生物丁醇提取技术研究进展
生物丁醇的分离工艺
3、反渗透法
• 反渗透法用一个阻止溶剂通过但是允许水
通过的膜,可以排除发酵液,液体的量因此显 著减少,产物得到富集。反渗透法仅仅利用 压力作为膜分离的推动力,分离装置简单,易 于操作,但是在反渗透过程进行前需要进行 一个预处理,使用一个空纤维超滤器移除不 再使用的微生物体和营养物质,只有这样才 可以得到较纯的产物,但也因此增加了成本。
• 反渗透法 仅仅利用压力作为膜分离的推动力,分
•
•
离装置简单,易于操作,但是对膜的选择性很高,而 且反渗透装置要求进水要达到一定的指标才能运 转,耗能较大。 渗透蒸发法 选择性好,分离效果好,操作简单,但 是它也是基于膜的一种分离方法,膜的高选择性限 制了它的发展,相比气提法和液液萃取法易受发酵 液颗粒的污染和堵塞。 气提法 相比其他分离方法,气提耦合发酵对培养 基无害,也不需要移出营养物质和中间产物,不需要 昂贵的萃取剂,不需要依赖膜技术,它的优势是显而 易见的。除此以外,气提法还能适用于不同的底物、 不同的发酵方式,适用范围广。
气提耦合丁醇发酵相关参数
参数
丁醇产量/g・L-1
提气前
11.9
提气后
151.7 232.8 2.49
倍数
12.7 13. 葡萄糖利用率/g・ L-1・h-1
0.76
平均生产量/g・g1
0.39
0.47
1.16
1.2
4.0
生产率/g・L-1・h-1 0.29
分离技术。丁醇首先被发酵罐中的吸附剂吸附,然 后通过热处理或者解吸过程来得到高浓度的产物。 目前很多材料都可以作为分离丁醇的吸附剂,文献 中报道的较多的是硅藻土、活性炭、聚乙烯吡咯 烷酮(PVP),其中硅质岩最为常用。硅质岩带有一 个与沸石类似的结构,并且具有疏水性能,它可以选 择性地吸附小的有机分子,比如从稀释的水溶液中 吸附C1~5的醇类物质。
生物丁醇制取技术
精 细 石 油 化 工 进 展 ＡＤＶＡＮＣＥＳ ＩＮ ＦＩＮＥ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ
第 １７卷 第 １期
在传 统 发酵 法 生 产 丁醇 过 程 中 ，由于 受 细 胞 浓度 、高浓 度底 物 和产 物抑制 等 因素 的影 响 ，反应 器 的生产 率 和细 胞 质 量浓 度 一 般 都 较低 ，丁醇 浓 度一 般 维 持 在 １～１４ ｇ／Ｌ＿６ｊ。为 了 促 进 细 胞 生 长 ，提高 生产 率 ，近年来 开发 出 了补料 分批 发酵 和 两段 法发 酵新 工 艺 ，以及 细 胞循 环 技 术 和 细胞 固 定化 技术 。ＱＵＲＥＳＨＩ等 【 采 用 补 料 分 批 发 酵 法 使生 产 率 和 总 溶 剂 质 量 浓 度 分 别 达 到 ０．９８ ｇ／（Ｌ·ｈ）和 １６５．１ ｇ／Ｌ，而 分 批 发 酵 只达 到 ０．３９ ｇ／（Ｌ·ｈ）和 ２５．３ ｇ／Ｌ。ＴＡＳＨＩＲＯ等 利用 丁醇 高 产 菌 株 ｃ．ｓａｃｃｈａｒｏｐｅｒｂｕｔｙｌａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ Ｎ１— ４ 发 酵葡 萄糖 生产 丁 醇 时 发 现 ，采用 补 料 分 批 发 酵 法不 断 流 加 葡 萄 糖 和 丁 酸 能 促 进 发 酵 ，得 到 １６
丁 醇 （Ｃ ＨｍＯ）有 ４种 异 构 体 ，分 别 是 正 丁 醇 、异 丁醇 、仲 丁醇 和叔 丁醇 。通 常所 说 的丁 醇是 指 正丁 醇 ，既是 重要 的大 宗化 工原 料 ，又是 继燃 料 乙醇之 后极 具发 展 前 景 的新 型液 体 生 物 燃 料 （也 被称 为 “燃 料 丁 醇 ”）。与 乙醇 相 比 ，生 物 丁 醇 在 燃料 性 能 和经济 性方 面具 有 明显 的优 势 。丁 醇具 有更 高 的疏 水性 和较 低 的挥 发 性 ，可 与汽 油 以任 意 比例 混 合 ，并 具 有 与 汽 油 相 当 的 热 值 … 。 因 此 ，近 年来 生物 丁 醇 的研 究 开 发 日益受 到许 多 国 家 的重 视 。
新型生物燃料——丁醇
新型生物燃料——丁醇14302010030柳青腾丁醇制备和使用的原理丁醇是一种新型的清洁能源。
可用作优质燃料和燃料添加剂，其高沸点（118℃）和低蒸汽压有助于汽车的冷启动；由于丁醇的疏水性比乙醇更强，因此更易于与汽、柴油烃类燃料相混溶，储存过程中不易吸收空气中和系统中的水分；而且丁醇的燃烧更完全，可大大降低汽车尾气的CO2排放，且不发生残留烃污染，对净化空气十分有利。
上述优点有可能使丁醇成为未来发动机新型绿色燃料，成为替代化石燃料的可持续发展的交通燃料之一，在未来的运输燃料中将会占有重要的比重。
目前主流的生产丁醇的方法共有三种，其中前两种是化学方法，分别是：1.羰基合成法。
丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛,加氢后分馏得正丁醇。
2.醇醛缩合法。
乙醛经缩合成丁醇醛，脱水生成丁烯醛，再经加氢后得正丁醇。
第三种方法，就是利用生物发酵方法制丁醇。
具体的做法是，以淀粉等为原料,接入丙酮-丁醇菌种,进行丙酮丁醇(ABE)发酵,发酵液精馏后得产品正丁醇。
丁醇燃料的优缺点丁醇燃料有许多优点。
一方面体现在利用生物发酵方法制丁醇的优点，另一方面体现在丁醇和传统的生物燃料（生物乙醇、生物柴油等）相比所具有的优点。
1．生物发酵方法的优点(1)化工合成法以石油为原料,投资大,技术设备要求高；而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料,利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类,再经过复杂的生物化学变化，生成丙酮、丁醇和乙醇等产物,其工艺设备与酒精生产相似，原料价廉,来源广泛，设备投资较小。
(2)发酵法生产条件温和,一般常温操作，不需贵重金属催化剂。
(3)选择性好、安全性高、副产物少，易于分离纯化。
(4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。
2.丁醇相对于其他生物燃料的优点（表自《新型生物燃料———丁醇的研究进展》）（1）能量含量高,与乙醇相比可多走30%的路程。
（2）丁醇的挥发性是乙醇的1/6倍,汽油的1/1315,与汽油混合对水的宽容度大,对潮湿和低水蒸气压力有更好的适应能力。
以木质纤维素原料生产生物丁醇的研究进展-《生物产业技术》
Pierror P，Fick M，Engasser J M. Continuous acetone–butanol fermentation with high productivity by cellultra filtration and recycling. Biotechnol Lett，1986，8：253-256.
参考文献
Mutschlechner O，Swoboda H，Gapes J R. Continuous two-stage ABE-fermentation using Clostridium beijerinckii NRRL B592 operating with a growth rate in the first stage vessel close to its maximal value. J mol microbiol biotechnol ，2000， 2：101-105.
建成或恢复生产，预计完全投产后国内 ABE发酵生产将达到年产100万吨的 规模。
2 纤维素丁醇发酵
一般的ABE发酵中，丁醇产率较低 [＜0.5 g/（L·h）]，远低于其他化工品的
表 1 1980年代前世界主要ABE发酵企业
时间
地点
原料
注释
1913~1914 年 雷纳姆，英国
土豆淀粉
混合菌发酵工艺
1916~1918 年 多伦多，加拿大
2014.04(7月). 生物产业技术 59
技术 讲座
参考文献
Gabriel C L，Crawford F M. Development of the butyl-acetonic fermentation industry. Ind Eng Chem，1930，22:1163-1165.
