CN217340875U - 一种生物燃气与沼浆的静态混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物燃气与沼浆的静态混合器，属于厌氧发酵生产沼气技术领域。技术方案是：沼浆管道（1）的最外侧位于静态混合器主体（11）侧壁的切线上；静态混合器主体（11）的垂直中心线上设有曝气管（5），曝气管（5）上设有多个曝气孔（10），曝气管（5）设有回止阀（7）并与生物燃气管道（9）连接。本实用新型的有益效果：生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐外面通过静态混合器先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐中部，静态混合器的阻力小，与生物燃气混合效率高，避免堵塞，降低能耗，可以增加混合的生物燃气量，提高沼气中的甲烷含量。

Description

一种生物燃气与沼浆的静态混合器

技术领域

本实用新型涉及一种生物燃气与沼浆的静态混合器，属于厌氧发酵生产沼气技术领域。

背景技术

在工业化生物质裂解生产生物燃气和厌氧发酵生产沼气的联合系统中，需要将产生的生物燃气与沼浆充分混合，其目的是将生物燃气中的氢气转换为甲烷，提高沼气中的甲烷含量。已有技术的厌氧发酵罐生产沼气工艺流程是：使用搅拌泵从厌氧发酵罐底部抽取沼浆并加压，通过沼浆喷嘴在厌氧发酵罐中部再喷入发酵罐，沼浆喷嘴在喷射沼浆的同时从生物燃气柜中吸入生物燃气，在沼浆喷嘴中与沼浆进行混合，生物燃气中的氢气转换为甲烷的同时，在厌氧发酵罐中部逐渐上升，对上部沼浆也起到搅拌作用。如果提高沼气中的甲烷含量，就必须增加混合的生物燃气量，但是，对于沼浆喷嘴来说，只有增加沼浆流速才能增加混合的生物燃气量，增加沼浆流速难度较大，必须增加搅拌泵的功率，耗能高，增加运行成本。如果将生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐外面通过静态混合器先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐中部，可以解决上述技术问题，已有技术的静态混合器种类繁多，一般都是气-气混合、液-液混合和气-液混合，静态混合器内部装有静止不动的左旋和右旋叶片，两种流体一起通过静态混合器时，不断发生转向实现混合。由于已有技术的静态混合器通过的阻力大，要求通过的液体粘度低、纯净度高。但是，由于厌氧发酵罐内的沼浆并不是细腻均匀的，含有秸秆、藤蔓以及团块等没有预处理好的发酵原料，很容易堵塞，几乎不能顺利通过已有技术的气-液静态混合器，堵塞之后清理非常困难，影响生产正常进行。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种生物燃气与沼浆的静态混合器，生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐外面通过静态混合器先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐中部，静态混合器的阻力小，与生物燃气混合效率高，避免堵塞，降低能耗，满足厌氧发酵生产沼气要求，可以增加混合的生物燃气量，提高沼气中的甲烷含量，解决已有技术存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是：

一种生物燃气与沼浆的静态混合器，包含曝气管、静态混合器主体和沼浆管道，静态混合器主体为封闭的圆筒体，沼浆管道与静态混合器主体的侧壁连通，沼浆管道的最外侧位于静态混合器主体侧壁的切线上；静态混合器主体的垂直中心线（圆筒体的圆心）上设有曝气管，曝气管上设有多个曝气孔，曝气管通过曝气管安装法兰垂直安装在静态混合器主体顶壁的中心，曝气管设有回止阀并与生物燃气管道连接；所述静态混合器主体的下部为倒锥筒体，底部设有混合流出口；所述沼浆管道与厌氧发酵罐底部直接连接；所述曝气管与生物燃气管道通过生物燃气法兰连接，生物燃气管道上设有生物燃气加压机；所述混合流出口通过管道与厌氧发酵罐中部连接，管道上设有加压泵。

所述沼浆管道沿逆时针方向从静态混合器主体侧壁的切线进入静态混合器主体内部。

所述沼浆管道通过沼浆入口法兰与沼浆输送管道连接；沼浆管道的沼浆出口与静态混合器主体的内侧壁平齐。

所述曝气管底部封闭，在底部之上的管壁上开多个φ2mm的曝气孔；全部曝气孔总面积等于曝气管内的横截面积。

本实用新型的静态混合器内部没有影响流体运动的挡片，流动阻力小；沼浆以切线方向、逆时针射入静态混合器，形成的旋涡和北半球流体自然旋涡一致，旋涡在下落时自然加速，节约能量；曝气孔设置在旋涡低压区，在不增加加压机负荷的情况下，增加曝气管内外压差，气流更通畅；细小曝气孔外就是高速旋转的旋涡，气流被快速分割成小气泡包裹在沼浆中，利于气流和沼浆混合。

本实用新型将生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐外面通过静态混合器先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐中部。利用厌氧发酵罐中的沼浆高度产生的压力，底部沼浆直接进入静态混合器，省掉了已有技术的厌氧发酵罐底部搅拌泵，通过增加生物燃气压力来增加混合的生物燃气量，对气体加压比对液体加压相对容易很多，所需要的加压动力也相差很多。充分混合后生物燃气的沼浆通过加压泵加压后送入厌氧发酵罐中部，此处要求的压力很小，满足能够输送到厌氧发酵罐中部即可。本实用新型用生物燃气加压机来替代已有技术的搅拌泵，在增加混合的生物燃气量同时，降低了能耗。

