提高生物燃料产量的膜萃取新工艺

生物质发酵生产燃料级化学品（如丁醇）通常会面临间歇生产产量低及能源成本高的问题。英国帝国理工学院的研究人员开发了一种新的膜基生物燃料提取工艺，可以克服这些问题。最近帝国理工学院与BP合作对该工艺进行了示范。据称，该工艺可以减少25%的能耗，产量提高10倍。

帝国理工学院的研究人员表示，在典型的生物质发酵工艺中，产生的丁醇中含有水，必须通过非均相蒸馏或液—液分批萃取去除，而这种新的膜萃取工艺可以使用具高分配系数的萃取剂从发酵液中提取制得的生物燃料，通过膜达到高回收率，而无需相变。由于萃取剂是一种基于2-乙基-1-庚醇的有机溶剂，其热容约为水的一半，沸点比丁醇高，因此不需要蒸发任何水或萃取剂，这意味着分离过程所需的能量要少得多。

超薄复合膜对丁醇具有很高的选择性。由于萃取剂回收率高，回收快，系统所需萃取剂与发酵液的体积比很小，避免了发酵微生物潜在的毒性问题。此外，由于膜能快速将丁醇从水中萃取到有机溶剂中，因此发酵罐中的丁醇含量保持在较低水平，微生物可以保持更活跃的状态，可以提高生产效率，并使操作更精简、更连续。实验室已经用2L反应器进行了小试，研究小组现在正研究扩大膜产量并分析生物污染对系统的影响。