(57) 1. Способ биологической конверсии, включающий
подачу субстрата в систему биореактора, содержащую по меньшей мере первый биореактор, содержащий культуральную среду и бактерию, для преобразования источника углерода в субстрате и получения по меньшей мере одного продукта ферментации;
вывод из системы биореактора сливного потока, содержащего бактерии;
вывод из системы биореактора потока пермеата, полученного при фильтрации потока жидкости системы биореактора;
подачу по меньшей мере части сливного потока и по меньшей мере части потока пермеата в сепаратор низкого давления, содержащий разделитель, причем разделитель выполнен с возможностью изоляции в нижней секции жидкой фракции сливного потока из жидкой фракции потока пермеата и также для объединения в верхней секции газообразной фракции сливного потока с газообразной фракцией потока пермеата.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий
разделение потока пермеата на по меньшей мере первую часть пермеата и вторую часть пермеата;
подачу первой части пермеата в сепаратор высокого давления и подачу второй части пермеата в сепаратор низкого давления;
вывод из сепаратора высокого давления верхнего продукта сепаратора высокого давления и нижнего продукта сепаратора высокого давления, причем верхний продукт сепаратора высокого давления обогащен требуемым продуктом брожения по сравнению с первой частью пермеата; а также
вывод верхнего продукта сепаратора низкого давления, обогащенного желаемым продуктом ферментации, по сравнению как со второй частью пермеата, так и со сливным потоком.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сепаратор высокого давления и сепаратор низкого давления представляют собой дистилляционную колонну высокого давления и дистилляционную колонну низкого давления, соответственно.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что сепаратор высокого давления имеет абсолютное давление в диапазоне от около 150 кПа до около 650 кПа.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что сепаратор низкого давления имеет вакуумное давление.
6. Способ по п.2, дополнительно включающий вывод из сепаратора низкого давления как нижнего продукта слива сепаратора низкого давления, так и нижнего продукта пермеата сепаратора низкого давления.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что соблюдается одно или более из: (i) верхний продукт сепаратора низкого давления в дополнение к части обратного потока верхнего продукта сепаратора низкого давления отделяют от выпускного потока пара сепаратора низкого давления, отводимого из сепаратора низкого давления, (ii) нижние продукты слива сепаратора низкого давления в дополнение к парообразной, в результате кипения, части слива сепаратора низкого давления отделяют от потока выхода жидкости слива сепаратора низкого давления, отводимого из сепаратора низкого давления, (iii) нижние продукты пермеата сепаратора низкого давления в дополнение к парообразной, в результате кипения, части пермеата сепаратора низкого давления отделяют от потока жидкости пермеата сепаратора низкого давления, отводимого из сепаратора низкого давления, (iv) верхний продукт сепаратора высокого давления в дополнение к части обратного потока верхнего продукта сепаратора высокого давления отделяют от выпускного потока пара сепаратора высокого давления, отводимого из сепаратора высокого давления, и (v) нижние продукты сепаратора высокого давления в дополнение к парообразной, в результате кипения, части сепаратора высокого давления отделяют от потока жидкости сепаратора высокого давления, отводимого из сепаратора высокого давления.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что соблюдается одно или более из: (i) парообразную часть выпускного потока сепаратора низкого давления подают в конденсатор сепаратора низкого давления для конденсации по меньшей мере его части, возвращают часть обратного потока сепаратора низкого давления в сепаратор низкого давления и получают тепло для конденсатора сепаратора низкого давления, (ii) поток выхода жидкости слива сепаратора низкого давления подают в ребойлер слива сепаратора низкого давления для испарения по меньшей мере его части, возвращают часть парообразного, в результате кипения, слива сепаратора низкого давления в сепаратор низкого давления и потребляют тепло ребойлера слива сепаратора низкого давления, (iii) поток выхода жидкости пермеата сепаратора низкого давления подают в ребойлер пермеата сепаратора низкого давления для испарения по меньшей мере его части, возвращают часть парообразного, в результате кипения, пермеата сепаратора низкого давления в сепаратор низкого давления и потребляют тепло ребойлера пермеата сепаратора низкого давления, (iv) парообразную часть выпускного потока сепаратора высокого давления подают в конденсатор сепаратора высокого давления для конденсации по меньшей мере его части, возвращают часть обратного потока сепаратора высокого давления в сепаратор высокого давления и получают тепло для конденсатора сепаратора высокого давления, и (v) поток выходящей жидкости сепаратора высокого давления подают в ребойлер сепаратора высокого давления для испарения по меньшей мере его части, возвращают парообразную, в результате кипения, часть потока сепаратора высокого давления в сепаратор высокого давления и потребляют тепло ребойлера сепаратора высокого давления.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть тепла конденсатора сепаратора высокого давления потребляют в качестве тепла ребойлера пермеата сепаратора низкого давления или в качестве тепла ребойлера слива сепаратора низкого давления.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что поток выхода жидкости слива сепаратора низкого давления и поток выхода жидкости пермеата сепаратора низкого давления подают в ребойлер сепаратора низкого давления для испарения их частей, возвращают часть обратного потока жидкости слива сепаратора низкого давления и часть обратного потока жидкости пермеата сепаратора низкого давления в сепаратор низкого давления и потребляют тепло ребойлера сепаратора низкого давления.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что по меньшей мере часть тепла конденсатора сепаратора высокого давления потребляют в качестве тепла ребойлера сепаратора низкого давления.
12. Способ по п.2, отличающийся тем, что разделитель выполнен в виде вертикально ориентированной пластины, простирающейся до высоты, меньшей, чем осевая высота сепаратора низкого давления.
13. Способ по п.2, отличающийся тем, что жидкая фракция сливного потока обеспечивает первый объем жидкости, сообщающийся по потоку с нижними продуктами слива сепаратора низкого давления, а жидкая фракция второй части пермеата обеспечивает второй объем жидкости, сообщающийся по потоку с нижними продуктами слива сепаратора низкого давления, причем первый объем меньше, чем второй объем.
14. Способ по п.2, дополнительно включающий рециркуляцию по меньшей мере части нижних продуктов сепаратора высокого давления и по меньшей мере части нижних продуктов пермеата сепаратора низкого давления в систему биореактора.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что субстрат представляет собой С1-содержащий субстрат, бактерия представляет собой С1-фиксирующую бактерию и по меньшей мере один продукт ферментации выбирают из группы, состоящей из этанола, изопропанола и их смесей.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что не включает дополнительный сепаратор для фракционирования дополнительного потока пермеата.

---