CN201288183Y - 新型沼气发酵装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型沼气发酵装置，属于沼气发酵设备技术领域，旨在解决现有沼气发酵罐内局部存有死角、单位体积产气率低、脱硫脱水不彻底的问题。它采用的发酵罐是罐体外周装有保温层，罐顶部装有数根进料支管、避雷器、安全阀、输气管，罐底部装有数根排渣料支管、罐体内插连有数根温度监测表和数根酸碱度监测表的发酵罐，发酵罐的进料支管并连于输料管通过上料泵连接原料搅拌池，发酵罐底部的排渣料支管并连于渣料出管连接渣料池并装连有渣料分管连通原料搅拌池，发酵罐顶部的输气管连接防爆脱水罐，防爆脱水罐的出气管由输气泵依次连接脱硫罐、甲烷提纯分离器后连接储气罐，储气罐的输气管连接用户管网。其结构新颖，适用于大、中型沼气连续发酵生产系统。
Description
技术领域
本实用新型属于沼气发酵设备技术领域中一种地上或半地上沼气发酵装置。
背景技术
沼气是一种丰富的新兴能源，目前在人民生活和工农业生产中得到广泛应用。随着沼气的不断开发利用，对沼气生产装置的技术要求也越来越高。在已知技术中，现有的沼气发酵罐主要是由原料仓、原料搅拌池、锅炉、上料泵、输料管、发酵罐、渣料储池、输气管、储气罐组成，特别是发酵罐在罐体和顶盖上分别开制一个进料口、一个出料口，且大都是一次性投料最后一次性出料，其出进料不均匀，常造成发酵罐内局部存有死角，发酵原料局部长时滞留的现象，从而使得发酵罐的容积得不到充分利用，单位体积产气率低，且脱水脱硫不彻底，给使用造成不便，伴随沼气发酵生产的不断发展，有待于进一步研制发展连续投料、连续出料、连续输气的新型沼气发酵装置。
发明内容
为了克服现有技术之不足，解决现有沼气发酵罐内局部存有死角、单位体积产气率低、脱水脱硫不彻底的问题。本实用新型之目的是提供一种结构新颖，设计创新，能使发酵罐进入的发酵原料分散均匀，排料充分，解决原料在罐内局部长时滞留的现象，单位体积产沼气量高，且脱硫脱水较为彻底，适于连续生产，使用安全方便的新式沼气发酵装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种新型沼气发酵装置，它设有发酵罐、原料仓、原料搅拌池、锅炉、上料泵(或压力罐的上料器)、输料管、渣料池、输气管、防爆脱水罐、脱硫罐、甲烷提纯分离器、储气罐，发酵罐是罐体外周装有保温层，罐顶部装有数根进料支管、避雷器、安全阀、输气管，罐底部装有数根排渣料支管、罐体内插连有数根温度监测表和数根酸碱度监测表的发酵罐，发酵罐的进料支管并连于输料管上通过上料泵(或压力罐的上料器)连接原料搅拌池，发酵罐底部的排渣料支管并连于渣料出管上，渣料出管连接渣料池并装连有渣料分管连通原料搅拌池，发酵罐顶部的输气管连接防爆脱水罐，防爆脱水罐的出气管由输气泵依次连接脱硫罐、甲烷提纯分离器后连接储气罐，储气罐的输气管连接用户管网。
上述新型沼气发酵装置，所述输气泵连接二次脱水罐，二次脱水罐再连接脱硫罐；储气罐的输气管再连接防爆脱水罐后再连接用户管网。
上述新型沼气发酵装置，所述发酵罐内插连的数根温度监测表为在罐体内距罐体周壁最小50cm的轴向和径向间隔100～200cm设置，数根酸碱度监测表的设置间隔尺寸与温度监测表相同且相互交错设置，温度监测表和酸碱度监测表最佳为均布设置。
上述新型沼气发酵装置，所述发酵罐是罐内压力设置为正压P≤0.008MPa、负压P≥-0.0001MPa，罐体的底部和顶部分别制有检测孔。
上述新型沼气发酵装置，所述发酵罐顶部装连的数根进料支管为直径为6～15cm的支管，每根支管在发酵罐内覆盖面积为6～8m2装连在发酵罐封头上，发酵罐底部装连的数根出渣料支管为直径为15～25cm的支管，每根出渣料支管覆盖面积为6～8m2装连于罐体底封头和周壁上。
上述新型沼气发酵装置，所述发酵罐顶部装连的进料支管出口端装连有圆锥形分流帽。
