077] 溫度和離子強(qiáng)度也可能對傳質(zhì)速率具有影響。在運(yùn)種情況下，生物反應(yīng)器的溫度 為約30至約50°C。
[0078] 生長反應(yīng)器400的可替選構(gòu)造示出在圖6中。在運(yùn)種情況下，生長反應(yīng)器400在 啟動期間被用作生長反應(yīng)器。生長反應(yīng)器400被構(gòu)造成包括生長反應(yīng)器噴布器600。生長 反應(yīng)器400可W被構(gòu)造成具有任何已知混合裝置。例如，可W使用例如伴隨著攬拌蓋反應(yīng) 器的葉輪（未示出）或使用裝備有導(dǎo)流管620的氣升式發(fā)酵罐來進(jìn)行氣體混合。正如在圖 6中示出的，氣升式發(fā)酵罐有效地使氣泡610和細(xì)胞圍繞生長發(fā)酵罐400流通。在運(yùn)種情況 下，在導(dǎo)流管620中上升的氣泡610引起混合。氣體的運(yùn)動攜帶流體和細(xì)胞在導(dǎo)流管620 中上升。在頂部處，氣體離開液體，并且脫氣的液體（其比充氣液體更重）在導(dǎo)流管外的環(huán) 中下降。在反應(yīng)器的底部處，下降的流體遇到氣體料流并被帶回到導(dǎo)流管620中上升。其 他反應(yīng)器設(shè)計可W包括泡罩塔反應(yīng)器、滴流床反應(yīng)器（TBR)和并流反應(yīng)器（CCC)。反應(yīng)器可 W包括外部氣體回路，或者可W利用噴氣式反應(yīng)器。
[0079] 通過將產(chǎn)乙酸細(xì)菌接種到包含在反應(yīng)器容器的生長反應(yīng)器部分400中的培養(yǎng)基 中，來利用生長反應(yīng)器。生長反應(yīng)器400中的培養(yǎng)基填充生長反應(yīng)器總體積的至少約75%， 在另一種情況下至少約80%，在另一種情況下至少約85%，在另一種情況下至少約90%， 并且在另一種情況下至少約95 %。將生長反應(yīng)器用合成氣噴射并混合有效地提供目標(biāo)細(xì)胞 密度的時間。在一種情況下，目標(biāo)細(xì)胞密度為約5至約40克/升，并且在各種其他情況下 約5至約30克/升、約5至約20克/升、約5至約15克/升、約10至約40克/升、約10 至約30克/升、約10至約20克/升和約10至約15克/升。在達(dá)到目標(biāo)細(xì)胞密度后，允 許培養(yǎng)基液位上升到生長反應(yīng)器外并進(jìn)入主反應(yīng)器容器中直至W前標(biāo)出的液位。停止生長 反應(yīng)器中的噴射和混合，并如前所述進(jìn)行發(fā)酵。
[0080] 在另一種情況下，使生長反應(yīng)器中的細(xì)胞密度達(dá)到至少約3克/升的水平或本文 中描述的任何細(xì)胞密度。在達(dá)到至少約3克/升的細(xì)胞密度后，W有效地允許細(xì)胞密度水 平維持在至少約3克/升的水平的速率添加培養(yǎng)基。在達(dá)到所需培養(yǎng)基液位后，停止生長 反應(yīng)器中的噴射和混合，并如前所述進(jìn)行發(fā)酵。
[0081] 盡管已利用【具體實(shí)施方式】、實(shí)例及其應(yīng)用對本文公開的發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng) 域技術(shù)人員可W對其做出大量修改和改變而不背離權(quán)利要求書中提出的本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種方法，所述方法包括： 將產(chǎn)乙酸細(xì)菌與合成氣在反應(yīng)器容器中接觸有效地提供至少約3克/升的細(xì)胞密度的 時間；以及 向所述反應(yīng)器容器添加培養(yǎng)基以達(dá)到所述反應(yīng)器容器中的液體水平面，其中在添加培 養(yǎng)基的同時維持所述至少約3克/升的細(xì)胞密度。2. 權(quán)利要求1的方法，其中將所述產(chǎn)乙酸細(xì)菌與所述合成氣在所述反應(yīng)器容器的生長 反應(yīng)器部分中接觸，所述反應(yīng)器容器的生長反應(yīng)器與所述反應(yīng)器容器的主反應(yīng)器部分相連 續(xù)。3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述生長反應(yīng)器部分包括選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴 流床反應(yīng)器（TBR)、并流接觸器（CCC)、移動床生物反應(yīng)器（MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。4. 