CN210340808U - 沼气湿法脱硫再生过滤设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于沼气生产设备技术领域，提供了一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，包括罐体，罐体的底部连接过滤结构，过滤结构包括内部活动连接过滤件的过滤筒体；罐体的上面设有顶盖，顶盖中穿设电加热管；罐体的内部设有相互套接且独立转动的内搅拌轴和外搅拌轴，内搅拌轴和外搅拌轴的上部连接驱动结构，驱动结构包括外从动轮和内从动轮，还包括主动轮和传动轮。借此，本实用新型能够避免再生脱硫液腐蚀加热设备，降低设备费用和劳动强度；使富液中的含硫化合物反应完全，提高脱硫液的再生效率；同时能够增加再生反应的附加值，提高设备的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及沼气生产设备技术领域，尤其涉及一种沼气湿法脱硫再生过滤设备。
背景技术
沼气脱硫技术是生物质沼气利用过程中的一项关键技术，目前，沼气脱硫技术主要分为三类：物理法、化学法和生物法。生物法基本原理是：利用碱性脱硫液将沼气中的硫化氢(H2S)气体转化成含硫化合物，含硫化合物溶液导出后，利用硫杆菌类微生物作为催化剂，在微氧条件下将含硫化合物氧化再生成为碱性脱硫液和单质硫，使碱性脱硫液可以循环利用，单质硫可以应用到其他技术领域；与物理法、化学法相比，生物脱硫技术具有操作简单、维护费用和能耗低、产物可资源化等优点。
但是，生物脱硫技术的再生过程中，由于硫杆菌类微生物的催化剂一般都需要在30～50℃条件下才具有最好的催化活性，因此，再生过程需要对反应进行加热；现有技术的再生反应器内一般都是通过盘管进行加热，再生过程中产生的碱性脱硫液具有腐蚀性，一段时间的工作后盘管受到腐蚀，需要经常更换盘管，提高了沼气再生的材料成本；同时，盘管加热过程中的热交换效率低，再生反应器内的温度不容易控制，含硫化合物氧化的不充分，碱性脱硫液再生量下降，想要控制再生反应器内的温度维持在硫杆菌类微生物所需的条件，就要加大热能的供应，提高热能成本。
另外，单质硫生成之后，一般都是混在再生得到的碱性脱硫液以及未完全反应的含硫化合物中，以硫浆液的方式排出，这部分单质硫并不纯净，不能够直接利用，造成硫的浪费。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，其能够避免再生脱硫液腐蚀加热设备，降低设备费用和劳动强度；同时，电加热管加热效果好，在搅拌桨的辅助作用下，使富液中的含硫化合物反应更完全，提高脱硫液的再生效率；过滤结构能够获得单质硫，增加了再生反应的附加值，过滤件能够重复利用，提高了过滤件的经济性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，包括罐体，所述罐体上设有富液入口、氧气入口、再生脱硫液出口和浆液出口，所述浆液出口连接过滤结构；所述罐体的上面连接设有催化剂添加口的顶盖，所述顶盖中穿设至少三根电加热管，所述电加热管的下端伸入到所述罐体中；所述罐体的内部设有相互套接且独立转动的内搅拌轴和外搅拌轴，所述内搅拌轴和所述外搅拌轴的底部都分别连接搅拌桨，所述内搅拌轴和所述外搅拌轴的上部穿出所述顶盖后连接驱动结构，所述驱动结构设置于驱动箱中。
所述过滤结构包括下部设有出料口的过滤筒体，所述过滤筒体的上部连接设有进料口的过滤盖，所述进料口连接所述浆液出口；所述过滤筒体的内部活动连接过滤件，所述过滤件包括过滤层，所述过滤层的边缘通过固定块固定，所述固定块螺纹连接固定在所述过滤筒体内壁上的旋转套。
所述驱动结构包括外从动轮、内从动轮、主动轮和传动轮，所述外从动轮固定套接所述外搅拌轴，所述外搅拌轴的中部通过第二轴承连接所述顶盖；所述内从动轮固定套接所述内搅拌轴，所述内搅拌轴的顶部通过第一轴承固接所述驱动箱的顶部；所述主动轮固定套接电机轴，所述电机轴的底部连接设置于所述顶盖上的驱动电机；所述传动轮固定套接旋转轴，所述旋转轴的底部通过第三轴承连接所述顶盖；所述主动轮分别与所述内从动轮、所述传动轮相互啮合，所述传动轮与所述内从动轮相互独立，所述传动轮与所述外从动轮相互啮合。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述旋转套的底部还连接挡板。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述过滤层的材质为304、304L、316或者316L型不锈钢中的任意一种。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述顶盖上还设有鼓风机，所述鼓风机连接出风管，所述出风管穿过所述顶盖后伸入到所述罐体中。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述内搅拌轴上的搅拌桨距离所述顶盖的距离为所述罐体的三分之二高度，所述外搅拌轴上的搅拌桨距离所述顶盖的距离为所述罐体的三分之一高度。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述顶盖的底面设有密封槽，所述密封槽密封连接所述罐体的罐壁，且所述密封槽中设有密封圈。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述罐体的外侧还设有保温层，所述保温层的厚度至少为10cm。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述罐体的内部设有温度传感器。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述电加热管的材质为钛。
根据本实用新型的一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，所述搅拌桨上设有3～5个桨叶，所述桨叶相对于水平面具有向下的0～80度的倾斜角。
本实用新型的目的在于提供一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，通过在罐体中设置电加热管为溶液加热，且电加热管为防腐蚀材质，能够避免因加热设备受到腐蚀而经常更换的情况，节省材料成本，降低工作强度，且电加热管的传热性能较好，能够节约热能；罐体中通过驱动结构连接反向转动的内搅拌轴和外搅拌轴，内搅拌轴和外搅拌轴的底部均连接搅拌桨，当上层的搅拌桨对溶液搅拌并产生旋涡之后，下层的搅拌桨再反向搅拌，使旋涡倒转，使电加热管的热量均匀分散于整个罐体的溶液当中；同时上下两个搅拌桨存在高度差，能够对不同高度的溶液都进行搅拌，提高溶液的分散和混匀效果；罐体的底部连接过滤结构，过滤机构中的过滤件能够重复利用，并且通过过滤结构能够获得单质硫，单质硫可以进行销售，提高了单质硫和过滤件的经济价值。综上所述，本实用新型的有益效果是：能够避免再生脱硫液腐蚀加热设备，降低设备费用和劳动强度；同时，电加热管加热效果好，在搅拌桨的辅助作用下，使富液中的含硫化合物反应更完全，提高脱硫液的再生效率；过滤结构能够获得纯净的单质硫，增加了再生反应的附加值，过滤件能够重复利用，提高了过滤件的经济性。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型搅拌桨结构示意图；
图3是本实用新型驱动结构示意图；
图4是本实用新型顶盖的俯视结构示意图；
图5是本实用新型过滤件结构示意图；
图6是本实用新型过滤层的俯视结构示意图；
在图中：1-罐体，11-富液入口，12-氧气入口，13-浆液出口，131-阀门；14-再生脱硫液出口，15-保温层，16-温度传感器，17-鼓风机，18-出风管；2-顶盖，21-密封圈，22-催化剂添加口；3-电加热管，4-内搅拌轴，41-内从动轮，42-第一轴承，43-轴承座；5-外搅拌轴，51-外从动轮，52-第二轴承；6-驱动箱，61-驱动电机，62-电机轴，63-主动轮，64-第三轴承，65-旋转轴，66-传动轮；7-搅拌桨，71-桨叶；8-过滤筒体，81-出料口，82-过滤盖，821-进料口；83-旋转套，84-挡板；9-过滤件，91-过滤层，92-固定块，93-旋转把手。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，本实用新型提供了一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，包括罐体1，罐体1的左上侧设有富液入口11，左下侧设有氧气入口12，右下侧设有再生脱硫液出口14，底部设有浆液出口13，浆液出口13连接过滤结构，浆液出口13上还设有阀门131；本实用新型中所述的富液指碱性脱硫液与沼气中的硫化氢(H2S)气体反应后，生成的含硫化合物溶液；罐体1的上面设有顶盖2，参见图1和图4，顶盖2上设有催化剂添加口22，顶盖2中穿设至少三根电加热管3，电加热管3的下端伸入到罐体1中，为再生反应加热，作为一种优选的方案，电加热管3的材质为钛，钛电加热管结构简单，机械强度高、热效率高、安全可靠、安装简便、使用寿命长，适用于各种高腐蚀溶液中；罐体1的内部设有相互套接且独立转动的内搅拌轴4和外搅拌轴5，内搅拌轴4和外搅拌轴5的底部都分别连接搅拌桨7，内搅拌轴4上的搅拌桨7距离顶盖2的距离为罐体1的三分之二高度；外搅拌轴5上的搅拌桨7距离顶盖2的距离为罐体1的三分之一高度；参见图2，搅拌桨7上设有3～5个桨叶71，作为一种优选的方案，桨叶71相对于水平面具有向下的0～80度的倾斜角，倾斜的桨叶71能够对溶液产生剪切力，进而产生旋涡，使溶液形成纵向的流动，从而提高搅拌效果，提高溶液温度的均衡性；内搅拌轴4和外搅拌轴5的上部穿出顶盖2后连接驱动结构，驱动结构设置于驱动箱6中。
参见图3，驱动结构包括外从动轮51和内从动轮41，内从动轮41固定套接在内搅拌轴4上，内搅拌轴4的顶部套接第一轴承42，第一轴承42通过轴承座43固接在驱动箱6的顶部；外从动轮51固定套接在外搅拌轴5上，外搅拌轴5的中部套接第二轴承52，第二轴承52通过轴承座连接顶盖2；驱动结构还包括主动轮63和传动轮66，传动轮66固定套接在旋转轴65上，旋转轴65的底部连接第三轴承64，第三轴承64通过轴承座连接顶盖2；主动轮63固定套接在电机轴62上，电机轴62的底部连接驱动电机61，驱动电机61连接顶盖2；本实用新型中，主动轮63分别与内从动轮41、传动轮66相互啮合，传动轮66与内从动轮41相互独立，传动轮66与外从动轮51相互啮合。
驱动结构在运行过程中，首先通过驱动电机61带动电机轴62旋转，主动轮63也随之旋转，由于主动轮63分别与内从动轮41、传动轮66相互啮合，且传动轮66与内从动轮41相互独立，因此，内从动轮41和传动轮66都分别相对于主动轮63异向旋转(内从动轮41和传动轮66的旋转方向相同)，由于传动轮66与外从动轮51相互啮合，因此，外从动轮51在传动轮66的带动下异向旋转(外从动轮51与传动轮66的旋转方向相反)，使内从动轮41与外从动轮51的旋转方向相反，内搅拌轴4和外搅拌轴5的旋转方向相反，内搅拌轴4和外搅拌轴5上分别连接的搅拌桨7的旋转方向相反，实现两个搅拌桨7的双向搅拌，当上层的搅拌桨7对溶液搅拌并产生旋涡之后，下层的搅拌桨7再反向搅拌，使旋涡倒转，使电加热管3的热量均匀分散于整个罐体1的溶液当中；同时上下两个搅拌桨7存在高度差，能够对不同高度的溶液都进行搅拌，使罐体1内溶液温度更均衡，富液与氧气以及微生物混合的更均匀，反应的更充分，再生脱硫液生成量更多。
参见图1，过滤结构包括过滤筒体8，过滤筒体8的下部设有出料口81；过滤筒体8的上部连接过滤盖82，过滤盖82上设有进料口821，进料口821连接浆液出口13；过滤筒体8的内部活动连接过滤件9，参见图5和图6，过滤件9包括两层过滤层91，作为一种优选的方案，过滤层91的材质为304、304L、316或者316L型不锈钢中的任意一种，这些型号的不锈钢耐酸、耐碱、耐高温和耐磨损性能都非常好；两层过滤层91的边缘通过固定块92固定，固定过程中可以将过滤层91放到两块固定块92之间，通过螺栓将两块固定块92固定在一起，就可以将过滤层91固定在固定块92中，当然，本领域技术人员也可以通过其他方式固定，在此不再赘述；固定块92上至少设有2个旋转把手93，固定块92的侧边设有螺纹，过滤筒体8的内壁上固接与固定块92的螺纹相对应的旋转套83，作为一种优选的方案，旋转套83的底部还连接挡板84，防止过滤件9在旋转过程中过于向下，脱离出旋转套83。安装时，工作人员捏住旋转把手93，将过滤件9旋转连接到旋转套12中，就可以将过滤件9连接到过滤筒体8的内部。
使用过程中，将富液和氧气分别从富液入口11和氧气入口12中导入，使富液中的含硫化合物在微生物的催化作用下，与氧气反应，含硫化合物氧化再生成为碱性脱硫液和单质硫，此过程中，电加热管3为罐体1中的反应加热，由于电加热管3不像盘管一样均匀分布与整个罐体1当中，因此，本实用新型通过搅拌桨7对罐体1中的溶液进行搅拌，使罐体1中的溶液温度达到均衡。碱性脱硫液从再生脱硫液出口14中导出，单质硫则沉淀到罐体1的底部，成为浆液，一段时间之后，硫浆液从浆液出口13导出，当然，再生脱硫液出口14和浆液出口13都连接有泵体，使碱性脱硫液和硫浆液顺利、快速导出。硫浆液中主要含有未完全反应的含硫化合物、再生反应得到的碱性脱硫液和单质硫，打开阀门131，硫浆液进入到过滤筒体8中，单质硫为固体，停留在过滤层91上，含硫化合物和碱性脱硫液为液体，穿过过滤层91从出料口81中排出，可以继续进行沼气的脱硫反应或者进行再生反应；当过滤件9使用时间过长，过滤效果下降，可以通过旋转把手93反向旋转过滤件9，将过滤件9拆下，去除过滤层91上面的单质硫，使过滤件9能够重复利用，提高了过滤件9的经济性，同时纯净的单质硫可以进行出售或者利用，增加了再生反应的附加值。
为了提高顶盖2的密封性，作为一种优选的方案，顶盖2的底面设有密封槽，密封槽密封连接罐体1的罐壁，且密封槽中设有密封圈21，密封圈21的厚度为0.5～1cm，密封圈21的材质为橡胶。
本实用新型的罐体1需要维持一定的温度，因此，作为一种优选的方案，罐体1的外侧还设有保温层15，保温层15的厚度至少为10cm，保温层15的材质为气凝胶毡、玻璃棉或者发泡水泥；保温层15能够提高罐体1的保温效果，减少罐体1中热量的流失，避免热能浪费。
作为一种优选的方案，罐体1的内部设有温度传感器16，温度传感器16能够实时监测罐体1的温度，使微生物菌一直处于高效催化的条件。
作为一种优选的方案，顶盖2上还设有鼓风机17，鼓风机17连接出风管18，出风管18穿过顶盖2后伸入到罐体1中；为了提高出风管18的出风效果，出风管18的出风口为喇叭状；当罐体1内的温度升高之后，能够通过鼓风机17为罐体1降温，使罐体1中的温度维持在微生物菌所需的条件。
综上所述，本实用新型通过在罐体中设置电加热管为溶液加热，且电加热管为防腐蚀材质，能够避免因加热设备受到腐蚀而经常更换的情况，节省材料成本，降低工作强度，且电加热管的传热性能较好，能够节约热能；罐体中通过驱动结构连接反向转动的内搅拌轴和外搅拌轴，内搅拌轴和外搅拌轴的底部均连接搅拌桨，当上层的搅拌桨对溶液搅拌并产生旋涡之后，下层的搅拌桨再反向搅拌，使旋涡倒转，使电加热管的热量均匀分散于整个罐体的溶液当中；同时上下两个搅拌桨存在高度差，能够对不同高度的溶液都进行搅拌，提高溶液的分散和混匀效果；罐体的底部连接过滤结构，过滤机构中的过滤件能够重复利用，并且通过过滤结构能够获得单质硫，单质硫可以进行销售，提高了单质硫和过滤件的经济价值。综上所述，本实用新型的有益效果是：能够避免再生脱硫液腐蚀加热设备，降低设备费用和劳动强度；同时，电加热管加热效果好，在搅拌桨的辅助作用下，使富液中的含硫化合物反应更完全，提高脱硫液的再生效率；过滤结构能够获得纯净的单质硫，增加了再生反应的附加值，过滤件能够重复利用，提高了过滤件的经济性。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，包括罐体，所述罐体上设有富液入口、氧气入口、再生脱硫液出口和浆液出口，所述浆液出口连接过滤结构；所述罐体的上面连接设有催化剂添加口的顶盖，所述顶盖中穿设至少三根电加热管，所述电加热管的下端伸入到所述罐体中；所述罐体的内部设有相互套接且独立转动的内搅拌轴和外搅拌轴，所述内搅拌轴和所述外搅拌轴的底部都分别连接搅拌桨，所述内搅拌轴和所述外搅拌轴的上部穿出所述顶盖后连接驱动结构，所述驱动结构设置于驱动箱中；
所述过滤结构包括下部设有出料口的过滤筒体，所述过滤筒体的上部连接设有进料口的过滤盖，所述进料口连接所述浆液出口；所述过滤筒体的内部活动连接过滤件，所述过滤件包括过滤层，所述过滤层的边缘通过固定块固定，所述固定块螺纹连接固定在所述过滤筒体内壁上的旋转套；
所述驱动结构包括外从动轮、内从动轮、主动轮和传动轮，所述外从动轮固定套接所述外搅拌轴，所述外搅拌轴的中部通过第二轴承连接所述顶盖；所述内从动轮固定套接所述内搅拌轴，所述内搅拌轴的顶部通过第一轴承固接所述驱动箱的顶部；所述主动轮固定套接电机轴，所述电机轴连接设置于所述顶盖上的驱动电机；所述传动轮固定套接旋转轴，所述旋转轴的底部通过第三轴承连接所述顶盖；所述主动轮分别与所述内从动轮、所述传动轮相互啮合，所述传动轮与所述内从动轮相互独立，所述传动轮与所述外从动轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述旋转套的底部还连接挡板。
3.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述过滤层的材质为304、304L、316或者316L型不锈钢中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述顶盖上还设有鼓风机，所述鼓风机连接出风管，所述出风管穿过所述顶盖后伸入到所述罐体中。
5.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述内搅拌轴上的搅拌桨距离所述顶盖的距离为所述罐体的三分之二高度，所述外搅拌轴上的搅拌桨距离所述顶盖的距离为所述罐体的三分之一高度。
6.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述顶盖的底面设有密封槽，所述密封槽密封连接所述罐体的罐壁，且所述密封槽中设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述罐体的外侧还设有保温层，所述保温层的厚度至少为10cm。
8.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述罐体的内部设有温度传感器。
9.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述电加热管的材质为钛。
10.根据权利要求1所述的沼气湿法脱硫再生过滤设备，其特征在于，所述搅拌桨上设有3～5个桨叶，所述桨叶相对于水平面具有向下的0～80度的倾斜角。
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