CN211814431U - 一种减少秸秆漂浮的cstr厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及沼气工程领域中的沼气综合利用设备，具体地说是一种减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，包括漂浮秸秆隔板、中心导流管、沼气导气管及沼气出气管，漂浮秸秆隔板及中心导流管分别安装于反应器罐体的内部，漂浮秸秆隔板位于中心导流管的上方；沼气导气管的一端由反应器罐体顶部插入，穿过漂浮秸秆隔板后插设于中心导流管内，该沼气导气管的另一端与沼气气源相连通；沼气出气管的一端插入反应器罐体内，另一端与沼气气源相连通。本实用新型可减少反应器罐体内的漂浮秸秆，使秸秆处于液体中，减少秸秆在液面顶部的漂浮，使秸秆在液体中进行充分的厌氧反应，生成更多的沼气，从而提高经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及沼气工程领域中的沼气综合利用设备，具体地说是一种减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器。
背景技术
CSTR(连续搅拌槽)厌氧反应器是一种用于畜禽养殖粪污、餐厨垃圾、果蔬废渣、秸秆和市政污泥等有机废弃物处理的全混式厌氧消化反应器。现有的CSTR厌氧反应器在以秸秆为原材料进行厌氧发酵的时候，会有部分秸秆漂浮在反应器罐体内的反应物料表面，导致物料不能充分反应，减少了原材料的利用效率，降低产气率。
另外，当原料内存在沙子的情况时，不能有效地将沙子排出，导致反应器罐体内有大量沙子堆积，影响整个发酵过程；定期的除沙工作还会导致反应器可利用率降低，从而降低反应器的经济效益。
实用新型内容
为了解决现有CSTR厌氧反应器因秸秆漂浮而导致物料利用率低的问题，本实用新型的目的在于提供一种减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器。该减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器能够利用漂浮秸秆隔板减少反应器罐体内秸秆漂浮，提高物料的利用率、产气率，增加经济效益。
本实用新型的另一目的在于提供一种可去除反应器罐体内沙子的减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型包括漂浮秸秆隔板、中心导流管、沼气导气管及沼气出气管，其中漂浮秸秆隔板及中心导流管分别安装于反应器罐体的内部，所述漂浮秸秆隔板位于中心导流管的上方；所述沼气导气管的一端由反应器罐体顶部插入，穿过所述漂浮秸秆隔板后插设于中心导流管内，该沼气导气管的另一端与沼气气源相连通；所述沼气出气管的一端插入反应器罐体内，另一端与所述沼气气源相连通。
其中：所述中心导流管下方的反应器罐体底部设有集沙凹槽，该集沙凹槽连通有引向反应器罐体外部的除沙导管。
所述反应器罐体底部为斜面，即由边缘向中间向下倾斜，所述集沙凹槽位于反应器罐体底部的中间位置，位于最低处。
所述除沙导管的一端与集沙凹槽相连通，另一端向下倾斜设置。
所述漂浮秸秆隔板位于反应器罐体内的液面以下，该漂浮秸秆隔板将秸秆浮渣阻挡在液面以下。
气体通过所述沼气导气管流入中心导流管内，并在该中心导流管内形成气体搅拌，进而带动漂浮秸秆向上移动，所述漂浮秸秆隔板将漂浮秸秆阻挡在液面以下，对漂浮秸秆形成向下运动趋势，并在后续漂浮上来的秸秆推动下，向反应器罐体的下部运动。
所述漂浮秸秆隔板为弧形，通过沿圆周方向均匀布置的多个漂浮秸秆隔板支撑架安装于所述反应器罐体的内壁。
所述沼气出气管的一端位于漂浮秸秆隔板的上方。
所述中心导流管通过沿圆周方向均匀布置的多个中心导流管支撑架安装于反应器罐体的内壁。
所述中心导流管的轴向中心线与反应器罐体的轴向中心线共线。
本实用新型的优点与积极效果为：
