CN210683775U - 一种利用秸秆生产沼气的反应器 - Google Patents

Abstract

一种利用秸秆生产沼气的反应器，包括秸秆粉碎提升机构，所述秸秆粉碎提升机构连接卧式滚筒机构，卧式滚筒机构连接酸化池，酸化池连接固液分离器，固液分离器连接料液调试升温桶，料液调试升温桶连接甲烷反应器。本实用新型具有生化反应充分，产气率高，固液分离快捷，秸秆的润湿发酵省工省时省力，可保证一年四季高效率产气的特点。

Description

一种利用秸秆生产沼气的反应器

技术领域

本实用新型涉及一种利用秸秆生产沼气的反应器。

背景技术

秸秆在用水润湿时，需要多次对秸秆翻动，费工费时费力；在秸秆堆沤时，要加入各种辅助原料，也要进行多次翻动秸秆，费工费时费力。在对秸秆的润湿、堆沤时，都在自然环境进行，特别是在冬天，在低温条件下更难对秸秆的润湿、堆沤。

高温发酵工艺的特点是，微生物生长活跃，有机物分解速度快，产气率高，滞留时间短等优点。但高温发酵消耗的热能太多，发酵残余物的肥效较低，氨态氮损失较大，因此高温发酵没有得到普遍的应用。

由于上述问题，严重影响在农村利用秸秆生产沼气工程全面推广和应用。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种利用秸秆生产沼气的反应器，解决了现有设备在高温发酵消耗的热能太多，发酵残余物的肥效较低，氨态氮损失较大的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种利用秸秆生产沼气的反应器，包括秸秆粉碎提升机构，所述秸秆粉碎提升机构连接卧式滚筒机构，卧式滚筒机构连接酸化池，酸化池连接固液分离器，固液分离器连接料液调试升温桶，料液调试升温桶连接甲烷反应器；所述秸秆粉碎提升机构包括与秸秆通道连接的粉碎机，粉碎机经通道连接圆筒；所述卧式滚筒机构包括2个上下结构且倾斜放置的卧式滚筒，2个卧式滚筒内均分别设有2个滚筒外壁齿轮，滚筒外壁齿轮上安装有滚筒内喷管，滚筒内喷管的一端分别连接螺旋板料液管和混合液管，所述卧式滚筒上还设有秸秆入口、料液管和蒸汽管、控制门，秸秆入口连接圆筒，秸秆入口与圆筒的连接处设有挡板，挡板上端设有挡板开关，所述料液管上设有料液开关；所述酸化池包括池体，池体内设有盘管以及与电机连接的搅拌器，池体上还设有进料口、污泥料液进入口、排气孔、污泥料液排放口，所述进料口及污泥料液进入口连接控制门；所述固液分离器包括外壳，外壳一端连接有推进筒，外壳内设有贯穿外壳和推进筒的轴，轴的一端连接电机减速器，轴的另一端设有轴承，所述外壳内还设有支架，支架上固定有斜流板和过滤器，外壳上还设有料液排出口、打击器及混合液进入管，混合液进入管连接污泥料液排放口，所述推进筒内设有螺旋板片，推进筒的一端设有重锤；所述料液调试升温桶包括沉淀桶、调试桶和料液桶，所述沉淀桶上设有与污泥料液排放口连接的沉淀导管，沉淀桶内设有料液过滤器，沉淀桶下端连接有污泥泵，料液过滤器经沼液管与调试桶上的沼液进入口连接，所述调试桶内设有与减速电机连接的调试搅拌器，调试桶上还设有沼液管口和料液排出口，料液排出口经料液导管连接料液桶，所述料液桶内设有料液搅拌器，料液桶上还设有排放管，排放管上设有排放开关；所述甲烷反应器包括料液分离器上与排放管连接的料液管道，料液分离器的底部经提升管连接第二沼气池内的集气罩，集气罩下端设有固定在第二沼气池内侧壁上的反射板，第二沼气池上设有位于集气罩上端的排液管，第二沼气池内设有与第二电机连接的第二搅拌器，第二沼气池的一侧设有第一沼气池，第二沼气池与第一沼气池经混合液通道相通，所述第一沼气池内设有第一搅拌器和第一沼气管，第一沼气管经设有气体升压设备的沼气导管与气液分离器的上端连接，第一沼气池的一侧上端还经混合管与气液分离器的一侧下端连接；所述第一沼气池和第二沼气池内均设有热水盘管。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

