CN102094048A - 一种发酵合成气生产有机酸或醇的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种发酵合成气生产有机酸或醇的方法，步骤为：1)将能代谢CO、H₂和CO₂生产有机酸或醇的厌氧细菌加入到填充有以惰性颗粒为载体的反应器中；2)将由CO、H₂和CO₂的一种或几种组成的合成气通入反应容器，使载体达到流化状态，并维持流化状态，使厌氧细菌与载体充分混合并发酵；3)将液体培养基加入到反应容器中，将悬浮的厌氧细菌冲出反应容器，使附着在载体表面的微生物形成生物膜。本发明还提供了用于实现上述方法的装置。本发明的优点在于充分利用了固、液内循环流化床传质效率高的特点，并辅以气体外循环工艺，实现了从合成气到有机酸或醇的高效转化。

Description

一种发酵合成气生产有机酸或醇的方法及装置

技术领域

本发明属于微生物发酵工程领域，具体的说是以合成气(一氧化碳、氢气、二氧化碳)为原料，利用微生物发酵生产有机酸或醇的方法。

本发明还涉及一种用于实现上述方法的装置。

背景技术

合成气是一类以一氧化碳，二氧化碳和氢气为主要组分的混合气体，其不仅可由煤或焦炭等固体燃料汽化产生或由天然气和石油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产，同时，秸秆、莎草、农林废弃物等生物质以及城市有机固体废物等都可作为其生产原料，来源范围极广。除直接作为能源燃料外，合成气也是重要的化学工业基础原料。以合成气为原料合成氨、含氧化合物和烃类等的化工生产技术均已投入商业运行，但这些工艺都采用化学方法。近年来，生物法综合利用合成气引起了极大关注，尤其是通过微生物厌氧发酵将合成气转化成各种有用的燃料和化学品技术。尽管与化学催化相比具有较慢的反应速率，但微生物催化仍具有反应条件温和、目的产物的特异性高、细胞回收和再生容易、对原料CO和H2的组成比例要求低、且不会出现催化剂硫化物中毒现象等独特优点。

然而，合成气发酵是一个复杂的多相反应过程，包括气体底物、培养液和微生物细胞等气、液、固三相的相互作用。气体底物需要经过多个步骤的传递才能到达细胞表面被微生物吸收利用，因而气液传质是合成气发酵过程的主要限速步骤，且由于CO和H₂在水溶液中的溶解度很低，使该传质限制显得更为突出。为了改善合成气发酵过程的气液传质问题，除了从发酵工艺方面进行优化之外，还可以从反应器设计上进行探索。目前被广泛研究的合成气发酵反应器主要有连续搅拌罐式反应器、滴流床反应器、鼓泡塔式反应器、微泡通气反应器和复合中空纤维膜式反应器等。其中，连续搅拌罐式反应器在实验室规模的合成气发酵中应用最为广泛，其体积传质系数(KLa)随着单位体积搅拌功率(P/V)和空塔气速(Ug)的增加而提高，但提高Ug会导致气体底物的转化率降低，而高的P/V意味着能耗增加，这就一定程度上限制了其在工业规模上的应用。

生物流化床技术提出于上世纪七十年代，其特征是以生物膜法为基础，吸取了化工操作中的流态化技术，极大地提高了传质效率，被广泛应用于废水处理工艺。生物流化床以砂、活性炭、焦炭、陶粒、沸石、磁环、玻璃珠、多孔球等一类较小惰性颗粒为载体，使微生物栖息于载体表面，形成薄层生物膜，液体或气液混合物由下而上以一定的速度通过床层，使载体流化，底物在与悬浮相生物和附着相生物的不断接触中得以降解。从原理上讲，生物流化床技术是通过载体表面的微生物膜而起作用的，但在反应器内部生物膜随载体颗粒在液体或气液混合物中呈流化态，因而其既具有固定生物膜生长特征又具有悬浮生长特征。这一特点克服了固定床生物膜法易堵塞的问题；同时，小颗粒载体为微生物的固定化提供了巨大的表面积，使得流化床中的生物质浓度提高，而且生物颗粒的流态化和切割可以分散气泡，使布气更均匀，也促进了生物膜与液体或气液混合界面的不断更新，这些都极大地加强了传质效率，提高了生产效率和工艺的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发酵合成气生产有机酸或醇的方法。

