CN220745838U - 一种两相厌氧发酵反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种两相厌氧发酵反应器，包括产酸相厌氧反应系统和产甲烷相厌氧反应系统，所述产酸相厌氧反应系统包括产酸相厌氧反应发酵罐，所述产酸相厌氧反应发酵罐设置有与其内部相连通的进料装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐上设置有搅拌装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐的上部设置有与其内部相连通的酸化相气体收集口。本实用新型可自动完成农业废弃物两相厌氧反应过程中的进料、酸化相反应搅拌、酸化液传输、酸化液均匀喷淋等作业需求，能够实现稳定的连续工作，实现有机物的高效降解，利于提高产气量，而且通过环状喷淋环相甲烷相均匀喷洒酸化液，无需机械搅拌即可使其甲烷相中液体形成有效混合，可有效降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及发酵装置技术领域，尤其涉及一种两相厌氧发酵反应器。
背景技术
农业废弃物是厌氧消化的重要来源，其中包括畜禽粪便和农作物秸秆。对于农业废弃物的处理方式通常采用厌氧消化方式进行发酵，现有的发酵方式还存在许多缺点：(1)农业废弃物总量大，目前以分批式进行处理，下批要等到上批发酵结束才能投料，等待时间长，设备利用率低，不能实现流水化生产：(2)厌氧消化中的酸化液传输后无法与甲烷相中液体形成有效混合，需要进行机械搅拌，消耗功率大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种两相厌氧发酵反应器，解决上述背景技术提到的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型一种两相厌氧发酵反应器，包括产酸相厌氧反应系统和产甲烷相厌氧反应系统。
所述产酸相厌氧反应系统包括产酸相厌氧反应发酵罐，所述产酸相厌氧反应发酵罐设置有与其内部相连通的进料装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐上设置有搅拌装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐的上部设置有与其内部相连通的酸化相气体收集口。
所述产甲烷相厌氧反应系统包括产甲烷相厌氧反应发酵罐，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的内部设置有酸化液喷淋装置，所述酸化液喷淋装置通过酸化液传输装置与所述产酸相厌氧反应发酵罐相连通，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的上部设置有与其内部相连通的甲烷相气体收集口，所述产甲烷相厌氧发酵罐的底部设置有出料口，所述出料口与出料装置相连通。
进一步的，所述进料装置包括与所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部相连通的进料管路，所述进料管路上设置有第一蠕动泵。
进一步的，所述搅拌装置包括设置于所述产酸相厌氧反应发酵罐的上部中间的驱动电机，所述驱动电机的驱动轴延伸至所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部并且与搅拌轴的上端相连接，所述搅拌轴的周壁中部设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片靠近所述进料管路位于所述产酸相反应发酵罐内部的出口端。
进一步的，所述搅拌叶片与水平方向呈45°倾角。
进一步的，所述产酸相厌氧反应发酵罐的底部设置有第一底盘加热器，并在内部设置有第一温度传感器。
进一步的，所述酸化液喷连装置具体为固定设置在所述产甲烷相厌氧反应发酵罐顶板下方的环状喷淋管，其底部沿周向均匀开设有多个喷淋孔。
进一步的，所述酸化液传输装置包括传输管路，所述传输管路的一端与所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部相连通，所述传输管路的另一端与所述环状喷淋管的侧部相连通，所述传输管路的中部设置有第二蠕动泵。
进一步的，所述出料装置包括与所述出料口相连通的出料管路，所述出料管路的中部设置有第三蠕动泵。
进一步的，所述甲烷相厌氧反应发酵罐的底部设置有第二底盘加热器，并在内部设置有第二温度传感器。
进一步的，所述产酸相厌氧反应发酵罐和所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的外侧均设置有保温层。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型可自动完成农业废弃物两相厌氧反应过程中的进料、酸化相反应搅拌、酸化液传输、酸化液均匀喷淋等作业需求，能够实现稳定的连续工作，实现有机物的高效降解，利于提高产气量，而且通过环状喷淋环相甲烷相均匀喷洒酸化液，无需机械搅拌即可使其甲烷相中液体形成有效混合，可有效降低能耗。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型结构示意图；
附图标记说明：1、产酸相厌氧反应发酵罐；2、进料管路；3、第一蠕动泵；4、驱动电机；5、搅拌轴；6、搅拌叶片；7、酸化相气体收集口；8、第一底盘加热器；9、第一温度传感器；10、产甲烷相厌氧反应发酵罐；11、环状喷淋管；12、传输管路；13、第二蠕动泵；14、甲烷相气体收集口；15、第二底盘加热器；16、第二温度传感器；17、出料口；18、出料管路；19、第三蠕动泵；20、控制台。
具体实施方式
如图1所示，一种两相厌氧发酵反应器，包括产酸相厌氧反应系统和产甲烷相厌氧反应系统。
所述产酸相厌氧反应系统包括产酸相厌氧反应发酵罐1，所述产酸相厌氧反应发酵罐1设置有与其内部相连通的进料装置，所述进料装置包括与所述产酸相厌氧反应发酵罐1的内部相连通的进料管路2，所述进料管路上设置有第一蠕动泵3。
所述产酸相厌氧反应发酵罐1上设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括安装于所述产酸相厌氧反应发酵罐1的上部中间的驱动电机4，所述驱动电机4的驱动轴延伸至所述产酸相厌氧反应发酵罐1的内部并且与搅拌轴5的上端相连接，所述搅拌轴5的周壁中部安装有搅拌叶片6。所述搅拌叶片6靠近所述进料管路2位于所述产酸相反应发酵罐1内部的出口端，并且与水平方向呈45°倾角。