1.本实用新型可减少反应器罐体内的漂浮秸秆，使秸秆处于液体中进行充分的厌氧反应，生成更多的沼气，从而提高经济效益。
2.本实用新型还可去除反应器罐体内底部沉积的沙子，且不影响发酵过程。
3.本实用新型抛弃传统CSTR厌氧反应器内的立式搅拌器，改为引入气体的气动搅拌，减少了反应器罐体内的可动设备，从面降低了反应器故障率。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的内部结构剖视图；
图2为本实用新型实施例二的内部结构剖视图；
图3为本实用新型实施例一和实施例二的结构俯视图；
其中：1为漂浮秸秆隔板支撑架，2为中心导流管支撑架，3为沼气出气管，4为沼气导气管，5为漂浮秸秆隔板，6为中心导流管，7为除沙导管，8为反应器罐体，9为集沙凹槽，10为循环泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
实施例一
如图1、图3所示，本实用新型包括漂浮秸秆隔板5、中心导流管6、沼气导气管4及沼气出气管3，其中漂浮秸秆隔板5及中心导流管6分别安装于反应器罐体8的内部，漂浮秸秆隔板5位于中心导流管6的上方；沼气导气管4的一端由反应器罐体8顶部插入，穿过漂浮秸秆隔板5后插设于中心导流管6内，该沼气导气管4的另一端与沼气气源相连通；沼气出气管3的一端插入反应器罐体8内，另一端与沼气气源相连通。
本实施例的漂浮秸秆隔板5为弧形，位于反应器罐体8内的液面以下，该漂浮秸秆隔板5通过沿圆周方向均匀布置的多个(本实施例为四个)漂浮秸秆隔板支撑架1安装于反应器罐体8的内壁。
本实施例的中心导流管6为内部中空、两端开口的圆柱，中心导流管6位于漂浮秸秆隔板5的正下方，中心导流管6固定在反应器罐体8内的中心位置，即中心导流管6的轴向中心线与反应器罐体8的轴向中心线共线。本实施例的中心导流管6通过沿圆周方向均匀布置的多个(本实施例为四个)中心导流管支撑架2安装于反应器罐体8的内壁，中心导流管支撑架2与漂浮秸秆隔板支撑架1在水平面的投影交替设置。
本实施例的沼气导气管4上安装有循环泵10，沼气出气管3的一端插设在反应器罐体8内的顶部，位于漂浮秸秆隔板5的上方。
本实施例的工作原理为：
主要利用沼气气体密度小，在液体中向上运动的原理，带动反应器罐体8内的液体进行流动，减少反应器罐体8内作为反应物质的秸秆漂浮。具体为：
沼气气源通过沼气导管4向反应器罐体8内部引入沼气气体，气体在中心导流管6内部进行气体搅拌，利用气体的动能，带动反应器罐体8内的物料进行搅拌；再根据物料内物质不同的密度与重量的不同，气体的搅拌将密度及重量较小的漂浮秸秆向上带动，将密度及重量较大的沙子向下带动，起到了物料分层的作用。
向上漂浮的秸秆被漂浮秸秆隔板5阻挡在液面以下，使漂浮的秸秆具有向下运动趋势，在后续漂浮上来的秸秆的推动下，向反应器罐体8的下部运动，进而使秸秆处于反应器罐体8内的液体中，减少秸秆在液面顶部的漂浮，使秸秆在液体中进行充分的厌氧反应，生成更多的沼气，从而提高经济效益。
反应器罐体8内的沼气再通过沼气出气管3排出，进行循环利用。
实施例二
如图2、图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例的中心导流管6下方的反应器罐体8底部设有集沙凹槽9，该集沙凹槽9连通有引向反应器罐体8外部的除沙导管7。
本实施例的反应器罐体8底部为斜面，即由边缘向中间向下倾斜，集沙凹槽9位于反应器罐体8底部的中间位置，位于最低处；反应器罐体8底部斜面的倾斜角度优选为15°。本实施例的除沙导管7的一端与集沙凹槽9相连通，另一端向下倾斜设置。
本实施例的工作原理为：
主要利用沼气气体密度小，在液体中向上运动的原理，带动反应器罐体8内的液体进行流动，减少反应器罐体8内作为反应物质的秸秆漂浮，清除反应器罐体8内无法参与反应的沙子。具体为：