本发明的又一目的在于提供一种实现上述方法的装置。

为实现上述目的，本发明提供的发酵合成气生产有机酸或醇的方法，其主要步骤为：

1)将能代谢CO、H₂和CO₂生产有机酸或醇的厌氧细菌加入到填充有以惰性颗粒为载体的反应器中；

有机酸或醇包括：乙酸、乳酸、丁酸、甲醇、乙醇和丁醇。

能代谢CO、H₂和CO₂生产有机酸或醇的厌氧细菌，包括：甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotropphicum)、醋酸梭菌(Clostridiumaceticum)、产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、羰基降解梭菌(Clostridium carboxidivorans)、缓徐瘤梭菌(Clostridium lentocellum)、扬氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)、热纤梭菌(Clostridium thermocellum)和嗜热乙酸梭菌(Clostridium thermoaceticum)，以及在它们基础上进行的任何突变株。

载体可以是粒径为0.1～50mm的砂、活性炭、陶粒、沸石、玻璃珠、珍珠岩、海泡石、聚丙烯、改性聚氨酯、金属网海绵颗粒、生物沸石中的一种或多种。

2)将由CO、H₂和CO₂的一种或几种组成的合成气通入反应容器，使载体达到流化状态，并维持流化状态，使厌氧细菌与载体充分混合并发酵；

3)将液体培养基加入到反应容器中，将悬浮的厌氧细菌冲出反应容器，使附着在载体表面的微生物形成生物膜。液体培养基为：NH₄Cl0.5-1.5g/L、NaCl 0.5-1.5g/L、MgCl₆·H₂O 0.2-0.6g/L、KH₂PO₄ 0.5-1.5g/L、K₂HPO₄ 1.0-2.0g/L、Tryptone 1.5-2.5g/L、Yeast extract 0.5-1.5g/L、FeCl₃·6H₂O2.0-3.0mg/L、xylose 3-6g/L、Cysteine-HCl·H₂O 0.5-1.5g/L，pH 5.5-6.5。

本发明提供的用于实现上述方法的装置，为固液内循环和气体外循环三相厌氧流化床；其中：流化床底部由下而上分别设有截止阀(6)、气体分布器(7)和液体分布器(8)，气体分布器开口向下，液体分布器开口向上；中部的反应区为三层同心圆筒，由外向内分别为夹套外壁(10)、外筒(11)和内筒(13)，夹套外壁上下两端分别与温度控制***(5)相连，内筒由支撑块(21)和可调螺杆(14)固定在外筒上，通过可调螺杆可调节内筒与外筒的相对高度，内筒内填充有载体(12)，载体可以是粒径为0.1～50mm的砂、活性炭、陶粒、沸石、玻璃珠、珍珠岩、海泡石、聚丙烯、改性聚氨酯、金属网海绵颗粒、生物沸石中的一种或多种；顶部由斜板分离器(15)、三相分离器(16)和溢流槽(17)，斜板分离器斜板的倾斜方向与溢流槽的开口方向相反，三相分离器位于斜板分离器上面，贯穿顶盖并可通过调节螺母调整高度，其排气口方向与溢流槽开口方向相反，流化床的排气口位于顶盖上。

所述的装置，其中流化床连接有外部气体循环供给***，该外部气体循环供给***的组成为：合成气储罐(1)通过空气压缩机(A)、气体流量计(F)和截止阀(2)连接至气体缓冲罐(3)，气体缓冲罐的侧面出口连接截止阀(4)、气体过滤器(S)和气体循环泵(M1)，将气体送至流化床底部的气体分布器(7)进入流化床，从流化床出来的气体先经过截止阀(19)和冷凝塔(20)由顶部接口回流回气体缓冲罐，进而实现气体的外循环；气体缓冲罐上设有压力表(P1)；气体导管(22)连通于溢流槽(17)出水管和流化床尾气出口之间。

所述的装置，其中流化床连接有培养基供给及产物回收***，该培养基供给及产物回收***的组成为：种子罐(23)和截止阀(24)与培养基罐(9)和截止阀(25)都经液体泵(M2)与液体分布器(8)相连；床顶的溢流槽(17)与止回阀(18)相连；冷凝塔(20)连接于截止阀(19)后的气路管道上，与气体缓冲罐(3)相通。