所述产酸相厌氧反应发酵罐1的上部安装有与其内部相连通的酸化相气体收集口7。另外，所述产酸相厌氧反应发酵罐1的底部安装有第一底盘加热器8，并在内部安装有第一温度传感器9。
所述产甲烷相厌氧反应系统包括产甲烷相厌氧反应发酵罐10，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐10的内部设置有酸化液喷淋装置，在本实施例中，所述酸化液喷连装置具体为固定安装在所述产甲烷相厌氧反应发酵罐10顶板下方的环状喷淋管11，其底部沿周向均匀开设有多个喷淋孔。
所述酸化液喷淋装置通过酸化液传输装置与所述产酸相厌氧反应发酵罐相连通，所述酸化液传输装置包括传输管路12，所述传输管路12的一端与所述产酸相厌氧反应发酵罐1的内部靠近底板的位置相连通，所述传输管路12的另一端与所述环状喷淋管11的侧部相连通，所述传输管路12的中部安装有第二蠕动泵13。
所述产甲烷相厌氧反应发酵罐10的上部安装有与其内部相连通的甲烷相气体收集口14，并且所述产甲烷相厌氧反应发酵罐10的底部安装有第二底盘加热器15，并在内部安装有第二温度传感器16。
所述产甲烷相厌氧发酵罐10的底部中间设置有出料口17，所述出料口17与出料装置相连通。具体的，所述出料装置包括与所述出料口17相连通的出料管路18，所述出料管路18的中部安装有第三蠕动泵19。
在本实施例中，所述产酸相厌氧反应发酵罐1和所述产甲烷相厌氧反应发酵罐10的外侧均设置有保温层。
另外，本实用新型还包括控制台20，所述第一蠕动泵3、驱动电机4、第一底盘加热器8、第一温度传感器9、第二蠕动泵13、第二底盘加热器15、第二温度传感器16、第三蠕动泵19分别与所述控制台20内部相应的可编程逻辑控制器电性连接，通过相应的编程逻辑器实现对上述电气部件的自动控制。
本实用新型在工作时通过第一蠕动泵实现进料管路对产酸相厌氧反应发酵罐1的连接进料，驱动电机驱动搅拌轴和搅拌叶片旋转实现对酸相厌氧反应发酵罐内部物料的自动间歇性搅拌，反应产生的酸化相气体由所述酸化相气体收集口排出收集。位于产酸相厌氧反应发酵罐内部的第一温度传感器能够进行温度监测，当温度低于产酸相产酸最佳温度时，控制台中的可编程逻辑控制器会控制第一底盘加热器进行加热，直至产酸相恢复到产酸最佳温度。通过第二蠕动泵使产酸相厌氧反应发酵罐内部产生的酸化液经传输管道进入到环状喷淋管中，由环状喷淋管底部的喷淋孔均匀喷出与产甲烷相厌氧反应发酵罐中的原料液体相混合。通过第二温度传感器监测产甲烷相厌氧反应发酵罐的内部温度，当温度较低时通过第二底盘加热器进行加热升温，以满足产甲烷相厌氧反应的温度要求。反应产生的甲烷相气体由甲烷相气体收集口进行收集，剩余物料由出料口和出料管路排出。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种两相厌氧发酵反应器，其特征在于：包括产酸相厌氧反应系统和产甲烷相厌氧反应系统；
所述产酸相厌氧反应系统包括产酸相厌氧反应发酵罐，所述产酸相厌氧反应发酵罐设置有与其内部相连通的进料装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐上设置有搅拌装置，所述产酸相厌氧反应发酵罐的上部设置有与其内部相连通的酸化相气体收集口；
所述产甲烷相厌氧反应系统包括产甲烷相厌氧反应发酵罐，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的内部设置有酸化液喷淋装置，所述酸化液喷淋装置通过酸化液传输装置与所述产酸相厌氧反应发酵罐相连通，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的上部设置有与其内部相连通的甲烷相气体收集口，所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的底部设置有出料口，所述出料口与出料装置相连通。
2.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述进料装置包括与所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部相连通的进料管路，所述进料管路上设置有第一蠕动泵。
3.根据权利要求2所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述搅拌装置包括设置于所述产酸相厌氧反应发酵罐的上部中间的驱动电机，所述驱动电机的驱动轴延伸至所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部并且与搅拌轴的上端相连接，所述搅拌轴的周壁中部设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片靠近所述进料管路位于所述产酸相反应发酵罐内部的出口端。
4.根据权利要求3所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述搅拌叶片与水平方向呈45°倾角。
5.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述产酸相厌氧反应发酵罐的底部设置有第一底盘加热器，并在内部设置有第一温度传感器。
6.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述酸化液喷连装置具体为固定设置在所述产甲烷相厌氧反应发酵罐顶板下方的环状喷淋管，其底部沿周向均匀开设有多个喷淋孔。
7.根据权利要求6所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述酸化液传输装置包括传输管路，所述传输管路的一端与所述产酸相厌氧反应发酵罐的内部相连通，所述传输管路的另一端与所述环状喷淋管的侧部相连通，所述传输管路的中部设置有第二蠕动泵。
8.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述出料装置包括与所述出料口相连通的出料管路，所述出料管路的中部设置有第三蠕动泵。
9.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的底部设置有第二底盘加热器，并在内部设置有第二温度传感器。
10.根据权利要求1所述的两相厌氧发酵反应器，其特征在于：所述产酸相厌氧反应发酵罐和所述产甲烷相厌氧反应发酵罐的外侧均设置有保温层。
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