5， 可以被送过筛网（在图中未示出）以除去固体，和/或送往澄清807以产生清洁的（例如 无固体的、澄清的）流出物808。澄清过程807可以是但不限于微滤或超滤膜、絮凝、凝聚、 溶解空气浮选、电凝聚、其组合等。来自于澄清807的较清洁的流出物808可以经历膜清洁 809 (例如纳滤等），其可以帮助清洁蛋白质和其他杂质，由此产生浓缩物料流811，其可以 作为副产物输出或者可以将它重循环到发酵（在图中未示出）。
[0126] 含有VFA盐的清洁透过物810 (或发酵液805)可以进一步经历脱水或浓缩812。 这样的浓缩812可以使用包括反渗透（RO)、蒸发、电渗析（CED)、电去离子（EDI)、其组合等 的方法来进行。可能在脱水或浓缩812期间移除的水和其他化合物可以通过料流813重循 环，通过813A回到发酵803,或者可以任选地通过813C进行清除。浓缩物814可以被送往 软化剂离子交换床815,在那里，如有必要，移除倾向于形成不溶性盐的多价阳离子例如镁、 钙、铁等。软化剂床815可以使用氯化钠或氯化钾、盐酸等来再生，这可以产生多价阳离子 氯化物（例如氯化钙、氯化镁、氯化铁等）的料流816。这可用于防止这些离子在沉淀时堵 塞液-液提取床/在其上积垢。
[0127] 来自于软化剂床815的不含多价阳离子的料流817可以被加压（例如使用栗853) 以升高其压力，并且可以被送往RO单元系统824,在那里可以通过料流801B除去水。不降 低压力，可以将浓缩的料流800送往液-液提取825。可以从用作缓冲剂以中和在发酵中产 生的酸的碳酸盐获得的C02843B，可以使用加压装置（例如气体压缩机等）845进行加压，并 且可以在该压力下注入到料流800中和/或直接注入到提取系统825中。高压CO2的使用 可以引起含有VFA盐的发酵液（例如800、805等）酸化，导致VFA盐转变成酸。可以将所 述酸提取到适合的提取溶剂826中，所述提取溶剂在进入提取系统825之前也可以被加压 (例如通过栗853A)到适合的压力。
[0128] 含有酸的提取溶剂料流828(即提取液）可以通过例如阀进行减压并送往容器 851B，然后将其送往上游以将它与已被提取的酸829分离开。在降低压力之前，可以将贫酸 萃余液827送往另一个RO 831进行进一步脱水。然后可以通过例如阀将萃余液料流827、 827A减压并送往减压容器851。从提取物料流828和萃余液料流827、827A的减压，可以分 别释放出C02843A、843C，因此可以将其重循环和/或重新压缩。
[0129] 减压的贫酸萃余液827B可能含有来自于发酵的所有阳离子（例如钠、钾、铵）。这 些阳离子可能基本上采取碳酸氢盐的形式。可以将该料流827B通过单元或系统818B脱气 以除去C02850,这可能允许一些或所有碳酸氢盐变成碳酸盐。这样的脱气系统818B可以是 但不限于水蒸汽汽提塔。在该脱气器818B中，如果溶剂的挥发性低于酸，也可以回收至少 一些溶剂。该可能包含CO2、溶剂和水的料流850可以被送往液体捕获容器851A，以便CO2可以脱离。任何这样的C028 50A可以被重循环和/或重新加压，并且溶剂829A可以向下游 送往溶剂/酸分离系统进行回收。
[0130] 从发酵803,除了从碳酸盐产生的C02843之外，可能从生物转化产生过量的 C02846A。该过量的C02846A可以从系统清除并送往气味控制系统（例如生物过滤器等）。 在压缩之前，可以将C02846通过涤气器848以除去某些杂质，例如但不限于挥发性酸和硫 化氢。