所述的装置，其中流化床的夹套外壁(10)连接有温度控制***，控制流化床内的反应温度。

附图说明

图1为本发明的内循环三相厌氧流化床反应器示意图。

附图中标记说明：

1合成气储罐，2截止阀，3气体缓冲罐，4截止阀，5温度控制***，6截止阀，7气体分布器，8液体分布器，9培养基罐，10夹套外壁，11流化床外筒，12载体，13流化床内筒，14可调螺杆，15斜板分离器，16三相分离器，17溢流槽，18止回阀，19截止阀，20冷凝塔，21支撑块，22气体导管，23种子罐，24截止阀，25截止阀，M1气体循环泵，M2液体泵，CW冷却水入口，CW’冷却水出口，P1压力表，P2压力表，F气体流量计，A空气压缩机，S气体过滤器。

具体实施方式

本发明借鉴了废水处理的生物流化床技术，改进后将其应用于合成气的微生物发酵，并复合气体循环工艺，既保证了高效的气液传质，又兼顾了原料气的有效利用，实现了微生物发酵合成气生产有机酸或醇的高效转化。本发明既丰富了合成气生物发酵反应器的类型，也从一定程度上解决了合成气发酵法生产有机酸或醇的技术难题，有利于推动我国节能减排和低碳经济的发展。

以生物流化床为载体，其特征是通过微生物在封闭的循环***内，通过在固、液、气三相循环厌氧流化床反应器中的发酵，实现从合成气到有机酸或醇的高效转化。

近年来，以微生物发酵为主的合成气生物法综合利用引起了极大关注。然而，合成气发酵是一个多相反应过程，气体底物需要经过多个步骤的传递才能到达细胞表面被微生物吸收利用，且由于CO和H₂在水中的溶解度低，因而气液传质是合成气发酵过程的限速步骤。关于合成气发酵过程的气液传质，目前仍未找到一种既高效，又经济，且易于实现工业化应用的方法。为了克服合成气生物发酵过程中的这些难点，本发明借鉴废水处理的生物流化床技术，开发了一种利用生物流化床发酵合成气生产有机酸或醇的方法，既保证了高效的气液传质，又兼顾了原料气的有效利用，实现了微生物发酵合成气生产有机酸或醇的高效转化。其主要特征如下：

1)在三相循环厌氧流化床反应器中发酵合成气生产有机酸或醇。

2)三相循环厌氧流化床反应器，其以外循环的气流为动力，由流化床主体，外部气体循环供给***，培养基供给及产物回收***和温度控制***四部分组成。

3)流化床主体的底部由下而上分别设有截止阀、气体分布器和液体分布器，气体分布器开口向下，液体分布器开口向上，便于气体和液体的均匀分布，防止载体聚集或短路等情况。中部的反应区为三层同心圆筒，由外向内分别为夹套外壁、外筒和内筒。夹套外壁上下两端分别与温度控制***相连，控制流化床内的发酵温度。内筒由支撑块和可调螺杆固定在外筒上，通过可调螺杆可调节内筒与外筒的相对高度，调节不同载体的流化。内筒内投放载体，载体为粒径较小，表面粗糙，多孔且生物相容性好的惰性颗粒。外筒高径∶直径比为3～10∶1。流化开始后，气流携带载体于内筒内形成流态化床层，培养基-载体混合液在内筒上流，外筒下流，构成固液内循环。流化床顶部由斜板分离器、三相分离器、溢流槽和压力表组成。斜板分离器斜板的倾斜角度(斜板与下底板面形成的小角角度)为45°～60°，倾斜方向与溢流槽的开口方向相反。三相分离器位于斜板分离器上面，二者串联工作，有效控制了气流引起的顶部液体湍动，最大限度地杜绝了活性载体的流失。三相分离器贯穿顶盖并可通过调节螺母调整高度，以调节合成气、液体培养基和载体三相之间的有效分离。三相分离器的下口张角为100°～150°。三相分离器排气口方向与溢流槽开口方向相反，流化床的排气口位于顶盖上，这也避免了气流对溢流液体的影响。

