CN113058403B - 一种工业尾气连续发酵装置 - Google Patents

一种工业尾气连续发酵装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113058403B
CN113058403B CN202110360057.2A CN202110360057A CN113058403B CN 113058403 B CN113058403 B CN 113058403B CN 202110360057 A CN202110360057 A CN 202110360057A CN 113058403 B CN113058403 B CN 113058403B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
tail gas
industrial tail
mash
fermentation tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110360057.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113058403A (zh
Inventor
蔺兴法
高超
杨超
莫志朋
佟淑环
赵凌
息晓杰
武志星
张园春
李自强
陈荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Shoulang New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Hebei Shoulang New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Shoulang New Energy Technology Co ltd filed Critical Hebei Shoulang New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202110360057.2A priority Critical patent/CN113058403B/zh
Publication of CN113058403A publication Critical patent/CN113058403A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113058403B publication Critical patent/CN113058403B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/14—Multiple stages of fermentation; Multiple types of microorganisms or re-use of microorganisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/95—Specific microorganisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/502—Carbon monoxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供了一种工业尾气连续发酵装置，属于工业尾气发酵工程技术领域，所述装置包括第一工业尾气管、第二工业尾气管、第一发酵罐、第二发酵罐、喷射器、循环喷淋管、循环泵、第一换热器和第二换热器，所述第一发酵罐分别连接所述第一工业尾气管、营养液添加管线和初级醪液排出管，所述喷射器的一端连接所述第二工业尾气管和所述初级醪液排出管，另一端连接喷射接管，所述喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，所述第二发酵罐底部连接成熟醪液排出管，所述成熟醪液排出管另一端连接所述第二换热器。该装置能够减少或避免进入缓冲罐的发酵醪液产生副产物如乙酸、乳酸等，进而提升成品乙醇产量及质量。

Description

一种工业尾气连续发酵装置
技术领域
本发明属于工业尾气发酵工程技术领域，特别涉及一种工业尾气连续发酵装置。
背景技术