[0131] 除了涤气器之外或代替涤气器，可以通过已知用于天然气和生物气纯化的技术和 方法（在图中未示出）使CO2料流846或843在加压装置845上游经历进一步分离，以除 去可能存在于其中的甲烷或氢气。这样的技术可以允许回收甲烷或氢气，其可以被输出、在 过程中的别处使用、燃烧以用作过程能量（热）等。也可以将甲烷和氢气送往例如生物过 滤床，以转变成CO2，这也可以满足移除惰性气体的目的，并导致压缩能量的节约。
[0132] 如果提取溶剂826是非常非极性的化合物，由于0)2的非极性本质它将吸收CO 2;因此，可以在下游的提取溶剂回收系统（在图中未示出）中使用脱气系统。
[0133] 离开脱气系统818B的可能含有采取碳酸盐和碳酸氢盐形式的所有阳离子的脱气 的萃余液料流813,可以用作缓冲料流813A，其可以添加到发酵803以控制pH。至少一部分 该料流813可以被清除，以避免这些阳离子在系统中积累。在某些实施方案中，正被减压的 料流中的涡轮机可以与正被加压的料流中的栗/压缩机偶联，以回收一些能量。
[0134] 当中链脂肪酸（MCFA)例如但不限于己酸、庚酸、辛酸、壬酸、大于C6的酸、在约 C6-C9范围内的酸、其组合等以足够高的浓度存在时，在按照本文中描述的实施方案酸化之 后，这些酸从溶液相分离出来。因此，它们可以通过简单的液-液分离步骤被选择性分离， 而可能保留在水性相中的任何短链脂肪酸例如但不限于乙酸、丙酸、丁酸、戊酸或其任何组 合，可以按照本文中描述的实施方案继续提取。
[0135] 如果所需产物是MCFA，并且希望较短链的脂肪酸经历延长，可以不对仍存在于水 性相中的任何较短链脂肪酸进行提取，并且可以将其重循环到发酵以便继续延长过程。因 此，液-液提取系统不需要或者被当作是任选的（但仅仅是液-液分离容器或系统。这种 特定情况通过图9中示出的过程来说明。
[0136] 图9示出了与图8的可比且类似的过程，但是以MCFA作为所需产物。当C02943B 被加压945并注入到加压浓缩的发酵液料流900中时，水不溶性的MCFA 928相分离出来， 并在单元例如但不限于液-液分离容器925中与水性相927分离开。另一方面，水溶性短 链脂肪酸与离子和其他杂质一起保留在水性相927中，并与用于控制pH的缓冲剂913 -起 被重循环到发酵系统903。
[0137] 在例如图8和图9中所述的实施方案中，有利的是R0、脱水和提取可以在与0)2酸 化相同的压力下进行，从而节约了栗送能量。在图8-9中，相似的指称数字表示具有相似功 能的相似部件/装置，并且应该如此理解。
[0138] 液-液提取
[0139] 对于图2至图8总的来说，一旦使用本文中描述的任何技术将VFA盐转变成酸后， 可以从水性溶液中提取所述酸。这样的提取可以利用广泛的各种溶剂，通过液-液提取来 进行。溶剂例如MTBE和乙酸乙酯已知提取乙酸，正丁醇、正戊醇、环己酮、甲基异丁基酮已 知提取丙酸，胺类和氧化膦已知提取挥发性脂肪酸。具有低水溶性的中链脂肪酸（MCFA)可 以用作溶剂。
[0140] 这些提取溶剂可用于从水性溶液回收VFA，然后通过溶剂/酸分离进行溶剂回收。 已提出了几种用于提取以及从羧酸回收和分离溶剂的方案，并且可以不限制地使用任何这 些方案从水性溶液提取和回收VFA。在实施方案中，液-液提取的整合可以包括使用可能在 过程中产生的提取溶剂，这除了不依赖于外来溶剂的价格之外还提供了鲁棒的经济性。
[0141] 可能在发酵本身中产生的具有低水溶性的MCFA的使用，是可以使用在系统内产 生的溶剂或化合物，因而避免了使用外来溶剂的方法的实例。在提取后，可以通过诸如蒸馏 的技术或过程将MCFA与短链脂肪酸分离开。短链脂肪酸可能是产物的一部分，并且可以移 除作为产物的一些MCFA以避免积累，因为它们也在发酵中产生。至少一些MCFA可以被重 循环到提取，以重复提取过程。
