【技术实现步骤摘要】
用于纤维素乙醇发酵的连续式梯级固定化反应方法及设备
本专利技术涉及微生物发酵
,更具体地,涉及一种用于乙醇发酵的连续式梯级固定化反应方法及设备。
技术介绍
在当前以非食用性的木质纤维素类农业和林业废弃物等作为生产原料的第二代乙醇的生产过程中,木质纤维废物水解物是以戊糖和己糖为主要物质的基质,其中,由于一代生物乙醇的发展,利用酿酒酵母发酵葡萄糖等己糖产乙醇的技术已经成熟并且实现工业化产业化。而木糖等戊糖不能为酿酒酵母发酵产乙醇,限制了纤维素乙醇的产率。为解决同时发酵己糖和戊糖的问题,研究者寻求具备同时发酵己糖和戊糖功能的特定菌种,实现混合底物产乙醇的目的。例如,Sureewan等利用处理后的油菜秸秆固定化Thermoanaerobacterpentosaceus,70℃下同时发酵葡萄糖和木糖的菜籽秸秆载体体系中乙醇产量最大,为1.36mol/消耗的糖,与游离细胞相比,乙醇产量提高了11%。然而,葡萄糖和木糖在发酵过程中存在底物竞争现象,混合底物体系的产乙醇效率仍然不够理想。除此之外,在木质纤维利用过程中存在的另一个重要的问题是水解产生戊糖和己糖的过程中分别伴随 ...
【技术保护点】
1.一种连续式梯级固定化的纤维素乙醇发酵的方法,其特征在于,包括将木质纤维素水解液连续依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床,依次进行发酵反应,将发酵产物分为第一部分产物和第二部分产物,所述第一部分产物进行收集,所述第二部分产物与木质纤维素水解液混合后再依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床,以实现循环。
【技术特征摘要】
1.一种连续式梯级固定化的纤维素乙醇发酵的方法,其特征在于,包括将木质纤维素水解液连续依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床,依次进行发酵反应,将发酵产物分为第一部分产物和第二部分产物,所述第一部分产物进行收集,所述第二部分产物与木质纤维素水解液混合后再依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床,以实现循环。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二部分产物与所述木质纤维素水解液的体积比为1:1~5:1。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述木质纤维素水解液为葡萄糖和木糖浓度比为2:1~1.5:1的木质纤维素发酵液。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床的高度比为2:1~1:1。5.一种用于纤维素乙醇发酵的连续式梯级固定化反应设备,其特征在于,包括:发酵反应器和用于储存木质纤维素水解液的储液池;所述发酵反应器内从下至上依次设有可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床;所述发酵反应器与所述储液池通过进液管道和进液泵连接;所述进液泵驱动所述储液池中的木质纤维素水解液经所述进液管道从下至上依次进入所述可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵岩,刘珊,徐颖杰,徐安坤,常慧敏,
申请(专利权)人:北京师范大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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