一种秸秆生物气化反应器制造技术

一种秸秆生物气化反应器，属于农作物秸秆资源化利用领域；包括进气管、加液管、C型槽等，C型槽安装在槽体四面围墙的上部，且开口向上；轨道安装在槽体两侧墙体的顶部，卷膜器安装在轨道上；测温管位于槽体的内部；搅拌器平行安装于槽体的内部，且与搅拌减速机连接；出料器安装于槽体的底部，且与出料减速机连接；加热管安装于槽体的内部底面，且与太阳能热水器和锅炉连接；柔性膜通过液涨管与槽体密封联结，且液涨管与柔性膜压入C型槽内；槽体的前端安装有进气管和加液管，槽体的尾端安装有出气管和排气管。本实用新型专利技术可以应用于大规模处理农作物秸秆，生产沼气和绿色有机肥，创造良好的经济效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农作物秸杆资源化利用领域，特别涉及到一种秸杆类农作物采用微生物分解技术制取可燃气体的反应装置。
技术介绍
我国幅员辽阔是农业大国，农作物秸杆资源相对较为丰富，每年约产生各类作物秸杆7亿吨，其中直接还田与过腹还田约占50%，剩余50%未得到有效的处理和利用。这不但浪费了资源，而且由于直接燃烧和露天焚烧，又造成了严重的环境污染。因此秸杆的处理与利用是我国农村当前面临的资源利用与环境保护问题。同时又由于我国农村面临一次性能源短缺的现状。所以迫切需要将秸杆开发成清洁的生物性质能源。目前秸杆能源化利用途径主要有秸杆致密成型燃料技术和秸杆热解气化技术。秸杆致密成型燃料技术存在生 产设备造价高、使用寿命短、能耗大、效率低等缺点，不适合于广大农村的普及利用。秸杆热解气化技术除了能耗大、效率低、燃气热值低外，焦油的二次污染问题十分严重。这是现有两项技术没有普遍推广应用的主要原因。因此研究和开发新的、更好的秸杆能源转化技术，成为当前农村面临的重要课题。一种有效利用微生物技术来降解秸杆类物质，使其转化为清洁能源是目前课题研究的主导方向。秸杆生物气化技术是将农作物秸杆经厌氧微生物消化分解，产生沼气和有机肥料，具有燃气热值高、无毒无味，不产生焦油二次污染等优点。但由于秸杆木质纤维素含量高、质轻不具流动性，所以常规发酵反应器无法与其相适应。因此开发全新结构秸杆生物气化反应器尤为重要。现有技术中亟需要一种装置，该装置能够高效降解发酵秸杆类物质，并将其转化为效率高，方便广大农户日常使用的清洁能源。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对秸杆密度小、体积大、不具有流动性的物料特性，研究和开发一种新型秸杆生物气化反应器，可实现秸杆的快速进、出料和高效搅拌，解决秸杆生物发酵传热、传质效率低，产气率低等问题。提供一种适于农作物秸杆大规模资源化利用的秸杆生物气化反应器。该反应器有效的解决了现有技术中存在的不足。本技术采用以下技术方案，一种秸杆生物气化反应器其特征是包括进气管、加液管、C型槽、轨道、测温管、搅拌器、出料器、加热管、卷膜器、液涨管、柔性膜、出气管、排气管、搅拌减速机、出料减速机、槽体，所述的C型槽安装在槽体四面围墙的上部，且开口向上；所述的轨道安装在槽体两侧墙体的顶部，卷膜器安装在轨道上；所述的测温管位于槽体的内部；所述的搅拌器平行安装于槽体的内部，且与搅拌减速机连接；所述的出料器安装于槽体的底部，且与出料减速机连接；所述的加热管安装于槽体的内部底面，且与太阳能热水器和锅炉连接；所述的柔性膜通过液涨管与槽体密封联结，且液涨管与柔性膜压入C型槽内；所述的槽体的前端安装有进气管和加液管，槽体的尾端安装有出气管和排气管。所述的搅拌器为卧式。所述的出料器为螺旋输送结构。所述的柔性膜为夹布橡胶膜，内侧面涂用丁腈胶，外侧面涂用氯丁胶，其通过卷膜器卷起与铺平。所述的槽体采用四面围墙顶面敞开的形状，底部和四面围墙主体采用钢砼整体结构，墙体及底部内侧为密封层，外部为保温层。通过上述设计方案，本技术可以带来如下有益效果1、采用上述设计的秸杆生物气化反应器，反应器槽体设计成四面围墙顶面敞开的形状，敞口处采用柔性密封膜覆盖，可以直接通过观察柔性膜所形成的气囊，来判断沼气的排空情况，从而可以避免安全事故的发生，顶面大敞口的设计是便于秸杆物料的快速加入。2、采用液涨管充液加压密封联接柔性膜与槽体，此种设计密封快捷，安全可靠。3、反应器槽体内平行设有四个卧式搅拌器，搅拌器可以防止秸杆上浮结壳，强制秸杆物料与菌种混合，就可以大大提高发酵原料与微生物之间的传热、传质效果，显著提高发酵效率，而且四轴搅拌能够转移物料，解决秸杆物料在卧式反应器中布料难的问题。4、反应器槽体底部设有出料器，出料时可以将沼渣从底部排出。使残渣能够方便清理。5、槽体内部底面设有加热管可以为料液增温。槽体外部保温层可以起到良好的保温效果，有效的防止热量流失，便于槽体内部生物降解反应的顺 利进行。