CN107400737A - 一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,原理:每一种物料在厌氧反应器里的水力停留时间都不相同,有一个时间差,单一的物料产气率大多比不上混合物料的产气率,为了缩短混合物料的水力停留时间,采用每一种新物料分别进入不同级的厌氧反应器,水力停留时间最长的物料先在一级厌氧反应器多停留一个时间差,然后通过一二级反应器联通管溢流到水力停留时间第二长的物料所在的二级厌氧反应器里,经过混合搅拌后,也停留一个时间差,然后溢流到三级厌氧反应器,以此类推,所有混合物料在水力停留时间最短的物料所在的末级厌氧反应器里经过混合搅拌后,达到水力停留时间最短的物料所需的水力停留时间,然后一起溢流到缓冲池。
Description
技术领域
本发明专利涉及新能源技术领域,提出一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术。
背景技术
过去通常是单一物质厌氧发酵产生沼气,一种厌氧反应器就行,工艺参数也好控制,随着制沼工艺的改进,制沼工程规模的扩大,发现单一的物料产气率大多比不上混合物料的产气率,而且单一的物料货源不稳定,影响产气率,进而影响后续工艺设施与产量,如120吨酒糟产生沼气11125立方米,改用84吨酒糟配36吨猪粪,产生沼气31885立方米,虽然总物料120吨没有变化,但产气量相差很大,而且酒糟货源不稳定,但是采用酒糟和猪粪混合发酵,也存在一个问题,在厌氧反应器里的水力停留时间不同,假定酒糟在厌氧反应器里水力停留时间大约26天,假定猪粪在厌氧反应器里水力停留时间大约30天,如果把酒糟与猪粪加到同一个厌氧反应器混合发酵,混合物水力停留时间为26天的话,猪粪发酵不完全,混合物水力停留时间为30天的话,酒糟多停留4天,占用厌氧反应器容积,特别是产生副作用产品,另外酒糟与猪粪的反应温度也不一样。
如果把酒糟与猪粪先加到不同的厌氧反应器里,猪粪先在自己的厌氧反应器里提早发酵4天,然后通过两个厌氧反应器之间的联通管溢流到酒糟所在的厌氧反应器里,再和新进料的酒糟经过充分混合搅拌后一起混合发酵26天,这样酒糟与猪粪都发酵完全,也没超期,没有产生副作用产品,大大的提高了产气率,缩短了生产周期。
发明内容
本发明提供的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,原理:每一种物料在厌氧反应器里的水力停留时间都不相同,有一个时间差,单一的物料产气率大多比不上混合物料的产气率,为了缩短混合物料的水力停留时间,缩短生产周期,提高产气率,采用每一种单一的新物料分别进入不同级的厌氧反应器,混合物料为两种,就设置两级厌氧反应器,混合物料为3种,就设置三级厌氧反应器,以此类推,水力停留时间最长的物料先在自己的一级厌氧反应器多停留一个时间差,然后通过一级二级厌氧反应器联通管溢流到水力停留时间第二长的物料所在的二级厌氧反应器里,经过充分混合搅拌后,混合物料在二级厌氧反应器里也停留一个时间差,然后通过二级三级厌氧反应器联通管溢流到水力停留时间第三长的物料所在的三级厌氧反应器里,以此类推,所有混合物 料在水力停留时间最短的物料所在的末级厌氧反应器里经过充分混合搅拌后,达到水力停留时间最短的物料所需的水力停留时间,然后一起溢流到缓冲池做固液分离处理,根据混合物料的配比,准确计算每种物料的每大进各级厌氧反应器的进料量,根据混合物料的不同水力停留时间的时间差,准确计算各级厌氧反应器的容积。
配置包括:一级厌氧反应器入口管路4,一级厌氧反应器5,一级二级厌氧反应器联通管路6,二级厌氧反应器7,二级厌氧反应器入口管路8,PH值传感器19,温度传感器20,沼气出口汇总管14,二级厌氧反应器溢流管路17,控制系统等。
厌氧反应罐1为密闭性能很好的圆柱体容器,封头最高处正中心安装顶置搅拌器,顶置搅拌器叶片与搅拌轴伸入到厌氧反应器里面搅拌混合物料。除了一级厌氧反应器5是底部有一个一级厌氧反应器入口管路4新料入口接管,上部有一级二级厌氧反应器联通管路6物料出口溢流接管,总共2个物料接管外,其他级的厌氧反应器如二级厌氧反应器7都是底部有一个新料入口管路8接管,一个上一级联通管路6混合物料进口接管,上部还有一个下一级联通管路混合物料溢流接管,总共3个物料接管,末级厌氧反应器是底部有一个新料入口管路8接管,一个上一级联通管路混合物料进口接管,上部有一个溢流管路17接管,所有经过厌氧发酵后的混合物料一起通过溢流管路17溢流到缓冲池做固液分离处理。
每个厌氧反应器顶部接近最高处的都有沼气出口支管,每个厌氧反应器都产生沼气,沼气从支管出来汇合到沼气出口汇总管14里然后进入储气柜13。
每个厌氧反应器内都设置有PH值传感器20,温度传感器19,每个厌氧反应器内物料温度,PH值,水力停留时间,顶置搅拌器转速等工艺参数都不相同,分别控制。
采用PLC控制系统,每个厌氧反应器实行联动控制。
附图说明
图1:混合物料水力停留时间差别化控制工艺流程图。
附图中:1、秸秆制浆机,2、秸秆调配池,3、秸秆提升泵,4、一级厌氧反应器入口管路,5、一级厌氧反应器,6、一级二级厌氧反应器联通管路,7、二级厌氧反应器,8、二级厌氧反应器入口管路,9、牛粪提升泵,10、牛粪调配池,11、牛粪一级提升管路,12、集粪池,13,储气柜,14、沼气出口管,15、固液分离机,16、缓冲池,17、二级厌氧反应器溢流管路,18、缓冲池提升泵, 19、温度传感器,20、PH值传感器
具体实施方式
下面结合附图以秸秆和牛粪混合发酵为例说明本发明涉及的具体实施方式。
秸秆在厌氧反应器中的水力停留时间为30天,牛粪在厌氧反应器中的水力停留时间为22天,厌氧反应器设置两级,秸秆提前8天进入一级厌氧反应器5发酵,第9天牛粪才开始进入二级厌氧反应器7发酵,第9天时秸秆新料继续从底部进入一级厌氧反应器5,已经发酵10天的秸秆从一级厌氧反应器5上部的一级二级厌氧反应器联通管路6溢流进入二级厌氧反应器7底部,再和新进料的牛粪经过充分混合搅拌后一起混合发酵22天,混合物料然后从二级厌氧反应器7上部二级厌氧反应器溢流管路17溢流进入缓冲池,再通过缓冲池提升泵18泵入固液分离机15进行固液分离。秸秆经过秸秆制浆机1粉碎制成浆进入秸秆调配池2,再由秸秆提升泵3通过一级厌氧反应器入口管路4泵入一级厌氧反应器5底部,牛粪进入集粪池12后,泵入牛粪一级提升管路11,然后进入牛粪调配池10,再通过牛粪提升泵9将调质除砂后的牛粪通过二级厌氧反应器入口管路8泵入二级厌氧反应器7底部.
一级厌氧反应器5内,二级厌氧反应器7内物料温度,PH值,水力停留时间,顶置搅拌器转速等工艺参数都不相同,需要分别控制。
采用PLC控制系统,每个厌氧反应器实行联动控制,一级厌氧反应器5内,二级厌氧反应器7内物料温度,PH值,物料深度都在中央控制室集中显示,厌氧反应器顶置搅拌器电机转速由搅拌器电机变频器控制系统控制,每次启动,搅拌速度由0慢慢调到30rpm。厌氧反应器内温度的控制通过厌氧反应器内温度传感器19,外置管式换热器,热水罐内温度传感器,自循环泵,热水循环泵,电动蒸汽供汽阀等自动控制。
Claims (5)
1.一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,原理:每一种物料在厌氧反应器里的水力停留时间都不相同,有一个时间差,单一的物料产气率大多比不上混合物料的产气率,为了缩短混合物料的水力停留时间,缩短生产周期,提高产气率,采用每一种单一的新物料分别进入不同级的厌氧反应器,混合物料为两种,就设置两级厌氧反应器,混合物料为3种,就设置三级厌氧反应器,以此类推,水力停留时间最长的物料先在自己的一级厌氧反应器多停留一个时间差,然后通过一级二级厌氧反应器联通管溢流到水力停留时间第二长的物料所在的二级厌氧反应器里,经过充分混合搅拌后,混合物料在二级厌氧反应器里也停留一个时间差,然后通过二级三级厌氧反应器联通管溢流到水力停留时间第三长的物料所在的三级厌氧反应器里,以此类推,所有混合物料在水力停留时间最短的物料所在的末级厌氧反应器里经过充分混合搅拌后,达到水力停留时间最短的物料所需的水力停留时间,然后一起溢流到缓冲池做固液分离处理,根据混合物料的配比,准确计算每种物料的每天进各级厌氧反应器的进料量,根据混合物料的不同水力停留时间的时间差,准确计算各级厌氧反应器的容积,配置包括:一级厌氧反应器入口管路4,一级厌氧反应器5,一级二级厌氧反应器联通管6,二级厌氧反应器7,二级厌氧反应器入口管路8,PH值传感器19,温度传感器20,沼气出口管14,二级厌氧反应器溢流管路17,控制系统等。
2.根据权利要求1的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,其特征在于在厌氧反应器里的水力停留时间不同的单一新物料进入不同级的厌氧反应器,水力停留时间最长的新物料进入一级厌氧反应器,在厌氧反应器里的水力停留时间最短的新物料进入末级厌氧反应器里。
3.根据权利要求1的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,其特征在于各级厌氧反应器通过联通管串联连接,一级厌氧反应器通过联通管溢流流入二级厌氧反应器,二级厌氧反应器溢流流入三级厌氧反应器,以此类推,单向流动。
4.根据权利要求1的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,其特征在于各级厌氧反应器新物料与混合物料都从厌氧反应器底部进入,上部溢流出来。
5.根据权利要求1的一种混合物料水力停留时间差别化控制工艺技术,其特征在于各级厌氧反应器内物料温度,PH值,水力停留时间,顶置搅拌器转速等工艺参数都不相同,分别控制。
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