现代化工分析方法与实验技术实验报告
实验一紫外可见分光光度法测定碱木质素的酚羟基（一）实验目的用FC法测定漆酶活化的碱木质素酚羟基含量（二）实验原理碱木质素为造纸黑夜的主要成分，其难溶于水，可通过磺化使其成为两亲性的聚合物。
但是因为碱木质素分子活性位点太少，可通过漆酶活化后再磺化，便可提高磺化后产物——木质素磺酸盐的磺化度。
漆酶的酶活已经预先测定，单位为U/g(漆酶)，漆酶的用量表示为U/g（碱木质素）。
因为碱木质素在波长为280nm 处有最大吸收波长，可通过紫外可见分光光度法测定其含量，又因为香草醛标准溶液与FC试剂反应后在波长为760nm处有最大吸收波长，也可通过紫外可见分光光度法测定漆酶活化后碱木质素的酚羟基的含量（碱木质素也有类似于香草醛和FC试剂的反应）。
（三）实验步骤1漆酶改性碱木质素先用漆酶改性碱木质素，后对产物干燥处理。
2酚羟基含量测定FC法步骤如下：a)取120 mg干燥样品溶解并定容于100 mL容量瓶中，同时取一小部分出来稀释测浓度（波长为280nm）。
b)取以上溶液1 mL于25 mL容量瓶中，加入1.5 mL FC试剂，再加入15 mL去离子水稀释。
c)往以上溶液加入5 mL 20% Na2CO3溶液（20 g Na2CO3溶解于100 mL容量瓶）后用去离子水定容。
d)将以上溶液移至150 mL锥形瓶中，在摇床中于30 ℃，200 rpm的条件下反应2 he)在760 nm处测定以上溶液的吸光度。
根据香草醛的标准曲线：y=0.011x+0.0503可求得一定体积的碱木质素溶液酚羟基的摩尔数；同时根据碱木质素的标准曲线为：y=0.01342x-0.01651可求得一定体积的碱木质素的含量。
酚羟基的含量表示为1 g的碱木质素所含有的酚羟基的摩尔数。
（四）实验数据记录与处理测定碱木质素的含量，选取的波长为280nm ，因为其在280nm 处有最大吸收波长，测定其含量的图谱如图所示：A b sWavelength(nm)测定碱木质素的酚羟基含量，选取的波长为760nm ，因为标准溶液在760nm 处有最大吸收波长，测定其含量的图谱如图所示：700720740760780800A b sWavelength/nm（五）结论经过漆酶改性后，碱木质素的酚羟基含量增多，有利于进一步磺化改性。
渗透汽化技术在生物丁醇生产中的应用进展
实现产物的分离 与浓 缩 ， 且选 择性 高 、 能耗 低 ］ ， 可降低 后续成本 ， 还可 保证 产 品纯 度 。近 年来 ， 渗 透 汽化技 术
在生物丁醇发酵 生产方面 的应用受 到了广泛关注 。
１ 渗 透 汽 化透 水 膜 及 其 在 丁 醇 发 酵 中 的应 用
油替 代 品 ， 具有 能 量密度 较 高 、 可 以任 意 比例与 汽油混
及 其 改性材 料方 面 ， 但仍 有新材 料不断被 发现和研 究 。 １ ． ２ 渗透 汽化 透水 膜在 丁醇发 酵 中的应 用
合使 用 、 腐 蚀性 小 、 便 于 管道 运 输 等 优 点 ［ １ ］ 。然 而 ， 由
渗 透汽 化透 水技 术 可取 代传 统 共沸 精馏 ， 降低 能
耗 。 目前 的研究 和应 用 主要 集 中 于无水 乙醇 的生 产 。
德 国 ＧＦ Ｔ公 司（ 现属瑞士 Ｓ ｕ ｌ ｚ ｅ ｒ Ｃ ｈ ｅ ｍｔ ｅ ｃ ｈ公 司） 率
先成 功将渗 透汽 化技 术应 用 于无 水 乙醇 的生 产 ， 并 于 １ ９ ８ ８年 在法 国 Ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｖ ｉ ｌ ｌ ｅ 建成世 界 上第 一个 大 型 的 渗透 汽化脱 水 制无水 乙醇工厂 ， 其生产 能力为 １ ５ ０ ０ ０ ０
渗透 汽化脱 水 生产设 备瞳 ， 其 成本 比传统 的精 馏法 降
低了 ２ Ｏ ９ ， ６ 以上 。 自 ２ ０ ０ ３年我 国渗 透汽化 有 机物 脱水 膜技 术实 现工 业化 以来 ， 已实 现 了膜 制备 、 膜组 件设计 制造 和膜 工 程实施 的 完 全 自主知 识产 权 ； 但 与 国外工 业化 程度 相 比 ， 还存 在 工业化 推广应 用速度过 慢 、 企业 规模 小 、 生产 成本 高等 不足∞ 。 燃料 丁 醇脱水 技术 在借鉴 了燃 料乙醇脱水 技术 的
新型能源生物丁醇 (2)
生物酶法
利用酶催化反应将淀粉、 纤维素等物质转化为生物 丁醇。
合成气发酵法
将合成气（一氧化碳和氢 气的混合物）通过微生物 发酵转化为生物丁醇。
生物丁醇的生产原料
糖类物质
合成气
葡萄糖、木糖等糖类物质是生物丁醇 生产的主要原料，可从淀粉、纤维素 等物质中提取。
一氧化碳和氢气的混合物，可通过煤 化工或天然气转化获得，再用于生产 生物丁醇。
废弃物、纤维质等作为原料。
生物丁醇的分子式：C4H9OH。
03
生物丁醇的特性
物理性质
与乙醇相似，具有较高的能量密度（约21MJ/kg），沸点约 117.7°C，不溶于水，易溶于有机溶剂。
化学性质
具有醇羟基，可发生氧化、酯化等反应。
安全性
低毒，但大量摄入可能对肝脏产生毒性。
生物丁醇的用途
01
02
03
05
生物丁醇的挑战与解决 方案
生物丁醇的生产成本问题
总结词
生产成本高昂是生物丁醇推广应用的主要障碍之一。
详细描述
生物丁醇的生产需要大量原材料和能源，导致其成本较高。此外，生物丁醇的生 产过程还需要专业的设备和工艺，进一步增加了生产成本。
生物丁醇的储存和运输问题
总结词
生物丁醇的储存和运输存在安全隐患 和困难。
技术进步推动
生物丁醇技术的不断进步和创新，将进一步降低 生产成本，提高产量和纯度，为大规模应用奠定 基础。
生物丁醇的技术创新
提高发酵效率
通过优化菌种、改进发酵工艺和提高设备效率等手段，提高生物 丁醇的发酵效率，降低生产成本。
分离提纯技术改进
改进生物丁醇的分离提纯技术，提高产品纯度，降低杂质含量，满 足不同应用领域的需求。
生物丁醇的渗透蒸发分离膜研究进展
传统 丁醇 发 酵工 艺 得 到 的 丁醇 含 量 较 低 ， 且 含 有丙 酮 （ ａ ｃ ｅ ｔ ｏ ｎ ｅ ） 、 乙醇 （ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ １ ） 等 副 产 物． 由 于发
酵过 程 主要 产 生 丙 酮 、 丁醇 （ ｂ ｕ ｔ ａ ｎ ｏ １ ） 和 乙醇 三种 产
ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ
另外 ， 还关 注了支撑液膜在丁醇分离 中的应 用及其 存在 的稳 定性 问题 ， 分析了丁 醇发酵 液 中存 在 的溶剂 小分 子 、 中间产
物及生物 大分 子等对分 离性 能 的影 响． 最后 ， 对 用 于生物 丁 醇分离 的渗透蒸发膜 的未来 发展进行 了展望． 关键词 ：生物丁醇 ； 渗透蒸发 ； 聚合物膜 ； 支撑液膜
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｕ ｔ ａ ｎ ｏ ｌ ｆ ｒ ｏ ｍ ｆ ｅ ｒ ｍｅ ｎ ａｔ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｒ ｏ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｎ ｕ ｒ ｇ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｉ ｎ ｂ ｉ ｏ ｂ ｕ ａｎ ｔ ｏ ｌ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ａ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｆ ｅ ｒ ｍｅ ｎ ａｔ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｓ ｅｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ａｇ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ
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生物丁醇提取技术研究进展李智斌【摘要】生物丁醇是当今世界可再生生物能源的研究热点之一，由于终产物丁醇的抑制作用限制了发酵生产中丁醇的产量。
本文主要介绍采用吸附法、液液萃取技术、汽提法和渗透汽化技术在发酵过程提取丁醇以降低抑制作用的研究进展，对各种技术的优缺点和目前遇到的研究难题作一综述，并对丁醇分离耦合发酵技术发展方向进行了展望。
%Biobutanol is one of the research hotspots in the field of renewable bioenergy. The yield of butanol is inhibited by butanol itself during fermentation. In this text, the techniques of adsorption, liquid-liquid extraction, gas stripping and pervaporation were introduced, which can extract butanol during fermentation to reduce inhibition. The Advantages and disadvantages and the research challenge of the techniques mentioned above were also introduced. The development of extracting butanol from fermentation was prospected.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】3页(P38-40)【关键词】丁醇;吸附;萃取;汽提;渗透汽化【作者】李智斌【作者单位】广东中科天元新能源科技有限公司，广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TK6丁醇生物发酵一般是利用丙酮丁醇梭菌在严格厌氧条件下进行的，其主要产物是丁醇、丙酮和乙醇，含量约为6:3:1，简称ABE发酵。
丙酮丁醇发酵过程中，会产生大量的有机酸(乙酸、丁酸)和有机溶剂(乙醇、丙酮、丁醇)，丙酮、丁醇对菌体生长都有一定的抑制作用，特别是丁醇，当其浓度达到1%～2%时，菌体生长就会受到严重的抑制。
因此，在发酵过程中采用有效的方法移除产物ABE，降低产物的浓度，使得产物抑制作用降低，可以提高发酵产率和底物的利用率。
目前用于分离丙酮、丁醇梭菌发酵产物的方法主要有吸附(absorption)、液-液萃取技术(liquid-liquid extraction)、气提技术(gas stripping)和渗透汽化技术(pervaporation)等等。
采用吸附法分离丙酮—丁醇发酵产物，是将吸附剂直接置于发酵液中吸附产物。
近年来主要集中在使用硅藻土、活性炭、聚合树脂作为吸附剂的研究上。
硅藻土具有孔隙度高、吸附性强、容重小、熔点高、隔热、吸声、折射率低、化学性能稳定等特点，因而被广泛应用于许多领域。
Meagher等[1]利用硅藻土进行丙酮丁醇发酵液的吸附试验，发现硅藻土可以选择性地吸附丁醇和丙酮，吸附能力分别达到48 mg/g和11 mg/g。
Maddox[2]利用硅藻土吸附丁醇浓度为11.7～16.8 g/L的发酵液，发现其吸附能力范围为64～85 mg/g。
可以看出，硅藻土是良好的丁醇吸附剂。
吸附于硅藻土上的丁醇可以通过加热的方法将其解吸附，丁醇解吸附过程中，吸附的水加热到40 ℃时移去，而丁醇则在150 ℃时分离。
Meagher等[3]研究发现硅藻土78 ℃时解吸丁醇、丙酮和乙醇，提取率分别达到100%，95.5%和80.0%。
此外，许多研究者还对各种碳材料和聚合树脂进行了丁醇吸附研究，也取得了很好的效果。
Groot等[4]利用活性炭(Norit W52和Norit ROW 0.8)、聚合树脂(XAD-2、XAD-4、XAD-8)进行吸附实验发现，Norit ROW 0.8的吸附能力最强，达到252 mg/g。
Yang等[5]利用聚乙烯吡啶(polyvinylpyridine，PVP)吸附丁醇，发现聚乙烯吡啶可以吸附丁醇和丁酸，所以产酸期有机酸抑制减弱。
有机酸浓度下降就可以吸附更多的丁醇，并且菌体在产溶剂期会受到更少的抑制。
另有研究者进行了bonopore、Amberlite XAD-4、Amberlite XAD-7等材料的吸附实验，都取得了良好的效果(表1)[6]。
