一种CO发酵制乙醇的生产方法及设备

摘要

本发明公开了一种CO发酵制乙醇的生产方法及设备。采用两步法发酵，生长与发酵分开进行，分别采用不同的反应器与反应条件。木质纤维素生物质经高温液态水处理后的水解液用于提供菌株生长时的碳源，而CO作为乙醇发酵时的唯一碳源，生长阶段采用搅拌罐式反应器，发酵阶段采用填充床式反应器，从搅拌罐式反应器出来的培养液直接输入填料床反应器，不需要进行细胞分离浓缩及补充新的培养基。发酵菌株为Clostridium autoethanogenum。本发明采用改良的培养基，一方面降低了培养基成本，另一方面实现了对木质纤维素生物质水解液的综合利用；而且简化了流程。另外，CO仅用于发酵阶段，不用于菌体生长，既能缩短整个生产周期，又大大提高了CO的乙醇转化率。

主权项

一种CO发酵制备乙醇的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：木质纤维素原料置于水解反应器中进行水解，通N2维持压力，反应结束后，水解液冷却至40℃左右，进入培养基储罐，水解残渣分离后可进一步酶解发酵；S2：向培养基储罐中加入培养基组分与水解液混合，反应器A为搅拌罐式反应器，内置平叶涡轮搅拌器，灭菌后的培养基通入反应器A，冷却至37℃后接种发酵菌株Clostridium autoethanogenum，培养过程中一直从反应器底部通入无菌N2维持无氧环境，温度保持在37℃，培养至菌液OD600≥1.0时，将培养液泵入反应器B；S3：反应器B为填料床反应器，其中装有Ф6陶瓷拉西环填料，装填高度为反应器B高度的85%，反应器B预先通无菌N2保持无氧，培养液通入后将N2换成CO，当培养液的液面升至填料上方时停止通入培养液，反应器B持续通CO进行发酵,发酵温度保持在37℃；S4：补充新鲜培养基到反应器A至培养液回到原有体积，继续培养至OD600≥1.0后，培养液连续从反应器A输入反应器B，向反应器A连续通入新鲜培养基，从反应器B连续取出发酵液，进行连续培养、发酵。