工业尾气发酵制乙醇是以工业尾气中一氧化碳为碳源经细菌连续发酵生产乙醇的新技术，发酵产生的含乙醇醪液需要送往精馏脱水系统进行分离纯化。为了保证发酵连续稳定的运行，保证菌体较高的代谢活性，尽可能多的产生目标代谢产物乙醇，发酵罐内需维持稳定的营养物质浓度，需持续通入工业尾气和营养液，同时持续外排成熟醪液。当成熟发酵醪液输送至后续工段的缓冲罐时，由于还残留较多的营养物质，工业尾气停止通入，菌体暂时保持较高的代谢活性，将产生一些副产物，如乙酸、乳酸等酸性物质；这类酸性物质，在精馏过程中，极易进入成品乙醇中，影响产品质量。同时由于营养物质的残留，不仅造成营养成分的损失，营养物质经高温可能产生化学反应，同样可能影响成品乙醇质量。
发明内容
为了解决进入缓冲罐的发酵醪液继续发酵进而产生副产物的技术问题，本发明提供了一种工业尾气连续发酵装置，该装置能够减少或避免进入缓冲罐的发酵醪液产生副产物如乙酸、乳酸等，进而提升成品乙醇产量及质量。
本发明通过以下技术方案实现：
本申请提供一种工业尾气连续发酵装置，所述装置包括第一工业尾气管、第二工业尾气管、第一发酵罐、第二发酵罐、喷射器、循环喷淋管、循环泵、第一换热器和第二换热器，所述第一发酵罐分别连接所述第一工业尾气管、营养液添加管线和初级醪液排出管，所述喷射器的一端连接所述第二工业尾气管和所述初级醪液排出管，另一端连接喷射接管，所述喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，所述第二发酵罐底部连接成熟醪液排出管，所述成熟醪液排出管另一端连接所述第二换热器，所述循环喷淋管一端与所述成熟醪液排出管中部相连，另一端置于所述第二发酵罐内腔顶部，所述成熟醪液排出管上连接有所述循环泵。
可选的，所述循环泵连接在所述第二发酵罐与所述所述循环喷淋管之间的所述成熟醪液排出管上，所述循环喷淋管置于所述第二发酵罐内腔的部分安装有数组旋转喷头。
可选的，所述第二换热器外部连接有冷水进液管和冷水出液管，所述冷水进液管内的液体温度低于所述成熟醪液排出管内醪液温度。
可选的，所述成熟醪液排出管上连接有成熟醪液出料调节阀和流量计。
可选的，所述初级醪液排出管上连接有所述第一换热器，所述第一换热器外部连接有热水进液管和热水出液管，所述热水进液管内的液体温度高于所述初级醪液排出管内醪液温度。
可选的，所述第一换热器与所述第一发酵罐间的所述初级醪液排出管上还连接有加压泵、初级出料调节阀和流量计。
可选的，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管上均连接有工业尾气进气调节阀，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管与一根工业尾气总管相连。
可选的，所述第一发酵罐和所述第二发酵罐顶部均连接有排气管。
可选的，所述喷射接管竖直设置，所述喷射接管顶部与置于所述第二发酵罐外部的所述喷射器相连，底部距离所述第二发酵罐内壁底部的距离为50～100cm。
可选的，所述第二换热器通过管道与一个缓冲罐相连。
本发明中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.本发明一种工业尾气连续发酵装置，分别从第一工业尾气管和营养液添加管线通入的工业尾气和发酵营养液结进入第一发酵罐进行发酵制醇，得到的含醇初级醪液从初级醪液排出管排出，排出的初级醪液与第二工业尾气管进入的工业尾气在喷射器内混合并从喷射接管喷出，工业尾气与初级醪液内菌体能够在喷射器和喷射接管内充分接触反应，有利于工业尾气与初级醪液内菌体的充分接触，从而使菌体在在CO供给充足的情况，迅速消耗营养物质产生目标代谢产物乙醇，避免成熟醪液进入缓冲罐后继续发酵产生副产物，喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，能够增加工业尾气在第二发酵罐内停留时间，提升反应率，循环喷淋管在循环泵的作用下将成熟醪液从第二发酵罐顶部再次喷入，与喷射接管底部排出的工业尾气再次混合反应，从而加速营养物物质的消耗，促进目标代谢产物的生成。
2.本发明一种工业尾气连续发酵装置，成熟醪液在进入缓冲罐之前，通过第二换热器，第二换热器外部通入冷水对成熟醪液进行降温，由于短时间内温度的大幅度波动，有利于菌体大量失活，失去代谢活性，同时降温后有利于抑制菌体进一步代谢，在醪液缓冲罐内防止副产物的产生。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一种工业尾气连续发酵装置示意图。
