[發明專利]化學改性纖維類固定化載體及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 201310451453.1
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103484446A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 姜岷;孔祥平;賀愛永;吳昊;陳佳楠;尹春燕;陳吳方;陳攀
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N11/12
• 分類號: C12N11/12;C08H8/00;C12M1/00;C12P7/16;C12R1/145
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

1.一種制備化學改性纖維類固定化載體的方法，其特征在于，包括：

（1）將纖維類固定化載體浸泡在聚乙烯亞胺溶液中，以便獲得聚乙烯亞胺改性的載體，其中，所述聚乙烯亞胺改性的載體在其表面上形成有聚乙烯亞胺分子；以及

（2）將所述聚乙烯亞胺改性的載體浸泡在戊二醛溶液中，以便使聚乙烯亞胺分子中的氨基和戊二醛的醛基反應，從而獲得所述化學改性纖維類固定化載體，

任選地，所述纖維類固定化載體為植物秸稈，優選甘蔗渣、稻草和玉米秸稈。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亞胺溶液的濃度為4?g/L，pH為7.0~8.0，

任選地，所述戊二醛溶液的濃度為1?g/L。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，在將所述纖維類固定化載體浸泡在聚乙烯亞胺溶液中之前，預先對所述纖維類固定化載體進行清洗和烘干。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，將所述纖維類固定化載體浸泡在聚乙烯亞胺溶液中2~6小時。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2）中，在將所述聚乙烯亞胺改性的載體浸泡在戊二醛溶液中之前，預先將所述聚乙烯亞胺改性的載體進行清洗和烘干，

任選地，將所述聚乙烯亞胺改性的載體浸泡在戊二醛溶液中2~4小時。

6.一種化學改性纖維類固定化載體，其是根據權利要求1~5任一項所述的方法制備的。

7.權利要求6所述的化學改性纖維類固定化載體在制備丁醇中的用途。

8.一種用于制備丁醇的設備，其特征在于，包括：

固定化纖維床反應器，所述固定化纖維床反應器中設置有權利要求6所述的化學改性纖維類固定化載體；以及

發酵罐，所述發酵罐與所述固定化纖維床反應器相連，并且所述發酵罐內裝有有適于丙酮丁醇梭菌的培養基，

其中，所述發酵罐與所述固定化纖維床反應器通過蠕動泵呈流體連通。

9.一種利用權利要求8所述的設備制備丁醇的方法，其特征在于，包括：

（1）將丙酮丁醇梭菌用種子培養基進行活化培養，將活化培養后的種子液以5%~10%的接種量轉接至所述發酵罐中，其中，所述發酵罐中裝有種子培養基，以便在所述發酵罐中在35~40攝氏度的溫度下，對所述丙酮丁醇梭菌進行密閉培養，并且在培養過程中利用氮氣或二氧化碳維持厭氧環境；

（2）在進行所述密閉培養8~12小時后，啟動所述蠕動泵，以便將所述發酵罐中所產生的發酵液泵入所述固定化纖維床中，以便利用所述化學改性纖維類固定化載體對丙酮丁醇梭菌細胞進行固定化處理；

（3）在進行所述固定化處理12~24小時后，將所述發酵罐中的發酵液更換為發酵培養基，并將所述發酵培養基泵入到所述固定化纖維床反應器中，以便利用所述丙酮丁醇梭菌進行發酵培養，從而獲得丁醇，其中，所述發酵培養利用氮氣或二氧化碳維持厭氧環境，

其中，

優選地，所述丙酮丁醇梭菌為Clostridium?acetobutylicum?XY16、?Clostridium?acetobutylicum?AS1.135和?Clostridium?beijerinckii?8052?之一。

10.根據權利9所述的方法，其特征在于，在步驟（3）中，當發酵液中糖濃度低于20?g/L時，進行更換發酵培養基，

任選地，所述蠕動泵的轉速為100~200rpm，優選150rpm。