九烷酮1.4%。
[0083]實(shí)施例3
[0084]—種利用葡萄糖培養(yǎng)基生產(chǎn)C5-C19烷酮的系統(tǒng)及方法:如圖3所示，所述系統(tǒng)與實(shí)施例2的區(qū)別為:采用多效蒸發(fā)純化裝置351代替精餾純化裝置341，得到的(:5-&9烷酮的產(chǎn)率與實(shí)施例2相同。
[0085]實(shí)施例4
[0086]—種利用實(shí)施例2所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，所述方法與實(shí)施例2的區(qū)別為:采用批式反應(yīng)代替連續(xù)式反應(yīng)，生成C5-C19烷酮的產(chǎn)率(對(duì)丙酮的產(chǎn)率g/g)為:2-戊酮1.1%、2-庚酮15%、4-庚酮0.8%、4-壬酮1.5%、^^一烷酮22%、十三烷酮2.9%、十五烷酮31%、十七烷酮1.1%、十九烷酮19%。
[0087]實(shí)施例5
[0088]—種利用實(shí)施例3所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，所述方法與實(shí)施例3的區(qū)別為:采用批式反應(yīng)代替連續(xù)式反應(yīng)，得到的(:5-&9烷酮的產(chǎn)率與實(shí)施例4相同。
[0089]實(shí)施例6
[0090]一種利用玉米秸桿生產(chǎn)(:5-&9烷酮的系統(tǒng)及方法:
[0091]如圖4所示，所述系統(tǒng)與實(shí)施例1的區(qū)別為:所述系統(tǒng)還包括原料預(yù)處理裝置；
[0092]所述原料預(yù)處理裝置包括粉碎裝置11、干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14;
[0093]所述粉碎裝置11依次通過(guò)干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14與發(fā)酵裝置2連接。
[0094]所述方法包括如下步驟:
[0095]按上述方法進(jìn)行玉米秸桿的預(yù)處理，得到含50g/L的葡萄糖、16g/L的木糖、5g/L纖維二糖和2g/L阿拉伯糖的玉米秸桿水解液；
[0096]按上述方法進(jìn)行丙酮丁醇生產(chǎn)菌的培養(yǎng)和發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵液中丁醇濃度達(dá)到0.8%時(shí)，開(kāi)啟氣提純化裝置，一邊發(fā)酵，一邊氣提純化，當(dāng)發(fā)酵液中葡萄糖濃度降到5g/L時(shí)，補(bǔ)加玉米秸桿水解液繼續(xù)發(fā)酵；
[0097]按上述條件進(jìn)行氣提，氣提得到的溶液組分為:丁醇7.5 % (w/v)、丙酮3.1 % (w/V)、乙醇0.4% (w/v)、余量的水;丁醇濃度小于8%，溶液不分層，直接進(jìn)行滲透汽化分離純化；
[0098]按上述條件進(jìn)行滲透汽化，在儲(chǔ)罐Π324中通過(guò)滲透汽化得到的溶液組分為:丁醇41.5% (w/v)、丙酮11.9% (w/v)、乙醇0.9% (w/v)、余量的水；
[0099]按上述方法進(jìn)行化學(xué)催化，將儲(chǔ)罐Π324中溶液與甲苯混合后采用連續(xù)式反應(yīng)，進(jìn)料流速為lmL/h，進(jìn)料量與催化劑Pd的液固重量比為2:1，生成C5-C19烷酮的產(chǎn)率(對(duì)丙酮的產(chǎn)率g/g)為:2-戊酮0.8%, 2-庚酮47 %、4-庚酮0.1 %、4-壬酮0.3 %、^^一烷酮19 %、十三烷酮0.9%、十五烷酮4.1%、十七烷酮0.3%、十九烷酮2.1%。
[0100]實(shí)施例7
[0101]—種利用實(shí)施例6所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，所述方法與實(shí)施例6的區(qū)別為:進(jìn)料流速為0.5mL/h，生成C5-C19烷酮的產(chǎn)率(對(duì)丙酮的產(chǎn)率g/g)為:2-戊酮1.0%、2_庚酮50%、4-庚酮0.1%、4-壬酮0.4%、^^一烷酮23%、十三烷酮1.1%、十五烷酮7.1%、十七烷酮0.8%、十九烷酮3.5%。
[0102]實(shí)施例8
[0103]一種利用玉米秸桿生產(chǎn)(:5-&9烷酮的系統(tǒng)及方法:
[0104]如圖5所示，所述系統(tǒng)與實(shí)施例2的區(qū)別為:所述系統(tǒng)還包括原料預(yù)處理裝置；
[0105]所述原料預(yù)處理裝置包括粉碎裝置11、干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14;
[0106]所述粉碎裝置11依次通過(guò)干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14與發(fā)酵裝置2連接。
[0107]所述方法與實(shí)施例2的區(qū)別為:所述方法還包括如下步驟:
[0108]按上述方法進(jìn)行玉米秸桿的預(yù)處理，得到含50g/L的葡萄糖、16g/L的木糖、5g/L纖維二糖和2g/L阿拉伯糖的玉米秸桿水解液，得到的(:5-&9燒酮的產(chǎn)率與實(shí)施例2相同。
[0109]實(shí)施例9
[0110]—種利用實(shí)施例8所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，所述方法與實(shí)施例8的區(qū)別為:采用批式反應(yīng)代替連續(xù)式反應(yīng)，得到的(:5-&9烷酮的產(chǎn)率與實(shí)施例4相同。
[0111]實(shí)施例10
[0112]—種利用玉米秸桿生產(chǎn)(:5-&9烷酮的系統(tǒng)及方法:
[0113]如圖6所示，所述系統(tǒng)與實(shí)施例3的區(qū)別為:所述系統(tǒng)還包括原料預(yù)處理裝置；
[0114]所述原料預(yù)處理裝置包括粉碎裝置11、干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14;
