[發明專利]一種分離純化丁醇和丙酮的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210375885.4
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102911854A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 薛闖;楊尚天;白鳳武
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12P7/16;C12P7/28;C07C31/12;C07C29/76;C07C49/08;C07C45/81;C12R1/145;C12R1/19
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種分離純化丁醇和丙酮的裝置，是一種氣提-滲透氣化耦合提純裝置與發酵裝置偶聯的裝置，其特征在于，裝置包括兩部分：發酵裝置和氣提-滲透氣化耦合提純裝置；

發酵裝置由種子培養罐（1）、泵G（13）、生物反應器（2）、泵A（4）和細胞固定化裝置（3）連接而成；

氣提-滲透氣化耦合提純裝置包括氣提冷凝裝置和滲透氣化冷凝裝置；氣提冷凝裝置由冷凝管（8）、冷凝液儲罐A（9）、低溫冷卻恒溫槽（10）、泵B（5）、泵C（6）和泵E（11）組成；滲透氣化冷凝裝置由泵D（7）、恒溫加熱器（14）、儲罐A（15）、膜池（16）、儲罐B（17）、真空泵（19）、冷阱（18）、泵F（12）和冷凝液儲罐B（20）連接而成。

2.權利要求1所述的裝置用于分離純化丁醇和丙酮的方法，該方法先在種子培養罐中培養丙酮丁醇生產菌，在發酵裝置中用丙酮丁醇生產菌生產丁醇和丙酮；再采用氣提-滲透氣化耦合提純裝置從發酵液中在線分離純化丁醇和丙酮；其特征在于：

氣提用發酵過程中丙酮丁醇生產菌產生的氣體，將氣體通入發酵裝置中形成氣泡，對丙酮丁醇生產菌發酵液中的丁醇和丙酮進行氣提，通過冷凝裝置冷凝氣提得到的丁醇和丙酮；再使用滲透氣化膜提純丁醇和丙酮，滲透氣化冷凝過程的原料液為氣提冷凝過程得到冷凝液的下層水相；滲透氣化膜的透過液，冷凝回收或直接進入下一級分離裝置。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的滲透氣化膜為疏水有機膜或有機無機混合膜。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，丙酮丁醇生產菌為丙酮丁醇梭菌、拜氏梭菌、大腸桿菌或酪丁酸梭菌。

5.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，發酵裝置包括細胞固定化裝置，其中使用的吸附材料選自木塊、陶瓷、海綿、毛巾、樹脂、活性碳、沸石中的至少一種。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，丙酮丁醇生產菌發酵裝置包括細胞固定化裝置，其中使用的吸附材料選自木塊、陶瓷、海綿、毛巾、樹脂、活性碳、沸石中的至少一種。

7.根據權利要求2或3或6所述的方法，其特征在于，氣提冷凝過程的原料液溫度為發酵溫度，冷凝溫度為-15?-?+15℃；滲透氣化冷凝過程的原料液溫度為+20?-?+100℃，裝置冷凝或液氮直接冷凝，裝置冷凝時溫度為-30?-?+15℃，真空度為5?–?200kPa。

8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，氣提冷凝過程的原料液溫度為發酵溫度，冷凝溫度為-15?-?+15℃；滲透氣化冷凝過程的原料液溫度為+20?-?+100℃；裝置冷凝或液氮直接冷凝，裝置冷凝時溫度為-30?-?+15℃，真空度為5?–?200kPa。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，氣提冷凝過程的原料液溫度為發酵溫度，冷凝溫度為-15?-?+15℃；滲透氣化冷凝過程的原料液溫度為+20?-?+100℃；裝置冷凝或液氮直接冷凝，裝置冷凝時溫度為-30?-?+15℃，真空度為5?–?200kPa。