一种惰性气体强化乙醇固态发酵新方法技术

纤维素乙醇固态发酵因难以维持较好的厌氧环境而未能实现高效生产。本发明专利技术提供了一种以惰性气体作为介质，以周期脉动为强化手段，实现纤维素乙醇的高效固态发酵。研究结果表明，在30％的固形物载荷下，氮气脉动固态发酵体系中乙醇浓度可达到39.9％，而对照组为21.7％。葡萄糖消耗速率从0.19g/(L·h)增加至0.77g/(L·h)。该氮气脉动强化乙醇固态发酵新方法主要有三个优点：(1)以氮气为介质，为酵母发酵提供了厌氧环境；(2)采用周期氮气强化方法，强化体系内部质热传递过程；(3)在高固体系下实现了纤维素乙醇的生产，减少水的排放。

A new method of ethanol solid state fermentation enhanced by inert gas

【技术实现步骤摘要】
一种惰性气体强化乙醇固态发酵新方法
本专利技术涉及一种惰性气体强化乙醇固态发酵新方法，属于生物化工领域。
技术介绍
生物质高固转化是实现生物质高效转化和经济性的重要研究方向。纤维素乙醇是一种清洁生物燃料，为保证其经济性，发酵体系中产物浓度必须高于4％，此时的固相物含量要大于20％。此时，体系厌氧环境的维持和发酵过程强化成为制纤维素乙醇的重要问题。相比于液态发酵，高固形物含量导致严重的水束缚，因而导致体系中的质热传递效率较低，因此强化高固体系的传质过程对提高秸秆等生物质转化下效率具有重要意义。不同固定物含量的体系呈现出不同的理化特性。以玉米秸秆生物转化过程为例，当体系中固形物含量低于15％，体系内部物料的宏观混合可采用传统的机械搅拌实现。当固形物含量为15％-25％时，传统的机械搅拌表现出在该体系下的不适应性，具体表现为搅拌能耗急剧升高，多孔生物质内部物质传递效率较低。传统机械搅拌方式对此高固反应体系的不适应性对高固反应体系的强化策略提出新的要求。目前过程强化的方式有自由坠落式反应器，其通过物料受重力坠落实现物料的宏观混合。在以前研究中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惰性气体强化乙醇固态发酵新方法，其特征在于：采用惰性作为介质，以脉动过程为手段，在固态发酵体系下实现乙醇发酵产率的提高。/n

【技术特征摘要】
1.一种惰性气体强化乙醇固态发酵新方法，其特征在于：采用惰性作为介质，以脉动过程为手段，在固态发酵体系下实现乙醇发酵产率的提高。


2.根据权利要求1所述的惰性气体强化乙醇固态发酵新方法，其特征在于：以惰性气体作为介质营造一种适宜于厌氧微生物生长的厌氧环境。惰性气体包括氮气、氦气、二氧化碳、氩气等。


3.根据权利要求1、2所述的惰性气体强化乙醇固态发酵新方法，其特征在于：采用氮气周期脉动的方式，脉动的频率范围为每天1-20次。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王岚，刘阳，陈洪章，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11