本技术的经济、社会效益秸杆生物气化反应器可以应用于大规模处理农作物秸杆，生产沼气和绿色有机肥，创造良好的经济效益。沼气的使用，能够改善农村能源消费结构，以清洁的生物质能源代替一次性能源消费，促进农村节能减排；有机肥的使用能够为农业的可持续发展及绿色食品的生产提供保障。同时秸杆的大规模处理利用，还可改善农村卫生状况及居住环境，并能避免秸杆露天焚烧对环境和公共安全造成的危害。因此具有较好的经济、社会效益。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明图I为本技术的一种秸杆生物气化反应器的结构示意图。图中I-进气管、2-加液管、3-C型槽、4-轨道、5-测温管、6_搅拌器、7_出料器、8-加热管、9-卷膜器、10-液涨管、11-柔性膜、12-出气管、13-排气管、14-搅拌减速机、15-出料减速机、16-槽体。具体实施方式如图所示本技术是这样设计的该秸杆生物气化反应器主要由槽体16、柔性膜11、液涨管10、搅拌器6、出料器7、加热管8构成。所述槽体16采用四面围墙顶面敞开的形状，主要用于容纳物料，其底部和四面围墙主体采用钢砼整体结构，墙体及底部内侧为密封层，外部为保温层。所述柔性膜11为夹布橡胶膜，内侧面涂用丁腈胶，外侧面涂用氯丁胶，用于密封覆盖槽体16敞口。所述液涨管10为橡胶软管，用于密封联接柔性膜11与槽体16。所述槽体16内部平行设有四个卧式搅拌器6，搅拌器6可以强制物料和菌种的混合，并能够转移物料。所述槽体16底部设有出料器7，出料器7采用螺旋输送结构，出料时可以将反应器底部的沼渣排出。所述槽体内部底面设有加热管8，接太阳能热水器和锅炉。所述槽体四面围墙上部设有闭合的C型槽3，C型槽开口向上，C型槽内压入柔性膜11和液涨管10。所述槽体16两侧墙体上设有轨道4，轨道4上装有卷膜器9，柔性膜11可以通过卷膜器9卷起与铺平。所述的槽体16的墙体上设有出气管12、进气管I、排气管13、加液管2和测温管5。首先将玉米秸杆铡切成5 IOmm的秸杆段，经过生物或化学预处理3 5天后，从反应器槽体16顶部敞口处加入，同时由加液管2加入沼液，使加入的秸杆完全浸泡在沼液中，加入秸杆时，要不断地通过搅拌器6搅动，实现物料的混合与传递，以反应器槽体16内总容积的80%为每次进料量,稻杆原料的干物质浓度为8%左右。稻杆加完后，通过卷月旲器9将柔性膜11覆盖在反应器槽体16敞口处，将柔性膜11的边缘塞入C型槽3内，接着塞入液涨管10，通过给液涨管10充液打压，使柔性膜11完全密封覆盖反应器槽体16敞口，形成厌氧环境，进行厌氧微生物发酵生产沼气。产气过程中，每天通过搅拌减速机14驱动搅拌器6搅拌4 6次,每次搅拌10 15分钟,防止分层、结壳。槽体16上设有测温管5,测温管5上装有温度表，可以观察反应器内发酵温度。通过槽体16底部的加热管8，进行补温与增温，热能来源于与加热管8联接的太阳能热水器和沼气锅炉燃烧部分沼气。产生的沼 气由出气管12抽出，经过脱水、脱硫成为清洁燃料，每次加料大约产气30 40天。产气结束后，将反应器内的沼气抽空，关闭出气管12上的出气阀门，打开排气管13上的排气阀门与进气管I上的进气阀门，排气管13与大气相通，通过鼓风机由进气管I向反应器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆生物气化反应器，其特征是：包括进气管(1)、加液管(2)、C型槽(3)、轨道(4)、测温管(5)、搅拌器(6)、出料器(7)、加热管(8)、卷膜器(9)、液涨管(10)、柔性膜(11)、出气管(12)、排气管(13)、搅拌减速机(14)、出料减速机(15)、槽体(16)，所述的C型槽(3)安装在槽体(16)四面围墙的上部，且开口向上；所述的轨道(4)安装在槽体(16)两侧墙体的顶部，卷膜器(9)安装在轨道(4)上；所述的测温管(5)位于槽体(16)的内部；所述的搅拌器(6)平行安装于槽体(16)的内部，且与搅拌减速机(14)连接；所述的出料器(7)安装于槽体(16)的底部，且与出料减速机(15)连接；所述的加热管(8)安装于槽体(16)的内部底面，且与太阳能热水器和锅炉连接；所述的柔性膜(11)通过液涨管(10)与槽体(16)密封联结，且液涨管(10)与柔性膜(11)压入C型槽(3)内；所述的槽体(16)的前端安装有进气管(1)和加液管(2)，槽体(16)的尾端安装有出气管(12)和排气管(13)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽敏，闫洪余，赵国明，矫云学，张重，刘建辉，邢向欣，张蕾蕾，符艳辉，袁存亮，裴海林，丁伟，
申请(专利权)人：徐泽敏，闫洪余，赵国明，
类型：实用新型
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