收箱、蒸汽加热机构、干燥净化机构和冷凝机构，所述蒸馏釜、干燥净化机构和冷凝箱均固定安装在机架上并从左向右分布，蒸汽加热机构设置在蒸馏釜上，蒸汽加热机构用于向蒸馏釜内部的废料液进行加热蒸馏，干燥净化机构设置在蒸馏釜和冷凝箱之间，干燥净化机构用于对甲苯气体进行干燥净化处理，冷凝机构设置在冷凝箱内，冷凝机构用于对干燥后的甲苯气体进行降温冷凝处理，甲苯回收箱位于冷凝箱远离蒸馏釜的一侧，甲苯回收箱用于收集甲苯液体，蒸馏釜的顶部固定安装有加液管，加液管的顶端螺纹安装有端盖。

4、通过采用上述技术方案，蒸馏釜用于提供给废料液蒸馏的空间，蒸气加热机构用于对废料液进行全面均匀加热蒸馏处理，干燥净化机构用于甲苯气体中混杂的水蒸气进行全面有效的干燥净化处理，冷凝箱用于提供给甲苯气体冷凝的空间，冷凝机构用于把甲苯气体冷凝呈甲苯液体，甲苯回收箱用于存装收集冷凝后的甲苯液体。

5、可选的，所述蒸馏釜的底部固定安装有废液排出管，废液排出管上固定安装有电磁排液阀，蒸馏釜远离冷凝箱的一侧壁上固定安装有压力表和真空泵，真空泵的吸入端固定安装有抽气管，抽气管远离真空泵的一端延伸至蒸馏釜内，抽气管上固定安装有电磁截止阀一。

6、通过采用上述技术方案，真空泵用于对蒸馏釜内部抽真空，以便于降低甲苯的沸点，更加全面的把废料液中的甲苯加热蒸馏形成甲苯气体，压力表用于方便观察蒸馏釜内部的真空压力值，废液排出管和电磁排液阀用于排出蒸馏釜内部剩余的废料液。

7、可选的，所述蒸汽加热机构包括空心竖轴、布汽管、出汽喷头、输汽管、电磁截止阀二和驱动组件，蒸馏釜的顶部壁上开设有安装孔，空心竖轴通过密封轴承转动安装在安装孔内，空心竖轴的两端均延伸至安装孔外，布汽管固定安装在空心竖轴的底端，出汽喷头的数量为多个，多个出汽喷头均固定安装在布汽管上并呈等间距分布，输汽管位于蒸馏釜的上方，输汽管的一端通过密封轴承转动安装在空心竖轴内，电磁截止阀二固定安装在输汽管上，驱动组件包括电机、主动直齿轮、从动直齿轮和防护罩，电机固定安装在蒸馏釜的顶部，主动直齿轮固定安装在电机的输出轴端，从动直齿轮固定套设在空心竖轴上并位于蒸馏釜的上方，主动直齿轮与从动直齿轮啮合，防护罩固定安装在蒸馏釜的顶部，电机、主动直齿轮和从动直齿轮均位于防护罩内。

8、通过采用上述技术方案，输汽管用于输送蒸气至空心竖轴内，利用布汽管和多个出汽喷头的配合使用，可把均匀输送至蒸馏釜内，使得蒸气自下向上流动对废料液进行全面均匀加热，电磁截止阀二用于控制输汽管内部的通断，进而可控制蒸气流通，电机用于控制主动直齿轮转动，利用主动直齿轮与从动直齿轮的啮合传动作用，可控制空心竖轴转动，进而使得布汽管和多个出汽喷头旋转，进一步实现对废料液进行全面均匀加热的目的。

