本实用新型专利技术公开了一种厌氧消化反应器的中试实验装置，包括进料系统、厌氧消化系统和伴热系统；进料系统包括调配槽和进料泵；厌氧消化系统包括厌氧反应器、水密封阻火器和沼气流量计；伴热系统包括加热器和热水循环泵。由于本实用新型专利技术采用了不锈钢材质做厌氧反应器壳体，使用水密封及机械搅拌，排除了外界环境对厌氧消化反应的干扰，反应稳定，效率高，数据真实可靠。本实用新型专利技术配有破碎装置、机械进料装置和伴热系统等，实现了进料均质，反应稳定持久，数据偏差小。由于本实用新型专利技术的有效容积大于100L，扩大了反应空间，使缓冲体系稳定，抗冲击能力强。本实用新型专利技术适应性强，对不同物料都可以进行反应，可为大规模厌氧消化工程提供理论依据。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及利用秸秆进行厌氧发酵产沼气的技术，特别是一种厌氧消化反应器的中试实验装置。
技术介绍
在过去，农业秸秆可以用来烧火做饭，可以用来给猪牛羊铺圈，可以喂牲口。随着农村的发展，农民普遍用上了液化气，所以如今秸秆在农民的概念中相当于农业垃圾。由于机械及成本费用等问题，许多农民不得不将之焚烧，由此带来一系列污染问题。为了解决上述问题，目前秸秆的处理利用方法主要有：1、焚烧发电：将秸秆通过集中后运输至政府补贴的发电厂发电，基本亏损发电，并且生物质燃烧效率低，造成严重浪费；2、饲料：专业的词语叫黄贮，是相对于青贮而言的一种秸秆饲料发酵办法。利用干秸秆做原料，通过添加适量水和生物菌剂，压捆以后再袋装储存的一种技术。添加一些添加剂，如：少量玉米面、乳酸菌剂等改善黄贮秸秆的适口性；3、产沼气：通过微生物厌氧发酵降解秸秆有机质产生沼气，并且沼液沼渣作为有机肥料回到田地。在秸秆利用的几种途径中，厌氧发酵产沼气对秸秆利用率最高，带来的利益最大。该工艺具有重要的生态环境效益，庄稼秸秆入池发酵，消灭了细菌，改善了农村卫生条件，提高了农民生活质量。尤其是生产沼气产生的沼肥(沼液与沼渣)替代化肥使用能改良土壤，是一种缓速兼备的优质有机肥料。沼肥的综合利用，是发展绿色生态农业，生产无公害食品的重要措施。产沼气是一种物料的厌氧消化过程，厌氧消化原理如下：厌氧消化是指在无氧条件下，物料中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程。厌氧消化过程一般认为有三阶段，即水解酸化阶段、厌氧发酵产气阶段和产甲烷阶段。第Ⅰ阶段：水解产酸阶段物料中不溶性大分子有机物，如多糖、淀粉、纤维素、烃类(烷、烯、炔等)水解，主要产物为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和乳酸；紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺、多肽等。第Ⅱ阶段：厌氧发酵产气阶段第Ⅰ阶段产物甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等小分子有机物在产甲烷菌的作用下，通过甲烷菌的发酵过程将这些小分子有机物转化为甲烷。所以在水解酸化阶段COD、BOD值变化不很大，仅在产气阶段由于构成COD或BOD的有机物多以CO2和H2的形式逸出，才使物料中COD、BOD明显下降。在酸化阶段，发酵细菌将有机物水解转化为能被甲烷菌直接利用的第1类小分子有机物，如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等；第2类为不能被甲烷菌直接利用的有机物，如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等，不完全厌氧消化或发酵到此结束。如果继续全厌氧过程，则产氢、产乙酸菌将第2类有机物进一步转化为氢气和乙酸。第Ⅲ阶段：产甲烷阶段产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷。由于秸秆物料特性及产气潜能不确定，因而直接进行工程应用缺乏技术支撑，通常需要进行前置的试验。