[发明专利]化学改性纤维类固定化载体及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种制备化学改性纤维类固定化载体的方法，其特征在于，包括：

（1）将纤维类固定化载体浸泡在聚乙烯亚胺溶液中，以便获得聚乙烯亚胺改性的载体，其中，所述聚乙烯亚胺改性的载体在其表面上形成有聚乙烯亚胺分子；以及

（2）将所述聚乙烯亚胺改性的载体浸泡在戊二醛溶液中，以便使聚乙烯亚胺分子中的氨基和戊二醛的醛基反应，从而获得所述化学改性纤维类固定化载体，

任选地，所述纤维类固定化载体为植物秸秆，优选甘蔗渣、稻草和玉米秸秆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺溶液的浓度为4 g/L，pH为7.0~8.0，

任选地，所述戊二醛溶液的浓度为1 g/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，在将所述纤维类固定化载体浸泡在聚乙烯亚胺溶液中之前，预先对所述纤维类固定化载体进行清洗和烘干。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，将所述纤维类固定化载体浸泡在聚乙烯亚胺溶液中2~6小时。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，在将所述聚乙烯亚胺改性的载体浸泡在戊二醛溶液中之前，预先将所述聚乙烯亚胺改性的载体进行清洗和烘干，

任选地，将所述聚乙烯亚胺改性的载体浸泡在戊二醛溶液中2~4小时。

6.一种化学改性纤维类固定化载体，其是根据权利要求1~5任一项所述的方法制备的。

7.权利要求6所述的化学改性纤维类固定化载体在制备丁醇中的用途。

8.一种用于制备丁醇的设备，其特征在于，包括：

固定化纤维床反应器，所述固定化纤维床反应器中设置有权利要求6所述的化学改性纤维类固定化载体；以及

发酵罐，所述发酵罐与所述固定化纤维床反应器相连，并且所述发酵罐内装有有适于丙酮丁醇梭菌的培养基，

其中，所述发酵罐与所述固定化纤维床反应器通过蠕动泵呈流体连通。

9.一种利用权利要求8所述的设备制备丁醇的方法，其特征在于，包括：

（1）将丙酮丁醇梭菌用种子培养基进行活化培养，将活化培养后的种子液以5%~10%的接种量转接至所述发酵罐中，其中，所述发酵罐中装有种子培养基，以便在所述发酵罐中在35~40摄氏度的温度下，对所述丙酮丁醇梭菌进行密闭培养，并且在培养过程中利用氮气或二氧化碳维持厌氧环境；

（2）在进行所述密闭培养8~12小时后，启动所述蠕动泵，以便将所述发酵罐中所产生的发酵液泵入所述固定化纤维床中，以便利用所述化学改性纤维类固定化载体对丙酮丁醇梭菌细胞进行固定化处理；

（3）在进行所述固定化处理12~24小时后，将所述发酵罐中的发酵液更换为发酵培养基，并将所述发酵培养基泵入到所述固定化纤维床反应器中，以便利用所述丙酮丁醇梭菌进行发酵培养，从而获得丁醇，其中，所述发酵培养利用氮气或二氧化碳维持厌氧环境，

其中，

优选地，所述丙酮丁醇梭菌为Clostridium acetobutylicum XY16、 Clostridium acetobutylicum AS1.135和 Clostridium beijerinckii 8052 之一。

10.根据权利9所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，当发酵液中糖浓度低于20 g/L时，进行更换发酵培养基，

任选地，所述蠕动泵的转速为100~200rpm，优选150rpm。