上述新型沼气发酵装置，所述发酵罐体内底部还装设有冲刷管，冲刷管底部为相对圆弧底管固定连接贴在底封头部罐体壁上，其喷孔喷向垂直向下和向发酵罐中心方向装置，圆弧底管上装连有向上竖立支管，在圆弧底管和竖立支管上制有喷孔或装有喷头，冲刷管外接连渣料储池的沼液段，用沼液冲刷罐体，或是冲刷管外接连输气管的输气泵，利用有压沼气冲刷发酵罐及其出渣料管。
本实用新型在发酵罐连接防爆脱水罐的输气管上、防爆脱水罐出气管上分别装设有气体分析仪，在发酵罐连接防爆脱水罐的输气管上还装连有气体流量计。
本实用新型还设置了ZQFJ型工业控制计算机分别连接发酵罐、上料泵、原料搅拌池、流量计、输气泵、气体分析仪、进行显示和控制。
本实用新型使用时，利用牛粪，或猪粪，或羊粪，或鹅粪等蓄禽粪便，或各种农作物秸秆，或以上蓄禽粪便、秸秆、工农业有机废物的任意两种以及两种以上按照设定的比例混合后，利用秸秆时，将秸秆经过铡断、撕裂或是粉碎加工，添加定量的尿素等含氮调节剂，加入原料量的20～50％的含菌接种物，入原料搅拌池搅拌均匀，再有锅炉供给加入40～65℃热水，由上料泵经输料管和进料支管输入到发酵罐，罐内控制料液温度在35±2℃的中温，或53±2℃的高温条件下，进行发酵产气，第一天投料，次日即可产气。经过发酵产气后的渣料，由发酵罐底部装有数根排渣料支管连通的渣料出管排到渣料池并由渣料分管将部分渣料回输到原料搅拌池作为含菌接种物，渣料池的渣料集中后送到肥料加工厂制造成无公害有机肥料。发酵罐产生的沼气由顶部输气管输送到防爆脱水罐进行防爆脱水，防爆脱水罐的出气管由输气泵加压和二次脱水后，依次连接脱硫罐进行脱硫，再入甲烷提纯分离器，把所含的二氧化碳提出并输送用于农业或工业生产中，提纯后的甲烷气送到储气罐，储气罐的可燃沼气(甲烷气)输送到用户管网，或是再次经防爆脱水罐后连接用户管网。在发酵作业进行到设定时段后，排净发酵罐内的物料，同时进行设备检修和大换料。在发酵系统正常产气的过程中，定期通过开启发酵罐体内底部的冲刷管进行定期冲刷，消除发酵罐内的局部死角，以确保发酵系统安全高效的运行。。
由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效的解决现有沼气发酵罐内局部存有死角、单位体积产气率低、脱硫脱水不彻底的问题。经试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有结构新颖，设计创新利用农业副产物秸秆、畜禽粪便、工农业有机废物等等，原料丰富，秸秆和粪便不用堆沤处理，直接用干物质分解快，能使发酵罐进入的发酵原料分散均匀，排料充分，解决了原料在罐内局部长时滞留的现象，单位体积产沼气量高，产气稳定，成本较低，且脱硫脱水较为彻底，适于连续生产，操作简易，使用安全方便等优点，适用于大、中型沼气发酵生产系统，所产沼气用于工业生产、农村及城市住宅小区集中供气等。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例的具体结构简图。
附图中各标号为：1原料仓；2原料搅拌池；3上料泵；4锅炉；5输料管；6进料支管；7避雷器；8输气管；9安全阀；10温度监测表；11酸碱度监测表；12检测孔；13排渣料支管；14防爆脱水罐；15流量计；16气体分析仪；17输气泵；18二次脱水罐；19脱硫罐；20甲烷提纯分离器；21储气罐；22二次防爆脱水罐；23用户管网；24渣料池；25发酵罐。
具体实施方式
如附图1所示实施例，本实用新型设有：发酵罐25、原料仓1、原料搅拌池2、锅炉4、上料泵3、输料管5、渣料池24、输气管8、输气泵17、防爆脱水罐14、脱硫罐19、甲烷提纯分离器20、储气罐21，发酵罐25是罐体外周装有保温层，罐顶部装有数根进料支管6、避雷器7、安全阀9、输气管8，罐底部装有数根排渣料支管13、罐体内插连有数根温度监测表10和数根酸碱度监测表11的发酵罐，进料支管为直径为8cm的支管，每根支管在发酵罐内覆盖面积为6m2装连在发酵罐封头上，排渣料支管为直径为25cm的支管，每根排渣料支管覆盖面积为7m2装连于罐体底封头和周壁上，发酵罐内压力设置为正压P0.006MPa、负压为P-0.00012MPa，罐体的底部和顶部各分别制有1个检测孔，还在发酵罐25顶部装连的进料支管6出口端装连有