本发明专利技术属于生物乙醇发酵领域，具体涉及一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置。补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10依次连接；所述的发酵罐2外设有pH计4和温度计5，发酵罐2底部设有雾化器3；所述的分离罐8中间设有PDMS-陶瓷复合膜9，PDMS-陶瓷复合膜9将分离罐8分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐2，位于下端的空腔连接至分离罐8。本发明专利技术系统装置可使发酵连续进行，减小发酵产物乙醇对酵母的抑制作用，提高发酵原料转化率和乙醇产率，同时便于PDMS/陶瓷复合膜的清洁洗护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物乙醇发酵领域，具体涉及一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置。
技术介绍
将乙醇发酵与分离相耦合，在发酵的同时将发酵液中的乙醇选择性地分离出发酵系统，从而降低发酵液中乙醇浓度，解除乙醇对酵母菌细胞的抑制作用，从而提高乙醇的生产率，将发酵时间缩短约30%。目前，常用的分离方法为渗透汽化、气提、液液萃取、吸附等。其中，渗透汽化分离与发酵耦合时，可实现产物提取和浓缩，不引入其它物质，避免对过程造成不利影响，以及具有操作便利和能耗低等优点，受到越来越多的关注。Qureshi等利用最具代表性的亲有机物聚合物膜材料-聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行渗透汽化分离丁醇发酵液中的产物，在降低了产物对细胞生长抑制作用的同时，使得产品产率提高了 2倍。目前我国乙醇发酵-膜分离耦合仍处于起步发展阶段，如何减小酵母产乙醇发酵体系产物抑制作用，提高原料转化率和乙醇产率，实现固定化酵母多级连续化发酵-分离耦合的乙醇高效生产，降低过程能耗，让发酵法生产乙醇正向着连续化和节能化方向发展势在必行，刻不容缓。
技术实现思路
本专利技术针对乙醇连续发酵-膜分离耦合技术对减小酵母产乙醇发酵体系产物抑制作用、发酵体系对PDMS/陶瓷复合膜的存在污染、耦合发酵原料转化率和乙醇产率低等现状，提供一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，实现固定化酵母多级连续化发酵-分离耦合的乙醇生产，提高乙醇发酵过程效率，降低过程能耗。本专利技术的方案是通过这样实现的:一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，该系统装置包括补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10，补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10依次连接；所述的发酵罐2外设有pH计4和温度计5，发酵罐2底部设有雾化器3 ;所述的分离罐8中间设有PDMS-陶瓷复合膜9，PDMS-陶瓷复合膜9将分离罐8分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐2，位于下端的空腔连接至分尚触8。作为本专利技术的进一步限定，所述补糖罐1和发酵罐2之间的连接还设有高压栗A6 ;所述的发酵罐2和分离罐8之间的连接还设有高压栗B7。本专利技术具备以下良好效果:将PDMS-陶瓷复合膜分离引入到乙醇发酵过程中，将发酵成熟的含有高浓度乙醇溶液的通过高压栗栗出进行分离，并将分离后的发酵液继续回流至发酵罐中，使发酵连续进行，减小发酵产物乙醇对酵母的抑制作用，提高发酵原料转化率和乙醇产率；将PDMS-陶瓷复合膜分离功能设置在发酵罐体外，减少了发酵体系对PDMS/陶瓷复合膜的污染，同时便于PDMS/陶瓷复合膜的清洁洗护；将在发酵罐内设置雾化器，使乙醇分离多效应实现分离，提高了酵母发酵效率。说明书附图图1.乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置。图中标识：1 :补糖罐，2 :发酵罐，3 :雾化器，4 :pH计，5 :温度计，6 :高压栗A，7 :高压栗B，8 :分离罐，9 :PDMS-陶瓷复合膜，10:乙醇粗液收集器。【具体实施方式】以下结合实施例和附图描述本专利技术乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，这些描述并不是对本
技术实现思路
