一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置制造方法及图纸

技术编号:40884889 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 18:27
一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,涉及固废处理领域。包括干式厌氧罐、沼气柜、沼气风机、气体混合器、制氧机、锅炉、换热器、喷射器、换热盘管、气体在线分析仪等;有机固体废弃物先进入干式厌氧罐发酵产生沼气,然后进入沼气柜缓存,一部分进入后端沼气利用系统,另一部分脱水除沫后进入气体混合器与制氧单元制得的氧气充分混合,然后进入换热器与锅炉产生的热水充分换热后进入干式厌氧罐经喷射器均匀喷射于罐内,厌氧罐内存在的脱硫菌利用沼气携带的氧气完成生物脱硫过程,喷射形成的大量气泡扰动物料,沼气携带的热量直接传递于物料,同时实现原位脱硫、沼气搅拌、气体加热功能。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及固体废物的处理领域,尤其涉及有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的装置。


技术介绍

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技术介绍

1、厌氧发酵技术按物料含固率高低分为干式厌氧发酵和湿式厌氧发酵。湿式厌氧发酵技术发展成熟,应用广泛。干式厌氧发酵技术研究国外起步较早,有比较成熟的技术和案例,但相比湿式厌氧技术应用仍偏少;国内的干式厌氧发酵技术研究起步较晚,技术相对不完善,多为引进国外工艺技术,本土适应性较差,仍以湿式厌氧发酵技术为主。

2、沼气脱硫技术目前广泛应用的有干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫技术,均为异位脱硫技术,需要额外配备脱硫系统,投资及运行成本较高。原位脱硫技术研究较少,且主要应用于湿式厌氧发酵。

3、厌氧发酵搅拌技术目前主要以机械搅拌和水力搅拌为主,湿式厌氧发酵两种搅拌技术均有应用;干式厌氧发酵主要以机械搅拌为主。由于干式厌氧发酵物料含固率高,流动性差,因此机械搅拌功率较大,能耗较高,主要还容易出现搅拌不充分现象。沼气搅拌技术在湿式厌氧发酵有研究应用,但相对较少。

4、厌氧加热、保温主要采用间接换热方式,普遍存在厌氧升温慢,换热效率低、热量损失大等问题,尤其干式厌氧发酵混合不均匀,间接换热效果更不理想。厌氧加热、保温采用直接加热方式应用较少。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本技术提供一种用于干式厌氧发酵的集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的组合工艺,不仅可以解决干式厌氧发酵搅拌、换热效果差等问题,而且可以提高沼气产量,增加收益,同时降低运行成本。

2、本技术主要通过以下技术方案来实现:

3、一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,包括干式厌氧罐(1)、沼气柜(2)、沼气风机(5)、气体混合器(6)、制氧机(13)、锅炉(19)、换热器(21)、喷射器(22)、换热盘管(24)、气体在线分析仪(37),还包括各种阀门、流量计、流量变送器、压力传感器、温控三通阀、温度传感器、过滤器等;

4、干式厌氧罐(1)采用卧式推流发酵结构的装置,在干式厌氧罐(1)内底部设有喷射器(22),喷射器(22)安装于干式厌氧罐底部长度方向的1/4~3/4处(即底部两端1/4没有,中间的一半有);换热盘管(24)位于干式厌氧罐(1)的外部;干式厌氧罐(1)的顶部设有沼气柜(2)与干式厌氧罐(1)的沼气出口连接;同时干式厌氧罐(1)还设有2#温度传感器(62)、4#压力传感器(65)及正负压保护器(66);

