[发明专利]改进的气态底物发酵

权利要求书

1.一种用于将包含CO以及任选的H₂或者CO₂和H₂的气态底物发酵为一种或多种产物的生物反应器系统，所述系统包括：

(a)至少一个发酵容器，其被构造为使得在使用时液体发酵液可在环路中循环；

(b)至少一个泵送装置，其被构造为在使用时使得发酵液以及任选的所述气态底物气体沿所述环路循环；

(c)至少一个气体进口，其被构造为在使用时引导气态底物进入所述容器；以及

(d)至少一个气体出口，其被构造为在使用时允许气体排出所述容器。

2.根据权利要求1所述的生物反应器系统，其中所述至少一个气体进口包括至少一个喷射器。

3.根据权利要求1所述的生物反应器系统，其中所述至少一个气体进口包括至少一个微孔曝气器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的生物反应器系统，其中所述泵送装置是多相泵。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的生物反应器系统，其中所述容器包括至少一个气/液接触模块。

6.根据权利要求5所述的生物反应器系统，其中所述气/液接触模块包含规整填料。

7.根据权利要求5或6所述的生物反应器系统，其中所述气/液接触模块包含至少一个静态混合器。

8.根据权利要求5或6所述的生物反应器系统，其中所述气/液接触模块包含Mellapak。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的生物反应器系统，其中所述容器包括至少一个气/液分离装置。

10.一种气/液接触模块，其被构造为用于在液体发酵液中发酵气态底物以产生一种或多种产物，其中所述接触模块包含多个通道。

11.根据权利要求10所述的气/液接触模块，其被构造为使得在使用时气态底物和发酵液以泰勒流动方式通过所述通道。

12.根据权利要求10或11所述的气/液接触模块，其中所述模块由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料例如堇青石、瓷、莫来石或氧化铝。

13.根据权利要求10或11所述的气/液接触模块，其中所述模块由弹性的柔性材料的波纹板构成。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的生物反应器系统，其中所述通道的直径约为1-5mm。

15.一种在液体发酵液中发酵气态底物以产生产物的方法，包括：

(a)向含有一种或多种微生物的培养物的循环液体环流生物反应器中提供气体底物；并且

(b)发酵所述生物反应器中的培养物以从所述底物产生一种或多种产物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述气态底物包含CO以及任选的H₂或者CO₂和H₂。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述底物包含作为选自以下的工业过程的副产物而获得的气体：铁金属产品生产、非铁产品生产、石油精炼过程、生物质的气化、煤的气化、电力生产、炭黑生产、氨生产、甲醇生产和焦炭生产。

18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法，其中所述底物包含CO，包含至少约15体积％至约95体积％的CO。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其中所述底物包含CO，包含至少约40体积％至约70体积％的CO。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，其中所述微生物选自梭菌属(Clostridium)、穆尔氏菌属(Moorella)、火球菌属(Pyrococcus)、真细菌属(Eubacterium)、脱硫杆菌属(Desulfobacterium)、氧化碳嗜热菌属(Carboxydothermus)、产醋菌属(Acetogenium)、醋酸杆菌属(Acetobacterium)、厌氧醋菌属(Acetoanaerobium)、丁酸杆菌属(Butyribaceterium)和消化链球菌属(Peptostreptococcus)。