9、可选的，所述干燥净化机构包括干燥箱、抽送泵、吸汽管、电磁截止阀三、排汽管、挡料滤网、硫酸镁干燥剂颗粒、输送管、横轴、菱形搅拌杆、从动伞齿轮和主动伞齿轮，干燥箱固定安装在蒸馏釜靠近冷凝箱的一侧外壁上，抽送泵固定安装在干燥箱的顶部，吸汽管的一端与抽送泵的吸入端固定连接，吸汽管远离抽送泵的一端延伸至蒸馏釜内，电磁截止阀三固定安装在吸汽管上，排汽管的一端与抽送泵的排出端固定连接，排汽管远离抽送泵的一端延伸至干燥箱内，挡料滤网固定安装在干燥箱内，硫酸镁干燥剂颗粒存装在干燥箱内并位于挡料滤网的上方，输送管的一端延伸至干燥箱内并位于挡料滤网的下方，输送管远离干燥箱的一端延伸至冷凝箱内，干燥箱的顶部开设有换料口，换料口内螺纹安装有密封堵头，横轴转动安装在干燥箱内并位于挡料滤网的上方，菱形搅拌杆固定安装在横轴上，横轴的两端分别延伸至蒸馏釜内和冷凝箱内，从动伞齿轮固定安装在横轴位于蒸馏釜内的一端，主动伞齿轮固定套设在空心竖轴上，主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合。

10、通过采用上述技术方案，抽送泵用于将蒸馏产生的甲苯气体抽送至干燥箱内，使得甲苯气体在干燥箱内自上向下流动，利用硫酸镁干燥剂颗粒可对甲苯气体中掺杂的水蒸气进行吸附干燥处理，提高甲苯气体的纯净度，挡料滤网由于对硫酸镁干燥剂颗粒进行阻挡拦截，可保证硫酸镁干燥剂颗粒存留在挡料滤网的上方空间中，不会进入输送管内，利用输送管可把干燥后的甲苯气体导送至冷凝箱内，设置换料口和密封堵头用于方便更换硫酸镁干燥剂颗粒，利用主动伞齿轮与从动伞齿轮的啮合传动作用，可控制横轴带动菱形搅拌杆转动，利用菱形搅拌杆可拨动硫酸镁干燥剂颗粒运动，能够使得甲苯气体与硫酸镁干燥剂颗粒充分接触，进而可利用硫酸镁干燥剂颗粒把甲苯气体中的水蒸气全面的吸附去除。

11、可选的，所述吸汽管位于蒸馏釜内的一端固定安装有滤网，空心竖轴的外管壁上固定安装有刮条，刮条与滤网的底部接触。

12、通过采用上述技术方案，利用滤网可用于拦截过滤固体颗粒杂质，避免固体颗粒杂质进入吸汽管内部，以保证后续所回收的液体甲苯中不会存在固体颗粒杂质，利用刮条可把粘附在滤网下表面的固体杂质刮掉，保证滤网有效的透气性。

13、可选的，所述冷凝机构包括蛇形冷却管和半导体制冷器，蛇形冷却管固定安装在冷凝箱内，输送管位于冷凝箱内的一端与蛇形冷却管的顶端固定连接，蛇形冷却管的底端延伸至甲苯回收箱内，半导体制冷器固定安装在冷凝箱的一侧壁上，半导体制冷器的制冷端延伸至冷凝箱内，冷凝箱内存装有清水。

14、通过采用上述技术方案，利用半导体制冷器可对冷凝箱内部的清水进行冷却，利用冷的清水可对蛇形冷却管内流动的甲苯气体中的热量进行吸收，实现对甲苯气体进行降温冷却的目的以得到甲苯液体，通过利用蛇形冷却管，可增强甲苯气体的流动时长，即可使得清水有效对甲苯气体进行降温冷凝。

15、可选的，所述横轴位于冷凝箱内的一端固定安装有搅拌叶。

16、通过采用上述技术方案，用于对冷凝箱内部的清水进行搅拌混合，使得对清水的制冷降温均匀全面，进而能够将甲苯气体中的热量全面快速传递至清水中。

17、可选的，所述冷凝箱远离干燥箱的一侧固定安装有给水管，给水管上安装有给水阀，冷凝箱上固定安装有放水管，放水管上固定安装有放水阀。

18、通过采用上述技术方案，利用给水管和给水阀，可向冷凝箱内部添补清水，利用放水管和放水阀，可把冷凝箱内部的清水排出，以便于换水。

19、可选的，所述干燥箱的前侧壁上固定安装有观察镜一，甲苯回收箱远离冷凝箱的一侧固定安装有甲苯排出管，甲苯排出管上固定安装有甲苯排放阀，甲苯回收箱的前侧壁上固定安装有观察镜二。

