提高生物燃料產(chǎn)量的膜萃取新工藝

生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)燃料級化學(xué)品（如丁醇）通常會(huì)面臨間歇生產(chǎn)產(chǎn)量低及能源成本高的問題。英國帝國理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新的膜基生物燃料提取工藝，可以克服這些問題。最近帝國理工學(xué)院與BP合作對該工藝進(jìn)行了示范。據(jù)稱，該工藝可以減少25%的能耗，產(chǎn)量提高10倍。

帝國理工學(xué)院的研究人員表示，在典型的生物質(zhì)發(fā)酵工藝中，產(chǎn)生的丁醇中含有水，必須通過非均相蒸餾或液—液分批萃取去除，而這種新的膜萃取工藝可以使用具高分配系數(shù)的萃取劑從發(fā)酵液中提取制得的生物燃料，通過膜達(dá)到高回收率，而無需相變。由于萃取劑是一種基于2-乙基-1-庚醇的有機(jī)溶劑，其熱容約為水的一半，沸點(diǎn)比丁醇高，因此不需要蒸發(fā)任何水或萃取劑，這意味著分離過程所需的能量要少得多。

超薄復(fù)合膜對丁醇具有很高的選擇性。由于萃取劑回收率高，回收快，系統(tǒng)所需萃取劑與發(fā)酵液的體積比很小，避免了發(fā)酵微生物潛在的毒性問題。此外，由于膜能快速將丁醇從水中萃取到有機(jī)溶劑中，因此發(fā)酵罐中的丁醇含量保持在較低水平，微生物可以保持更活躍的狀態(tài)，可以提高生產(chǎn)效率，并使操作更精簡、更連續(xù)。實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)用2L反應(yīng)器進(jìn)行了小試，研究小組現(xiàn)在正研究擴(kuò)大膜產(chǎn)量并分析生物污染對系統(tǒng)的影響。