纤维素乙醇发酵液中复杂组分对乙醇渗透汽化传质过程的影响

作者：陈敬文; 张红漫; **; 黄和

来源：生物加工过程, 2014, 12(06): 67-72.

DOI：10.3969/j.issn.1672-3678.2014.06.013

• 纤维乙醇
• 发酵
• 集成
• 渗透汽化
• 聚二甲基硅氧烷渗透汽化膜

考察了木质纤维素乙醇发酵液中各组分对乙醇透过聚二甲基硅氧烷(PDMS)-silicalite-1渗透汽化膜传质性能的影响。结果表明:酵母细胞、玉米秸秆残渣和发酵用无机盐可增加乙醇通过膜的通量和选择性;而葡萄糖和甘油的存在会对乙醇的透膜传质产生负面影响;木质纤维素水解后的产物如糠醛和羟基丙酮,表现出对膜分离乙醇轻微的抑制作用。本文建立了渗透汽化优先透醇与纤维素乙醇发酵集成过程,批次发酵20 h后乙醇产率从最初的12.95下降到10.22 g/(L·h),60 h后乙醇产率下降为0,葡萄糖消耗速率与乙醇消耗产率呈同样趋势;连续发酵过程中,乙醇产率较稳定地维持在13.30 g/(L·h)。实验证明,集成过程可及时地将产物乙醇分离出去,能够有效地消除产物抑制,提高乙醇生产速率和葡萄糖转化率。

• 单位
  材料化学工程国家重点实验室; 浙江大学; 南京工业大学