[發明專利]生物質發酵-分離耦合裝置及制備乙醇的方法

有效

• 申請號: 200910188096.8
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102051329A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 張寶國;陳明;蘇杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12P7/10;C12R1/865
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李微

1.一種生物質發酵-分離耦合裝置，包括生物質發酵罐，其特征在于：在發酵罐的液面下設置超聲波霧化器，設置收集發酵罐液面上產生的霧化物得到乙醇溶液的霧化物捕集器，霧化物捕集器采用噴淋-填料塔耦合的結構，設置收集到的乙醇溶液進一步提濃回收的裝置。

2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于：設置超濾裝置，收集到的乙醇溶液在進入提濃回收裝置之前先通過超濾裝置。

3.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于：所述超濾裝置使用可以截留分子量為50-170的超濾膜。

4.按照權利要求3所述的裝置，其特征在于：設置截留液循環回發酵罐的管路。

5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于：乙醇溶液進一步提濃回收裝置為超聲波霧化提濃裝置，蒸餾提濃裝置或吸附提濃裝置。

6.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的超聲波霧化提濃裝置至少設置一級，在超聲波霧化提濃裝置內液面以下設置超聲波霧化器，霧化物提濃裝置霧化物捕集器捕集的液相為濃度提高的乙醇溶液。

7.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于：霧化物捕集器采用的是噴淋-填料塔耦合為一體的結構，由上面噴淋捕集室和下面填料塔兩部分組成。

8.按照權利要求1或7所述的裝置，其特征在于：所述的霧化物捕集器設置在發酵罐外部，在發酵罐液面以上位置設置霧化物排出口，在發酵罐內霧化物排出口相對的位置設置氣相輸送裝置，霧化物排出口與霧化物捕集器相連通，霧化物捕集器排出的液相進入進一步處理裝置，設置霧化物捕集器排出氣相循環至發酵罐的管路或者設置霧化物捕集器排出氣相吸附裝置。

9.按照權利要求1或7所述的裝置，其特征在于：噴淋捕集室內頂部設置噴嘴，在噴淋捕集室內周圍也設置噴嘴，噴嘴通過循環泵與噴淋捕集室的底部相連，噴淋液循環操作。

10.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于：超聲波霧化器設置在發酵罐液面以下，距液面1～10cm。

11.按照權利要求10所述的裝置，其特征在于：設置發酵罐液面控制器或超聲波霧化器位置確定結構。

12.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于：超聲波霧化器為高頻超聲波，頻率為1～10MHz。

13.一種制備乙醇的方法，采用生物質發酵方法制備乙醇，其特征在于：使用權利要求1至12任一權利要求所述的發酵-分離耦合裝置。

14.按照權利要求13所述的方法，其特征在于：制備乙醇的過程包括將發酵原料放入發酵罐中，加入發酵菌體，在發酵制備乙醇的條件下進行發酵處理，當發酵液中乙醇體積濃度達到2％～8％，啟動超聲波霧化器，從霧化物中回收乙醇溶液。

15.按照權利要求14所述的方法，其特征在于：所述的發酵原料來自纖維水解糖。

16.按照權利要求15所述的方法，其特征在于：將纖維水解結合到發酵-分離過程中，即纖維素水解、纖維素水解糖發酵、發酵得到乙醇的分離同時在所述的發酵-分離耦合裝置中進。