[发明专利]用于生物催化产生并回收有机物质的集成系统

权利要求书

1.一种从反应混合物中回收生物催化产生的有机物质的方法，包括：

提供在其内利用生物催化剂来产生所述物质的反应混合物，所述反应混合物包括水性相，所述生物催化剂优选地分散或溶解在所述水性相中，所述水性相包括所述生物催化剂的底物并且其中进一步包括分散在连续水性相中的流体产物回收相的液滴或气泡或者固体产物回收相的颗粒，产生的物质迁移到所述液滴或气泡，或者产生的物质附着至固体产物回收相的颗粒上；和

使包含产生的物质的产物回收相与所述水性相和所述生物催化剂分离；

其中所述有机物质的产生和所述产物回收相的分离在装置中进行，所述装置包括反应段和分离段，所述反应段容纳有产生所述物质的反应混合物，在所述分离段中，所述包含产生的物质的产物回收相与所述水性相分离；

其中，所述方法包括产生和分离同步阶段，

其中至少在所述同步阶段期间，

底物和/或产物回收相连续或间歇地进料至所述反应段中，

所述反应段中的流动状态是湍流状态，

反应混合物—该混合物的产物回收相包含所述产生的物质，从所述反应段连续或间歇地进料至所述分离段，所进料的反应混合物在大致层流状态下进入所述分离段，在所述分离段中，在大致层流状态下或在层流状态和无流动状态之间间歇交替下，所述产物回收相与所述水性相分离，以及

从装置的分离段连续或间歇地回收包含生物催化产生的物质的产物回收相。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在所述产生和分离同步阶段期间，所述产生的物质在所述反应段中至所述产物回收相中/上的迁移速率、吸附速率或吸收速率保持在与所述产生的物质(作为分离的产物回收相的一部分)在分离段中与所述水性相分离的速率大致相同的速率；和/或，其中，所述产生的物质在所述反应段中至所述产物回收相中/上的迁移速率、吸附速率或吸收速率保持在与所述物质的产生速率大致相同的速率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使在所述反应段中分散在所述产物回收相的所述液滴、气泡或颗粒的索特平均直径(D[3,2])保持在约10μm至约250μm的范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，使在所述反应段中分散在所述产物回收相的所述液滴、气泡或颗粒的索特平均直径(D[3,2])保持在约10μm至约150μm的范围内。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，使在所述反应段中分散在所述产物回收相的所述液滴、气泡或颗粒的索特平均直径(D[3,2])保持在约15μm至约100μm的范围内，尤其保持在约20μm至约80μm的范围内。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，使在所述反应段中分散在所述产物回收相的所述液滴、气泡或颗粒的索特平均直径(D[3,2])保持在优选约150μm至约250μm的范围内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少在所述产生和分离同步阶段期间，所述底物和所述产物回收相以所述物质的产生速率和所产生的物质进入所述产物回收相的迁移速率大致相同的速率进料至所述反应段中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少在所述同步阶段期间，所述产生的物质在所述水性相中的浓度保持在生物催化剂活性基本上不受所存在的有机物质抑制的值；和/或，其中，至少在所述同步阶段期间，源自所述底物的抑制生物催化剂的污染物的浓度保持在生物催化剂活性基本上不受所存在的有机物质抑制的值。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述产物回收相是液相，优选是有机液体，所述产生的物质对所述产物回收相的亲和力高于所述产生的物质对所述水性相的亲和力，并且所述液相至少在所述同步阶段进料至所述反应段。