[发明专利]一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应器及其发酵方法

权利要求书

1.一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应器，其特征在于，该 反应器包括：圆筒形罐体(1)，蠕动驱动装置(7，8)，循环气提装置(13，14)， 热泵分离装置(9、10、11、12)，倒锥形罐底(5)、上部封头(6)、气体分布器 (4)，圆筒形罐体(1)上端安装上部封头(6)，下端与倒锥形罐底(5)相连， 连接处安装气体分布器(4)；上部封头(6)开有通气孔，通过管道A与热泵蒸 发器(9)的下端相连通；倒锥形罐底(5)侧面开有通气孔，通过管道B与热 泵蒸发器(9)的上端相连通，该管道B上安装有气体循环泵(13)和阀门(14)； 罐内有上下运动的球体(2、3)固定在垂直轴(7)上，球体(2、3)在轴(7) 上等间距分布，轴(7)在罐内呈同心圆分布；轴(7)垂直穿过上部封头(6) 与气体分布器(4)安装，不能水平运动，只能带动球体(2、3)上下运动，轴 (7)的上下运动由电机的旋转运动通过曲轴、连杆(8)实现；靠近罐壁的轴(7) 上的球体为半球(2)，罐内轴(7)上的球体为完整球体(3)；罐体材料为刚性 材料，在靠近罐壁处还有一层柔性材料(15)，靠近罐壁的轴(7)以及半球(20 都被夹在圆筒形罐体(1)与柔性材料(15)之间，罐内轴(7)以及轴(7)上 球体(3)外面也包裹一层柔性材料(15)，柔性材料(15)固定位置不动。

2.如权利要求1所述的一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应 器，其特征在于，圆筒形罐体(1)的高径比为1～15∶1。

3.如权利要求1所述的一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应 器，其特征在于，球体(2、3)与圆筒形罐体仿生蠕动发酵反应器(1)的直径 比为1∶2～50。

4.如权利要求1所述的一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应 器，其特征在于，球体(2、3)的直径与球体(2、3)在轴(7)上的间距之比 为1∶1～10。

5.如权利要求1所述的一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应 器，其特征在于，轴(7)分布的同心圆圈数为1～50。

6.如权利要求1所述的一种用于纤维素发酵挥发性醇的蠕动固态发酵反应 器，其特征在于，相邻同心圆上的轴(7)上下运动的方向可以相同，也可以相 反。

7.采用权利要求1～6中的任意一项所述的蠕动固态发酵反应器进行纤维素 发酵挥发性醇的蠕动固态发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、向蠕动固态发酵反应器内加入经灭菌的纤维素原料和纤维素酶，并无菌 接种发酵微生物，在30～40℃下进行发酵；

b、开启轴上电机，使轴带动球体上下运动，推动固态料来回运动；

c、开启倒锥形罐底与热泵蒸发器连通管道上的气体循环泵和热泵节流阀， 利用气体夹带出发酵产物；

d、循环气经过热泵蒸发器后被降温，部分发酵产物冷凝出来，浓度得到提 高，进行收集得到浓缩后的发酵产物；

e、随着发酵与气提过程的不断进行，发酵产物就都被收集下来。