作进一步的限定。实施例1如图1所示，本专利技术乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，该系统装置包括补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10,补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10依次连接；所述的发酵罐2外设有pH计4和温度计5,发酵罐2底部设有雾化器3 ;所述的分离罐8中间设有PDMS-陶瓷复合膜9, PDMS-陶瓷复合膜9将分离罐8分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐2,位于下端的空腔连接至分离罐8。作为本专利技术的进一步限定，所述补糖罐1和发酵罐2之间的连接还设有高压栗A6 ;所述的发酵罐2和分离罐8之间的连接还设有高压栗B7。应用实施例2使用过程中，发酵进入到中后期时开始通过高压栗A6将补糖罐1内的糖液栗入发酵罐2中进行补糖，启动雾化器3,将将发酵成熟的发酵液连同水蒸汽一同栗入分离罐8中对乙醇进行分离，分离后的乙醇溶液及乙醇水蒸汽进入到乙醇粗液收集器10中，利用高压栗B7控制发酵液进入分离罐8的流速，同时将分离器中未通过PDMS-陶瓷复合膜的发酵液回流回到发酵罐中继续发酵。本专利技术上述实施例方案仅是对本专利技术的说明而不能限制本专利技术，权利要求中指出了本专利技术设备构成和连接方式，而上述的说明并未指出本专利技术参数的范围，因此，在与本专利技术的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。【主权项】1.一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，其特征在于，该系统装置包括补糖罐(1)、发酵罐(2)、分离罐(8)、乙醇粗液收集器(10)，补糖罐(1)、发酵罐(2)、分离罐(8)、乙醇粗液收集器(10)依次连接；所述的发酵罐(2)外设有pH计(4)和温度计(5)，发酵罐(2)底部设有雾化器(3);所述的分离罐(8)中间设有PDMS-陶瓷复合膜(9)，PDMS-陶瓷复合膜(9)将分离罐(8)分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐(2)，位于下端的空腔连接至分离罐(8)。2.根据权利要求1所述的乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置，其特征在于，所述补糖罐(1)和发酵罐(2)之间的连接还设有高压栗A (6);所述的发酵罐(2)和分离罐(8)之间的连接还设有高压栗B (7)。【专利摘要】本专利技术属于生物乙醇发酵领域，具体涉及一种乙醇发酵耦合PDMS-陶瓷复合膜分离系统装置。补糖罐1、发酵罐2、分离罐8、乙醇粗液收集器10依次连接；所述的发酵罐2外设有pH计4和温度计5，发酵罐2底部设有雾化器3；所述的分离罐8中间设有PDMS-陶瓷复合膜9，PDMS-陶瓷复合膜9将分离罐8分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐2，位于下端的空腔连接至分离罐8。本专利技术系统装置可使发酵连续进行，减小发酵产物乙醇对酵母的抑制作用，提高发酵原料转化率和乙醇产率，同时便于PDMS/陶瓷复合膜的清洁洗护。【IPC分类】C12M1/34, C12M1/00【公开号】CN105420095【申请号】CN201610017526【专利技术人】徐大鹏 【申请人】徐大鹏【公开日】2016年3月23日【申请日】2016年1月12日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种乙醇发酵耦合PDMS‑陶瓷复合膜分离系统装置，其特征在于，该系统装置包括补糖罐（1）、发酵罐（2）、分离罐（8）、乙醇粗液收集器（10），补糖罐（1）、发酵罐（2）、分离罐（8）、乙醇粗液收集器（10）依次连接；所述的发酵罐（2）外设有pH计（4）和温度计（5），发酵罐（2）底部设有雾化器（3）；所述的分离罐（8）中间设有PDMS‑陶瓷复合膜（9），PDMS‑陶瓷复合膜（9）将分离罐（8）分隔成两个空腔，位于上端的空腔连接回发酵罐（2），位于下端的空腔连接至分离罐（8）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐大鹏，
申请(专利权)人：徐大鹏，
类型：发明
国别省市：广西;45
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