專利名稱：生物質發酵與滲透汽化耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發酵過程的代謝產物ABE原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝，尤 其涉及一種將滲透汽化與生物質發酵耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝。
背景技術：
近二十年來，由于化工能源的短缺和日益枯竭，用生物質發酵制備的生物質燃 料丁醇被認為是一種很有前景的可再生能源。但是在發酵過程中，發酵過程的代謝產物 ABE(丙酮、丁醇、乙醇)的大量積累對發酵過程產生嚴重的抑制作用，使酶的活性減弱，菌 體死亡，因此嚴重影響ABE總溶劑的產率。此外，對于一般的ABE間歇發酵過程，發酵罐中 ABE質量濃度不會超過2 %，這種低濃度的ABE水溶液，用傳統的精餾對其提濃，能耗高，產 品難以達到高純度要求，導致無法與傳統的石油法制備丁醇相競爭。因此，如何運用新的低 能耗的分離技術將發酵罐中的ABE總溶劑及時移走解除產物抑制并降低分離能耗已經成 為生物質發酵生產丙酮丁醇的關鍵性問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種用滲透汽化過程將生物質發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇 原位分離的工藝，以提高生物質的ABE發酵效率，同時降低燃料丁醇的后續分離能耗。本發明的技術方案為一種將生物質ABE發酵與滲透汽化耦合原位分離丙酮、丁 醇和乙醇的工藝，將經過預處理的生物質作為發酵底物，接種ABE菌種進行發酵，其特征是 將發酵罐內發酵液通過泵抽出，輸入至滲透汽化膜分離器，經冷凝器收集得到提濃度的丙 酮、丁醇和乙醇的濃縮液。本發明中優選控制從發酵罐內抽出的發酵液中，丙酮、丁醇和乙醇總溶劑的質量 濃度為0. 5 1. 5%。經冷凝器收集得到的丙酮、丁醇和乙醇濃縮液的總溶劑質量濃度達 7 40%。優選所述的滲透汽化膜分離器由一個或一個以上(根據處理量而定)的單元滲透 汽化膜分離器組成，各單元滲透汽化膜分離器的滲透側通過管路并聯于真空泵總管路。其 中單元滲透汽化膜分離器是由滲透汽化膜組件和滲透汽化膜組成。優選所述的滲透汽化膜 是由對丙酮、丁醇和乙醇具有親和力的硅橡膠、聚三甲基硅丙炔、聚丙烯、聚丁二烯、聚偏氟 乙烯、聚四氟乙烯或其衍生物、丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙二烯橡膠、聚醚酰胺嵌段共聚物或 分子篩膜材料中的至少一種組成。上述的滲透汽化膜為管式、卷式、平板或中空纖維膜形式。在發酵液通入滲透汽化膜分離器這一流程中，可根據發酵液的實際成分，如固含 量較高的發酵液在進入滲透汽化膜前，選擇性的設置一個微濾膜分離器，將微生物細胞和 發酵液中的固體懸浮物截留，從而降低滲透汽化膜的污染，提高分離效率。優選所述的微濾膜分離器中采用的微濾膜為A1203膜、Zr02膜、Ti02膜、不銹鋼膜、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、尼龍、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚砜、聚丙烯腈 或纖維素膜其中的一種；微濾膜的平均孔徑為0. 1 1 y m。本發明丙酮、丁醇和乙醇的原位分離方法具體操作過程如下將經過粉碎、水解等預處理得到生物質糖液作為發酵底物接入ABE菌種，在35 38°C下進行ABE發酵，產生含有丙酮、丁醇和乙醇的發酵液。當發酵液中ABE總溶劑的質 量濃度達到0. 5 1. 5%時，啟動真空泵，將發酵液通過泵抽出，以3-8L/h的速度通入發酵 罐外部設置一個滲透汽化分離器的進料側，分離器的滲透側與真空泵相連，使滲透汽化膜 的滲透側保持1-5毫米汞柱的真空度，在壓力的推動下，發酵液中的ABE在膜表面吸附并 溶解，然后擴散通過滲透汽化膜到達膜的滲透側，被冷凝器收集，即可得到質量濃度為7 40% ABE濃縮液；在滲透汽化過程進行的同時，向發酵罐內添加發酵原料，使得生物質的 ABE發酵與ABE滲透汽化分離過程同時進行，實現連續性操作。本發明中所述的生物發酵采用常規的方法，優選發酵溫度僅需要控制在35 38°C ；其中所述的經過預處理的生物質包括葡萄糖、玉米粉、淀粉、糖蜜、玉米秸稈水解糖 液、玉米芯水解糖液、玉米皮水解糖液、稻草水解糖液、麥草水解糖液、甘蔗渣水解糖液等。 