[發明專利]一種厭氧豎式推流反應器

有效

• 申請號: 201410658245.3
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104450514A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 江皓;于蕾;周紅軍;吳全貴
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）;北京中石大新能源研究院有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/107
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

技術領域

本發明涉及一種沼氣發酵設備，特別是關于一種厭氧豎式推流反應器。

背景技術

塞流式反應器(Plug?Flow?Reactor，PFR)又稱推流式反應器，物料從一端進入，從另一端流出，呈現活塞式推移狀態。物料在進料段呈現較強的水解酸化作用，甲烷的產生隨著物料向出料方向的流動而增強。由于進料缺乏接種物，所以要進行回流。不需要攪拌裝置，結構簡單，能適用于高懸浮物的處理，但在處理如秸稈等密度較小物料濕發酵時，由于物料密度小，容易形成浮渣漂浮在厭氧反應器上部，產生分層，影響微生物與物料的接觸，運行效率低。且由于分層，出料TS濃度不穩定，連續運行時水力停留時間與有機負荷率難以控制。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠減少物料酸化并提高反應效率的厭氧豎式推流反應器。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種厭氧豎式推流反應器，其特征在于：它包括反應主體、進料系統、出料系統、回流系統、氣體收集裝置和保溫裝置；所述反應主體包括圓錐形導流板、圓筒狀隔板、進料口、第一出氣口、第二出氣口和出料口，所述導流板固定設置在所述反應主體內部的底面上，所述隔板位于所述導流板正上方并固定設置在所述反應主體內部的頂面上，所述隔板頂端與所述反應主體內部的頂面固定連接，所述隔板底端懸空，所述隔板下端的側壁上開設若干孔；所述隔板將所述反應主體的內部空間分割成兩部分，一部分是所述隔板內的第一空間，另一部分是所述隔板外的第二空間，所述第一空間所在所述反應主體的頂面上開設有所述進料口和第一出氣口，所述第二空間所在所述反應主體的頂面上開設有所述第二出氣口，所述出料口設置在所述反應主體側壁的上端；所述進料系統與所述進料口連接，所述出料系統所述出料口連接，所述出料系統通過所述回流系統與所述進料系統連接，所述氣體收集裝置與所述第一出氣口和第二出氣口連接；所述保溫裝置包括溫度測定裝置和溫度控制裝置，所述溫度測定裝置測量所述反應主體內的溫度，所述溫度控制裝置實時控制所述反應主體內的溫度。

所述進料系統包括進料泵、進料管線和進料閥，所述出料系統包括出料閥、第一出料管線和出料泵，所述回流系統包括第二出料管線、固液分離器、回流閥和回流管線；所述進料泵依次通過所述進料管線和進料閥與所述進料口連接，所述出料口依次通過所述出料閥和第一出料管線與所述出料泵的進口連接，所述出料泵的出口通過所述第二出料管線與所述固液分離器的進口連接，所述固液分離器的液體出口依次通過所述回流閥和回流管線與所述進料泵的進口連接，所述固液分離器的固體出口與一固體回收裝置連接。

所述圓錐形導流板的錐角設置為45°。

所述氣體收集裝置與所述第一出氣口連接的第一排氣分管線上以及所述氣體收集裝置與第二出氣口連接的第二排氣分管線上分別設置第一排氣閥門和第二排氣閥門。

所述氣體收集裝置與所述第一出氣口和第二出氣口連接的排氣總管線上設置一氣體流量計，所述氣體流量計的一端與所述第一排氣閥門和第二排氣閥門連接，其另一端與所述氣體收集裝置的入口連接。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于采用圓筒狀隔板將反應主體的內部空間分割成第一空間和第二空間兩部分，隔板下端的側壁上開設若干孔，進料泵將物料從進料口泵入第一空間，在重力和進料泵泵壓的作用下，物料由上向下推流，并在較短時間內與反應主體底部液體中的微生物充分接觸產生氣體，從而減少進料段物料的酸化；在導流板的作用下，反應后的物料快速改變方向后進入第二空間，并在液體浮力和物料間推力的作用下由下向上推流，液體通過隔板上的孔在反應主體內橫向流動，使得第一空間和第二空間內的物料能同時與液體中的微生物充分接觸，從而提高反應效率；沼液經出料系統、回流系統和進料系統后重新循環進入反應主體內，因此本發明能夠減少物料酸化且能夠提高反應效率。基于以上優點，本發明可以廣泛應用于小密度物料的厭氧發酵中。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。