Operating Conditions for High Production Rates of Ethanol in a Continuous Two-Stage Fermenter with Cell Recycle

A continuous two-stage fermenter with cell recycle at each stage is studied numerically for efficient production of ethanol. In this system, both filtrate and bleed from the first stage are provided to the second fermenter. Using a product-inhibition kinetic model with different saturation constants, operating conditions giving the maximum ethanol productivity attainable at high substrate conversions are examined. For high substrate conversions close to complete consumption, the ethanol productivities predicted for this system are found to be higher than those for a single-stage system and a previous two-stage configuration at the same bleed ratios. Un fermenteur bi-etage continu avec recyclage des cellules a chaque etage utilise pour la production efficace d'ethanol est etudie numeriquement. Dans ce systeme, du filtrat et des residus de purge venant du premier etage sont fournis au deuxieme fermenteur. A l'aide d'un modele cinetique d'inhibition de produit avec differentes constantes de saturation, on examine les conditions operatoires donnant la productivite en ethanol maximum a des conversions de substrat elevees. Pour des conversions de substrat elevees proches de la consommation complete, les productivites d'ethanol predites pour ce systeme s'averent plus grandes que pour un systeme mono-etage et un dispositif a deux etages anterieur aux memes taux de purge.