4)外部气体循环供给***中，合成气储罐通过空压机、气体流量计和截止阀连接至气体缓冲罐，气体缓冲罐的侧面出口连接截止阀、气体过滤器和气体循环泵，将气体送至流化床底部的气体分布器进入流化床，从流化床出来的气体先经过截止阀和冷凝塔由顶部接口回流回气体缓冲罐，进而实现气体的外循环。调节气体循环泵的流量，可调节床内的流化状态。当合成气被消耗，气体缓冲罐的压力减小至空气压缩机设定的临界压力时，空压机压缩合成气进入气体缓冲罐。气体缓冲罐上设有压力表。连通于溢流槽出水管和流化床尾气出口之间的气体导管有助于消除床内气压对溢流液体的压力。

5)培养基供给及产物回收***中，种子罐和截止阀与培养基罐和截止阀都经液体泵与液体分布器相连，可直接将种子液或液体培养基通过液体分布器送进流化床。培养基发酵后，经溢流槽和止回阀进入产物回收***。通过调节液体泵的流量，可控制液体培养基在流化床内的停留时间，可确保培养基中各有效成分的充分利用。冷凝塔连接于床顶截止阀后的气路管道上，与气体缓冲罐相通。冷凝塔中所收集的液体会含有一定浓度的终产物，也进入回收***进行产物回收。

使用以上描述的三相循环厌氧流化床反应器进行合成气发酵生产有机酸或醇，是本技术领域的技术人员能够实现的。本发明的优点在于其利用了固液内循环流化床传质效率高的特点，并辅以气体外循环工艺，既保证了高效的气液传质，又兼顾了原料气的有效利用，实现了微生物发酵合成气生产有机酸或醇的高效转化。本发明既丰富了合成气生物发酵反应器的类型，也从一定程度上解决了合成气发酵法生产有机酸或醇的技术难题，其有利于推动我国节能减排和低碳经济的发展。

以下举实施例并结合附图作详细说明，使本领域技术人员更全面的了解本发明，但以下的说明不以任何方式限制本发明。

实施例

请参阅图1所示，一种利用生物流化床发酵合成气生产有机酸或醇的方法，其使用反应器为三相循环厌氧流化床反应器，由流化床主体、外部气体循环供给***、培养基供给及产物回收***和温度控制***四部分组成。

流化床主体的底部由下而上分别设有截止阀6、气体分布器7和液体分布器8，气体分布器开口向下，液体分布器开口向上，便于气体和液体的均匀分布，防止载体聚集或短路等情况。中部的反应区为三层同心圆筒，由外向内分别为夹套外壁10、外筒11和内筒13。夹套外壁上下两端分别与温度控制***5相连，温度控制***5主要包括有水路循环管道、温度探头、温度控制器等，其中水路循环管道是与夹套外壁上下两端相连，而温度探头***反应器内部，附图中所示是将温度控头连接到流化床内筒，控制流化床内的发酵温度。内筒由支撑块21和可调螺杆14固定在外筒上，通过可调螺杆以调节内筒与外筒的相对高度，从而调节不同载体的流化。内筒投放载体12，载体为粒径较小，表面粗糙，多孔且生物相容性好的惰性颗粒。外筒的高径∶直径比为3～10∶1，本实施例中设计为7∶1。流化开始后，气流携带载体于内筒内形成流态化床层，培养基-载体混合液在内筒内上流，再经过外筒向下流，构成固体和液体的内循环。流化床顶部由斜板分离器15、三相分离器16、溢流槽17和压力表P2组成。斜板分离器斜板的倾斜角度(斜板与下底板面形成的小角角度)为45°～60°，本实施例中设计为60°，倾斜方向与溢流槽的开口方向相反。三相分离器位于斜板分离器上面，二者串联工作，有效控制了气流引起的顶部液体湍动，最大限度地杜绝了活性载体的流失。三相分离器贯穿顶盖并可通过调节螺母调整高度，以调节合成气、液体培养基和载体三相之间的有效分离。三相分离器的下口张角为100°～150°，本实施例中设计为120°。三相分离器16排气口方向与溢流槽17开口方向相反，流化床的排气口位于顶盖上，这也避免了气流对溢流液体的影响。

外部气体循环供给***中，合成气储罐1通过空压机A、气体流量计F和截止阀2连接至气体缓冲罐3，气体缓冲罐的侧面出口连接截止阀4、气体过滤器S和气体循环泵M1，将气体送至流化床底部的气体分布器7进入流化床，从流化床出来的气体先经过截止阀19和冷凝塔20由顶部接口回流回气体缓冲罐3，进而实现气体的外循环。调节气体循环泵M1的流量，可调节床内的流化状态。当合成气被消耗，气体缓冲罐的压力减小至空气压缩机设定的临界压力(本实施例中设计为0.3MPa)时，空压机压缩合成气进入气体缓冲罐。气体缓冲罐上设有压力表P1。气体导管22连通于溢流槽出水管和流化床尾气出口之间，其有助于消除流化床内气压对溢流液体的压力。

培养基供给及产物回收***中，种子罐23和截止阀24与培养基罐9和截止阀25都经液体泵M2与液体分布器8相连，可直接将种子液或液体培养基通过液体分布器送进流化床。培养基发酵后，经溢流槽17和止回阀18进入产物回收***。通过调节液体泵M2的流量，可控制液体培养基在流化床内的停留时间，确保培养基中各有效成分的充分利用。冷凝塔20连接于床顶截止阀19后的气路管道上，与气体缓冲罐3相通。冷凝塔中所收集的液体会含有一定浓度的终产物，也进入回收***进行产物回收。

用三相循环厌氧流化床反应器连续发酵合成气生产有机酸或乙醇，其具体操作如下：

1)本实施例选用活性炭为载体，产乙醇梭菌(Clostridiumautoethanogenum)为发酵菌株，流化床外筒直径100mm，内筒直径60mm，高700mm。

2)向主体流化床内筒13内中投加体积为40ml的活性炭，安装好***并灭菌主体流化床。

3)于种子罐23中用培养基：NH₄Cl 0.9g/L、NaCl 0.9g/L、MgCl₆·H₂O0.4g/L、KH₂PO₄ 0.75g/L、K₂HPO₄ 1.50g/L、Tryptone 2.0g/L、Yeast extract1.0g/L、FeCl₃·6H₂O 2.5mg/L、xylose 5g/L、Cysteine-HCl·H₂O 0.75g/L，pH6.0，培养产乙醇梭菌种子(Clostridium autoethanogenum)1L。

4)开启反应器温度控制***5，设定发酵温度为37℃；开启冷凝塔20。

5)打开截止阀24，开启液体泵M2，将种子罐23中培养好的种子液经液体分布器8泵入主体流化床内，此时M2泵的流量为2.4L/h，活性炭不流化。

6)待种子液充满流化床内外筒后，关闭液体泵M2和截止阀24，打开截止阀2，空气压缩机A压缩合成气经气体过滤器S进入气体缓冲罐3，开启截止阀4、19和气体循环泵M1，合成气进入流化床，调节泵M1流量，使内筒内的活性炭在气流作用下达到流化状态，此时M1流量为5L/min。调整三相分离器的高度，使之既能有效分离合成气、液体培养基和活性载体，又没有载体进入溢流槽。当合成气被消耗，气体缓冲罐3的压力减小至设定的0.3MPa时，空气压缩机A压缩合成气经气体过滤器S进入气体缓冲罐3。

7)维持流化状态1h，使种子液中的细菌与载体充分混合。

8)开启液体泵M2和截止阀25，将培养基罐9中的新鲜灭菌培养基泵入流化床内，调节液体泵M2的流量为0.3L/h，此时液体培养基在流化床中的停留时间约为2h。较短停留时间的液体培养基，可将悬浮的细菌冲出反应器，减小底物的竞争，有利于附着在载体表面的微生物的生长，形成生物膜。发酵后的培养液经溢流槽17和止回阀18进入产物提取工序。

9)发酵48h，生物膜形成稳定后，从止回阀18取样，检测其中的氮含量，根据氮的消耗率，调整泵M2的流量，如氮的消耗率小于95％，则减小M2的流量，延长培养基的停留时间，反之，则增大流量，使溢流液体的氮消耗率达95％以上，直至发酵结束。

以上是结合具体实施例子对本发明所做的进一步描述。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种发酵合成气生产有机酸或醇的方法，其主要步骤为：

1)将能代谢CO、H₂和CO₂生产有机酸或醇的厌氧细菌加入到填充有以惰性颗粒为载体的反应器中；

2)将由CO、H₂和CO₂的一种或几种组成的合成气通入反应容器，使载体达到流化状态，并维持流化状态，使厌氧细菌与载体充分混合并发酵；

3)将液体培养基加入到反应容器中，将悬浮的厌氧细菌冲出反应容器，使附着在载体表面的微生物形成生物膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机酸或醇包括：乙酸、乳酸、丁酸、甲醇、乙醇和丁醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能代谢CO、H₂和CO₂生产有机酸或醇的厌氧细菌，包括：甲基丁酸杆菌(Butyribacteriummethylotropphicum)、醋酸梭菌(Clostridium aceticum)、产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、羰基降解梭菌(Clostridiumcarboxidivorans)、缓徐瘤梭菌(Clostridium lentocellum)、扬氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)、热纤梭菌(Clostridium thermocellum)和嗜热乙酸梭菌(Clostridium thermoaceticum)，以及在它们基础上进行的任何突变株。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体选自粒径为0.1～50mm的砂、活性炭、陶粒、沸石、玻璃珠、珍珠岩、海泡石、聚丙烯、改性聚氨酯、金属网海绵颗粒、生物沸石中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液体培养基为：NH₄Cl0.5-1.5g/L、NaCl 0.5-1.5g/L、MgCl₆·H₂O 0.2-0.6g/L、KH₂PO₄ 0.5-1.5g/L、K₂HPO₄ 1.0-2.0g/L、Tryptone 1.5-2.5g/L、Yeast extract 0.5-1.5g/L、FeCl₃·6H₂O2.0-3.0mg/L、xylose 3-6g/L、Cysteine-HCl·H₂O 0.5-1.5g/L，pH 5.5-6.5。

6.一种实现权利要求1所述方法的装置，为固液内循环和气体外循环三相厌氧流化床；其中：

流化床底部由下而上分别设有截止阀(6)、气体分布器(7)和液体分布器(8)，气体分布器开口向下，液体分布器开口向上；

中部的反应区为三层同心圆筒，由外向内分别为夹套外壁(10)、外筒(11)和内筒(13)，夹套外壁上下两端分别与温度控制***(5)相连，内筒由支撑块(21)和可调螺杆(14)固定在外筒上，通过可调螺杆可调节内筒与外筒的相对高度，内筒内填充有载体(12)；

顶部由斜板分离器(15)、三相分离器(16)和溢流槽(17)，斜板分离器斜板的倾斜方向与溢流槽的开口方向相反，三相分离器位于斜板分离器上面，贯穿顶盖并可通过调节螺母调整高度，其排气口方向与溢流槽开口方向相反，流化床的排气口位于顶盖上。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，流化床连接有外部气体循环供给***，该外部气体循环供给***的组成为：

合成气储罐(1)通过空气压缩机(A)、气体流量计(F)和截止阀(2)连接至气体缓冲罐(3)，气体缓冲罐的侧面出口连接截止阀(4)、气体过滤器(S)和气体循环泵(M1)，将气体送至流化床底部的气体分布器(7)进入流化床，从流化床出来的气体先经过截止阀(19)和冷凝塔(20)由顶部接口回流回气体缓冲罐，进而实现气体的外循环；气体缓冲罐上设有压力表(P1)；气体导管(22)连通于溢流槽(17)出水管和流化床尾气出口之间。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，流化床连接有培养基供给及产物回收***，该培养基供给及产物回收***的组成为：

种子罐(23)和截止阀(24)与培养基罐(9)和截止阀(25)都经液体泵(M2)与液体分布器(8)相连；床顶的溢流槽(17)与止回阀(18)相连；冷凝塔(20)连接于截止阀(19)后的气路管道上，与气体缓冲罐(3)相通。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，流化床的夹套外壁(10)连接有温度控制***，控制流化床内的反应温度。

10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述载体选自粒径为0.1～50mm的砂、活性炭、陶粒、沸石、玻璃珠、珍珠岩、海泡石、聚丙烯、改性聚氨酯、金属网海绵颗粒、生物沸石中的一种或多种。

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