5、沼气柜(2)用气管线上设有1#压力传感器(25);1#压力传感器(25)之后的用气管线分为两支路,一支路依次经1#蝶阀(26)、5#蝶阀(30)与沼气风机(5)连接,另一支路依次经2#蝶阀(27)、1#过滤器(3)、3#蝶阀(28)、6#蝶阀(31)、2#过滤器(4)、7#蝶阀(32)与沼气风机(5)连接,同时4#蝶阀(29)的一端连接到1#蝶阀(26)、5#蝶阀(30)之间的管线上,4#蝶阀(29)的另一端连接到3#蝶阀(28)、6#蝶阀(31)之间的管线上;沼气风机(5)依次经1#气动调节阀(33)、1#气体流量计(34)、2#压力传感器(36)、气体在线分析仪(37)、9#蝶阀(39)与气体混合器(6)的一个进气口连接,1#气体流量计(34)与1#流量变送器(35)电连接,1#流量变送器(35)、2#压力传感器(36)分别与1#气动调节阀(33)电连接;气体混合器(6)的出气口依次经10#蝶阀(40)、1#气动蝶阀(60)与换热器(21)的进气口连接,换热器(21)的出气口与喷射器(22)连接用于沼气搅拌;8#蝶阀(38)的两端分别连接在9#蝶阀(39)前端和10#蝶阀(40)的后端;2#气动蝶阀(61)的两端分别连接1#气动蝶阀(60)的前端和换热器(21)的后端,1#气动蝶阀(60)、2#气动蝶阀(61)分别与2#温度变送器(62)电连接;

6、空气压缩机(7)依次与储气罐(8)、2#球阀(42)、3#过滤器(9)、3#球阀(43)、干燥机(10)、缓冲罐(11)、5#球阀(45)、4#过滤器(12)、6#球阀(46)、制氧机(13)、减压阀(47)、3#压力传感器(48)、储氧罐(14)连接,1#球阀(41)的两端分别连接2#球阀(42)的前端和3#球阀(43)的后端,4#球阀(44)的两端分别连接5#球阀(45)的前端和6#球阀(46)的后端,储氧罐(14)依次经8#球阀(50)、5#过滤器(15)、9#球阀(51)、2#气动调节阀(52)、2#气体流量计(53)与气体混合器(6)的另一气体进口连接,7#球阀(49)的两端分别与8#球阀(50)的前端和9#球阀(51)的后端连接,2#气动调节阀(52)分别与2#流量变送器(54)、气体在线分析仪(37)电连接;

7、给水依次经由12#蝶阀(56)、软化器(16)、13#蝶阀(57)与水箱(17)连接,水箱(17)经补水泵(18)与锅炉(19)连接用于给锅炉(19)补水,同时11#蝶阀(55)的两端分别与12#蝶阀(56)的前端和13#蝶阀(57)的后端连接;锅炉(19)的热水出水分为两路,一路经1#循环泵(20)、1#温控三通阀(58)与换热器(21)的进水口连接,换热器(21)的出水口经1#温度传感器(59)与1#温控三通阀(58)另一出口合并后与锅炉(19)的回水口连接;另一路经2#循环泵(23)、2#温控三通阀(63)与换热盘管(24)连接,换热盘管(24)的回水经3#温度传感器(64)与2#温控三通阀(63)另一出口合并后与锅炉(19)的回水口连接;1#温控三通阀(58)与1#温度变送器(59)电连接,2#温控三通阀(63)与3#温度变送器(64)电连接;

8、所述干式厌氧罐(1)的进料和出料采用密封性好的绞龙输送机,干式厌氧罐(1)同时还配有机械搅拌,同时辅以沼气搅拌;干式厌氧罐(1)的升温采用厌氧罐外换热盘管(24)间接升温与罐内喷射器(22)沼气直接喷射加热两种方式,干式厌氧罐(1)保温依靠喷射器(22)沼气直接喷射加热方式,厌氧罐升温时两种加热方式同时运行。

9、所述喷射器(22)对应的喷嘴位于喷射器下部,每个喷嘴与喷射器(22)主干线呈偏左或右45°夹角,偏左或右45°夹角交替排列;所述换热盘管安装于干式厌氧罐(1)外壁底部,在厌氧调试初期及沼气搅拌和加热故障检修时应急使用。所述干式厌氧罐(1)设置4#压力传感器(65)及正负压保护器(66),实时监测干式厌氧罐(1)的压力,使厌氧发酵安全稳定运行。

10、所述沼气柜(2)采用柔性气柜,用于暂存沼气并平衡供气压力。柔性气柜体积变化大,适应性好;同时利用干式厌氧罐(1)设置的4#压力传感器(65)及正压保护器(66)可保证沼气柜(2)安全运行。缓存的沼气一部分进入1#过滤器(3)或2#过滤器(4),另一部分进入后续利用工序。