生物質的預處理采用常規的預處理方法即可。優選所述的ABE菌種為丙酮丁醇梭狀芽孢桿菌(Clostridium)，包括 Clostridium acetobutylicum、Clostridium beijerinckii。有益效果首先，本發明選用對ABE具有親和力的滲透汽化膜，利用發酵液中的ABE和水及其 它組分在滲透汽化膜中的溶解度和擴散速率的差異，優先透過ABE組分，所以該過程效率 高、能耗低的優勢。其次，本發明將滲透汽化過程與生物質ABE發酵過程耦合，可以將生物 質發酵產生的ABE溶劑及時地從發酵罐中移除，使得發酵液中的ABE濃度保持在較低的水 平，減小甚至消除了 ABE溶劑對微生物細胞生長的抑制作用，從而保證了微生物細胞始終 擁有較高的活性，進而提高ABE發酵強度和產率。此外，本發明采用的滲透汽化膜原位分離 發酵罐中的ABE總溶劑，與傳統的蒸餾方法相比，除了在能耗低方面的優點以外，還具有以 下兩方面的優勢一方面，滲透汽化膜過程可以在發酵溫度下(35 38°C )進行，而不像蒸 餾需預先將發酵液加熱至更高的溫度，這對于實現生物質的連續發酵是非常有利的，將生 物質發酵和發酵產物分離兩個過程同時進行，顯著縮短了產品的生產周期。另一方面，發酵 液中的微生物細胞可以不用經過微濾等處理，直接進行滲透汽化分離，簡化了操作流程，降 低了操作費用和生產成本，而且還可以減少發酵過程中的雜菌污染幾率。
圖1是本發明滲透汽化與生物質ABE發酵耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝 的方案一的工藝流程圖；圖2是本發明滲透汽化與生物質ABE發酵耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝 的方案二的工藝流程圖；其中1-發酵罐，2-滲透汽化膜分離器，3-冷凝器，4-預熱器，5-進料泵1，6-真空 泵，7-進料閥，8-出料閥1，9_微濾膜分離器，10-緩沖罐，11-出料閥2，12-進料泵2，A-生 物質水解得到的糖液，B-氮氣。
具體實施例方式實施例1采用圖1所示的方案一的工藝流程圖。經過一系列預處理獲得的玉米秸稈糖液作為發酵底物配制培養基，培養基組成為總糖濃度為 60g/L,玉米漿 2g/L，KH2PO4O. 5g/L，K2HPO4O. 5g/L，FeSO4O. 01g/L。打開進 料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處理的發酵罐1內，接種Clostridium beijerinckii，在37°C溫度下進行ABE發酵36h后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度 達到1. 0%。此時打開出料閥8，進料泵5和真空泵6，將發酵液以6L/h的進料速度進入滲 透汽化膜分離器2，將滲透側的真空度維持在3毫米汞柱，滲透汽化分離器是由一個單元滲 透汽化膜分離器構成，滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是硅橡膠/陶瓷管式復合膜 (徐南平等，一種有機無機復合膜及其制備方法，ZL 200510038719.5)。發酵罐1中發酵產 生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集， 未透過的料液先進入預熱器4與新鮮的玉米秸稈水解糖液培養基進行熱量交換之后，返回 發酵罐1中。經過耦合分離12h后，向發酵罐中流加與滲透汽化膜分離獲得的滲透液體積 相同的玉米秸稈水解糖液(總糖200g/L，經過滅菌處理)并暫停耦合分離，繼續發酵8h，發 酵罐內ABE總溶劑的質量濃度再次達到1. 0%時，再次進行耦合分離12h，從冷凝器3中收 集滲透液，并停止耦合再次補入與前相同的玉米秸稈水解糖液，如此重復四次至發酵結束。 經冷凝器收集的滲透液中被濃縮的ABE質量濃度達35%。本例實現了玉米秸稈糖液半連續發酵ABE與ABE的原位分離的耦合，大大減小了 發酵產生的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提 高了 17倍，丁醇的生產強度達到0. 48g/L · h，比間歇發酵提高了 2. 9倍。實施例2采用圖2所示的方案二的工藝流程圖。