[0142] 使用在过程中产生的化合物作为提取溶剂的过程的其他实例，是使用酮的VFA提 取与从那些VFA生产酮的整合，以及使用乙酸乙酯的提取与从系统中产生的VFA之一、即乙 酸生产乙酸乙酯的整合。
[0143] 使用酮的液-液提取在从VFA生产酮的过程中的整合
[0144] 根据本文中公开的实施方案，从VFA生产酮具有协同效应，这是因为已知是良好 的提取溶剂的酮可用于提取过程。酮可以从酸在某些催化剂例如但不限于氧化铝、氧化锆、 氧化钛、氧化铈、氧化锰和氧化镁上的催化转化来生产。图10示出了这种类型的过程的实 例。
[0145] 正如所示，显然，使用本文中描述的方法酸化的可能包含VFAXO2W及其他离子例 如但不限于Na+、K+、C1、P043等（即不倾向于形成不溶性盐的离子，正如在图2至图8中的 说明性实例所示可以通过在软化步骤中移除它们来确保这一点，这可以帮助避免结垢）的 水性溶液1028,可以被进料到系统1000。该料流1028可以利用例如汽提塔1060或本领域 技术人员已知的其他手段经历CO2 (和/或其他挥发性物质、气体等）移除。
[0146] 得到的可能是不含CO2的液体的液体1066,可以被送往酸提取塔1061，在那里它 可以被包含低分子量（LMff)酮例如丙酮、丁酮、戊酮、己酮等的料流1067接触。在实施方案 中，LMff酮可以是丁酮和戊酮（C4-C5酮）。丁酮和戊酮具有比最轻的VFA乙酸更低的沸点， 这可以允许在蒸馏中简单地分离和回收这些酮。此外，丁酮和戊酮与乙酸和其他更高级的 酸具有非常高的分配系数，这可以使这些酮理想地用于它们的提取。
[0147] 在提取后，可以将可能包含LMff酮、VFA和一些水的产物流1068送往蒸馏塔1062， 在那里可以将LMff酮和水与VFA分离开。在来自于蒸馏单元1062的馏出物1069中回收的 LMff酮和水可以被送往有机液体-水性液体（OLAL)分离器1064,在那里可以形成两种相 (一种有机相，一种水相）。含有LMff酮的有机相1067可以被送回到酸提取单元1061，并因 此可以用作提取溶剂。根据本文中描述的实施方案，可能主要是水的水性相1070可以被送 往酮回收提取单元1071或直接送往水蒸汽汽提塔1072。在蒸馏单元1062的蒸馏残渣1073 中回收的任何VFA，可以被送往含有催化剂例如但不限于氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、 氧化锰、氧化镁或其组合的催化反应器1063,以便可以将VFA转变成酮、水和二氧化碳。
[0148] 可能包括酮、水和CO2料流的反应器产物流可以被送往分离器（例如气体-有机液 体-水性液体（GOLAL)分离器等）1065,在那里CO2、有机相和水性相可以被分开。CO2可以 通过本文中描述的任何过程中的料流1075、包括用于例如图6至图8中示例说明的高压酸 化的目的的料流排出或重循环。通过料流1070A的可能含有一些LMff酮（例如丙酮、丁酮 等）的水性相，可以与离开OLAL分离器单元1064的水性萃余液1070合并，并可以被送往酮 回收提取单元1071。离开GOLAL分离器单元1065的可能主要包括酮的有机相料流1076， 可以被送往含有酮化催化剂的精制催化反应器1077,任何残留的VFA (如果毕竟存在的话） 可以在那里被转化。
[0149] 从精制反应器1077得到的酮料流1078可以被送往酮蒸馏1079,其可以是一个或 几个单元，在那里进行酮的分离。作为这种蒸馏如何起作用的实例，可以参考下列料流来描 述：
[0150] 1.丙酮
[0151] 2. C4-C5酮（例如丁酮和戊酮），其可能是作为用于酸提取单元1061中的VFA的 提取溶剂而将要重循环的LMff酮。该料流也可能含有一些水。
[0152] 3. C6-C7酮（例如己酮和庚酮）
[0153] 4. C8-C9酮（例如辛酮和壬酮），其可能是作为提取溶剂用于LMff酮回收提取单元 1071而将要重循环的高分子量（HMW)酮
[0154] 5.更高级酮（例如癸酮、^^一酮、十二酮、十三酮）
[0155] 6.焦油（重化合物）
[0156] 正如提到的，一些分离出的LMff酮（例如C4-C5酮）可以重循环到酸提取单元 1061，这可以帮助补充来自于该提取单元1061的水萃余液料流1080中LMff酮的任何损失。 一些HMW酮（例如C8-C9酮）可以被送往酮回收提取单元1071，在那里它们可用于从来自 于酸提取单元1061的水萃余液料流1080提取LMff酮。
[0157] 没有被重循环的LMff酮和/或HMW酮可以通过酮产物1081离开系统。焦油料流 1082可以从蒸馏塔1079的底部离开系统1000。LMff和HMW酮产物可以发生进一步转化，其 中例如按照在美国专利申请号12/629, 285和美国专利申请号12/745, 226中公开的实施方 案，酮被转变成燃料，所述专利申请为所有目的以其全部内容通过参考并入本文。
[0158] 来自于酸提取单元1061的水萃余液1080可能包含溶解的LMff酮、未转化的VFA 和来自于上游的离子（例如Na+、K+、Cl等）。为了回收LMff酮，良好的提取溶剂是HMW酮 (例如C8-C9酮等）。由于与水的低溶解性、高分配系数和良好的可流动性，HMff酮作为提 取溶剂可能是有用的。这些可能来自于酮蒸馏塔1079的HMW酮，可用于在酮回收提取单元 1071中回收水萃余液1080中的LMff酮。
[0159] 由于萃余液1080可能包含VFA，因此这些VFA可以通过HMW酮料流进行提取。因 此该从酮回收提取单元1071出来的料流1083可以被重循环到精制催化酮反应器1077的 前端。来自于酸提取单元1061的萃余液1080A可以被送往汽提操作或单元1072(例如水 蒸汽汽提塔），其可以被构造成操作并回收仍让存在的任何LMff酮。该汽提操作1072可以 在使用HMW酮的LMff酮回收提取之外或代替所述LMff酮回收提取来进行。在水蒸汽汽提单 元1072中回收的LMff酮（带有一些水）1087可以与从溶剂蒸馏塔1062出来的馏出物1069 一起，被送往OLAL分离器1064。
[0160] 可能含有较少VFA和酮和/或可能主要含有来自于上游的离子（例如Na+、K +、 Cl等）的来自于酮回收提取单元1071的水萃余液1080Α和/或来自于水蒸汽汽提塔1072 的汽提过的料流1080B，可以被送往RO单元或系统1084,用于浓缩并回收一些清洁的水。回 收的水料流1085可用于过程的其他部分中，例如按照本文中公开的实施方案进料到EAU单 元的清洁的水（参见图2至图5)，或用于使用高压CO2再生阳离子交换单元（参见图6和 图7)。在实施方案中，可以对水进行排放处理。从RO单元1084获得的浓缩的萃余液1086 可以作为废物从系统清除。在实施方案中，可以将浓缩的萃余液1086送往上游，以用作软 化剂单元的再生剂（参见图2至图5)。
[0161] 来自于LMff酮回收提取单元1080A的萃余液和/或来自于水蒸汽汽提塔的汽提过 的料流1080B在浓缩之前或