一种大型沼气厌氧消化反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大型沼气厌氧消化反应器，它包括罐体，罐体内设有环形加热盘管，它包括一个主搅拌器和三个副搅拌器，在罐体外部设有连通器和循环泵，连通器通过通气管和通液管与罐体内部连通，循环泵进水口设置连接连通器的泵前管，循环泵出水口设置泵后管，泵前管通过出液主管连接多个从罐壁伸入到罐体底部的出液支管，泵后管连接从罐顶伸入到罐体上部的回液主管。它结构设计合理，造价低廉，气密性好，搅拌设计科学合理，功耗低，有利于发酵菌群繁殖，产气效率高。

A Large Biogas Anaerobic Digestion Reactor

【技术实现步骤摘要】
一种大型沼气厌氧消化反应器
本技术属于沼气工程设施
，尤其是一种大型沼气厌氧消化反应器。
技术介绍
大型沼气工程技术，是一项以开发利用生物质资源为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。是将生物质原料至于沼气发酵罐内进行厌氧发酵生产沼气，使生物质原料中的生物质能以沼气这种可燃气体的形式缓慢地释放出来，实现农作物秸秆等生物质资源的高效洁净能源化利用，它不仅能有效解决环境污染问题，而且可生产沼气生物质能源，是解决能源和环境问题的有效途径之一。沼气工程的技术核心在于厌氧发酵，厌氧发酵的关键在于发酵罐，有利于厌氧发酵的发酵罐在保证其具有气密性的情况下，还需要提供适宜的温度、合理的固液比例、尽量让生物质原料与沼液充分混合。现有技术中，大型沼气厌氧消化反应器一般都是有钢筋混凝土浇筑而成的圆筒形结构的发酵罐，在罐体内部设置多个搅拌器，在罐体内下部设置若干环形加热水管，其主要缺点是罐体的结构设计不合理，造价高且气密性不好，搅拌器设置不合理，功耗大，不利于发酵菌群繁殖产生沼气。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大型沼气厌氧消化反应器，它结构合理，造价低廉，气密性好，搅拌设计科学合理，功耗低，有利于发酵菌群繁殖，产气效率高。本技术所采用的技术方案是这样实现的：一种大型沼气厌氧消化反应器，它包括由罐底、罐壁和灌顶构成的圆筒形罐体，罐体内罐壁下部设有环形加热盘管，在罐顶设有连接罐体内部的出气管，在罐顶和/或罐壁设有进料管口，在罐顶和/或罐壁设有人孔；其特征在于：在灌顶的中心位置设有一个包括主搅拌轴和主搅拌翼的主搅拌器，主搅拌轴的下端伸入到罐体内中下部位置，主搅拌轴的下端安装主搅拌翼；在灌顶环形分布设置三个包括副搅拌轴和副搅拌翼的副搅拌器，副搅拌轴下端伸入到罐体内中上部位置，副搅拌轴的下端安装副搅拌翼；在罐体外部设有直立的连通器，连通器上部设有连接罐体内液面上部的通气管和连接罐体内液面下部的通液管，在罐体外部设有循环泵，循环泵进水口通过泵前管和泵前阀连接连通器下部，循环泵进水口与泵前阀之间的泵前管通过出液主管连接多个从罐壁伸入到罐体底部的设有出液阀的出液支管，循环泵出水口连接泵后管，泵后管上设有泵后阀，循环泵出水口与泵后阀之间的泵后管通过回液阀连接从罐顶伸入到罐体上部的回液主管。优选的，圆筒形罐体的内部高度为8～12米，圆筒形罐体的内部直径为22～28米，主搅拌轴的下端距离罐底为0.5～1米，副搅拌轴下端距离罐顶为1.2～1.5米，主搅拌翼的单翼长度为3～4米，副搅拌翼的单翼长度为1～1.5米。优选的，所述的罐底从内到外依次由防腐涂层、18～22mm厚聚合物水泥砂浆保护层、1～2mm厚的水泥基渗透结晶型防水涂料层、350～450mm厚防水混凝土底板层、水泥砂浆层、35～45mm厚钢筋混凝土层、塑料薄膜层、80～120mm聚苯板、塑料薄膜层、80～120mm混凝土垫层、夯实的素土层；所述的罐壁从内到外依次由防腐涂层、18～22mm厚聚合物水泥砂浆保护层、1～2mm厚的水泥基渗透结晶型防水涂料层、350～450mm厚防水混凝土墙体层、80～120mm聚苯板层、外墙涂料层。优选的，在罐壁内侧设有环形均匀分布的多个挡墙。优选的，在罐顶设有安全阀。所述的安全阀是压力达到安全上限和下限都能自动打开的一种阀门。优选的，在出气管设有气液分离器。所述的气液分离器是一种将水分返回罐体内部，将沼气从出气管排出的一种装置。优选的，所述的循环泵是螺杆泵、柱塞泵或齿轮泵。使用技术大型沼气厌氧消化反应器生产沼气的方法，它包括如下步骤：1）加料：通过进料管口往罐体内部加料，在加料的过程中，开启主搅拌器，持续搅拌至加料结束；2）发酵：通过加热盘管给罐体内的原料加热，在一个发酵周期内使用主搅拌器、副搅拌器和液循环搅拌进行搅拌，每间隔0.8～1.2小时启动主搅拌器持续搅拌12～18分钟；每间隔2.5～3.5小时启动循环泵液循环搅拌8～12分钟；每间隔3.5～4.5小时启动三个副搅拌器持续搅拌8～12分钟；以上三种搅拌的运行时间不重复；液循环搅拌的操作方法是：关闭泵后阀和泵前阀，打开各出液阀和回液阀，启动循环泵，罐体内的物料从罐体底部流出，通过各出液支管、出液主管、泵前管、循环泵和回液主管，从罐体顶部流入，实现液循环搅拌。3）出料：关闭各出液阀和回液阀，打开泵前阀和泵后阀，启动循环泵，罐体内的物料通过通液管与连通器连通，连通器内的物料通过泵前管、循环泵和泵后管排出。本技术的优点在于：1）本技术设置了一台主搅拌器和三台副搅拌器，主搅拌翼位于罐体内中下部位置，它的作用是使罐体内下部物料混合均匀，避免比重大的物料沉淀，三个副搅拌翼位于罐体内中上部位置，它的作用是使罐体内上部物料混合均匀，避免比重小的植物秸秆等生物质原料漂浮在液面上形成结壳。2）本技术在罐体外部设置了一个连通器，在出料时罐体内的物料通过通液管进入连通器，连通器内物料通过泵前管、循环泵和泵后管排出，它可以避免在出料过程中对罐体内的物料造成扰动，具有缓冲作用。3）本技术设置了液循环搅拌，液循环搅拌和出料共用同一台循环泵，罐体内的物料从底部吸出又从罐体顶部注入，可实现机械搅拌和液循环搅拌交替进行，混合效果好，能耗低，有利于物料发酵产生沼气，生产效率高。4）本技术在罐壁内侧设有环形均匀分布的多个挡墙，在挡墙的阻挡作用下，减少了漂浮在沼液上层的生物质原料跟随搅拌机的旋转做圆周运动的问题，提高了搅拌混合效果，可以最大限度地将漂浮在沼液上层的生物质原料与液相混合，从而提高发酵效果，挡墙的设置，提高了圆筒形罐体墙壁的支撑强度。5）本技术的罐底和罐壁都采用多层结构设计，都包括保温层和防渗层，结构合理、坚固耐用、保温效果好、不漏水、不漏气。附图说明图1是本技术大型沼气厌氧消化反应器立体结构示意图；图2是本技术大型沼气厌氧消化反应器局部剖切立体结构示意图；图3是本技术大型沼气厌氧消化反应器罐底和罐壁剖面结构示意图。图中：1-罐底，2-罐壁，3-灌顶，4-加热盘管，5-出气管，6-进料管口，7-人孔，8-主搅拌轴，9-主搅拌翼，10-主搅拌器，11-副搅拌轴，12-副搅拌翼，13-副搅拌器，14-连通器，15-通气管，16-通液管，17-循环泵，18-泵前管，19-泵前阀，20-出液主管，21-出液阀，22-出液支管，23-泵后管，24-泵后阀，25-回液阀，26-回液主管，27-安全阀，28-气液分离器，29-挡墙，30-防腐涂层，31-聚合物水泥砂浆保护层，32-水泥基渗透结晶型防水涂料层，33-防水混凝土底板层，34-水泥砂浆层，35-钢筋混凝土层，36-塑料薄膜层，37-聚苯板层，38-塑料薄膜层，38-混凝土垫层，40-素土层，41-防腐涂层，42-聚合物水泥砂浆保护层，43-水泥基渗透结晶型防水涂料层，44-防水混凝土墙体层，45-聚苯板层，46-外墙涂料层。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1图2和图3所示，一种大型沼气厌氧消化反应器，它包括由罐底1、罐壁2和灌顶3构成的圆筒形罐体，在罐壁内侧设有环形均匀分布的六个挡墙29，圆筒形罐体的内部高度为10米，圆筒形罐体的内部直径为26.8米，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型沼气厌氧消化反应器，它包括由罐底、罐壁和灌顶构成的圆筒形罐体，罐体内罐壁下部设有环形加热盘管，在罐顶设有连接罐体内部的出气管，在罐顶和/或罐壁设有进料管口，在罐顶和/或罐壁设有人孔；其特征在于：在灌顶的中心位置设有一个包括主搅拌轴和主搅拌翼的主搅拌器，主搅拌轴的下端伸入到罐体内中下部位置，主搅拌轴的下端安装主搅拌翼；在灌顶环形分布设置三个包括副搅拌轴和副搅拌翼的副搅拌器，副搅拌轴下端伸入到罐体内中上部位置，副搅拌轴的下端安装副搅拌翼；在罐体外部设有直立的连通器，连通器上部设有连接罐体内液面上部的通气管和连接罐体内液面下部的通液管，在罐体外部设有循环泵，循环泵进水口通过泵前管和泵前阀连接连通器下部，循环泵进水口与泵前阀之间的泵前管通过出液主管连接多个从罐壁伸入到罐体底部的设有出液阀的出液支管，循环泵出水口连接泵后管，泵后管上设有泵后阀，循环泵出水口与泵后阀之间的泵后管通过回液阀连接从罐顶伸入到罐体上部的回液主管。

【技术特征摘要】
1.一种大型沼气厌氧消化反应器，它包括由罐底、罐壁和灌顶构成的圆筒形罐体，罐体内罐壁下部设有环形加热盘管，在罐顶设有连接罐体内部的出气管，在罐顶和/或罐壁设有进料管口，在罐顶和/或罐壁设有人孔；其特征在于：在灌顶的中心位置设有一个包括主搅拌轴和主搅拌翼的主搅拌器，主搅拌轴的下端伸入到罐体内中下部位置，主搅拌轴的下端安装主搅拌翼；在灌顶环形分布设置三个包括副搅拌轴和副搅拌翼的副搅拌器，副搅拌轴下端伸入到罐体内中上部位置，副搅拌轴的下端安装副搅拌翼；在罐体外部设有直立的连通器，连通器上部设有连接罐体内液面上部的通气管和连接罐体内液面下部的通液管，在罐体外部设有循环泵，循环泵进水口通过泵前管和泵前阀连接连通器下部，循环泵进水口与泵前阀之间的泵前管通过出液主管连接多个从罐壁伸入到罐体底部的设有出液阀的出液支管，循环泵出水口连接泵后管，泵后管上设有泵后阀，循环泵出水口与泵后阀之间的泵后管通过回液阀连接从罐顶伸入到罐体上部的回液主管。2.根据权利要求1所述的大型沼气厌氧消化反应器，其特征在于：圆筒形罐体的内部高度为8～12米，圆筒形罐体的内部直径为22～28米，主搅拌轴的下端距离罐底为0.5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：东广友，张欣，孟军浩，宋艳茹，
申请(专利权)人：内蒙古弘达生物环保科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15