將玉米粉作為發酵底物配制培養基，培養基組成為玉米粉濃度為60g/L， KH2PO4O. 5g/L，K2HPO4O. 5g/L。打開進料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌 處理的發酵罐1內，同時接種Clostridium acetobutylicum在35°C溫度下進行ABE發酵 24h后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度達到0. 5%。此時打開出料閥8，進料泵5， 將發酵罐內固含量高的發酵液通入裝有平均孔徑為0. 5 μ m的Al2O3微濾膜的微濾膜分離 器，被截留的料液先進入預熱器4與新鮮的玉米粉培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐 1中，透過微濾膜的發酵清液進入緩沖罐10。待緩沖罐10內的料液達到70%時，打開出 料閥11，進料泵12和真空泵6，將發酵清液以8L/h的進料速度進入滲透汽化分離器2，將 滲透側的真空度維持在3毫米汞柱。滲透汽化分離器是由一個單元滲透汽化膜分離器構 成，滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是填充全硅分子篩的硅橡膠平板膜(H. J. C. te Hennepe, D. Bargeman, Μ. H. V. Mulder, C. A. Smolders, Zeolite-filledsilicone rubber membranes. Part I. Membrane preparation and pervaporation results，J. Membr. Sci. 35 (1987) 39-55.)。發酵罐1中發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透 過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集下來。未透過的料液先進入預熱器6與新鮮的玉 米粉培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐1中，耦合運轉24h后停止滲透汽化分離，經冷凝器收集的滲透液中被濃縮的ABE的質量濃度達10. 0%。本例實現了玉米粉半間歇發酵ABE和ABE原位分離的耦合，大大減小了發酵產生 的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提高了 5.5 倍，丁醇的生產強度達到0. 35g/L · h，比間歇發酵提高了 1. 9倍。實施例3
采用圖1所示的方案一的工藝流程圖。以葡萄糖作為發酵底物配制培養基，培養基組成為總糖濃度為70g/L，酵母粉 lg/L, KH2PO4O. 5g/L, K2HPO4O. 5g/L, FeSO4 · 7H20 0. Olg/L, MnSO4 · H2OO. 01g/L。打開進料 閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處理的發酵罐1內，接種Clostridium acetobutylicum,在36°C溫度下進行ABE發酵48h后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃 度達到1. 2%。此時打開控制閥8，進料泵5和真空泵6，將發酵液以6L/h的進料速度進入 滲透汽化分離器2，將滲透側的真空度維持在2毫米汞柱，滲透汽化分離器是由一個單元滲 透汽化膜分離器構成，滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是硅橡膠/陶瓷管式復合膜 (徐南平等，一種有機無機復合膜及其制備方法，ZL 200510038719.5)。發酵罐1中發酵產 生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集， 未透過的料液先進入預熱器4與新鮮的葡萄糖培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐1中。 向以與滲透汽化膜分離相同的速度向發酵罐中流加葡萄糖(60g/L，經過滅菌處理)保持發 酵罐1體積恒定，將連續發酵與滲透汽化分離耦合，耦合連續發酵120h，經冷凝器收集的滲 透液中被濃縮的ABE的質量濃度達28%。