[發(fā)明專利]高氫氣利用率和氣體再循環(huán)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980018226.5
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN111886345B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加里·J·史密斯;保羅·S·珀爾曼;格雷戈里·S·柯比
• 申請（專利權(quán)）人: 英威達(dá)紡織（英國）有限公司
• 主分類號: C12P1/00
• 分類號: C12P1/00;C12P7/52;C12M1/04;C12P5/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

1.一種用于使廢氣流在氣體發(fā)酵生物合成系統(tǒng)中再循環(huán)的方法，所述方法包括：

向氣體發(fā)酵反應(yīng)器系統(tǒng)提供能夠合成一種或多種生物合成產(chǎn)物的化學(xué)自養(yǎng)生物體的培養(yǎng)物；

將供應(yīng)氣體引入所述培養(yǎng)物，其中所述供應(yīng)氣體包括再循環(huán)氣體，其中所述供應(yīng)氣體中的氮氣的濃度小于5％(v/v)，其中所述供應(yīng)氣體中的一種或多種目標(biāo)組分的濃度各自獨立地在目標(biāo)濃度范圍內(nèi)，并且其中所述一種或多種目標(biāo)組分選自由氫氣、二氧化碳和氧氣組成的組；

通過所述培養(yǎng)物產(chǎn)生廢氣；

由所述廢氣的至少一部分形成所述再循環(huán)氣體；

測量所述再循環(huán)氣體中的所述一種或多種目標(biāo)組分中的每一種的濃度；

計算將與所述再循環(huán)氣體合并以形成所述供應(yīng)氣體的所述一種或多種目標(biāo)組分中的每一種的量，所述供應(yīng)氣體具有的所述一種或多種目標(biāo)組分的濃度在所述目標(biāo)濃度范圍內(nèi)；以及

將所述再循環(huán)氣體和所計算量的所述一種或多種目標(biāo)組分中的每一種引入所述培養(yǎng)物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中

所述供應(yīng)氣體中的所述一種或多種目標(biāo)組分的流速各自獨立地在目標(biāo)流速范圍內(nèi)；

所述方法還包括測量所述再循環(huán)氣體中的所述一種或多種目標(biāo)組分中的每一種的流速；并且

所述計算包括計算將與所述再循環(huán)氣體合并以形成所述供應(yīng)氣體的所述一種或多種目標(biāo)組分中的每一種的量，所述供應(yīng)氣體具有的所述一種或多種目標(biāo)組分的濃度在所述目標(biāo)濃度范圍內(nèi)并且具有的所述一種或多種目標(biāo)組分的流速在所述目標(biāo)流速范圍內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種目標(biāo)組分包括氫氣、二氧化碳和氧氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述再循環(huán)氣體的形成不包括將所述一種或多種目標(biāo)組分與所述廢氣分離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種目標(biāo)組分包括氧氣，并且其中所述氧氣的目標(biāo)濃度為2％(v/v)至20％(v/v)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種目標(biāo)組分包括氫氣，并且其中所述氫氣的目標(biāo)濃度為10％(v/v)至95％(v/v)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種目標(biāo)組分包括二氧化碳，并且其中所述二氧化碳的目標(biāo)濃度為1％(v/v)至50％(v/v)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供應(yīng)氣體中的氮氣的濃度小于1％(v/v)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供應(yīng)氣體中的氮氣的濃度小于0.1％(v/v)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供應(yīng)氣體還包括一個或多個補充氣體流，其中所述補充氣體流包括所計算量的所述一種或多種目標(biāo)組分，并且其中所述供應(yīng)氣體具有0.5標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘/(升培養(yǎng)物)至5標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘/(升培養(yǎng)物)的流速。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述一個或多個補充氣體流中的至少一個基本上由氧氣組成。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述一個或多個補充氣體流包括兩個或更多個補充氣體流，其中所述兩個或更多個補充氣體流中的至少一個中的所述一種或多種目標(biāo)組分的濃度和流速不同于所述兩個或更多個補充氣體流中的每個其他補充氣體流中的所述一種或多種目標(biāo)組分的濃度和流速。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述一個或多個補充氣體流中的至少一個在引入所述培養(yǎng)物之前與所述再循環(huán)氣體合并。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述再循環(huán)氣體的流速和組成各自不同于所述一個或多個補充氣體流中的每一個的流速和組成。