[发明专利]一种特大型厌氧反应罐里厌氧物料自循环和罐外加热一体化技术

说明书

技术领域

本发明专利涉及环保技术领域，提出一种特大型厌氧反应罐里厌氧物料自循环和罐外加热一体化技术。

背景技术

在厌氧反应罐里物料与活性微生菌进行酸化与厌氧发酵反应时，需保持恒温，并根据工艺需要升温，如何对特大型厌氧反应罐内物料进行加温与保温，是厌氧反应能否正常进行的最主要因素，直接影响沼气产量，传统的加温与保温方法是将热循环加热管盘绕在反应罐体外壁，热源通过加热管和罐壁传至反应物料，这种方法的缺陷包括罐内中心处物料加热不了，加热管和罐壁都是硬性材料，不可能贴合很紧，导致热源通过加热管和罐壁以及加热管和罐壁之间的空气传至反应物料时，热量损失很大。

发酵液内的有机物浮渣等密度小于水，常常会浮在反应物料液面的上部，并逐渐在液面结成硬壳，阻碍沼气的正常生产和降低产气率，另外反应罐体下部中部含菌种浓度较高的物料与反应罐体上部含菌种浓度较低的物料需要倒料循环，传统的做法是采用自循环泵及自循环管路进行罐内物料自循环。

发明内容

本发明提供的特大型厌氧反应罐里厌氧物料自循环和罐外加热一体化技术，原理：厌氧反应罐里厌氧物料每天都要自循环一次，实现搅拌与内部倒料调质功能，在自循环管路上添加一台高效特种换热器，用从热水罐泵送过来的热水加热厌氧物料，热源通过加热管壁直接传给反应物料，厌氧物料在进行自循环时的同时被加热，以保持厌氧反应罐里厌氧物料恒温，并根据工艺需要升温，补充热量损失。

配置包括：厌氧反应器1，顶置搅拌器2，自循环泵3，截止阀4，热水循环泵5，物料入口管6，物料出口管7，沼气出口管8，压力表9，温度表10，差压计11，换热器12，自循环和罐外加热一体化管路16，加热管路17，等。

厌氧反应罐1为密闭性能很好的圆柱体容器，顶部为椭圆形封头，顶置搅拌器2传动部分、密 封部分及支架安装在封头最高处正中心，顶置搅拌器2叶片与搅拌轴伸入到反应器1里面，搅拌轴底部悬空，顶置搅拌器电机转速由搅拌器电机变频器控制系统控制，每次启动，搅拌速度由0慢慢调到30rpm。

厌氧反应罐里厌氧物料自循环和罐外加热一体化管路在厌氧反应罐内的入口管及出口管附近都安装有侧入式搅拌器，防止沉积物及结壳层堵塞底部的入口管及上部的出口管，底部的入口管接自循环泵3，自循环泵3进出管路都带截止阀4，然后接换热器12，换热器12进出管路都带压力表9与温度表10，换热器12的出入端接差压计11，当差压超过规定值，说明换热器12内部循环管路堵塞严重，自循环泵3自动停机。

采用特大型专用沉渣与热水换热器12，沉渣走管程，采用大口径薄壁不锈钢管，管程数少于6，管子排列成正三角形，热水走壳程，壳程带折流板，热水迂回前进，流向与沉渣流向相反。

厌氧反应器1生产的一部分沼气供沼气锅炉15产生蒸汽，蒸汽加热热水罐14里的热水，热水给厌氧反应罐保温升温，以及整个厂区供暖，热水罐14里的热水通过加热管路17，热水循环泵5泵送到换热器，走壳程，通过管壁将热量传递给厌氧物料。

物料从物料入口管6进入厌氧反应器1底部，经过各种处理后从厌氧反应罐1上部的物料出口管7溢流出来进入下一道工序，产生的沼气从厌氧反应罐1顶部接近最高处的沼气出口管8出来。

采用PLC控制系统，自循环泵3，热水循环泵5都为变频泵，厌氧反应罐1内，热水罐4内都带温度传感器13，当厌氧反应罐1内温度传感器13显示罐内温度低于设定值时，热水循环泵5转速加快，当热水罐4内温度传感器13显示罐内温度低于设定值时，蒸汽电动阀自动打开供汽，当换热器12的出入端差压计11检测到差压超过规定值，说明换热器12内部循环管路堵塞严重，自循环泵3自动停机。

附图说明

图1：厌氧反应罐内物料自循环和罐外加热一体化PID图。

附图中：1、厌氧反应罐，2、顶置搅拌器，3、自循环泵，4、截止阀，5、热水循环泵，6、物料入口管，7、物料出口管，8、沼气出口管，9、压力表，10、温度表，11、差压计，12、换热器，13、温度传感器，14、热水罐，15、沼气锅炉，16、自循环和罐外加热一体化管路，17、加热管路，18、侧入式搅拌器

具体实施方式

下面结合附图说明本发明涉及的具体实施方式。