图中：1-第一工业尾气管，2-第二工业尾气管，3-第一发酵罐，4-第二发酵罐，5-喷射器，6-循环喷淋管，7-循环泵，8-第一换热器，81-热水进液管，82-热水出液管，9-第二换热器，91-冷水进液管，92-冷水出液管，10-营养液添加管线，11-初级醪液排出管，12-喷射接管，13-成熟醪液排出管，14-成熟醪液出料调节阀，15-加压泵，16-初级出料调节阀，17-工业尾气进气调节阀，18-工业尾气总管，19-排气管，20-缓冲罐。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本申请提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种工业尾气连续发酵装置，所述装置包括第一工业尾气管、第二工业尾气管、第一发酵罐、第二发酵罐、喷射器、循环喷淋管、循环泵、第一换热器和第二换热器，所述第一发酵罐分别连接所述第一工业尾气管、营养液添加管线和初级醪液排出管，所述喷射器的一端连接所述第二工业尾气管和所述初级醪液排出管，另一端连接喷射接管，所述喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，所述第二发酵罐底部连接成熟醪液排出管，所述成熟醪液排出管另一端连接所述第二换热器，所述循环喷淋管一端与所述成熟醪液排出管中部相连，另一端置于所述第二发酵罐内腔顶部，所述成熟醪液排出管上连接有所述循环泵。
本发明中，分别从第一工业尾气管和营养液添加管线通入的工业尾气和发酵营养液结进入第一发酵罐进行发酵制醇，得到的含醇初级醪液从初级醪液排出管排出，排出的初级醪液与第二工业尾气管进入的工业尾气在喷射器内混合并从喷射接管喷出，工业尾气与初级醪液内菌体能够在喷射器和喷射接管内充分接触反应，有利于工业尾气与初级醪液内菌体的充分接触，从而使菌体在在CO供给充足的情况，迅速消耗营养物质产生目标代谢产物乙醇，避免成熟醪液进入缓冲罐后继续发酵产生副产物，喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，能够增加工业尾气在第二发酵罐内停留时间，提升反应率，循环喷淋管在循环泵的作用下将成熟醪液从第二发酵罐顶部再次喷入，与喷射接管底部排出的工业尾气再次混合反应，从而加速营养物物质的消耗，促进目标代谢产物的生成。
作为一种可选的实施方式，所述循环泵连接在所述第二发酵罐与所述所述循环喷淋管之间的所述成熟醪液排出管上，所述循环喷淋管置于所述第二发酵罐内腔的部分安装有数组旋转喷头。
本申请中，循环泵能够泵送成熟醪液至循环喷淋管，并且，由于循环泵对循环喷淋管产生的出料压力，将有利于对第二发酵内泡沫的控制，旋转喷头能够辐射在第二发酵罐横截面上，把成熟醪液均匀的喷射到发酵罐各个位置，起到气液充分接触，提高CO利用率及加速营养物质消耗的作用，同时随着营养物质的消耗，过量CO的供应，将造成菌体大量失活，进一步降低缓冲罐内的副产物产生。
作为一种可选的实施方式，所述第二换热器外部连接有冷水进液管和冷水出液管，所述冷水进液管内的液体温度低于所述成熟醪液排出管内醪液温度。
本申请中，成熟醪液在进入缓冲罐之前，通过第二换热器，第二换热器外部通入冷水对成熟醪液进行降温，由于短时间内温度的大幅度波动，有利于菌体大量失活，失去代谢活性，同时降温后有利于抑制菌体进一步代谢，在醪液缓冲罐内防止副产物的产生。
作为一种可选的实施方式，所述成熟醪液排出管上连接有成熟醪液出料调节阀和流量计。
本申请中，成熟醪液出料调节阀能够调节成熟醪液流向，在成熟醪液营养物质含量较高时，关闭成熟醪液出料调节阀使醪液进入循环喷淋管进行反复处理，当成熟醪液营养物质含量较低时，开启成熟醪液出料调节阀使醪液进入第二换热器，成熟醪液出料调节阀及流量计，还能用于控制醪液外排流量，保证第二发酵罐内液位稳定。
作为一种可选的实施方式，所述初级醪液排出管上连接有所述第一换热器，所述第一换热器外部连接有热水进液管和热水出液管，所述热水进液管内的液体温度高于所述初级醪液排出管内醪液温度。
本申请中，第一换热器外部通入热水，对初级醪液排出管内的初级醪液进行升温，提升菌体活性，初级醪液温度升高3-5℃至37-39℃，温度升高有利于加快第二发酵罐内的微生物代谢，在CO供给充足的情况，迅速消耗营养物质产生目标代谢产物乙醇，提高反应速率。
作为一种可选的实施方式，所述第一换热器与所述第一发酵罐间的所述初级醪液排出管上还连接有加压泵、初级出料调节阀和流量计。
本申请中，加压泵用于为发酵罐产生的初级醪液提供压力，以便初级醪液能够顺利的进入喷射器，并产生射流，初级出料调节阀和流量计用于控制出料流量，实现发酵罐内液位稳定。
