刘晓洁1,2,沈兆兵1,2,刘 莉1,*,史吉平1,3,*
LIU Xiaojie1,2, SHEN Zhaobing1,2, LIU Li1,*, SHI Jiping1,3,*
摘要:
以筛选得到的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)-聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)复合膜为分离用膜,开展了拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)ZL01丁醇发酵与渗透汽化原位分离耦合的研究,结果表明:分批发酵-渗透汽化原位分离耦合与分批发酵相比,初始葡萄糖质量浓度从50 g/L提高至90 g/L;在90 g/L的初始葡萄糖质量浓度下,发酵结束时发酵液和渗透液中的丁醇总产量从13.2 g/L提高到16.9 g/L,总溶剂(丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、乙醇(ethanol),简称ABE)产量从17.8 g/L提高到24.3 g/L,葡萄糖利用率从59.4%提高到95.7%。另外,分离过程中膜的总渗透通量平均为705 g/(m2·h),丁醇分离因子平均为19.0;经渗透汽化分离,渗透液可直接进入下一步蒸馏阶段,其中丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别为178 g/L和292 g/L,与分批发酵工艺中发酵液直接进入蒸馏塔相比,丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别提高了10.9 倍和14.1 倍,可大大降低蒸馏能耗。
中图分类号: