ФЕРМЕНТНЫЙ РЕАКТОР ИЛИ СМЕСИТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Реактор, включающий:
внутреннюю смесительную камеру, в которой имеется первая секция камеры с площадью поперечного сечения, увеличивающейся от входного отверстия для биомассы внутренней смесительной камеры ко второй секции камеры,
вторая секция камеры, по существу, с постоянной площадью внутреннего поперечного сечения от противоположного конца первой секции камеры до разгрузочного конца смесительной камеры;
входное отверстие для биомассы, соединенное с источником предварительно обработанной биомассы, расположенным вовне реакционного резервуара; и
вращающееся устройство для механического перемешивания, расположенное во внутренней смесительной камере и соосное с первой секцией камеры.
2. Реактор по п.1, в котором первая секция камеры является конической и площадь ее поперечного сечения увеличивается линейно.
3. Реактор по п.1 или 2, в котором вторая секция камеры является цилиндрической.
4. Реактор п.1, в котором первая камера и вторая камера находятся внутри единого реакционного резервуара, и первая камера расположена над второй камерой.
5. Реактор по п.1, в котором устройство для механического перемешивания включает лопасти, отходящие радиально от вращающегося вала, соосного с устройством.
3
6. Реактор по п.1, в котором объем внутренней смесительной камеры составляет по меньшей мере 50 м.
7. Реактор по п.1, в котором время пребывания во внутренней смесительной камере составляет от 15 мин до 8 ч, предпочтительно от 1 ч до 6 ч, наиболее предпочтительно от 2 ч до 4 ч.
8. Реактор по п.1, включающий входное отверстие, соединенное с источником фермента, такого как целлюлозоразрушающий фермент, термофильных бактерий или других целлюлозоразрушающих организмов или биокатализаторов.
9. Реактор по п.8, в котором входное отверстие, соединенное с источником фермента, является входным отверстием для биомассы, через которое биомасса и фермент поступают в виде смеси.
10. Реактор по п.9, в котором ось реактора вертикальна и входное отверстие для биомассы находится в верхней части реактора, а разгрузочный конец находится в нижней части реактора.
11. Реактор по п.9, в котором ось реактора вертикальна и отверстие для биомассы находится в нижней части реактора, а разгрузочный конец находится в верхней части реактора.
12. Способ смешивания биомассы и фермента в реакторе с устройством для механического перемешивания, включающий следующие стадии:
подачу биомассы и фермента в реактор, в котором входное отверстие соответствует узкому концу первой внутренней смесительной камеры данного устройства;
перемещение и перемешивание биомассы и фермента по мере их продвижения от узкого конца к широкому концу первой внутренней смесительной камеры, при этом поперечное сечение первой внутренней смесительной камеры увеличивается вдоль направления перемещения биомассы и фермента через первую внутреннюю смесительную камеру;
перемещение и дальнейшее перемешивание смеси биомассы и фермента от первой внутренней смесительной камеры ко второй внутренней смесительной камере, имеющей по существу постоянную площадь поперечного сечения в направлении перемещения;
выгрузку из реактора смеси биомассы и фермента через разгрузочное отверстие второй секции внутренней смесительной камеры.
13. Способ по п.12, в котором по мере того, как смесь биомассы и фермента перемещается через первую внутреннюю смесительную камеру, вязкость смеси уменьшается по меньшей мере на 50% от вязкости биомассы, поданной в реактор.
14. Способ по п.12 или 13, в котором по мере того, как смесь биомассы и фермента перемещается через первую внутреннюю смесительную камеру, вязкость смеси уменьшается по меньшей мере на 25% от вязкости биомассы, поданной в реактор.
15. Способ по п.12, в котором первая секция камеры является конической и площадь ее поперечного сечения увеличивается линейно в направлении движения биомассы.
16. Способ по п.12, в котором вторая секция камеры является цилиндрической.
17. Способ по п.12, в котором устройство для механического перемешивания включает лопасти, отходящие радиально от вращающегося вала, соосного с осью реактора.
3
18. Способ по п.12, в котором общий объем первой и второй внутренних смесительных камер составляет по меньшей мере 50 м.
19. Способ по п.12, в котором реактор ориентирован вертикально и входное отверстие для биомассы находится в верхней части реактора, а разгрузочный конец находится в нижней части реактора.
20. Ферментная установка, включающая:
первую коническую смесительную камеру, площадь поперечного сечения которой увеличивается от входного отверстия для биомассы к разгрузочному отверстию для биомассы;
вторую реакционную камеру, в которую поступает биомасса из разгрузочного отверстия для биомассы первой конической смесительной камеры, при этом вторая реакционная камера имеет, по существу, постоянную площадь внутреннего поперечного сечения от разгрузочного отверстия первой смесительной камеры до разгрузочного конца второй реакционной камеры;
входное отверстие для биомассы, соединенное с источником предварительно обработанной биомассы, расположенным вовне реакционного резервуара; и
вращающееся устройство для механического перемешивания, расположенное во внутренней смесительной камере и соосное с первой секцией камеры.
21. Ферментная установка по п.20, в которой первая коническая смесительная камера находится в первом устройстве, а вторая реакционная камера находится во второй камере и имеет гидравлическое соединение с устройством первой конической смесительной камеры.
22. Ферментная установка по п.20 или 21, в которой площадь поперечного сечения первой конической смесительной камеры увеличивается линейно.
23. Ферментная установка по п.20, в которой вторая реакционная камера является цилиндрической.
24. Ферментная установка по п.20, в которой первая смесительная камера и вторая реакционная камера находятся внутри единого реакционного резервуара, и первая смесительная камера расположена над второй реакционной камерой.
25. Ферментная установка по п.20, в которой устройство для механического перемешивания включает лопасти, отходящие радиально от вращающегося вала.
3
26. Ферментная установка по п.20, в которой общий объем первой конической смесительной камеры и второй реакционной камеры составляет по меньшей мере 50 м.
27. Ферментная установка по п.20, в которой первая коническая смесительная камера и вторая реакционная камера представляют собой проточные камеры непрерывного действия, общее время пребывания в которых составляет от 15 мин до 8 ч, предпочтительно от 1 ч до 6 ч, наиболее предпочтительно от 2 ч до 4 ч.
28. Ферментная установка по п.20, в которой в первой конической смесительной камере имеется входное отверстие, соединенное с источником фермента, такого как целлюлозоразрушающий фермент, термофильных бактерий или других целлюлозоразрушающих организмов или биокатализаторов.