本例實現了葡萄糖連續發酵ABE與ABE的原位分離的耦合，大大減小了發酵產生 的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提高了 16倍， 丁醇的生產強度0. 32g/L · h，比間歇發酵提高了 1. 9倍。實施例4采用圖1所示的方案一的工藝流程圖。經過一系列預處理獲得的玉米秸稈糖液作為發酵底物配制培養基，培養基 組成為總糖濃度為 60g/L,玉米漿 2g/L，KH2PO4O. 5g/L，K2HPO4O. 5g/L，FeSO4O. Olg/ L0打開進料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處理的發酵罐1內， 接種Clostridium beijerinckii,在37 °C溫度下進行ABE發酵36h后，檢測發酵罐 內ABE總溶劑的質量濃度達到1.0%。此時打開出料閥8，進料泵5和真空泵6，將發 酵液以10L/h的進料速度進入滲透汽化膜分離器2，將滲透側的真空度維持在6毫米 汞柱，滲透汽化分離器是由一個單元滲透汽化膜分離器構成，滲透汽化膜分離器中采 用的滲透汽化膜是聚三甲基硅丙炔/聚丙烯腈板式復合膜(J. R. Gonzalez-Velasco, J. A. GonzaIez-Marcos, C. L6pez_Dehesa, Pervaporation of ethanol—water mixtures through poly(1-trimethylsilyl-l-propyne) (PTMSP)membranes, Desalination, 149(2002), Issues 1-361-65)。發酵罐1中發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發 酵罐，透過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集，未透過的料液先進入預熱器4與新鮮的 玉米秸稈水解糖液培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐1中。經過耦合分離16h后，向發 酵罐中流加與滲透汽化膜分離獲得的滲透液體積相同的玉米秸稈水解糖液(總糖200g/L， 經過滅菌處理)并暫停耦合分離，繼續發酵8h，發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度再次達到1. 0%時，再次進行耦合分離16h，從冷凝器3中收集滲透液，并停止耦合再次補入與前相同 的玉米秸稈水解糖液，如此重復四次至發酵結束。經冷凝器收集的滲透液中被濃縮的ABE 質量濃度達40%。本例實現了玉米秸稈糖液半連續發酵ABE與ABE的原位分離的耦合，大大減小了 發酵產生的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提 高了 20倍，丁醇的生產強度達到0. 40g/L · h，比間歇發酵提高了 2. 5倍。實施例5
采用圖2所示的方案二的工藝流程圖。將玉米粉作為發酵底物配制培養基，培養基組成為玉米粉濃度為60g/L， KH2PO4O. 5g/L,K2HPO4O. 5g/L。打開進料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處 理的發酵罐1內，同時接種Clostridium acetobutylicum在35°C溫度下進行ABE發酵24h 后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度達到0. 5%。此時打開出料閥8，進料泵5，將發酵 罐內固含量高的發酵液以50L/h的進料速度通入裝有平均孔徑為1 μ m的纖維素微濾膜的 微濾膜分離器，被截留的料液先進入預熱器4與新鮮的玉米粉培養基進行熱量交換之后， 返回發酵罐1中，透過微濾膜的發酵清液進入緩沖罐10。待緩沖罐10內的料液體積達到 70%時，打開出料閥11，進料泵12和真空泵6，將發酵清液以8L/h的進料速度進入滲透汽 化分離器2，將滲透側的真空度維持在3毫米汞柱。