[发明专利]一种萃取发酵生产异丙醇和丁醇的装置和方法

权利要求书

1.一种萃取发酵生产异丙醇和丁醇的装置，其特征在于，包括由管道依次串联普通生 物反应器、纤维床固定化反应器和液-液萃取器；所述纤维床固定化反应器跟生物反应器再 由回流管道连接，构成第一个液体循环系统；所述萃取器跟生物反应器再由回流管道连接， 构成第二个液体循环系统。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：在萃取器1/4高度位置和底部分别设置进 样口和出样口。

3.一种利用权利要求1或2所述装置在线连续萃取发酵生产异丙醇和丁醇的方法，其 特征在于，先在生物反应器中培养产醇菌的种子液，待其至对数生长中期，将菌种固定至 纤维床固定化反应器中，发酵至进入产醇阶段，将发酵液通入萃取器进行萃取，最后再回 流到生物反应器；所述萃取器中加有萃取剂，萃取剂为溶解于有机介质的十二烷酸，所述 有机介质为非水溶性液体。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述萃取剂按2/5～3/5(W/W)溶于有机 介质，所述有机介质包括油醇、菜籽油、棕榈油或小桐子油。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述萃取剂按1/2(W/W)溶于有机介质。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，菌种进行固定化时，开启第一个液体循环 系统，使培养基仅在生物反应器和纤维床固定化反应器之间循环；待发酵液细胞浓度不再 下降并开始继续升高时，更换新鲜发酵培养基完成细胞固定化。

7.根据权利要求3或4或5或6所述方法，其特征在于，当发酵进入产醇阶段时，关 闭第一个液体循环系统，使发酵液流入萃取器中并达到萃取器1/4高度处，然后开始低速 搅拌萃取，并开启第二个液体循环系统，让培养基流回生物反应器。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，萃取时的搅拌速度控制在100～150rpm。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，当生物反应器中OD持续下降时，终止萃 取发酵，更换新鲜发酵液，进行新一轮的萃取发酵；连续重复上述萃取发酵，直至萃取剂 失去萃取效果；终止萃取发酵，完成一次完整的异丙醇和丁醇在线连续萃取发酵过程。

10.根据权利要求7所述方法，其特征在于，整个装置使用前先灭菌，并向其中通入 无菌高纯氮气，使其成为一个严格厌氧的环境。