[发明专利]一种生物电合成系统及利用该系统合成乙酸和/或乙醇的方法

摘要

本发明公开了一种生物电合成系统及利用该系统合成乙酸和/或乙醇的方法，生物电合成系统包括反应器、pH在线控制系统、供气系统和电源，所述反应器为三室反应器，包括气体室，该气体室连接所述供气系统；阴极室，该阴极室外接所述pH在线控制系统，阴极室与气体室之间由气体阴极相隔阴极室内还设有参比电极；阳极室，阳极室内设置阳极，阳极室与阴极室之间由阳离子交换膜相隔，阳极、所述气体阴极及参比电极均通过导线外接所述电源。阳极室内添加阳极电解液，阴极室添加经过无菌和厌氧处理的生物电合成培养液，阴极室内接种电合成菌；二氧化碳由供气系统计量送入气体室内，二氧化碳穿过气体阴极，在阴极室内被转化为乙酸或/和乙醇。

主权项

一种生物电合成系统，包括反应器、pH在线控制系统、供气系统和电源，其特征在于，所述反应器为三室反应器，包括：气体室，该气体室连接所述供气系统；阴极室，该阴极室外接所述pH在线控制系统，阴极室与气体室之间由气体阴极相隔，阴极室内还设有参比电极；阳极室，该阳极室内设置阳极，阳极室与阴极室之间由阳离子交换膜相隔，阳极、所述气体阴极及参比电极均通过导线外接所述电源；所述供气系统包括：二氧化碳气瓶，通过气体管路连通至所述气体室；压力探头，伸入所述气体室内用于检测气体室内的二氧化碳浓度变化；气压控制器，设置在所述气体管路上，用于接受来自所述压力探头的二氧化碳浓度变化信息并以此为依据调控从二氧化碳气瓶向气体室输送的二氧化碳供给量；所述pH在线控制系统包括：储酸罐，通过带有加酸泵的管路连通至所述阴极室；pH探头，伸入所述阴极室内用于检测阴极室内的pH信息；在线pH控制器，连接所述pH探头和加酸泵，用于接受pH探头反馈的pH信息并以此为依据调控加酸泵从储酸罐中向阴极室的加酸量；所述气体阴极由如下方法制备：将镍粉、铅粉和铜粉中的至少一种与活性炭粉及聚四氟乙烯以质量比为1:(10～15)：(5～8)混匀，以40～60目的不锈钢网为支架，辊压成0.3～0.5mm的电极薄膜，并在300～350℃氮气保护条件下烧结而成。