[發明專利]生物質材料生成沼氣裝置及生成方法

在審

• 申請號: 201710181163.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106967588A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王建業;劉玉金;葛健
• 申請（專利權）人: 黑龍江中丹建業生物能源有限公司
• 主分類號: C12M1/02
• 分類號: C12M1/02;C12M1/107;C02F11/04;C12P5/02;C05G3/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種生物質材料生成沼氣裝置，其組成包括：厭氧裝置、氧化裝置，其特征是：所述的氧化裝置包括氧化反應器，所述的氧化反應器分別與加熱器、熱交換器、催化劑循環泵通過管路連接，所述的加熱器與所述的熱交換器通過管路連接，所述的熱交換器分別與加壓器、冷卻器通過管路連接，所述的加壓器與木質素分離器通過管路連接，所述的木質素分離器與所述的厭氧裝置通過管路連接。

2.根據權利要求1所述的生物質材料生成沼氣裝置，其特征是：所述的冷卻器與減壓器A通過管路連接，所述的減壓器A與超濾膜通過管路連接，所述的超濾膜與減壓器B通過管路連接，所述的減壓器B與脫氣罐通過管路連接，所述的脫氣罐與所述的厭氧裝置通過管路連接。

3.根據權利要求1所述的生物質材料生成沼氣裝置，其特征是：所述的催化劑循環泵與反滲透器通過管路連接。

4.一種利用權利要求1-3之一所述的設備使用生物質材料生成沼氣的方法，其特征是：該方法包括如下步驟：將預處理后的動物糞便和秸稈混合輸送到浸泡池，動物糞便的量為秸稈的15%-20%，加入尿素，一公斤秸稈添加50g尿素，補充氮源有利于菌體生產，用工藝水及酒精廢醪液將浸泡池物料調節到干物含量12%，在溫度53—55℃的條件下，將調節好的料液通過泵輸送到厭氧裝置內進行厭氧發酵，厭氧裝置包括全混厭氧反應器和UASB厭氧反應器，經過全混厭氧反應器初步降解的物料進入UASB厭氧反應器，反應溫度為53—55℃，在兩種反應器中秸稈、動物糞便得進行深度厭氧發酵獲得沼氣、沼渣和沼液，UASB厭氧反應器沼液經過分離得到木質素及未能有效降解的纖維素，木質素和纖維素經過氧化裝置，在氧化反應器溫度為250—350℃，壓力為20—25mpa的條件下，使用氫氧化鉀作為催化劑，催化劑添加量為進入氧化反應器內的木質素和纖維素總含量的5—10%，其中反應PH>7，使用氧氣或雙氧水作為氧化劑對秸稈等木質素原料進行斷鏈氧化，氧氣或雙氧水的含量為5%-10%其中氧化反應時間為2—5min，將上述物料進行斷鏈產生醛酸類等可溶性有機物，重新進入厭氧裝置經罐內原有甲烷菌代謝產生大量的沼氣，兩種厭氧反應器產生的沼氣進入沼氣氣柜，氣柜內沼氣經脫硫、脫水、脫碳等工藝制成高純度生物天然氣供給下游企業，排出UASB厭氧反應器的廢水經過UF膜分離后濃縮物進行氧化斷鏈后重新進入UASB厭氧反應器進行重新厭氧發酵生產沼氣，膜分離透過液送至RO系統進行進一步處理，RO透過液得到工藝水直接送至酒精廠及沼氣電廠使用，RO膜節流濃縮物中主要是秸稈中含有的N、P、K鹽類是天然的生物肥料，將該濃縮物進行四效蒸發濃縮，一效溫度為107℃，壓力為0.105Mpa，二效溫度為97℃，在常壓狀態下進行，三效溫度為82-85℃，壓力為-0.03Mpa至-0.06Mpa,四效溫度為67-70℃，壓力為-0.01Mpa至-0.1Mpa，干燥到水分小于10%后得到生物肥料。