一种纤维床反应器与萃取分离耦合生产丙酸的装置及工艺

摘要

本发明公开一种纤维床反应器与萃取分离耦合生产丙酸的装置及工艺，即利用固定化纤维床反应器单元、膜分离单元、萃取与反萃取单元和洗提与冷凝单元实现丙酸的高效生产。该装置可行性强，操作简单，易实现自动化，固定化材料、膜及配套设备使用寿命长、维护方便，具有很好的运用前景；通过萃取分离耦合技术实现丙酸的分离，从根本上消除丙酸的反馈抑制，实现丙酸杆菌的高密度发酵，极大地提高发酵法生产丙酸的产率，萃取后的水相经洗提器洗提、冷却后返回反应器回用，从根本上消除了萃取剂对丙酸杆菌的毒害。

主权项

1.一种纤维床反应器与萃取分离耦合生产丙酸的装置，包括固定化纤维床反应器单元、膜分离单元、萃取与反萃取单元和洗提与冷凝单元，其特征在于：所述的固定化纤维床反应器单元主要由反应器(9)、纤维材料(8)、搅拌装置(10-1)、pH自动控制装置和补料装置构成，其中纤维材料(8)作为细胞固定化载体固定于反应器(9)内部，pH自动控制装置和补料装置与反应器(9)相连，搅拌装置(10-1)悬挂于反应器(9)内部；所述的膜分离单元主要由膜组件(14)、恒流泵(5-3)和恒流泵(5-4)、压力表(12)、压力调节开关(13)及连接管路构成，当反应器(9)中的丙酸浓度达到20-60g/l后通过恒流泵(5-3)将反应器(9)中的发酵液泵入与反应器(9)相连的膜组件(14)中，并根据压力表(12)读数调节压力调节开关(13)控制膜组件(14)的压力，经过膜组件(14)的膜透过液通过恒流泵(5-4)泵入萃取釜(16)中；所述的萃取与反萃取单元主要由萃取釜(16)、反萃取釜(17)、反萃取剂贮存器(19)、搅拌装置(10-2)和(10-3)、恒流泵(5-5)、恒流泵(5-6)、恒流泵(5-7)及相关管路构成，所述的反萃取剂贮存器(19)与反萃取釜(17)通过管路相连接，通过恒流泵(5-6)将反萃取剂贮存器(19)中的反萃取剂加入反萃取釜(17)中；萃取釜(16)中的膜透过液经萃取后所得水相经恒流泵(5-5)泵入洗提与冷凝单元；所述的洗提与冷凝单元主要由洗提器(20)和冷凝器(21)构成，洗提器(20)和冷凝器(21)通过管路相连接，所述的萃取釜(16)中萃取后所得水相含有少量有机相，水相经洗提器(20)洗提后，水相中的有机相返回萃取釜(16)，水相进入冷凝器(21)，经冷凝后水相流入反应器(9)。