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项目简介信息
关键词
标题
科技新进展:铁工业煤气发酵法制生物乙醇及梭菌蛋白系统工艺集成研究及其工业化应用
所属领域
产业化示范工程
简述
  钢铁工业煤气生物发酵法制燃料乙醇新技术使用的菌种为乙醇梭杆菌,是一种严格厌氧细菌,因此对原料气需要进行除氧处理,气体中的苯、萘、焦油、氰化氢、乙炔等均会影响菌体健康生长。保持菌体健康是发酵过程连续稳定运行的先决条件,因此需要通过研究钢铁工业煤气组分特点,优化气体预处理工艺设计及催化剂选型,确保发酵进气得到有效净化。
  发酵反应过程在生物反应器中进行,菌体与气体充分接触,吸收气体中的CO并在微生物菌体代谢反应下转化为乙醇等代谢产物,同时实现菌体持续的增殖。CO利用率、乙醇浓度、乙醇产率等参数是影响项目成本及能耗的关键指标,通过研究搅拌速度、气体分布、CO供给等对CO利用率及代谢产物分布的影响,提高CO利用率、乙醇浓度等发酵性能指标。
  本项目采用连续发酵工艺,持续的排出含有菌体及乙醇等代谢产物的醪液,发酵醪液中含有大量的菌体蛋白,经提取乙醇后的含菌余馏水如直接排入污水,高含量的菌体蛋白将会使污水系统无法运行。根据菌体蛋白特性,选择分离干燥工艺,开发菌体蛋白的高价值应用,将有助于降低后续污水处理负荷,同时通过回收副产品提高经济效益。
发酵工艺是一种需要在液体环境下进行的高耗水工艺,研究蒸馏余馏水及污水处理后中水回用对发酵性能及代谢产物积累的影响,实现高比例水回用,将有助于降低水及化学品消耗,降低污水处理负荷,进而降低生产成本。
  通过以上研究,打通从原料气预处理、发酵、蒸馏脱水、菌体蛋白分离干燥、煤气处理、污水处理等全系统工艺流程,实现高性能发酵及产物高效提取,解决废水处理难题,形成循环化系统集成工艺,并在此基础上建立全球首套钢铁工业煤气发酵法制生物乙醇工业化示范装置,将工业煤气发酵技术从实验室技术转化为工业化应用。
项目承担单位
北京首钢朗泽科技股份有限公司
项目组织单位
北京首钢朗泽科技股份有限公司
发布时间
2022-07-01 17:01:47
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