圆锥形分流帽，罐内的温度监测表为在罐体内距罐体周壁50cm的轴向和径向间隔160cm均布置，酸碱度监测表11与温度监测表10相间均布设置，发酵罐25的进料支管6并连于输料管5通过上料泵3连接原料搅拌池2，发酵罐25底部的排渣料支管13并连于渣料出管连接渣料池24并装连有渣料分管连通原料搅拌池2，发酵罐25顶部的输气管8连接防爆脱水罐14，防爆脱水罐14的出气管由输气泵17连接二次脱水罐18，二次脱水罐18再连接脱硫罐19，脱硫罐19连接甲烷提纯分离器20后由输气泵17连接储气罐21，储气罐21的输气管先连接防爆脱水罐22后再连接用户管网23。
Claims (9)
1、一种新型沼气发酵装置，它设有发酵罐、原料仓、原料搅拌池、锅炉、上料泵、输料管、渣料储池、输气管、储气罐，其特征在于，还设有防爆脱水罐(14)、脱硫罐(19)、输气泵(17)、甲烷提纯分离器(20)，发酵罐是罐体外周装有保温层，罐顶部装有数根进料支管(6)、避雷器(7)、安全阀(9)、输气管(8)，罐底部装有数根排渣料支管(13)、罐体内插连有数根温度监测表(10)和数根酸碱度监测表(11)的发酵罐(25)，发酵罐(25)的进料支管(6)并连于输料管通过上料泵连接原料搅拌池，发酵罐(25)底部的排渣料支管(13)并连于渣料出管连接渣料池并装连有渣料分管连通原料搅拌池，发酵罐(25)顶部的输气管连接防爆脱水罐(14)，防爆脱水罐(14)的出气管依次连接脱硫罐(19)、甲烷提纯分离器20)后由输气泵(17)连至储气罐，储气罐的输气管连接用户管网。
2、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，防爆脱水罐(14)的出气管通过输气泵连接二次脱水罐(18)，二次脱水罐(18)再连接脱硫罐(19)。
3、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，储气罐的输气管先连接防爆脱水罐后再连接用户管网。
4、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)内插连的温度监测表(10)为在罐体内距罐体周壁最小50cm的轴向和径向间隔100～200cm设置，数根酸碱度监测表(11)的设置间隔尺寸与温度监测表相同且相互交错设置，温度监测表(10)和酸碱度监测表(11)最佳为均布设置。
5、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)罐内压力设置正压为P≤0.008MPa、负压为P≥-0.0001MPa，罐体的底部和顶部分别制有检测孔。
6、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)顶部装连的数根进料支管(6)为直径6～15cm的支管，每根支管在发酵罐内覆盖面积为6～8m2装连在发酵罐封头上，发酵罐(25)底部装连的数根排渣料支管(13)为直径为15～25cm的支管，每根出渣料支管覆盖面积为6～8m2装连于罐体底封头和周壁上。
7、根据权利要求1或6所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)顶部装连的进料支管(6)出口端装连有圆锥形分流帽。
8、根据权利要求1所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)底部还装设有冲刷管，冲刷管底部为相对圆弧底管固定连接贴在底封头部罐体壁上，其喷孔喷向垂直向下和向发酵罐中心方向装置，圆弧底管上装连有向上竖立支管，在圆弧底管和竖立支管上制有喷孔或装有喷头，冲刷管外接连渣料储池的沼液段。
9、根据权利要求8所述的新型沼气发酵装置，其特征在于，发酵罐(25)底部的冲刷管外接连输气管的输气泵。
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2008
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