自产气气提与纤维床反应器耦合发酵生产丁醇

作     者：庄伟 赵向雨 杨静 何林姣 吴菁岚 杨祝红 应汉杰 ZHUANG Wei;ZHAO Xiangyu;YANG Jing;HE Linjiao;WU Jinglan;YANG Zhuhong;YING Hanjie

作者机构：南京工业大学国家生化工程技术研究中心材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2014年第65卷第5期

页      面：1821-1827页

核心收录：

学科分类：081703[工学-生物化工] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 09[农学] 0703[理学-化学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2013CB733503 2011CBA00806) 江苏省自然科学基金(BK20130929) 江苏省博士后科学基金(1301038B) 国家杰出青年基金(21025625) 国家高技术研究发展计划项目(2012AA021202) 国家自然科学基金青年基金(21106070)~~ 

主　　题：丁醇 气提 原位分离 发酵 纤维床反应器 

摘      要：采用发酵产物中的二氧化碳（CO2）和氢气（H2）作为循环气提气源，对丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum CGMCC 5234）发酵产物进行原位气提，实现丙酮、丁醇和乙醇混合物（ABE）的连续纤维床固定化发酵生产。连续发酵实验进行了12批次共309 h，总溶剂ABE当量浓度为133.3 g·L^-1（其中丁醇83.5 g·L^-1，丙酮38.4 g·L^-1，乙醇11.4 g·L^-1），葡萄糖消耗率为1.29 g·（L·h）^-1，总溶剂ABE产率为0.431 g·（L·h）^-1，转化率为0.333 g·g^-1，其中丁醇产率为0.270 g·（L·h）^-1，转化率为0.209 g·g^-1，发酵液中丁醇浓度控制在8～12 g·L^-1，显著优于游离发酵的结果。气提提取之后冷凝的ABE溶液出现分层现象，其中丁醇相丁醇浓度高达603.7 g·L^-1，极大地减缓后续分离提纯的负担。结果表明，自产气循环气提与纤维床固定化耦合连续发酵生产ABE（特别是丁醇）的工艺具有可行性和竞争力。