滲透汽化分離器是由一個單元滲透汽化 膜分離器構成，滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是填充全硅分子篩的硅橡膠平板膜 (H. J. C. te Hennepe,D. Bargeman，Μ· H. V. Mulder, C. A. Smolders，Zeolite-filled silicone rubber membranes. Part I. Membrane preparationand pervaporation results,J. Membr. Sci. 35 (1987) 39-55.)。發酵罐1中發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透 過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集下來。未透過的料液先進入預熱器6與新鮮的玉 米粉培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐1中，耦合運轉24h后停止滲透汽化分離，經冷 凝器收集的滲透液中被濃縮的ABE的質量濃度達10. 0%。本例實現了玉米粉半間歇發酵ABE和ABE原位分離的耦合，大大減小了發酵產生 的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提高了 5.5 倍，丁醇的生產強度達到0. 35g/L · h，比間歇發酵提高了 1. 9倍。實施例6采用圖1所示的方案一的工藝流程圖。經過一系列預處理獲得的玉米秸稈糖液作為發酵底物配制培養基，培養基組成 為總糖濃度為 60g/L,玉米漿 2g/L，KH2PO4O. 5g/L，K2HPO4O. 5g/L，FeSO4O. 01g/L。打開進 料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處理的發酵罐1內，接種Clostridium beijerinckii，在37°C溫度下進行ABE發酵36h后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃 度達到1. 0%。此時打開出料閥8，進料泵5和真空泵6，將發酵液以20L/h的進料速度 進入滲透汽化膜分離器2，將滲透側的真空度維持在2毫米汞柱，滲透汽化分離器是由一 個單元滲透汽化膜分離器構成，滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是全硅分子篩膜 (M. Raileanu, M. Popa, J. M. C. Moreno, L Stanciu，L Bordeianu，Μ. Zaharescu，Preparation andcharacterization of alumina supported silicalite membranes by sol-gel hydrothermalmethod，J. Membr. Sci. 210 (2002) 197-207)。發酵罐 1 中發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3被收集，未透過的料 液先進入預熱器4與新鮮的玉米秸稈水解糖液培養基進行熱量交換之后，返回發酵罐1中。 經過耦合分離9h后，向發酵罐中流加與滲透汽化膜分離獲得的滲透液體積相同的玉米秸 稈水解糖液(總糖200g/L，經過滅菌處理)并暫停耦合分離，繼續發酵8h，發酵罐內ABE總 溶劑的質量濃度再次達到1.0%時，再次進行耦合分離9h，從冷凝器3中收集滲透液，并停 止耦合再次補入與前相同的玉米秸稈水解糖液，如此重復四次至發酵結束。經冷凝器收集 的滲透液中被濃縮的ABE質量濃度達40%。本例實現了玉米秸稈糖液半連續發酵ABE與ABE的原位分離的耦合，大大減小了發酵產生的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提 高了 20倍，丁醇的生產強度達到0. 53g/L · h，比間歇發酵提高了 3. 2倍。實施例7采用圖1所示的方案一的工藝流程圖。經過一系列預處理獲得的玉米秸稈糖液作為發酵底物配制培養基，培養基組成 為總糖濃度為 60g/L,玉米漿 2g/L，KH2PO4O. 5g/L，K2HPO4O. 5g/L，FeSO4O. 01g/L。打開進 料閥7，將經過滅菌處理的培養基注入經過高溫滅菌處理的發酵罐1內，接種Clostridium beijerinckii，在37°C溫度下進行ABE發酵36h后，檢測發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度 達到1. 