[发明专利]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

权利要求书

1.一种用于启动一个深槽反应器的方法，该深槽反应器用于一种包含一氧化碳、氢气以及二氧化碳的气体基质在包含适合于将所述基质转化成一种含氧有机化合物的微生物的一种水性溶媒中的厌氧生物转化，该方法包括：

(a)用二氧化碳、氮气以及低级烷烃中的至少一种覆盖所述反应器的该水性溶媒之上的一个顶部空间以基本排除氧气；

(b)最初在该反应器中提供水性溶媒至小于约10米的一个深度，所述水性溶媒是处于发酵条件下并且具有每升介于约0.03与3克之间的浓度的所述微生物；

(c)以足以提高微生物浓度的一个速率连续供应气体进料至该反应器的一个底部部分，所述气体进料包含所述气体基质，该气体基质经由使用一种驱动液体以形成具有小于约500微米直径的微气泡的至少一个喷射器供应至所述反应器的一个底部部分；并且

(d)间歇地或连续地将所述反应器中的水性溶媒的体积增大至所希望的容量，而同时将微生物的浓度增大至步骤(b)中的浓度的3与500倍之间，

其中通过以下方式中的至少一种：

(i)调整通过一个喷射器的气体与液体流量比，

(ii)改变通过一个喷射器的液体流的速率，并且

(iii)通过与至少一种其他气体混合而调整该气体进料中的一氧化碳摩尔分数，

一氧化碳到该反应器中的该水性溶媒的质量传递被调节以获得步骤(c)的生长，但是维持在引起一氧化碳抑制的量以下。

2.如权利要求1所述的方法，其中在该启动方法的至少一部分过程中，步骤(a)的该覆盖气体包含一氧化碳并且步骤(c)的该气体进料包含该覆盖气体。

3.如权利要求2所述的方法，其中合成气被提供至该顶部空间。

4.如权利要求1所述的方法，其中该反应器是一个鼓泡塔反应器或一个液体混合反应器。

5.如权利要求1所述的方法，其中该微生物的浓度被增大至每升约1克与10克之间并且该反应器具有至少1百万升的容量。

6.如权利要求1所述的方法，其中这些喷射器包括狭槽喷射器。

7.如权利要求1所述的方法，其中该驱动液体包含来自该反应器的水性溶媒。

8.如权利要求1所述的方法，其中将该顶部空间中的气体的至少一部分再循环作为通过步骤(c)供应的该气体进料的一部分，并且将所再循环的气体在供应至该水性溶媒之前与新鲜合成气混合。

9.如权利要求1所述的方法，其中使用两个或更多个喷射器，并且在该启动方法的至少一部分过程中对这些喷射器排序。

10.如权利要求9所述的方法，其中对于该启动方法的一个初始部分，仅使用驱动液体来操作一个喷射器，并且对于该启动方法的一个稍后部分，使用气体进料和驱动液体来操作所述喷射器。

11.如权利要求1所述的方法，其中在该启动方法的一个初始部分过程中，一个喷射器作为文丘里喷射器来操作。

12.如权利要求1所述的方法，其中对于该启动方法的至少一部分，该反应器以实质上的液体停留模式来操作。

13.如权利要求1所述的方法，其中在该启动开始时，该气体进料的至少一部分作为直径在100至5000微米范围内的气泡供应，随后该气泡大小被减小至小于500微米。

14.一种用于启动一个深槽反应器的方法，该深槽反应器用于一种包含一氧化碳、氢气以及二氧化碳的气体基质在包含适合于将所述基质转化成含氧有机化合物的微生物的一种水性溶媒中的厌氧生物转化，该方法包括：

(a)用二氧化碳、氮气以及低级烷烃中的至少一种覆盖所述反应器的该水性溶媒之上的一个顶部空间以基本排除氧气；

(b)以足以提高微生物浓度的一个速率连续供应气体进料至所述反应器的一个底部部分，所述气体进料包含所述气体基质，该气体基质经由使用一种驱动液体形成具有小于约500微米直径的微气泡的至少一个喷射器供应至所述反应器的一个底部部分；并且

(c)以实质上一个液体停留模式进行操作，直到微生物的浓度达到步骤(b)中的浓度的3与500倍之间。

15.如权利要求14所述的方法，其中该反应器是一个鼓泡塔反应器或一个液体混合反应器，所述反应器中的水性溶媒的体积在该启动方法过程中被间歇地或连续地增大至所希望的容量。

16.如权利要求14所述的方法，其中该水性溶媒中的该含氧有机化合物的浓度被维持在过度不利地影响该微生物培养物的生长速率的浓度之下。