启动用于由一氧化碳和氢气制备含氧有机化合物的深槽厌氧发酵反应器的方法

摘要

在此提供用于启动厌氧深槽发酵系统的方法，该系统在处于一种气态基质流中的氢气和一氧化碳到含氧有机化合物如乙醇的厌氧生物转化中使用。在这些方法中，使用一种驱动液体的喷射器被用于将气体基质引入至该深槽发酵反应器中，其中以下方式中的至少一种：(i)调整通过一个喷射器的气体与液体流量比；(ii)改变通过一个喷射器的液体流的速率；并且(iii)通过与至少一种其他气体混合而调整该气体进料中的一氧化碳摩尔分数，其中一氧化碳到该反应器中的一种水性溶媒的质量传递得到控制从而实现该微生物的稳健生长，同时将一氧化碳浓度维持在对该微生物过度不利的量之下。在本发明的优选方面，来自该反应器的顶部空间的再循环气体被用于调节一氧化碳到该水性溶媒的供应。

主权项

用于启动商业规模深槽反应器的方法，该深槽反应器用于气体基质在包含微生物的水性溶媒中的厌氧生物转化，所述气体基质衍生自含碳材料的气化、来自厌氧消化的生物气或天然气的重整、或包含工业排气流，并且包含一氧化碳、氢气以及二氧化碳，所述微生物适于将所述基质转化成含氧有机化合物，其中启动以较低初始液体高度的包含微生物的溶媒开始，包含微生物的溶媒的高度连续地或间歇地提高，反应器具有至少2500万升的体积，该方法包括：(a)用二氧化碳、氮气以及低级烷烃中的至少一种覆盖所述反应器的该水性溶媒之上的顶部空间以基本排除氧气；(b)最初在该反应器中提供水性溶媒和微生物至小于约10米的深度，所述水性溶媒处于发酵条件下并且具有每升约0.03‑3克的浓度的所述微生物；(c)以足以提高微生物浓度的速率连续供应气体进料至该反应器的底部部分，所述气体进料包含所述气体基质，该气体基质经由至少一个喷射器供应至所述反应器的底部部分，所述喷射器使用驱动液体以形成具有小于约500微米直径的微气泡；并且(d)间歇地或连续地将所述反应器中的水性溶媒的体积增大至所希望的容量，而同时将微生物的浓度增大至步骤(b)中的浓度的3‑500倍，其中通过以下方式中的至少一种：(i)调整通过喷射器的气体与液体流量比，(ii)改变通过喷射器的液体流的速率，和(iii)通过与至少一种其它气体混合而调整气体进料中的一氧化碳摩尔分数，一氧化碳到该反应器中的该水性溶媒的质量传递被调节以获得步骤(c)的生长，但是维持在引起一氧化碳抑制的量以下。