[發(fā)明專利]一種提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310743442.0
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103695301A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁曉斌;趙祥強(qiáng);杜運(yùn)平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京九思高科技有限公司
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12;C12P7/10;C12P7/16
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 徐蓓

1.一種提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置，其特征在于，預(yù)處理系統(tǒng)、滲透汽化膜系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、產(chǎn)品儲(chǔ)罐和真空系統(tǒng)，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括發(fā)酵罐，所述發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)有多孔分離膜裝置，所述多孔分離膜裝置包括支撐體，所述支撐體與發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵液接觸的一側(cè)表面設(shè)有活性膜層，另一側(cè)通過發(fā)酵罐外的真空管路與原料罐相連；所述滲透汽化膜系統(tǒng)包括滲透汽化膜，所述滲透汽化膜一側(cè)與原料泵相連，另一側(cè)與所述冷凝系統(tǒng)相連，所述原料泵與所述原料罐相連；所述冷凝系統(tǒng)包括冷凝器，所述冷凝器與產(chǎn)品儲(chǔ)罐相連；所述真空系統(tǒng)包括第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵設(shè)在所述支撐體和原料罐之間的真空管路上，所述第二真空泵與所述冷凝器相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置，其特征在于，還包括回料系統(tǒng)，所述回料系統(tǒng)包括在所述滲透汽化膜系統(tǒng)和原料缸之間設(shè)有用于在滲透汽化膜處理后產(chǎn)生的未透過的料液返回所述原料缸的管路，以及在滲透汽化膜系統(tǒng)和發(fā)酵罐之間用于在滲透汽化膜處理后產(chǎn)生的未透過的料液返回所述發(fā)酵罐的管路，該管路上設(shè)有流量計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置，其特征在于，還包括補(bǔ)料罐，所述補(bǔ)料罐與進(jìn)料泵相連，進(jìn)料泵與所述發(fā)酵罐相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置，其特征在于，所述滲透汽化膜系統(tǒng)由單個(gè)或多個(gè)單元滲透汽化膜串聯(lián)或并聯(lián)組成，各單元滲透汽化膜的透過側(cè)通過管路并聯(lián)于所述第二真空泵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的裝置，其特征在于，所述多孔分離膜和滲透汽化膜為管式、卷式、平板或中空纖維膜形式。

6.一種提高生物質(zhì)制燃料醇發(fā)酵效率的工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）生物質(zhì)原料經(jīng)預(yù)處理，投入生物質(zhì)發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵；

（2）在發(fā)酵罐內(nèi)形成的燃料醇在真空系統(tǒng)壓差的作用下透過多孔分離膜進(jìn)入真空系統(tǒng)，并不斷被抽離發(fā)醇罐；

（3）抽出的發(fā)酵液送到滲透汽化膜，經(jīng)滲透汽化膜的處理，燃料醇透過滲透汽化膜并以氣態(tài)的形式在滲透汽化膜的另一側(cè)富集；

（4）在滲透汽化膜另外一側(cè)富集的燃料醇進(jìn)入冷凝系統(tǒng)，將富集的燃料醇冷凝并回收至產(chǎn)品儲(chǔ)罐。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于，還包括當(dāng)發(fā)酵液的燃料醇的濃度降低到一定濃度時(shí)，所形成的低濃度發(fā)酵液返回至發(fā)酵罐并與發(fā)酵罐中發(fā)酵液進(jìn)行混合，從而達(dá)到發(fā)酵罐中的燃料醇濃度在發(fā)酵過程中保持不變的步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于，所述低濃度發(fā)酵液為未透過滲透汽化膜的料液，該料液一部分返回原料罐，另一部分返回發(fā)醇罐。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于，所述生物質(zhì)是淀粉質(zhì)原料，主要包括木薯、甘薯、玉米、馬鈴薯、小麥、大米、高粱等；或者是糖質(zhì)原料，主要包括甘蔗、糖蜜、甜菜等；或者是纖維素原料，主要包括農(nóng)作物秸稈、森林采伐和木材加工剩余物、柴草、造紙廠和造糖廠含有纖維素的下腳料、生活垃圾等；或者是淀粉廠的淀粉渣、奶酪工業(yè)的副產(chǎn)品等其他原料。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于，所述多孔分離膜截留分子量為5000?50000道爾頓或孔徑在5μm?1nm。