作为一种可选的实施方式，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管上均连接有工业尾气进气调节阀，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管与一根工业尾气总管相连。
本申请中，工业尾气进气调节阀用于调节工业尾气的通断。
作为一种可选的实施方式，所述第一发酵罐和所述第二发酵罐顶部均连接有排气管。
本申请中，排气管用于排出第一发酵罐和所述第二发酵罐内的气体，利于实现第一发酵罐和所述第二发酵罐内的气压平衡。
作为一种可选的实施方式，所述喷射接管竖直设置，所述喷射接管顶部与置于所述第二发酵罐外部的所述喷射器相连，底部距离所述第二发酵罐内壁底部的距离为50～100cm。
本申请中，喷射接管底部距离所述第二发酵罐内壁底部的距离为50～100cm，可以有效延长气液接触时间及工业尾气在第二发酵罐内的停留时间，有效增加CO利用率。
作为一种可选的实施方式，所述第二换热器通过管道与一个缓冲罐相连。
本申请中，第二换热器通过管道与一个缓冲罐相连，成熟醪液在进入缓冲罐前，先经过第二换热器降温，进而降低菌体活性，从而达到进一步降低缓冲罐内菌体反应产生副产物的效果。
综上所述，本发明一种工业尾气连续发酵装置，第一发酵罐主要用于连续稳定的发酵，生产乙醇；第二发酵罐则主要用于快速消耗残留营养物质，尽可能的产生较多的目标代谢产物乙醇，同时降低菌体代谢活性，防止醪液进入后续工段后继续代谢产生副产物，影响产品质量。发酵液温度升高能够有效提升代谢速度，加速营养物质的消耗；同时温度较高的条件下，菌体乙醇耐受性低，CO供给充足的情况下容易造成菌体失活；喷射器能够利用液体的压力，与进气形成高速射流，从而可以是气液得到充分接触，提高CO利用率及加速营养物质的消耗。喷射器连接管延伸至发酵罐底部，有利于气液充分接触及增加气体在发酵罐内的停留时间；喷射器产生的高速射流及菌体代谢，均在一定程度上能够提升发酵罐温度，加快代谢速度。第二发酵罐通过循环泵实现发酵液循环，发酵液通过罐底喷淋环管上多种旋转喷淋塔均匀的喷射到发酵罐内部，喷淋出的发酵液与发酵罐内上升的气流再次接触，有利于进一步提升CO利用率和消耗残留营养物质产生目标代谢产物乙醇；同时喷淋液喷射压力还可以控制发酵罐内泡沫。同时随着营养物质的消耗及第二发酵罐温度较高，过量CO的供应，将造成菌体大量失活。第二换热器对醪液进行降温，由于短时间内温度先升高后再降低，温差的剧烈变化，同样有利于菌体迅速失去活性，同时低温也有利于降低菌体的代谢活性，从而有效减弱或避免了醪液进入后续工段后继续代谢，产生副产物，影响成品乙醇品质。
下面将结合实施例对本申请一种工业尾气连续发酵装置进行详细说明。
实施例1
本实施例一种工业尾气连续发酵装置，如图1所示，所述装置包括第一工业尾气管1、第二工业尾气管2、第一发酵罐3、第二发酵罐4、喷射器5、循环喷淋管6、循环泵7、第一换热器8和第二换热器9，所述第一发酵罐3分别连接所述第一工业尾气管1、营养液添加管线10和初级醪液排出管11，所述喷射器5的一端连接所述第二工业尾气管2和所述初级醪液排出管11，另一端连接喷射接管12，所述喷射接管12延伸至所述第二发酵罐4内腔底部，所述第二发酵罐4底部连接成熟醪液排出管13，所述成熟醪液排出管13另一端连接所述第二换热器9，所述循环喷淋管6一端与所述成熟醪液排出管13中部相连，另一端置于所述第二发酵罐4内腔顶部，所述成熟醪液排出管13上连接有所述循环泵7。
具体的，所述第一发酵罐3连续稳定运行期间代谢参数基本控制在：菌体浓度12-15g/L、乙醇45-50g/L、乙酸1-3g/L、乳酸0.5-1g/L、BDO 4-6g/L、P 0.2-0.4g/L，CO利用率80-90％。
具体的，所述第二发酵罐4代谢参数基本控制在：菌体浓度13-16g/L、乙醇50-55g/L、乙酸0-1g/L、乳酸0g/L、BDO 3-5g/L、P 0-0.1g/L，CO利用率75-80％。
可选的，所述循环泵7连接在所述第二发酵罐4与所述所述循环喷淋管6之间的所述成熟醪液排出管13上，所述循环喷淋管6置于所述第二发酵罐4内腔的部分安装有数组旋转喷头。