国内目前秸秆试验装置主要是小试装置，即水浴锅及锥形瓶厌氧反应试验，反应环境不稳定，易受外界干扰，数据偏差大。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本技术要设计一种能够对秸秆物料特性及产气潜能稳定测定的厌氧消化反应器的中试实验装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种厌氧消化反应器的中试实验装置，包括进料系统、厌氧消化系统和伴热系统；所述进料系统包括调配槽和进料泵；所述调配槽通过调配槽出料管与进料泵连接；所述厌氧消化系统包括厌氧反应器、水密封阻火器和沼气流量计；所述厌氧反应器通过进料管与进料泵连接、通过反应器出气管与水密封阻火器连接，所述水密封阻火器通过沼气管与沼气流量计连接；所述伴热系统包括加热器和热水循环泵，所述加热器的出水口通过热水供水管经热水循环泵连接到厌氧反应器的热水入口，所述加热器的进水口通过热水回水管连接到厌氧反应器的回水出口；所述厌氧反应器包括搅拌器、搅拌器桨叶、导流筒、水密封、反应器顶盖、反应器外壳、反应器内壳和反应器支腿，所述反应器外壳和反应器内壳构成双层壳体，所述反应器外壳固定在反应器支腿上，所述反应器内壳的顶部与反应器顶盖连接；所述反应器内壳里的中心位置设置竖向导流筒；所述搅拌器安装在反应器顶盖上，所述搅拌器桨叶固定在搅拌器的下部、位于导流筒内；所述反应器外壳和反应器内壳均为不锈钢壳体。进一步地，所述反应器外壳和反应器内壳通过焊接方式构成密封双层壳体；所述导流筒通过钢板连接方式焊接在反应器内壳里。进一步地，所述厌氧反应器的有效容积大于100L。进一步地，所述调配槽经破碎装置与机械进料装置连接。进一步地，整个装置包括自动控制系统。进一步地，所述进料管上设置进料控制阀门。进一步地，所述沼气流量计设置沼气排放管。进一步地，所述热水回水管上设置补水口；所述热水供水管上设置供水控制阀门。进一步地，所述反应器外壳底部设置排空口；所述反应器内壳内部设置反应器视镜；所述反应器内壳上设置反应器消化液溢流管。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用了不锈钢材质做厌氧反应器壳体，使用水密封及机械搅拌，排除了外界环境对厌氧消化反应的干扰，反应稳定，效率高，数据真实可靠。2、本技术配有破碎装置、机械进料装置和伴热系统等，实现了进料均质，反应稳定持久，数据偏差小。3、由于本技术的有效容积大于100L，扩大了反应空间，使缓冲体系稳定，抗冲击能力强。4、由于本技术可以通过自动控制系统设定整个装置的运行参数，实现了周期性稳定运转，日常操作维护方便。5、本技术适应性强，对不同物料都可以进行反应，可以为大规模厌氧消化工程提供理论依据。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：1、调配槽，2、调配槽出料管，3、进料泵，4、进料管，5、搅拌器，6、搅拌器桨叶，7、导流筒，8、水密封，9、反应器顶盖，10、反应器消化液溢流管，11、反应器外壳，12、反应器内壳，13、反应器支腿，14、排空口，15、反应器视镜，16、反应器出气管，17、水密封阻火器，18、沼气管，19、沼气流量计，20、沼气排放管，21、加热器，22、热水供水管，23、热水循环泵，24、热水回水管，25、补水口。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步地描述。如图1所示，一种厌氧消化反应器的中试实验装置，包括进料系统、厌氧消化系统和伴热系统；所述进料系统包括调配槽1和进料泵3；所述调配槽1通过调配槽出料管2与进料泵3连接；所述厌氧消化系统包括厌氧反应器、水密封阻火器17和沼气流量计19；所述厌氧反应器通过进料管4与进料泵3连接、通过反应器出气管16与水密封阻火器17连接，所述水密封阻火器17通过沼气管18与沼气流量计19连接；所述伴热系统包括加热器21和热水循环泵23，所述加热器21的出水口通过热水供水管22经热水循环泵23连接到厌氧反应器的热水入口，所述加热器21的进水口通过热水回水管24连接到厌氧反应器的回水出口；所述厌氧反应器包括搅拌器5、搅拌器桨叶6、导流筒7、水密封8、反应器顶盖9、反应器外壳11、反应器内壳12和反应器支腿13，所述反应器外壳11和反应器内壳12构成双层壳体，所述反应器外壳11固定在反应器支腿13上，所述反应器内壳12的顶部与反应器顶盖9连接；所述反应器内壳12里的中心位置设置竖向导流筒7；所述搅拌器5安装在反应器顶盖9上，所述搅拌器桨叶6固定在搅拌器5的下部、位于导流筒7内；所述反应器外壳11和反应器内壳12均为不锈钢壳体。进一步地，所述反应器外壳11本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种厌氧消化反应器的中试实验装置，其特征在于：包括进料系统、厌氧消化系统和伴热系统；所述进料系统包括调配槽(1)和进料泵(3)；所述调配槽(1)通过调配槽出料管(2)与进料泵(3)连接；所述厌氧消化系统包括厌氧反应器、水密封阻火器(17)和沼气流量计(19)；所述厌氧反应器通过进料管(4)与进料泵(3)连接、通过反应器出气管(16)与水密封阻火器(17)连接，所述水密封阻火器(17)通过沼气管(18)与沼气流量计(19)连接；所述伴热系统包括加热器(21)和热水循环泵(23)，所述加热器(21)的出水口通过热水供水管(22)经热水循环泵(23)连接到厌氧反应器的热水入口，所述加热器(21)的进水口通过热水回水管(24)连接到厌氧反应器的回水出口；所述厌氧反应器包括搅拌器(5)、搅拌器桨叶(6)、导流筒(7)、水密封(8)、反应器顶盖(9)、反应器外壳(11)、反应器内壳(12)和反应器支腿(13)，所述反应器外壳(11)和反应器内壳(12)构成双层壳体，所述反应器外壳(11)固定在反应器支腿(13)上，所述反应器内壳(12)的顶部与反应器顶盖(9)连接；所述反应器内壳(12)里的中心位置设置竖向导流筒(7)；所述搅拌器(5)安装在反应器顶盖(9)上，所述搅拌器桨叶(6)固定在搅拌器(5)的下部、位于导流筒(7)内；所述反应器外壳(11)和反应器内壳(12)均为不锈钢壳体。...
【技术特征摘要】
1.一种厌氧消化反应器的中试实验装置，其特征在于：包括进料系统、厌氧消化系统和伴热系统；所述进料系统包括调配槽(1)和进料泵(3)；所述调配槽(1)通过调配槽出料管(2)与进料泵(3)连接；所述厌氧消化系统包括厌氧反应器、水密封阻火器(17)和沼气流量计(19)；所述厌氧反应器通过进料管(4)与进料泵(3)连接、通过反应器出气管(16)与水密封阻火器(17)连接，所述水密封阻火器(17)通过沼气管(18)与沼气流量计(19)连接；所述伴热系统包括加热器(21)和热水循环泵(23)，所述加热器(21)的出水口通过热水供水管(22)经热水循环泵(23)连接到厌氧反应器的热水入口，所述加热器(21)的进水口通过热水回水管(24)连接到厌氧反应器的回水出口；所述厌氧反应器包括搅拌器(5)、搅拌器桨叶(6)、导流筒(7)、水密封(8)、反应器顶盖(9)、反应器外壳(11)、反应器内壳(12)和反应器支腿(13)，所述反应器外壳(11)和反应器内壳(12)构成双层壳体，所述反应器外壳(11)固定在反应器支腿(13)上，所述反应器内壳(12)的顶部与反应器顶盖(9)连接；所述反应器内壳(12)里的中心位置设置竖向导流筒(7)；所述搅拌器(5)安装在反应器顶盖(9)上，所述搅拌器桨叶(6)固定在搅拌器(5)的下部、位于导流筒(7)内；所述反应器外壳(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀婷，陈忠，于金巧，宋婷婷，刘军，
申请(专利权)人：大连力达环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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