液液萃取的原理是非水溶性有机萃取剂与发酵液混合，由于ABE在萃取剂中的溶解度比在水中的溶解度要大，因此，ABE在有机相中被选择性的分离浓缩，实现ABE从发酵液中移除出来。
杨立荣等[7]利用油醇进行萃取研究，发现油醇对丙酮丁醇梭菌没有毒性，当初始葡萄糖浓度为110 g/L时，水相丁醇浓度为5.12 g/L，折合水相丁醇浓度为16.27 g/L，折合水相总溶剂浓度为33.63 g/L。
在液液萃取过程中，有些溶剂对发酵中的关键中间产物(比如丁酸)也具有很强的萃取能力，会对溶剂的形成带来一定的影响，故有研究者先使用中间产物使萃取剂达到饱和状态再进行ABE萃取。
G.Eckert等[8]利用丁酸浓度达到饱和状态的癸醇作为萃取剂，癸醇在提取发酵液中具有足够高的分配系数和选择性分离丁醇，在连续发酵中丁醇的生产能力从0.51 g/(L·h)提高至1.96 g/(L·h)，总溶剂从0.78 g/(L·h)提高到3.08 g/(L·h)，说明其生产能力得到了很大的提高。
液—液萃取技术简化了连续发酵工艺，而且由于发酵液萃取之后还可以进行回收并在补充营养物质之后再次发酵，大大减少了生产过程中污水排放量，节约了生产成本。
但是，由于萃取剂存在价格昂贵、对菌体有一定的毒性和萃取发酵中间产物等问题，给液液萃取技术应用于生产上带来了一定的难题。
气提与丙酮丁醇发酵耦合分离ABE 提高发酵效率的原理主要是利用气体(如氮气或发酵自产气体)在发酵液中产泡，气泡截获ABE后在一个冷凝器中压缩收集。
当溶液被浓缩后，气体重新回收利用进入发酵容器截留更多的溶剂。
因而，气提降低能耗并提高发酵产率及底物的利用率。
Ezeji等[9]研究了C.beijerinckii BA101利用高浓度的P2合成培养基并采用补料与气提技术耦合发酵ABE，结果表明采用该技术ABE的产率和产生速率分别为0.47 g/g和1.16 g/(L·h)，比对照组提高了4倍。
气提法的效率受到载气循环速度、气泡大小、消泡剂等众多因素的影响。
Ezeji等[10]发现汽提法耦合发酵过程中，丁醇提取效率与气体循环速度大小有关，气泡大小并不影响丁醇的提取效率。
但是，气泡直径小于0.5 mm时，会产生大量的泡沫影响丁醇发酵的体积。
为了不产生大量的泡沫，在气体循环过程中加大气泡的直径，使得气泡离开发酵液后迅速破泡，从而解决汽提法中产生泡沫的问题。
渗透汽化主要是利用膜的选择性从发酵液中移除挥发性组分，而营养物质、糖以及微生物细胞等被截留下来，分离的组分通过浓缩回收。
渗透汽化—发酵的耦合工艺既有利于发酵产率的提高，也有利于提高底物的利用率，同时对发酵体系无污染，是一种清洁、无污染的新型分离技术。
Qureshi等[11-12]将渗透汽化用于C.beijerinckii BA101发酵液中丁醇的去除，产生总溶剂浓度为51.5 g/L，是对照组总溶剂产量的两倍，而且渗透汽化膜分离技术对没有不良影响。
而在渗透汽化(硅树脂膜)耦合补料连续发酵中，P2培养基的总溶剂达到165.1 g/L，溶剂生产率从0.35 g/(L·h)提高到0.98 g/(L·h)。
渗透汽化技术中膜性能受到膜本身性质影响较大。
Jitesh等[13]研究丁苯橡胶(SBR)、二元乙丙二烯基橡胶(EPDM)、聚二甲基硅氧烷(polydimethysilo-xane，PDMS)和填充硅藻土的聚二甲基硅氧烷等膜材料吸附ABE的效果，结果发现在二元混合物中，填充15%硅藻土的聚二甲基硅氧烷性能最好，而在四元混合物中，SBR的性能最好。
张春芳等[14]利用ZIF-8(Zn[Melm]2(Melm=2-甲基咪唑))填充聚二甲基硅氧烷，当ZIF-8添加质量分数为2%，在60 ℃，料液质量分数为0.96%的条件下，PDMS/ZIF-8膜的分离因子及通量最高可达49.24和8.43kg·μm/(m2·h)。
目前针对终产物丙酮、丁醇提取的方法有很多，但是尚未找到一种真正有效、经济的方法用于工业化生产。
从能耗上考虑，吸附法的能耗相对较低，但是其选择性差，并且容易受到发酵液的污染。
渗透汽化选择性高，能耗也相对较低，但是其容易受到发酵液中的颗粒物堵塞和污染，造成膜通量降低等困难。
综合，吸附法由于能耗小，吸附能力较强，材料来源广泛，种类繁多，有可能会成为广大科研工作者主要研究目标之一。
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