本实用新型的有益效果：生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐外面通过静态混合器先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐中部，静态混合器的阻力小，与生物燃气混合效率高，避免堵塞，降低能耗，满足厌氧发酵生产沼气要求，可以增加混合的生物燃气量，提高沼气中的甲烷含量。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图2是本实用新型实施例侧视结构示意图；

图3是本实用新型实施例俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例整体示意图；

图中：沼浆管道1、沼浆入口法兰2、混合流出口3、混合流出口法兰4、曝气管5、曝气管安装法兰6、回止阀7、生物燃气管道法兰8、生物燃气管道9、曝气孔10、静态混合器主体11、沼浆出口12、静态混合器13、加压泵14、生物燃气加压机15、厌氧发酵罐16。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。

一种生物燃气与沼浆的静态混合器，包含曝气管5、静态混合器主体11和沼浆管道1，静态混合器主体11为封闭的圆筒体，沼浆管道1与静态混合器主体11的侧壁连通，沼浆管道1的最外侧位于静态混合器主体11侧壁的切线上；静态混合器主体11的垂直中心线（圆筒体的圆心）上设有曝气管5，曝气管5上设有多个曝气孔10，曝气管5通过曝气管安装法兰6垂直安装在静态混合器主体11顶壁的中心，曝气管5设有回止阀7并与生物燃气管道9连接；所述静态混合器主体11的下部为倒锥筒体，底部设有混合流出口3；所述沼浆管道1与厌氧发酵罐16底部直接连接；所述曝气管5与生物燃气管道9通过生物燃气法兰8连接，生物燃气管道9上设有生物燃气加压机15；所述混合流出口3通过管道与厌氧发酵罐16中部连接，管道上设有加压泵14。

所述沼浆管道1沿逆时针方向从静态混合器主体11侧壁的切线进入静态混合器主体11内部。

所述沼浆管道1通过沼浆入口法兰2与沼浆输送管道连接；沼浆管道1的沼浆出口12与静态混合器主体11的内侧壁平齐。

所述曝气管5底部封闭，在底部之上的管壁上开多个φ2mm的曝气孔10；全部曝气孔总面积等于曝气管5内的横截面积。

本实用新型将生物燃气和沼浆在厌氧发酵罐16外面通过静态混合器13先进行充分混合，再送入厌氧发酵罐16中部。所述沼浆管道1与厌氧发酵罐16底部直接连通，厌氧发酵罐16中的沼浆高度在7-10米，在沼浆管道1入口形成的压力大约0.1MPa，无需加压，沼浆在0.1MPa压力下沿静态混合器主体11的切线方向射入，在静态混合器主体11内形成逆时针旋涡；受重力和静态混合器主体11侧壁的作用，旋涡逐步下降并加速，在旋涡中心形成低压区。生物燃气通过生物燃气加压机15加压到0.15MPa，由生物燃气管道9和曝气管5进入静态混合器主体11，再通过多个曝气孔10变成多个细小的气流，气流在沼浆旋涡形成的低压区被旋转的沼浆分割、包裹，充分混合后一起从静态混合器主体11底部的混合流出口3排出，通过加压泵14加压后送入厌氧发酵罐16中部。

本实用新型的静态混合器内部没有影响流体运动的挡片，流动阻力小；沼浆以切线方向、逆时针射入静态混合器，形成的旋涡和北半球流体自然旋涡一致，旋涡在下落时自然加速，节约能量；曝气孔设置在旋涡低压区，在不增加加压机负荷的情况下，增加曝气管内外压差，气流更通畅；细小曝气孔外就是高速旋转的旋涡，气流被快速分割成小气泡包裹在沼浆中，利于气流和沼浆混合。

Claims (4)

1.一种生物燃气与沼浆的静态混合器，其特征在于：包含曝气管（5）、静态混合器主体（11）和沼浆管道（1），静态混合器主体（11）为封闭的圆筒体，沼浆管道（1）与静态混合器主体（11）的侧壁连通，沼浆管道（1）的最外侧位于静态混合器主体（11）侧壁的切线上；静态混合器主体（11）的垂直中心线上设有曝气管（5），曝气管（5）上设有多个曝气孔（10），曝气管（5）通过曝气管安装法兰（6）垂直安装在静态混合器主体（11）顶壁的中心，曝气管（5）设有回止阀（7）并与生物燃气管道（9）连接；所述静态混合器主体（11）的下部为倒锥筒体，底部设有混合流出口（3）；所述沼浆管道（1）与厌氧发酵罐（16）底部直接连接；所述曝气管（5）与生物燃气管道（9）通过生物燃气法兰（8）连接，生物燃气管道（9）上设有生物燃气加压机（15）；所述混合流出口（3）通过管道与厌氧发酵罐（16）中部连接，管道上设有加压泵（14）。

2.根据权利要求1所述的一种生物燃气与沼浆的静态混合器，其特征在于：所述沼浆管道（1）沿逆时针方向从静态混合器主体（11）侧壁的切线进入静态混合器主体（11）内部。

3.根据权利要求1或2所述的一种生物燃气与沼浆的静态混合器，其特征在于：所述沼浆管道（1）通过沼浆入口法兰（2）与沼浆输送管道连接；沼浆管道（1）的沼浆出口（12）与静态混合器主体（11）的内侧壁平齐。

4.根据权利要求1或2所述的一种生物燃气与沼浆的静态混合器，其特征在于：所述曝气管（5）底部封闭，在底部之上的管壁上开多个φ2mm的曝气孔（10）；全部曝气孔总面积等于曝气管（5）内的横截面积。

Images