0%。此時打開出料閥8，進料泵5和真空泵6，將發酵液以60L/h的進料速度進入 滲透汽化膜分離器2，將滲透側的真空度維持在3毫米汞柱，滲透汽化分離器是由五個單元 滲透汽化膜分離器構成，單元滲透汽化膜分離器中采用的滲透汽化膜是硅橡膠/陶瓷管式 復合膜(徐南平等，一種有機無機復合膜及其制備方法，ZL 200510038719. 5) 0發酵罐1 中發酵產生的丙酮、丁醇和乙醇被連續地移出發酵罐，透過滲透汽化膜并汽化進入冷凝器3 被收集，未透過的料液先進入預熱器4與新鮮的玉米秸稈水解糖液培養基進行熱量交換之 后，返回發酵罐1中。經過耦合分離12h后，向發酵罐中流加與滲透汽化膜分離獲得的滲透 液體積相同的玉米秸稈水解糖液(總糖200g/L，經過滅菌處理)并暫停耦合分離，繼續發 酵8h，發酵罐內ABE總溶劑的質量濃度再次達到1. 0%時，再次進行耦合分離12h，從冷凝器 3中收集滲透液，并停止耦合再次補入與前相同的玉米秸稈水解糖液，如此重復四次至發酵 結束。經冷凝器收集的滲透液中被濃縮的ABE質量濃度達32%。本例實現了玉米秸稈糖液半連續發酵ABE與ABE的原位分離的耦合，大大減小了 發酵產生的ABE溶劑對微生物細胞的抑制作用。與間歇發酵相比，滲透液中的丁醇濃度提 高了 16倍，丁醇的生產強度達到0. 45g/L · h，比間歇發酵提高了 2. 9倍。
權利要求
一種生物質發酵與滲透汽化耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝，將經過預處理的生物質作為發酵底物，接種ABE菌種進行發酵，其特征是將發酵罐內發酵液通過泵抽出，輸入至滲透汽化膜分離器，經冷凝器收集得到提濃的丙酮、丁醇和乙醇的濃縮液。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征是所述的從發酵罐內抽出的發酵液中，丙酮、丁 醇和乙醇總溶劑的質量濃度為0. 5 1. 5% ；經冷凝器收集得到的丙酮、丁醇和乙醇濃縮液 的總溶劑質量濃度達7 40%。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征是所述的滲透汽化膜分離器由一個或一個以上 的單元滲透汽化膜分離器組成，各單元滲透汽化膜分離器的滲透側通過管路并聯于真空泵 總管路。
4.根據權利要求3所述的工藝，其特征是所述的單元滲透汽化膜分離器是由滲透汽化 膜組件和滲透汽化膜組成。
5.根據權利要求4所述的工藝，其特征是所述的滲透汽化膜是硅橡膠、聚三甲基硅丙 炔、聚丙烯、聚丁二烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或其衍生物、丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙二烯 橡膠、聚醚酰胺嵌段共聚物或分子篩膜材料中的至少一種組成。
6.根據權利要求5所述的工藝，其特征是所述的滲透汽化膜為管式、卷式、平板或中空 纖維膜形式。
7.根據權利要求1所述的工藝，其特征是所述的從發酵罐中抽出的丙酮、丁醇、乙醇總 溶劑先通入一個微濾膜分離器處理后，再輸入至滲透汽化膜分離器。
8.根據權利要求7所述的工藝，其特征是所述的微濾膜分離器中采用的微濾膜為A1203 膜、&02膜、打02膜、不銹鋼膜、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、尼龍、聚酯、聚碳酸酯、 聚乙烯、聚丙烯、聚砜、聚丙烯腈或纖維素膜其中的一種；微濾膜的平均孔徑為0. 1 1 y m。
全文摘要
本發明涉及生物質發酵與滲透汽化耦合原位分離丙酮、丁醇和乙醇的工藝，采用滲透汽化分離過程與發酵過程耦合，通過滲透汽化膜將發酵產生的ABE(丙酮、丁醇、乙醇)溶劑原位、及時地移出，大大減小了發酵過程中產生的ABE溶劑對微生物細胞生長的抑制作用，提高了ABE發酵的生產強度和效率。同時，與普通的精餾過程相比，本發明還大大降低了對生物質發酵產生的ABE溶劑進行分離能耗，并且縮短了生產時間，大大降低了燃料丁醇的生產成本。
文檔編號C07C49/08GK101805754SQ20101013681
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者劉公平, 吳昊, 姜岷, 金萬勤 申請人:南京工業大學