權(quán)利要求2的方法，其中所述主反應(yīng)器部分包括選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴流 床反應(yīng)器（TBR)、并流接觸器（CCC)、移動床生物反應(yīng)器（MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。5. 權(quán)利要求2的方法，其中所述方法有效地在所述主反應(yīng)器部分中提供基本上均勻的 C0濃度。6. 權(quán)利要求2的方法，其中所述方法有效地在所述主反應(yīng)器部分的底部處提供與所述 主反應(yīng)器部分的上部相比明顯更高的C0濃度。7. -種方法，所述方法包括： 將產(chǎn)乙酸細(xì)菌與合成氣在反應(yīng)器容器中接觸有效地提供至少約5克/升的細(xì)胞密度的 時間；以及 向所述反應(yīng)器容器添加培養(yǎng)基，以達(dá)到所述反應(yīng)器容器中的液體水平面。8. 權(quán)利要求7的方法，其中將所述產(chǎn)乙酸細(xì)菌與所述合成氣在所述反應(yīng)器容器的生長 反應(yīng)器部分中相接觸，所述反應(yīng)器容器的生長反應(yīng)器部分與所述反應(yīng)器容器的主反應(yīng)器部 分相連續(xù)。9. 權(quán)利要求8的方法，其中所述生長反應(yīng)器部分包括選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴 流床反應(yīng)器（TBR)、并流接觸器（CCC)、移動床生物反應(yīng)器（MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。10. 權(quán)利要求8的方法，其中所述主反應(yīng)器部分包括選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴流 床反應(yīng)器（TBR)、并流接觸器（CCC)、移動床生物反應(yīng)器（MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。11. 權(quán)利要求7或8的方法，其中所述方法有效地在所述主反應(yīng)器部分中提供基本上均 勻的CO濃度。12. 權(quán)利要求7或8的方法，其中所述方法有效地在所述主反應(yīng)器部分的底部處提供與 所述主反應(yīng)器部分的上部相比明顯更高的CO濃度。13. 權(quán)利要求7或8的方法，其中所述反應(yīng)器底部處的CO濃度與所述反應(yīng)器上部處的 濃度之比為約100:1至約10:1。14. 一種用于合成氣發(fā)酵的方法，所述方法包括： 將產(chǎn)乙酸細(xì)菌與合成氣在反應(yīng)器容器的生長部分中接觸有效地提供至少約3克/升的 細(xì)胞密度的時間； 向所述反應(yīng)器容器添加培養(yǎng)基，并維持至少約3克/升的細(xì)胞密度直至達(dá)到所述反應(yīng) 器容器的主要部分中的液體水平面，其中所述反應(yīng)器容器的所述生長部分和主要部分是連 續(xù)的； 將合成氣通過氣體噴布器導(dǎo)入到所述反應(yīng)器容器的所述主要部分中，所述合成氣以有 效地將所述反應(yīng)器容器內(nèi)部的壓力維持到至少約lpsig的流速導(dǎo)入，其中所述合成氣具有 至少約0. 75的0)/0)2摩爾比；以及 向所述反應(yīng)器容器的所述主要部分提供約0. 01至約12千瓦/m3培養(yǎng)基的攪拌能量輸 入， 其中所述方法有效地提供約100至約1500/小時的體積CO傳質(zhì)系數(shù)。15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述生長反應(yīng)器部分包括選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、 滴流床反應(yīng)器（TBR)、并流接觸器（CCC)、移動床生物反應(yīng)器（MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu) 造D16. 權(quán)利要求14的方法，其中所述氣體噴布器包括直徑為10mm或更小的孔。17. 權(quán)利要求14的方法，其中所述合成氣跨所述噴布器的壓力降為0. 5至約2. 5psi。18. 權(quán)利要求14的方法，其中所述方法有效地提供至少約10g乙醇AL?日）的STY。19. 