[0115]所述粉碎裝置11依次通過(guò)干燥裝置12、堿處理裝置13、酶解裝置14與發(fā)酵裝置2連接。
[0116]所述方法與實(shí)施例3的區(qū)別為:所述方法還包括如下步驟:
[0117]按上述方法進(jìn)行玉米秸桿的預(yù)處理，得到含50g/L的葡萄糖、16g/L的木糖、5g/L纖維二糖和2g/L阿拉伯糖的玉米秸桿水解液，得到的(:5-&9燒酮的產(chǎn)率與實(shí)施例2相同。
[0118]實(shí)施例11
[0119]—種利用實(shí)施例10所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，所述方法與實(shí)施例10的區(qū)別為:采用批式反應(yīng)代替連續(xù)式反應(yīng)，得到的(:5-&9燒酮的產(chǎn)率與實(shí)施例4相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生產(chǎn)C5-C19烷酮的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括發(fā)酵裝置、產(chǎn)物分離純化裝置、化學(xué)催化裝置，所述發(fā)酵裝置通過(guò)產(chǎn)物分離純化裝置與化學(xué)催化裝置連接； 所述產(chǎn)物分離純化裝置為氣提純化裝置、滲透汽化膜純化裝置、吸附純化裝置、蒸汽滲透純化裝置、液液萃取純化裝置、離心裝置、多效蒸發(fā)純化裝置和精餾純化裝置中的至少一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括原料預(yù)處理裝置； 所述原料預(yù)處理裝置依次通過(guò)發(fā)酵裝置、產(chǎn)物分離純化裝置與化學(xué)催化裝置連接； 所述原料預(yù)處理裝置為吸附裝置、粉碎裝置、氣爆裝置、干燥裝置、酸處理裝置、堿處理裝置、臭氧分解裝置、熱水處理裝置、氨纖維爆破裝置、超聲處理裝置、微波處理裝置和酶解裝置中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)酵裝置內(nèi)設(shè)有氣泡分散器。4.一種利用權(quán)利要求1、2或3所述系統(tǒng)生產(chǎn)C5-C19烷酮的方法，其特征在于:所述方法包括如下步驟: ①將原料與丙酮丁醇生產(chǎn)菌通過(guò)發(fā)酵裝置發(fā)酵，可以在發(fā)酵過(guò)程中邊發(fā)酵邊分離純化發(fā)酵產(chǎn)物，也可以在發(fā)酵結(jié)束后分離純化發(fā)酵產(chǎn)物，所述原料為葡萄糖、未經(jīng)預(yù)處理的糖蜜、預(yù)處理的糖蜜或預(yù)處理的秸桿； ②將步驟①分離純化后的發(fā)酵產(chǎn)物與催化劑通過(guò)化學(xué)催化裝置化學(xué)催化得到(:5-&9的燒酬。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述秸桿預(yù)處理后所得產(chǎn)品中主要組分為葡萄糖、木糖、果糖、阿拉伯糖、纖維二糖和半乳糖中的至少一種，總糖濃度為50-150g/L。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述糖蜜預(yù)處理后所得產(chǎn)品中主要組分為蔗糖，總糖濃度為50-150g/L。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述丙酮丁醇生產(chǎn)菌為丙酮丁醇梭菌、拜氏梭菌、大腸桿菌、熱纖梭菌或酪丁酸梭菌。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述分離純化后的發(fā)酵產(chǎn)物為丁醇、丙酮、乙醇和水，所述丁醇濃度為400g/L以上，所述丙酮濃度為100g/L以上，所述乙醇濃度為8g/L以上。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述催化劑為Pd、Ru、Pt或Ir，與催化劑混合的堿性固體為K3P04、K0H、K2C03、KH2P04、NaHP04或Ba(0H)28H20，所述催化劑占?jí)A性固體重量的 5-100%。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述C5-C19燒酮為2-戊酮、2-庚酮、4-庚酮、4-壬酮、-|燒酮、十三燒酮、十五燒酮、十七燒酮和十九燒酮。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)C5-C19烷酮的系統(tǒng)及方法，屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括發(fā)酵裝置、產(chǎn)物分離純化裝置、化學(xué)催化裝置，所述發(fā)酵裝置通過(guò)產(chǎn)物分離純化裝置與化學(xué)催化裝置連接；所述產(chǎn)物分離純化裝置為氣提純化裝置、滲透汽化膜純化裝置、吸附純化裝置、蒸汽滲透純化裝置、液液萃取純化裝置、離心裝置、多效蒸發(fā)純化裝置和精餾純化裝置中的至少一種。本發(fā)明有益效果為：通過(guò)本發(fā)明所述系統(tǒng)與方法，可以使工業(yè)含糖廢棄物糖蜜或農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈經(jīng)過(guò)生物催化和化學(xué)催化轉(zhuǎn)化為C5-C19的長(zhǎng)鏈烷酮，可以直接或脫氧后作為汽油、柴油或航空燃油使用。
【IPC分類】C12P7/26, C12M1/00, C12R1/145, C12R1/19, C12M1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105567551
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610144454
【發(fā)明人】薛闖, 劉民
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日