可选的，所述第二换热器9外部连接有冷水进液管91和冷水出液管92，所述冷水进液管91内的液体温度低于所述成熟醪液排出管13内醪液温度，本实施例成熟醪液经第二换热器9后，温度降低5-7℃至34-36℃。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述成熟醪液排出管13上连接有成熟醪液出料调节阀14和流量计。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述初级醪液排出管11上连接有所述第一换热器8，所述第一换热器8外部连接有热水进液管81和热水出液管82，所述热水进液管81内的液体温度高于所述初级醪液排出管11内醪液温度，本实施例初级醪液经第一换热器8后，温度升高3-5℃至37-39℃。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述第一换热器8与所述第一发酵罐3间的所述初级醪液排出管11上还连接有加压泵15、初级出料调节阀16和流量计。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述第一工业尾气管1和所述第二工业尾气管2上均连接有工业尾气进气调节阀17，所述第一工业尾气管1和所述第二工业尾气管2与一根工业尾气总管18相连。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述第一发酵罐3和所述第二发酵罐4顶部均连接有排气管19。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述喷射接管12竖直设置，所述喷射接管12顶部与置于所述第二发酵罐4外部的所述喷射器5相连，底部距离所述第二发酵罐4内壁底部的距离为65cm。
作为本实施例的一种更优实施方式，所述第二换热器9通过管道与一个缓冲罐20相连。
具体的，成熟醪液缓冲罐20内代谢参数基本保持在：菌体浓度11-14g/L、乙醇50-55g/L、乙酸0-1g/L、乳酸0g/L、BDO 3-5g/L、P 0-0.1g/L。
本申请中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本申请一种工业尾气连续发酵装置，分别从第一工业尾气管和营养液添加管线通入的工业尾气和发酵营养液结进入第一发酵罐进行发酵制醇，得到的含醇初级醪液从初级醪液排出管排出，排出的初级醪液与第二工业尾气管进入的工业尾气在喷射器内混合并从喷射接管喷出，工业尾气与初级醪液内菌体能够在喷射器和喷射接管内充分接触反应，有利于工业尾气与初级醪液内菌体的充分接触，从而使菌体在在CO供给充足的情况，迅速消耗营养物质产生目标代谢产物乙醇，避免成熟醪液进入缓冲罐后继续发酵产生副产物，喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，能够增加工业尾气在第二发酵罐内停留时间，提升反应率，循环喷淋管在循环泵的作用下将成熟醪液从第二发酵罐顶部再次喷入，与喷射接管底部排出的工业尾气再次混合反应，从而加速营养物物质的消耗，促进目标代谢产物的生成。
(2)本申请一种工业尾气连续发酵装置，循环泵能够泵送成熟醪液至循环喷淋管，并且，由于循环泵对循环喷淋管产生的出料压力，将有利于对第二发酵内泡沫的控制，旋转喷头能够辐射在第二发酵罐横截面上，把成熟醪液均匀的喷射到发酵罐各个位置，起到气液充分接触，提高CO利用率及加速营养物质消耗的作用。
(3)本申请一种工业尾气连续发酵装置，成熟醪液在进入缓冲罐之前，通过第二换热器，第二换热器外部通入冷水对成熟醪液进行降温，由于短时间内温度的大幅度波动，有利于菌体大量失活，失去代谢活性，同时降温后有利于抑制菌体进一步代谢，在醪液缓冲罐内防止副产物的产生。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述装置包括第一工业尾气管、第二工业尾气管、第一发酵罐、第二发酵罐、喷射器、循环喷淋管、循环泵、第一换热器和第二换热器，所述第一发酵罐分别连接所述第一工业尾气管、营养液添加管线和初级醪液排出管，所述喷射器的一端连接所述第二工业尾气管和所述初级醪液排出管，另一端连接喷射接管，所述喷射接管延伸至所述第二发酵罐内腔底部，所述第二发酵罐底部连接成熟醪液排出管，所述成熟醪液排出管另一端连接所述第二换热器，所述循环喷淋管一端与所述成熟醪液排出管中部相连，另一端置于所述第二发酵罐内腔顶部，所述成熟醪液排出管上连接有所述循环泵；
所述工业尾气中含有一氧化碳；
所述喷射器位于第二发酵罐外部；
所述喷射接管竖直设置，所述喷射接管顶部与置于所述第二发酵罐外部的所述喷射器相连，底部距离所述第二发酵罐内壁底部的距离为50～100cm；
所述循环泵连接在所述第二发酵罐与所述循环喷淋管之间的所述成熟醪液排出管上，所述循环喷淋管置于所述第二发酵罐内腔的部分安装有数组旋转喷头；
