技術(shù)特征：

1.一種聯(lián)產(chǎn)丙酸及其鹽和丁二酸及其鹽的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的發(fā)酵單元、膜分離單元、酸化單元、第一層析單元和第二層析單元；

所述膜分離單元與所述發(fā)酵單元之間設(shè)有第一回路；

所述第二層析單元與所述發(fā)酵單元之間設(shè)有第二回路。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)酵單元包括發(fā)酵罐；

優(yōu)選地，所述膜分離單元中過濾膜的材料包括聚醚砜；

優(yōu)選地，所述膜分離單元中過濾膜的孔徑為0.1～0.22μm，優(yōu)選0.22μm；

優(yōu)選地，所述膜分離單元中過濾膜的單位面積通量為20～30L/(h·m²)；

優(yōu)選地，所述膜分離單元中過濾膜的過濾面積大于等于0.12m²；

優(yōu)選地，所述酸化單元中填充有陽離子交換樹脂；

優(yōu)選地，所述酸化單元中填充有H型陽離子交換樹脂；

優(yōu)選地，所述酸化單元中所述陽離子交換樹脂的體積填充系數(shù)為0.7～0.8；

優(yōu)選地，所述酸化單元與所述發(fā)酵單元的體積比為1:(2～4)，優(yōu)選1:(3～4)；

優(yōu)選地，所述第一層析單元填充有陰離子交換樹脂，優(yōu)選ZGD630陰離子交換樹脂；

優(yōu)選地，所述第一層析單元中陰離子交換樹脂的體積填充系數(shù)為0.7～0.8；

優(yōu)選地，所述第一層析單元與所述發(fā)酵單元的體積比為1:(6～10)，優(yōu)選1:(8～10)；

優(yōu)選地，所述第二層析單元填充有陰離子交換樹脂，優(yōu)選ZGD630陰離子交換樹脂；

優(yōu)選地，所述第二層析單元中陰離子交換樹脂的體積填充系數(shù)為0.7～0.8；

優(yōu)選地，所述第二層析單元與所述發(fā)酵單元的體積比為1:(6～10)，優(yōu)選1:(8～10)。

3.一種利用如權(quán)利要求1或2所述系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)丙酸及其鹽和丁二酸及其鹽的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)菌種發(fā)酵：將產(chǎn)酸丙酸桿菌在發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，之后轉(zhuǎn)接在所述發(fā)酵罐中發(fā)酵；

(2)膜分離：將發(fā)酵液引入所述膜分離單元中，濾出發(fā)酵清液，菌體細(xì)胞返回步驟(1)所述發(fā)酵液；

(3)發(fā)酵液的酸化：將步驟(2)所得發(fā)酵清液在所述酸化單元中酸化至pH小于等于3.0，得到酸化發(fā)酵清液；

(4)丁二酸的吸附：將步驟(3)所得酸化發(fā)酵清液上樣至所述第一層析單元，吸附丁二酸，同時(shí)得到第一透過液；

(5)丙酸的吸附：步驟(4)所得第一透過液上樣至所述第二層析單元，吸附丙酸，得到第二透過液；所述第二透過液返回步驟(1)所述發(fā)酵液中；

(6)丙酸及其鹽、丁二酸及其鹽的收集：用堿液對(duì)所述第一層析單元進(jìn)行洗脫得到丁二酸鹽，或，用酸液對(duì)所述第一層析單元進(jìn)行洗脫得到丁二酸；

用堿液所述第二層析單元進(jìn)行洗脫得到丙酸鹽，或，用酸液對(duì)所述第二層析單元進(jìn)行洗脫得到丙酸。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述培養(yǎng)基包括：葡萄糖50～60g/L，玉米漿41～51g/L，磷酸二氫鉀3.2～4.6g/L；

優(yōu)選地，步驟(1)所述培養(yǎng)產(chǎn)酸丙酸桿菌的溫度為28～37℃，優(yōu)選30～32℃；

優(yōu)選地，步驟(1)所述培養(yǎng)產(chǎn)酸丙酸桿菌的時(shí)間為36～54h，優(yōu)選44～50h；

優(yōu)選地，步驟(1)所述發(fā)酵液的填充系數(shù)為50～80％，優(yōu)選65～75％；

優(yōu)選地，步驟(1)所述發(fā)酵液的溫度為28～37℃，優(yōu)選30～32℃；

優(yōu)選地，步驟(1)所述發(fā)酵的時(shí)間為78～96h，優(yōu)選82～86h；

優(yōu)選地，步驟(1)所述發(fā)酵期間維持發(fā)酵液的pH在6.8～7.2之間；

優(yōu)選地，步驟(1)所述維持發(fā)酵液pH的方法包括：加入氨水、NaOH、Na₂CO₃或NaHCO₃中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，步驟(1)所述菌種發(fā)酵時(shí)，進(jìn)行攪拌；

優(yōu)選地，所述攪拌的速率為50～200r/min，優(yōu)選50～100r/min；

優(yōu)選地，步驟(1)所述發(fā)酵期間供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；

優(yōu)選地，步驟(1)所述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括葡萄糖、玉米漿、酵母浸膏或蛋白胨中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述供給葡萄糖的方式包括：加入20～50wt％的葡萄糖溶液，優(yōu)選45～50wt％的葡萄糖溶液；

優(yōu)選地，步驟(1)所述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給方式包括流加；

優(yōu)選地，步驟(1)所述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給量為能夠保證所述發(fā)酵液中碳當(dāng)量大于等于4g/L的供給量，所述碳當(dāng)量?jī)?yōu)選4～8g/L。

5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述引入膜分離單元的發(fā)酵液中丙酸濃度大于等于35g/L；

優(yōu)選地，步驟(2)之前還包括：將所述膜分離單元進(jìn)行清洗；

優(yōu)選地，所述清洗包括：用0.5～1wt％的亞硫酸氫鈉溶液在膜分離單元中清洗40～60min；

優(yōu)選地，步驟(2)所述膜分離過程中的壓力為0～1.5MPa，優(yōu)選0～0.5MPa；

優(yōu)選地，步驟(2)所述膜分離過程中所述發(fā)酵液的流量為5～20L/min，優(yōu)選5～10L/min。

6.如權(quán)利要求3～5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述酸化具體包括：將步驟(2)所得發(fā)酵清液上樣至酸化單元中進(jìn)行陽離子交換；

優(yōu)選地，步驟(3)所述上樣速度為1～3BV/h，優(yōu)選2～3BV/h；

優(yōu)選地，步驟(3)所述上樣體積小于等于3BV，優(yōu)選2～3BV。

7.如權(quán)利要求3～6所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)之后，還包括：

步驟(3’)：對(duì)所述酸化單元經(jīng)再生處理后循環(huán)使用；

優(yōu)選地，步驟(3’)具體為：將酸液上樣至所述酸化單元，進(jìn)行再生處理；

優(yōu)選地，步驟(3’)所述再生處理用的酸液包括HCl溶液，優(yōu)選濃度為1～3mol/L的HCl溶液，進(jìn)一步優(yōu)選濃度為1～2mol/L的HCl溶液；

優(yōu)選地，步驟(3’)所述再生處理的上樣速率為1～3BV/h，優(yōu)選2～3BV/h。

8.如權(quán)利要求3～7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，優(yōu)選地，步驟(4)所述上樣速度為1～3BV/h，優(yōu)選2～3BV/h；

優(yōu)選地，步驟(4)所述上樣體積大于等于6.5BV，優(yōu)選10～12BV。

9.如權(quán)利要求3～8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟(5)所述上樣速度為1～3BV/h，優(yōu)選2～3BV/h；

優(yōu)選地，步驟(5)所述上樣體積小于等于3BV，優(yōu)選2～3BV；

優(yōu)選地，步驟(5)中，當(dāng)所述第二透過液中丙酸的濃度小于10g/L時(shí)，停止吸附。

10.如權(quán)利要求3～9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟(6)所述堿液包括NaOH溶液，優(yōu)選濃度為1～4mol/L的NaOH溶液，進(jìn)一步優(yōu)選濃度為2.5～3mol/L的NaOH溶液；

優(yōu)選地，步驟(6)所述堿液洗脫的速率為0.3～0.6BV/h，優(yōu)選0.4～0.5BV/h；

優(yōu)選地，步驟(6)所述酸液包括H₂SO₄溶液，優(yōu)選濃度為1～4mol/L的H₂SO₄溶液，進(jìn)一步優(yōu)選濃度為3.5～4mol/L的H₂SO₄溶液；

優(yōu)選地，步驟(6)所述酸液洗脫的速率為0.3～0.8BV/h，優(yōu)選0.5～0.8BV/h；

優(yōu)選地，所述步驟(6)之后還包括：

步驟(6’)：對(duì)所述第一層析單元和/或所述第二層析單元經(jīng)再生處理后循環(huán)使用；

優(yōu)選地，步驟(6’)具體包括：將堿液上樣至所述第一層析單元和/或第二層析單元，進(jìn)行再生處理；

優(yōu)選地，步驟(6’)所述再生處理用的堿液包括NaOH溶液，優(yōu)選濃度為1～4mol/L的NaOH溶液，進(jìn)一步優(yōu)選濃度為1～2mol/L的NaOH溶液；

優(yōu)選地，步驟(6’)所述再生處理的上樣速率為1～3BV/h，優(yōu)選2～3BV/h。