權(quán)利要求14的方法，其中所述產(chǎn)乙酸細(xì)菌選自凱伍產(chǎn)乙酸菌（Acetogenium kivui)、潮濕厭氧醋菌（Acetoanaerobiumnoterae)、伍氏醋酸桿菌（Acetobacterium woodii)、AlkalibaculumbacchiCP11(ATCCBAA_1772)、Blautiaproducta、甲基營養(yǎng) 丁酉愛桿菌（Butyribacteriummethylotrophicum)、Caldanaerobactersubterraneous、 Caldanaerobactersubterraneouspacificus、Carboxydothermushydrogenoformans、 醋酸梭菌（Clostridiumaceticum)、丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum)、 丙酮丁醇梭菌（Clostridiumacetobutylicum)P262(德國DSMZ保藏號DSM19630)、 Clostridiumautoethanogenum(德國DSMZ保藏號DSM19630)、Clostridium autoethanogenum(德國DSMZ保藏號DSM10061)、Clostridiumautoethanogenum(德 國DSMZ保藏號DSM23693)、Clostridiumautoethanogenum(德國DSMZ保藏號DSM 24138)、食氧化碳梭菌（Clostridiumcarboxidivorans)P7(ATCCPTA_7827)、Clostridium coskatii(ATCCPTA_10522)、Clostridiumdrakei、李氏梭菌（Clostridiumljungdahlii) PETC(ATCC49587)、李氏梭菌（Clostridiumljungdahlii)ERI2(ATCC55380)、李氏梭菌 (Clostridiumljungdahlii)C_01(ATCC55988)、李氏梭菌（Clostridiumljungdahlii) 0-52 (ATCC55889)、Clostridiummagnum、巴氏梭菌（Clostridiumpasteurianum)(德 國DSMZ保藏號DSM525)、ClostridiumragsdaliP11(ATCCBAA-622)、Clostridium scatologenes、嗜熱乙酉愛梭菌（Clostridiumthermoaceticum)、Clostridiumultunense、 庫氏脫硫腸狀菌（Desulfotomaculumkuznetsovii)、粘液真桿菌（Eubacterium limosum)、Geobactersulfurreducens、Methanosarcinaacetivorans、巴氏甲焼八疊 球菌（Methanosarcinabarkeri)、熱酉昔穆爾氏菌（Morrellathermoacetica)、Morrella thermoautotrophica、Oxobacterpfennigii、產(chǎn)生消化鏈球菌(Peptostreptococcus productus)、產(chǎn)生瘤胃球菌（Ruminococcusproductus)、Thermoanaerobacterkivui及其 混合物。
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N生物反應(yīng)器，其包括主反應(yīng)器，所述主反應(yīng)器具有選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴流床反應(yīng)器(TBR)、并流接觸器(CCC)、移動床生物反應(yīng)器(MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。所述生物反應(yīng)器還包括生長反應(yīng)器，其與所述主反應(yīng)器連續(xù)并具有選自攪拌和非攪拌釜反應(yīng)器、滴流床反應(yīng)器(TBR)、并流接觸器(CCC)、移動床生物反應(yīng)器(MBBR)和泡罩塔反應(yīng)器的構(gòu)造。還提供了一種方法，在所述方法中將產(chǎn)乙酸細(xì)菌與合成氣在與反應(yīng)器容器的主發(fā)酵罐部分相連續(xù)的反應(yīng)器容器的生長發(fā)酵罐部分中相接觸。
【IPC分類】C12R1/02, C12R1/145, C12P7/06, C12R1/01
【公開號】CN105296543
【申請?zhí)枴緾N201510631704
【發(fā)明人】彼得·辛普森·貝爾, 青-煥·辜
【申請人】伊內(nèi)奧斯生物股份公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2012年5月31日
【公告號】CA2840281A1, CA2840283A1, CN103930538A, CN103958659A, CN103975056A, CN103975056B, EP2726593A2, EP2726594A1, EP2726598A1, US8592191, US20130005010, US20130005014, US20130005021, US20140045246, US20160090610, WO2013002947A2, WO2013002947A3, WO2013002948A1, WO2013002949A1