所述第二换热器外部连接有冷水进液管和冷水出液管，所述冷水进液管内的液体温度低于所述成熟醪液排出管内醪液温度，成熟醪液经第二换热器后，温度降低5-7℃至34-36℃；
所述初级醪液排出管上连接有所述第一换热器，所述第一换热器外部连接有热水进液管和热水出液管，所述热水进液管内的液体温度高于所述初级醪液排出管内醪液温度，初级醪液经第一换热器后，温度升高3-5℃至37-39℃。
2.根据权利要求1所述的一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述成熟醪液排出管上连接有成熟醪液出料调节阀和流量计。
3.根据权利要求1所述的一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述第一换热器与所述第一发酵罐间的所述初级醪液排出管上还连接有加压泵、初级出料调节阀和流量计。
4.根据权利要求1所述的一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管上均连接有工业尾气进气调节阀，所述第一工业尾气管和所述第二工业尾气管与一根工业尾气总管相连。
5.根据权利要求1所述的一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述第一发酵罐和所述第二发酵罐顶部均连接有排气管。
6.根据权利要求1所述的一种工业尾气连续发酵装置，其特征在于，所述第二换热器通过管道与一个缓冲罐相连。
CN202110360057.2A 2021-04-02 2021-04-02 一种工业尾气连续发酵装置 Active CN113058403B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110360057.2A CN113058403B (zh) 2021-04-02 2021-04-02 一种工业尾气连续发酵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110360057.2A CN113058403B (zh) 2021-04-02 2021-04-02 一种工业尾气连续发酵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113058403A CN113058403A (zh) 2021-07-02
CN113058403B true CN113058403B (zh) 2023-03-14

Family

ID=76565768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110360057.2A Active CN113058403B (zh) 2021-04-02 2021-04-02 一种工业尾气连续发酵装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113058403B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114410440B (zh) 2021-12-20 2023-11-28 北京首钢朗泽科技股份有限公司 一种含碳工业气体工业化蛋白质生产系统
CN114350476B (zh) * 2022-01-12 2024-02-06 河北首朗新能源科技有限公司 一种抑制发酵后醪液酸化的系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107099556A (zh) * 2017-05-18 2017-08-29 北京首钢朗泽新能源科技有限公司 一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统
CN207933472U (zh) * 2017-12-21 2018-10-02 北京首钢朗泽新能源科技有限公司 一种连续式发酵法制备醇的装置
CN110997895A (zh) * 2017-08-07 2020-04-10 诺维信公司 配备有喷射器的发酵罐
CN111334415A (zh) * 2020-02-13 2020-06-26 河北首朗新能源科技有限公司 一种工业废气发酵法制乙醇中气液两相物料系统
CN111647496A (zh) * 2020-04-28 2020-09-11 河北首朗新能源科技有限公司 一种连续发酵菌体循环分离耦合系统