本实用新型的优点是，由于采用了卧式滚筒，可将被粉碎的秸秆润湿、发酵都在卧式滚筒内进行，高温沼液的利用，高温度热蒸汽喷入筒内，秸秆被不停的翻动、向前移动，秸秆在滚筒内快速被润湿和发酵，省工省时省力；由于采用新式固液分离，大大提高固液分离的速度。对酸化池采取加温、保温、搅拌，在中温条件下，可快速对有机物进行分解，生产大量料液、残渣的肥效较高，氨态氮损失很少。由于甲烷反应采用高温条件下生产，微生物生长活跃，有机物分解速度快，产气率高，滞留时间短，从而甲烷反应器的体积会减小，对甲烷反应器也采取加温、保温、搅拌的措施，可使其一年四季高产、稳产沼气。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术作进一步详述。

图1为本实用新型中秸秆粉提升结构的机构示意图；

图2为本实用新型中秸秆润湿发酵的卧式滚筒结构示意图；

图3为本实用新型中酸化池的结构主视图；

图4为本实用新型中酸化池的结构俯视图；

图5为本实用新型中固液分离的结构主视图；

图6为本实用新型中图4中过滤器的结构示意图；

图7为本实用新型中固液分离的结构左视图；

图8为本实用新型中料液调试升温桶的结构示意图；

图9为本实用新型中料液过滤的结构主视图；

图10为本实用新型中料液过滤的结构俯视图；

图11为本实用新型中甲烷反应器结构的主视图；

图12为本实用新型中甲烷反应器结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详述说明。

一种利用秸秆生产沼气的反应器，包括秸秆粉碎提升机构1，如图1-图12所示，所述秸秆粉碎提升机构1连接卧式滚筒机构2，卧式滚筒机构2连接酸化池3，酸化池3连接固液分离器4，固液分离器4连接料液调试升温桶5，料液调试升温桶5连接甲烷反应器6；所述秸秆粉碎提升机构1包括与秸秆通道7连接的粉碎机8，粉碎机8经通道9连接圆筒10；所述卧式滚筒机构2包括2个上下结构且倾斜放置的卧式滚筒17，2个卧式滚筒17内均分别设有2个滚筒外壁齿轮16，滚筒外壁齿轮16上安装有滚筒内喷管87，滚筒内喷管87的一端分别连接螺旋板料液管18和混合液管20，所述卧式滚筒17上还设有秸秆入口13、料液管15和蒸汽管19、控制门22，秸秆入口13连接圆筒10，秸秆入口13与圆筒10的连接处设有挡板11，挡板11上端设有挡板开关12，所述料液管15上设有料液开关14；所述酸化池3包括池体25，池体25内设有盘管23以及与电机30连接的搅拌器24，池体25上还设有进料口26、污泥料液进入口27、排气孔28、污泥料液排放口29，所述进料口26及污泥料液进入口27连接控制门22；所述固液分离器4包括外壳49，外壳49一端连接有推进筒38，外壳49内设有贯穿外壳49和推进筒38的轴32，轴32的一端连接电机减速器31，轴32的另一端设有轴承43，所述外壳49内还设有支架33，支架33上固定有斜流板37和过滤器34，外壳49上还设有料液排出口40、打击器36及混合液进入管35，混合液进入管35连接污泥料液排放口29，所述推进筒38内设有螺旋板片39，推进筒38的一端设有重锤42；所述料液调试升温桶5包括沉淀桶51、调试桶55和料液桶60，所述沉淀桶51上设有与污泥料液排放口29连接的沉淀导管50，沉淀桶51内设有料液过滤器52，沉淀桶51下端连接有污泥泵85，料液过滤器52经沼液管53与调试桶54上的沼液进入口92连接，所述调试桶54内设有与减速电机57连接的调试搅拌器55，调试桶54上还设有沼液管口56和料液排出口93，料液排出口93经料液导管59连接料液桶60，所述料液桶60内设有料液搅拌器61，料液桶60上还设有排放管62，排放管62上设有排放开关63；所述甲烷反应器6包括料液分离器68上与排放管62连接的料液管道67，料液分离器68的底部经提升管69连接第二沼气池79内的集气罩70，集气罩70下端设有固定在第二沼气池79内侧壁上的反射板82，第二沼气池79上设有位于集气罩70上端的排液管86，第二沼气池79内设有与第二电机81连接的第二搅拌器80，第二沼气池79的一侧设有第一沼气池76，第二沼气池79与第一沼气池76经混合液通道96相通，所述第一沼气池76内设有第一搅拌器78和第一沼气管73，第一沼气管73经设有气体升压设备72的沼气导管71与气液分离器68的上端连接，第一沼气池76的一侧上端还经混合管95与气液分离器68的一侧下端连接；所述第一沼气池76和第二沼气池79内均设有热水盘管91。

所述秸秆粉碎提升机构1、卧式滚筒机构2、酸化池3、固液分离器4、料液调试升温桶5、甲烷反应器6均为搪瓷钢板材料制成。

实施例

可查阅相关资料和试验来确定甲烷反应器在高温53±2℃状态下的料液浓度，水力滞留期，每天生产一定数量沼气所需的秸秆重量。当甲烷反应器稳定产气后，可在通过试验来确定更准确的料液浓度，水力滞留期，秸秆用量，提升每天的产气量。

选用无农药、消毒液等有毒物质污染的秸秆，而是干燥无霉变的秸秆作为生产沼气的原料，依据甲烷反应器每天对秸秆重量的要求，卧式滚筒容积的大小，称量出满足卧式滚筒一次秸秆的重量。

所述卧式滚筒17分上下两个筒，卧式滚筒17在水平方向为倾斜放置，有利秸秆的移动，筒外壁齿轮16带动卧式滚筒转动，物料不断被带至上不向下撒落，筒内壁上的螺旋板将秸秆向前推进。

当秸秆经秸秆通道7进入粉碎机8粉碎后，进入通道9内的链条料斗内，再将秸秆送到圆筒1 0内，圆筒10的下端口和卧式滚筒17上的秸秆入口13相接，秸秆进入卧式滚筒17内，马上打开料液开关14，料液从料液管15喷到秸秆上，再打开热蒸汽管19将热蒸汽送入卧式滚筒17内，当卧式滚筒17内秸秆通过通道进入下面一个滚筒时，使下面一个滚筒转动起来，同时让也热蒸汽下面的卧式滚筒内，当下面的卧式滚筒充满秸秆时，卧式滚筒通道内的链条料斗将秸秆提升并进入上面的卧式滚筒内，这时将挡板11移动封住圆筒10，让秸秆通过秸秆入口13进入另一套滚筒后，马上关闭料液开关14，打开螺旋板料液管18，使定量的沼液通过滚筒内喷管87喷向秸秆，当秸秆被润湿好后，关闭螺旋板料液管18。依据合适的C/N比原则，将合适重量的碳酸氢铵、绿秸灵、沼液混合在一个桶，并进行搅拌。打开混合液管20，使定量的该混合液撒入秸秆，经检验秸秆发酵好后，关闭混合液管20，再打卧式滚筒上的控制门22，发酵好的秸秆通过管道进入酸化池内。

所述酸化池25内安装盘管23，盘管23内通循环热水，安装搅拌器24，从发酵滚筒排出的秸秆从进料口26进入酸化池的池体25内。污泥液和一定量泥液从污泥料液进入口27进入池体25内，池体25内混合液温度为中温25±2℃，排气管28将池体25产生的气体排出；当酸化池3完成酸化分解后，可将酸化池3内的残渣污泥液和料液通过污泥料液排放口29排入固液分离器4内。

所述启动电机减速器31带动轴32转动，固定在轴32上的固定支架33转起来，而固定在支架33的过滤器34也转动起来。从酸化池3排出来的固液混合液通过混合液进入管35注入处于水平状态的过滤器34内，当固液混合进入过滤器34内，污泥液和料液从过滤网45以及第二过滤网47流下经筒内壁后从料液排出口40排出。所述过滤器34从A1转到A4处时，绝大部分污泥液和料液被过滤排出，当过滤器34从B1转到B4，残留的污泥液和料液被过滤排出，当过滤器34从C1转到C4时，残留的液体很少，剩下的是残渣。所述击打器36不停地击打转动的过滤器34，残渣从过滤器上落入斜流板37而滑入安装有螺旋推进器的推进筒38内；所述螺旋板片39固定在轴32上，不停对进入的残渣进行挤压，推进，液体又进入过滤器34内，由配重块42调节残渣含水率合格后排除残渣。

所述污泥液和料液从沉淀导管50进入沉淀桶51内，沉淀一定时间后，料液经料液过滤器52过滤后，经沼液管53进入调试桶54内，调试桶54内安装盘管，盘管内循环热水为桶内料液加温，又安装调试搅拌器55，从沼液管口56进入一定量的沼液，使调试桶54内的料液温度上升到53±2℃，料液的浓度和pH值也达到甲烷反应器的要求，57为减速电机；调试好的料液用泵58经料液导管59进入料液桶60内，在料液桶60安装盘管，内循环热水，料液桶60内料液加温，料液搅拌器61对料液进行搅拌，确保料液温度为53±2℃。料液从排放管62排出，料液流量由排放开关63控制。所述料液过滤器52由外层滤网64，内层滤网65和料液排放管66组成。

所述第二沼气池79所产沼气经集气罩70收集并沿沼气提升管69上升作为动力，把第二沼气池的发酵液、污泥液提升到气液分离器68内，分离出来的沼气从沼气导管71排走，经气体升压设备72提升沼气压力，并从第一沼气管73排放，对第一沼气池76进行气体搅拌，在第二沼气池79内气液分离器68内，料液从料液管道67持续不断的进入料液，和从提升管69进入的发酵液、污泥液混合在一起，沼气对这三种液体进行气体搅拌，当气液分离器68内的混合液从混合管95进入第一沼气池76的上部，并逐渐向下移动，搅拌器的搅拌，沼气的气体搅拌加速生化反应，促进甲烷微生物的生长、发育繁殖。两个沼气池都采取加温措施，70℃热水在盘管91内循环流动，确保第二沼气池79和第一沼气池76内的温度为53±2℃，第一沼气池76内再生成微小沼气泡之前，液体由混合液通道96进入第二沼气池79内，在第二沼气池79底部大量微小沼气泡生成，并合成大气泡，上升的大气泡对池内混合进行气体搅拌，搅拌器的搅拌加速生化反应的进行。

在第二沼气池79内生成的沼气泡收到反射板82的阻挡进入三相分离器83下面的气室内，再经提升管69进入气液分离器68，经沼气管道71排走。固液混合液经分离器的窄缝进入沉淀区，在沉淀区内由于污泥不在受到上升气流的冲击，在重力作用下而沉淀，沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回第二沼气池79内，分离出污泥后的液体从沉淀区上表面经排液管86排出。

本实用新型采用的主要材料为搪瓷钢板，该材料具有施工期短，造价低，质量高，耐腐蚀，使用寿命可达20年以上等优点。

Claims (2)

1.一种利用秸秆生产沼气的反应器，包括秸秆粉碎提升机构（1），其特征在于，所述秸秆粉碎提升机构（1）连接卧式滚筒机构（2），卧式滚筒机构（2）连接酸化池（3），酸化池（3）连接固液分离器（4），固液分离器（4）连接料液调试升温桶（5），料液调试升温桶（5）连接甲烷反应器（6）；所述秸秆粉碎提升机构（1）包括与秸秆通道（7）连接的粉碎机（8），粉碎机（8）经通道（9）连接圆筒（10）；所述卧式滚筒机构（2）包括2个上下结构且倾斜放置的卧式滚筒（17），2个卧式滚筒（17）内均分别设有2个滚筒外壁齿轮（16），滚筒外壁齿轮（16）上安装有滚筒内喷管（87），滚筒内喷管（87）的一端分别连接螺旋板料液管（18）和混合液管（20），所述卧式滚筒（17）上还设有秸秆入口（13）、料液管（15）和蒸汽管（19）、控制门（22），秸秆入口（13）连接圆筒（10），秸秆入口（13）与圆筒（10）的连接处设有挡板（11），挡板（11）上端设有挡板开关（12），所述料液管（15）上设有料液开关（14）；所述酸化池（3）包括池体（25），池体（25）内设有盘管（23）以及与电机（30）连接的搅拌器（24），池体（25）上还设有进料口（26）、污泥料液进入口（27）、排气孔（28）、污泥料液排放口（29），所述进料口（26）及污泥料液进入口（27）连接控制门（22）；所述固液分离器（4）包括外壳（49），外壳（49）一端连接有推进筒（38），外壳（49）内设有贯穿外壳（49）和推进筒（38）的轴（32），轴（32）的一端连接电机减速器（31），轴（32）的另一端设有轴承（43），所述外壳（49）内还设有支架（33），支架（33）上固定有斜流板（37）和过滤器（34），外壳（49）上还设有料液排出口（40）、打击器（36）及混合液进入管（35），混合液进入管（35）连接污泥料液排放口（29），所述推进筒（38）内设有螺旋板片（39），推进筒（38）的一端设有重锤（42）；所述料液调试升温桶（5）包括沉淀桶（51）、调试桶（55）和料液桶（60），所述沉淀桶（51）上设有与污泥料液排放口（29）连接的沉淀导管（50），沉淀桶（51）内设有料液过滤器（52），沉淀桶（51）下端连接有污泥泵（85），料液过滤器（52）经沼液管（53）与调试桶（54）上的沼液进入口（92）连接，所述调试桶（54）内设有与减速电机（57）连接的调试搅拌器（55），调试桶（54）上还设有沼液管口（56）和料液排出口（93），料液排出口（93）经料液导管（59）连接料液桶（60），所述料液桶（60）内设有料液搅拌器（61），料液桶（60）上还设有排放管（62），排放管（62）上设有排放开关（63）；所述甲烷反应器（6）包括料液分离器（68）上与排放管（62）连接的料液管道（67），料液分离器（68）的底部经提升管（69）连接第二沼气池（79）内的集气罩（70），集气罩（70）下端设有固定在第二沼气池（79）内侧壁上的反射板（82），第二沼气池（79）上设有位于集气罩（70）上端的排液管（86），第二沼气池（79）内设有与第二电机（81）连接的第二搅拌器（80），第二沼气池（79）的一侧设有第一沼气池（76），第二沼气池（79）与第一沼气池（76）经混合液通道（96）相通，所述第一沼气池（76）内设有第一搅拌器（78）和第一沼气管（73），第一沼气管（73）经设有气体升压设备（72）的沼气导管（71）与气液分离器（68）的上端连接，第一沼气池（76）的一侧上端还经混合管（95）与气液分离器（68）的一侧下端连接；所述第一沼气池（76）和第二沼气池（79）内均设有热水盘管（91）。

2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆生产沼气的反应器，其特征在于，所述秸秆粉碎提升机构（1）、卧式滚筒机构（2）、酸化池（3）、固液分离器（4）、料液调试升温桶（5）、甲烷反应器（6）均为搪瓷钢板材料制成。

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