Claims (22)
1. วิธีการแบบต่อเนื่องที่สำหรับการผลิตเอธานอลจากการหมักด้วยแอแนโรบิคแบคทีเรีย ของซับสเทรทที่เป็นแก๊สซึ่งประกอบรวมด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งวิธีการนั้นประกอบรวมด้วย: การเพาะเชื้อในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพแอแนโรบิค, แอซีโทจีนิคแบคทีเรีย C. ljungdahlii ในตัวกลางสารอาหารของเหลวที่ถูกป้อนอย่างต่อเนื่อง เพื่อจัดให้มีอาหารเหลวสำหรับ การหมักและการจัดให้แก่เครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้นด้วยซับสเทรทที่เป็นแก๊ส ที่กล่าวแล้ว ซึ่งประกอบรวมด้วยคาร์บอนมอนอไซด์ (CO); การคงอัตราจำเพาะของการใช้ CO ในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้นไว้ที่ ปริมาณ 0.3 ถึง 2 มิลลิโมลของ CO/กรัม ของน้ำหนักเซลล์แห้งของแบคทีเรีย/นาที ในอาหารเหลว สำหรับการหมัก หลักจากแบคทีเรียที่กล่าวแล้วนั้นบรรลุความเข้มข้นเซลล์ที่เสถียรในเครื่องทำ ปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น ซึ่งความเข้มข้นแอซีติกแอซิดอิสระที่กล่าวแล้วนั้น ในเครื่อง ทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้นน้อยกว่า 5 กรัม/ลิตร ของกรดอิสระ การผลิตเอธานอลในอาหารเหลวสำหรับการหมักที่ประสิทธิภาพการผลิตมากกว่า 10 กรัม/ ลิตร ต่อวัน และ การผลิตทั้งเอธานอล และแอซีเททในอาหารเหลวสำหรับการหมักที่กล่าวแล้วนั้น ในอัตรา ส่วนของเอธานอลต่อแอซีเททในช่วงจาก 1:1 ถึง 20:11. A continuous method for ethanol production from anaerobic bacterial fermentation of a gaseous substrate containing carbon monoxide is used. This method involves: culturing the acetogenic bacteria C. ljungdahlii in an anaerobic bioreactor in a continuously fed liquid nutrient medium to provide the liquid medium for fermentation; supplying the bioreactor with the gaseous substrate containing carbon monoxide (CO); maintaining the specific rate of CO2 consumption in the bioreactor at 0.3 to 2 mmol/g dry weight of bacterial cells/minute in the liquid medium for fermentation; and finally, ethanol production is carried out after the bacteria achieve a stable cell concentration in the bioreactor. The aforementioned free acetic acid concentration in the biofertilizer is less than 5 g/L of free acid. Ethanol production in the liquid fermentation medium has an efficiency greater than 10 g/L per day, and the production of both ethanol and acetate in the liquid fermentation medium is achieved at an ethanol-to-acetate ratio ranging from 1:1 to 20:1.
2. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้นประกอบ รวมด้วยเครื่องทำปฏิกิริยาการเติบโต ซึ่งป้อนอาหารเหลวสำหรับการหมักที่กล่าวแล้วนั้นแก่เครื่อง ทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่สอง ซึ่งผลิตส่วนมากของเอธานอลที่กล่าวแล้วนั้น2. The method under claim 1, in which the aforementioned biofermentation reactor consists of a growth reactor which feeds the aforementioned liquid fermentation medium to a second biofermentation reactor which produces the majority of the aforementioned ethanol.
3. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมต่อไปอีกด้วยขั้นตอนของการแยกเอาอาหาร เหลวสำหรับการหมักที่กล่าวแล้วนั้นออกจากเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น, การ กลั่นเอธานอลจากอาหารเหลวที่กล่าวแล้วนั้น และการแยกบริสุทธิ์กลับคืนเอธานอลที่กล่าวแล้วนั้น3. The methods under claim 1, which include the following steps: separation of the said fermentation liquid from the said biofermentation reactor, distillation of ethanol from the said liquid, and purification and recovery of the said ethanol.
4. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 3 ซึ่งประกอบรวมต่อไปอีกด้วยการนำน้ำ ซึ่งมีแอซีเททกลับมา ใช้ใหม่ จากขั้นตอนการกลั่นที่กล่าวแล้วนั้นกลับคืนไปยังเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าว แล้วนั้น4. The method under claim 3, which is further comprised of the reuse of the acetate-containing water from the aforementioned distillation step back to the aforementioned bioreactor.
5. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งเลือก Clostridium ljungdahlii ที่กล่าวแล้วนั้นจากสายพันธุ์ ซึ่งประกอบด้วย PETC, ERI-2, O-52 และ C-015. The method pursuant to claim 1, which selected the aforementioned Clostridium ljungdahlii from the strains comprising PETC, ERI-2, O-52 and C-01.
6. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งเลือกซับสเทรทที่เป็นแก๊สที่กล่าวแล้วนั้นจากหมู่ ซึ่งประกอบด้วย (a) คาร์บอนมอนอกไซด์, (b) คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรเจน, (c) คาร์บอนมอนอกไซด์, คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน,6. The method under claim 1 which selects the aforementioned gaseous substrate from a group consisting of (a) carbon monoxide, (b) carbon monoxide and hydrogen, (c) carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen,
7. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งซับสเทรทที่เป็นแก๊สที่กล่าวแล้วนั้นประกอบรวมเพิ่มเติม ด้วยไนโตรเจน หรือเมเธน7. The method under claim 1 in which the aforementioned gaseous substrate is further incorporated with nitrogen or methane.
8. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่ง pH คือ 4.5 ถึง 5.58. Method according to claim 1, where the pH is 4.5 to 5.5.
9. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมด้วยการไล่ขจัดแบคทีเรียที่กล่าวแล้วนั้น ออกจากเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น9. The method under claim 1, which includes the removal of the aforementioned bacteria from the aforementioned biofermentation equipment.
10. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งอัตราเร็วจำเพาะของการใช้ CO ที่กล่าวแล้วนั้น คือ 0.5 ถึง 1.5 มิลลิโมลของ CO/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าว แล้วนั้น/นาที10. The method under claim 1, in which the specific rate of CO2 utilization is stated as 0.5 to 1.5 mmol/g dry bacterial cells in the stated bioreactor/minute.
11. วิะีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งซับสเทรทเป็นแก๊สที่กล่าวแล้วนั้นประกอบรวมด้วย คาร์บอนมอนอกไซด์, คาร์บอนไดออกไซด์, และไฮโดรเจน11. The method pursuant to claim 1, in which the substrate is the aforementioned gas, consists of carbon monoxide, carbon dioxide, and hydrogen.
12. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมต่อไปด้วยการป้อนปริมาณหนึ่งของ แคลเซียมแพนทอธีเนทเข้าในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพในช่วงจาก 2 ถึง 50 ไมโครกรัมของ แคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิตในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพ ที่กล่าวแล้วนั้น12. The procedure under claim 1, which involves feeding a certain amount of calcium pantothenate into the bioreactor in the range of 2 to 50 mcg of calcium pantothenate/g of dry bacterial cells produced in the aforementioned bioreactor.
13. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 12 ซึ่งปริมาณของแคลเซียมแพนทอธีเนทที่กล่าวแล้วนั้น เป็นจาก 2 ถึง 25 ไมโครกรัม ของแคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิต13. The method pursuant to claim 12, in which the amount of calcium pantothenate mentioned is from 2 to 25 micrograms of calcium pantothenate/gram of dry cells of the produced bacteria.
14. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 12 ซึ่งซับสเทรทที่เป็นแก๊สที่กล่าวแล้วนั้นประกอบรวม ต่อไปด้วยไฮโดรเจน14. The method under claim 12, in which the aforementioned gaseous substrate is further incorporated with hydrogen.
15. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งประกอบรวมต่อไปด้วยการป้อนเข้าในเครื่องทำปฏิกิริยา การหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้นด้วยโคบอลต์ ในปริมาณจาก 5 ถึง 100 ไมโครกรัม ของโคบอลต์/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิตในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น15. The method under claim 1, which includes the feeding into the aforementioned biofermentation reactor of cobalt in an amount of 5 to 100 mcg cobalt/g dry cell of bacteria produced in the aforementioned biofermentation reactor.
16. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 15 ซึ่งปริมาณโคบอลต์ที่กล่าวแล้วนั้นเป็นจาก 20 ถึง 50 ไมโครกรัมของโคบอลต์/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิต16. The method pursuant to claim 15, whereby the aforementioned amount of cobalt is from 20 to 50 micrograms of cobalt/gram of dry cells of the produced bacteria.
17. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 15 ซึ่งประกอบรวมต่อไปอีกด้วยขั้นตอนของการป้องกัน แอลคลิเมชันของแบคทีเรียที่กล่าวแล้วนั้น ในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น ต่อปริมาณโคบอลต์ที่กล่าวแล้วนั้น โดยการคงความเข้มข้นโคบอลต์ให้คงที่17. The method under claim 15, which includes further steps to prevent the alkleation of the aforementioned bacteria in the aforementioned bioreactor from the aforementioned amount of cobalt, by maintaining a constant cobalt concentration.
18. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่ง pH คือ มากกว่า 4.518. The method under claim 1, where the pH is greater than 4.5.
19. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 12 ซึ่งปริมาณของแคลเซียมแพนทอธีเนทที่กล่าวแล้วนั้น เป็นจาก 10 ถึง 30 ไมโครกรัม ของแคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิต19. The method pursuant to claim 12, in which the amount of calcium pantothenate mentioned is from 10 to 30 micrograms of calcium pantothenate/gram of dry cells of the produced bacteria.
20. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 12 ซึ่งปริมาณแคลเซียมแพนทอธีเนทที่กล่าวแล้วนั้นคือจาก 10 ถึง 50 ไมโครกรัมของแคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัมของเซลล์แห้งของแบคทีเรียที่ผลิต20. The method pursuant to claim 12, in which the amount of calcium pantothenate mentioned is from 10 to 50 micrograms of calcium pantothenate/gram of dry bacterial cells produced.
21. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งอัตราเร็วจำเพาะของการใช้ CO ที่กล่าวแล้วนั้น คือ 0.5 ถึง 1.5 มิลลิโมล ของ CO/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าว แล้วนั้น/นาที และแคลเซียมแพนทอธีเนทจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่ กล่าวแล้วที่ปริมาณ 2 ถึง 50 ไมโครกรัม ของแคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัม ของเซลล์แห้งของ แบคทีเรียที่ผลิตในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น21. The method under claim 1, in which the specific rate of CO2 consumption is 0.5 to 1.5 mmol/g dry bacterial cells in the aforementioned bioreactor/minute, and calcium pantothenate is fed into the aforementioned bioreactor at a rate of 2 to 50 μg/g dry bacterial cells produced in the aforementioned bioreactor.
22. วิธีการตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งอัตราเร็วจำเพาะของการใช้ CO ที่กล่าวแล้วนั้น คือ 0.5 ถึง 1.5 มิลลิโมล ของ CO/กรัม ของเซลล์แห้งของแบคทีเรียในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าว แล้วนั้น/นาที และแคลเซียมแพนทอธีเนทจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่ กล่าวแล้วที่ปริมาณ 10 ถึง 30 ไมโครเมตร ของแคลเซียมแพนทอธีเนท/กรัม ของเซลล์แห้งของ แบคทีเรียที่ผลิตในเครื่องทำปฏิกิริยาการหมักชีวภาพที่กล่าวแล้วนั้น22. The method under claim 1, in which the specific rate of CO2 consumption as described is 0.5 to 1.5 mmol/g dry bacterial cells in the described bioreactor/minute, and calcium pantothenate is fed into the described bioreactor at a rate of 10 to 30 µm/g dry bacterial cells produced in the described bioreactor.