沼气气源通过沼气导管4向反应器罐体8内部引入沼气气体，气体在中心导流管6内部进行气体搅拌，利用气体的动能，带动反应器罐体8内的物料进行搅拌；再根据物料内物质不同的密度与重量的不同，气体的搅拌将密度及重量较小的漂浮秸秆向上带动，将密度及重量较大的沙子向下带动，起到了物料分层的作用。
向上漂浮的秸秆被漂浮秸秆隔板5阻挡在液面以下，使漂浮的秸秆具有向下运动趋势，在后续漂浮上来的秸秆的推动下，向反应器罐体8的下部运动，进而使秸秆处于反应器罐体8内的液体中，减少秸秆在液面顶部的漂浮，使秸秆在液体中进行充分的厌氧反应，生成更多的沼气，从而提高经济效益。
由于反应器罐体8的底部为斜面，利用重力让气体搅拌到底部的沙子流到底部中心位置的集沙凹槽9内，当集沙凹槽9内的沙子达到设定量的时候，可依靠重力压强由除沙导管7排出，或利用泵将集沙凹槽9内的沙子由除沙导管7排出。
反应器罐体8内的沼气再通过沼气出气管3排出，进行循环利用。
Claims (10)
1.一种减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：包括漂浮秸秆隔板(5)、中心导流管(6)、沼气导气管(4)及沼气出气管(3)，其中漂浮秸秆隔板(5)及中心导流管(6)分别安装于反应器罐体(8)的内部，所述漂浮秸秆隔板(5)位于中心导流管(6)的上方；所述沼气导气管(4)的一端由反应器罐体(8)顶部插入，穿过所述漂浮秸秆隔板(5)后插设于中心导流管(6)内，该沼气导气管(4)的另一端与沼气气源相连通；所述沼气出气管(3)的一端插入反应器罐体(8)内，另一端与所述沼气气源相连通。
2.根据权利要求1所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述中心导流管(6)下方的反应器罐体(8)底部设有集沙凹槽(9)，该集沙凹槽(9)连通有引向反应器罐体(8)外部的除沙导管(7)。
3.根据权利要求2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述反应器罐体(8)底部为斜面，即由边缘向中间向下倾斜，所述集沙凹槽(9)位于反应器罐体(8)底部的中间位置，位于最低处。
4.根据权利要求2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述除沙导管(7)的一端与集沙凹槽(9)相连通，另一端向下倾斜设置。
5.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述漂浮秸秆隔板(5)位于反应器罐体(8)内的液面以下，该漂浮秸秆隔板(5)将秸秆浮渣阻挡在液面以下。
6.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：气体通过所述沼气导气管(4)流入中心导流管(6)内，并在该中心导流管(6)内形成气体搅拌，进而带动漂浮秸秆向上移动，所述漂浮秸秆隔板(5)将漂浮秸秆阻挡在液面以下，对漂浮秸秆形成向下运动趋势，并在后续漂浮上来的秸秆推动下，向反应器罐体(8)的下部运动。
7.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述漂浮秸秆隔板(5)为弧形，通过沿圆周方向均匀布置的多个漂浮秸秆隔板支撑架(1)安装于所述反应器罐体(8)的内壁。
8.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述沼气出气管(3)的一端位于漂浮秸秆隔板(5)的上方。
9.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述中心导流管(6)通过沿圆周方向均匀布置的多个中心导流管支撑架(2)安装于反应器罐体(8)的内壁。
10.根据权利要求1或2所述减少秸秆漂浮的CSTR厌氧反应器，其特征在于：所述中心导流管(6)的轴向中心线与反应器罐体(8)的轴向中心线共线。
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