CN112322478A (zh) * 2020-10-21 2021-02-05 南京延长反应技术研究院有限公司 一种红霉素加工系统及其加工方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9617509B2 (en) * 2013-07-29 2017-04-11 Lanzatech New Zealand Limited Fermentation of gaseous substrates
CN111909840A (zh) * 2020-09-09 2020-11-10 江苏卅维装备科技有限公司 一种发酵法制蛋白的二氧化碳利用控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107099556A (zh) * 2017-05-18 2017-08-29 北京首钢朗泽新能源科技有限公司 一种工业尾气发酵法制乙醇的方法及系统
CN110997895A (zh) * 2017-08-07 2020-04-10 诺维信公司 配备有喷射器的发酵罐
CN207933472U (zh) * 2017-12-21 2018-10-02 北京首钢朗泽新能源科技有限公司 一种连续式发酵法制备醇的装置
CN111334415A (zh) * 2020-02-13 2020-06-26 河北首朗新能源科技有限公司 一种工业废气发酵法制乙醇中气液两相物料系统
CN111647496A (zh) * 2020-04-28 2020-09-11 河北首朗新能源科技有限公司 一种连续发酵菌体循环分离耦合系统
CN112322478A (zh) * 2020-10-21 2021-02-05 南京延长反应技术研究院有限公司 一种红霉素加工系统及其加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113058403A (zh) 2021-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113058403B (zh) 一种工业尾气连续发酵装置
CN110241010B (zh) 启动用于由一氧化碳和氢气制备含氧有机化合物的深槽厌氧发酵反应器的方法
US4346113A (en) Process for the continuous fermentation of aqueous slurries for the production of alcohol and yeast biomass
CN101798562B (zh) 一种强化固态发酵的装置与方法
CN102911986A (zh) 一种淀粉质原料液化糖化工艺
CN113233965A (zh) 一种乙酰正丙醇的合成方法
CN102250971A (zh) 一种柠檬酸的发酵生产方法
CN1884560B (zh) 一种发酵生产2,3-丁二醇的方法
Hamer Recycle in fermentation processes
CN103215179A (zh) 采用膜管曝气的内循环气升式反应器
CN109988791B (zh) 一种优化的谷氨酸发酵工艺
CN209828296U (zh) 一种防粘璧喷雾干燥装置
CN201330250Y (zh) 气升式循环复合发酵反应器
CN103667373A (zh) 微生物发酵产丙酸及其盐联产丁二酸及其盐的方法
CN114350480B (zh) 一种双环流鼓泡发酵罐及发酵制乳酸的方法
CN103224876A (zh) 采用膜管曝气的搅拌式反应器
CN201506790U (zh) 发酵罐
CN213739453U (zh) 一种喷雾装置及发酵系统
CN101372658A (zh) 在沼气池内直接降解秸杆原料的设备及方法
CN111298753B (zh) 连续碳化合成碳酸钙的生产设备及其生成方法
CN110433755B (zh) 一种连续化制备重氮化合物的方法和装置
CN211471418U (zh) 一种高效乳酸发酵装置
CN203222584U (zh) 采用膜管曝气的搅拌式反应器
CN111892479A (zh) 一种提高合成氯甲烷中甲醇一次转化率的方法及装置
CN220665158U (zh) 一种载板玻璃生产用管道输送系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant