[发明专利]用于纤维素乙醇发酵的连续式梯级固定化反应方法及设备

权利要求书

1.一种连续式梯级固定化的纤维素乙醇发酵的方法，其特征在于，包括将木质纤维素水解液连续依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床，依次进行发酵反应，将发酵产物分为第一部分产物和第二部分产物，所述第一部分产物进行收集，所述第二部分产物与木质纤维素水解液混合后再依次经过可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床，以实现循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二部分产物与所述木质纤维素水解液的体积比为1:1～5:1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述木质纤维素水解液为葡萄糖和木糖浓度比为2:1～1.5:1的木质纤维素发酵液。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床的高度比为2:1～1:1。

5.一种用于纤维素乙醇发酵的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，包括：发酵反应器和用于储存木质纤维素水解液的储液池；所述发酵反应器内从下至上依次设有可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床；所述发酵反应器与所述储液池通过进液管道和进液泵连接；

所述进液泵驱动所述储液池中的木质纤维素水解液经所述进液管道从下至上依次进入所述可发酵己糖产乙醇的微生物固定化床和可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床中；

所述发酵反应器上含有设置在所述可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床上方的出液口，所述出液口通过管道经内循环泵与所述进液管道相通。

6.根据权利要求5所述的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，所述内循环泵和进液泵的入液比为1:1～5:1。

7.根据权利要求5或6所述的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，所述发酵反应器的底部设有多孔板以实现均匀布水；所述发酵反应器的上部设有出气管的出气口，所述出气管的另一端与多孔板相连。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，所述发酵反应器上含有设置于所述可发酵戊糖产乙醇的微生物固定化床上方的集液口；所述集液口用于收集所述发酵反应器中的液相产物；所述集液口通过管道与出液储存池连通。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，还包括用于控制所述发酵反应器中发酵温度的水浴蓄水槽，所述发酵反应器设在所述水浴蓄水槽中；所述水浴蓄水槽经由管道和水浴加热入水泵与水浴加热装置连通。

10.根据权利要求9所述的连续式梯级固定化反应设备，其特征在于，对于常温发酵菌，发酵温度为25～37℃；对于嗜热发酵菌，发酵温度为50～55℃；对于极端嗜热发酵菌，发酵温度为65～70℃；

和/或，所述水浴蓄水槽的壁厚与所述发酵反应器的直径比为1:3～1:4。