20、通过采用上述技术方案，观察镜一用于方便观察干燥箱内部的硫酸镁干燥剂颗粒的状态，便于判断硫酸镁干燥剂颗粒是否需要更换，利用甲苯排出管和甲苯排放阀，便于把甲苯回收箱内的甲苯液体排出进行后续的回收再利用，利用观察镜二，可方便观察甲苯回收箱内部甲苯液体的容量。

21、一种上述的阿维菌素生产中的甲苯回收装置的使用方法，包括如下操作步骤：

22、将废料液从加液管倒入蒸馏釜内，用端盖旋紧在加液管，然后打开电磁截止阀一并控制真空泵运行，抽出蒸馏釜内部的空气使蒸馏釜内部产生负压，观察压力表至合适真空度，关闭真空泵和电磁截止阀一，然后打开电磁截止阀二，控制蒸气依次经过输汽管、空心竖轴和布汽管并经由多个出汽喷头喷出，以使蒸气自下向上流动对废料液加热蒸馏，致使甲苯受热形成气体向上排出；

23、在对废料液加热蒸馏过程中，控制电机带动主动直齿轮转动，主动直齿轮带动从动直齿轮、空心竖轴、布汽管和多个出汽喷头旋转搅拌废料液；

24、打开电磁截止阀三并控制抽送泵运行，将蒸馏釜内部蒸馏出的甲苯气体抽送至干燥箱内，甲苯气体在干燥箱内自上向下流动并穿过硫酸镁干燥剂颗粒之间的间隙，其中，与主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮转动带动横轴，进而带动菱形搅拌杆旋转拨动硫酸镁干燥剂颗粒在干燥箱内运动；

25、经干燥处理后的甲苯气体经输送管进入蛇形冷却管内部，甲苯气体经蛇形冷却管的管壁与冷凝箱内部的清水热交换，以使甲苯气体降温冷凝为液态甲苯流入甲苯回收箱内，其中，可开启半导体制冷器对冷凝箱内部的清水制冷降温，横轴转动带动搅拌叶旋转能够搅拌冷凝箱内部的清水；

26、打开甲苯排放阀将甲苯回收箱内部收集存储的液体甲苯从甲苯排出管排出。

27、本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.本技术通过利用由布汽管、出汽喷头、输汽管、电磁截止阀二和驱动组件组成的蒸汽加热机构，并利用由电机、主动直齿轮、从动直齿轮和防护罩组成的驱动组件，能够使得蒸气与废料液全面接触，保证废料液受热均匀全面，能够实现对废料液进行全面均匀加热蒸馏的目的，可确保把废料液中的甲苯全面蒸馏出来。

29、2.本技术通过利用由干燥箱、抽送泵、吸汽管、电磁截止阀三、排汽管、挡料滤网、硫酸镁干燥剂颗粒、输送管、横轴、菱形搅拌杆、从动伞齿轮和主动伞齿轮组成的干燥净化机构，能够先对甲苯气体进行全面有效的干燥净化处理后再进行后续的把甲苯气体冷凝呈液体甲苯，确保冷凝获取的液体甲苯中不会掺杂有水液，进而能够提高甲苯的回收效果，实现甲苯的全面回收再利用，能够节约资源。

30、3.本技术通过利用滤网可拦截过滤蒸馏釜内部的固体颗粒杂质，避免固体颗粒杂质伴随甲苯气体进入吸汽管内部，以保证后续所回收的液体甲苯中不会存在固体颗粒杂质，利用刮条可把粘附在滤网下表面的固体杂质刮掉，保证滤网有效的透气性。

31、4.本技术通过利用由蛇形冷却管和半导体制冷器组成的冷凝机构，可把甲苯气体降温冷凝呈液态甲苯，通过利用横轴带动搅拌叶旋转，能够对冷凝箱内部的清水进行搅拌混合，使得对清水的制冷效果均匀，并保证清水中的冷量全面充分的与蛇形冷却管接触，进而提高了对甲苯气体冷凝的质量和效率。

32、5.本技术通过打开甲苯排放阀，可把甲苯回收箱内部的液体甲苯排出，以便于后续对甲苯溶液进行回收再加工利用。