11、所述1#过滤器(3)、2#过滤器(4)采用填料式气液分离器,内置鹅卵石和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,包括干式厌氧罐(1)、沼气柜(2)、沼气风机(5)、气体混合器(6)、制氧机(13)、锅炉(19)、换热器(21)、喷射器(22)、换热盘管(24)、气体在线分析仪(37),还包括阀门、流量计、流量变送器、压力传感器、温控三通阀、温度传感器、过滤器;

2.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述干式厌氧罐(1)的进料和出料采用密封性好的绞龙输送机,干式厌氧罐(1)同时还配有机械搅拌,同时辅以沼气搅拌;干式厌氧罐(1)的升温采用厌氧罐外换热盘管(24)间接升温与罐内喷射器(22)沼气直接喷射加热两种方式,干式厌氧罐(1)保温依靠喷射器(22)沼气直接喷射加热方式,厌氧罐升温时两种加热方式同时运行。

3.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述喷射器(22)对应的喷嘴位于喷射器下部,每个喷嘴与喷射器(22)主干线呈偏左或右45°夹角,偏左或右45°夹角交替排列;所述换热盘管安装于干式厌氧罐(1)外壁底部,在厌氧调试初期及沼气搅拌和加热故障检修时应急使用;所述干式厌氧罐(1)设置4#压力传感器(65)及正负压保护器(66),实时监测干式厌氧罐(1)的压力,使厌氧发酵安全稳定运行。

4.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述沼气柜(2)采用柔性气柜,用于暂存沼气并平衡供气压力;柔性气柜体积变化大,适应性好;同时利用干式厌氧罐(1)设置的4#压力传感器(65)及正压保护器(66)可保证沼气柜(2)安全运行;缓存的沼气一部分进入1#过滤器(3)或2#过滤器(4),另一部分进入后续利用工序。

5.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述1#过滤器(3)、2#过滤器(4)采用填料式气液分离器,内置鹅卵石和不锈钢丝网,利用物理过滤原理,可脱除沼气中的大部分液态水和泡沫杂质;同时设置1#压力传感器(25)监控运行过程压力变化。

6.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述沼气风机(5)采用变频防爆罗茨鼓风机,实现对沼气的增压和输送;

7.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述换热器(21)采用列管换热器,沼气和氧气混合气通过汽水换热到一定温度后进入干式厌氧罐(1)内的喷射器(22);

8.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述软化器(16)采用离子交换软水器,水箱(17)采用不锈钢水箱,补水泵(18)采用变频定压离心泵,锅炉(19)采用常压热水锅炉,1#循环泵(20)、2#循环泵(23)采用管道离心泵。

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【技术特征摘要】

1.一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,包括干式厌氧罐(1)、沼气柜(2)、沼气风机(5)、气体混合器(6)、制氧机(13)、锅炉(19)、换热器(21)、喷射器(22)、换热盘管(24)、气体在线分析仪(37),还包括阀门、流量计、流量变送器、压力传感器、温控三通阀、温度传感器、过滤器;

2.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述干式厌氧罐(1)的进料和出料采用密封性好的绞龙输送机,干式厌氧罐(1)同时还配有机械搅拌,同时辅以沼气搅拌;干式厌氧罐(1)的升温采用厌氧罐外换热盘管(24)间接升温与罐内喷射器(22)沼气直接喷射加热两种方式,干式厌氧罐(1)保温依靠喷射器(22)沼气直接喷射加热方式,厌氧罐升温时两种加热方式同时运行。

3.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧发酵装置,其特征在于,所述喷射器(22)对应的喷嘴位于喷射器下部,每个喷嘴与喷射器(22)主干线呈偏左或右45°夹角,偏左或右45°夹角交替排列;所述换热盘管安装于干式厌氧罐(1)外壁底部,在厌氧调试初期及沼气搅拌和加热故障检修时应急使用;所述干式厌氧罐(1)设置4#压力传感器(65)及正负压保护器(66),实时监测干式厌氧罐(1)的压力,使厌氧发酵安全稳定运行。

4.按照权利要求1所述的一种集原位脱硫、沼气搅拌、气体加热于一体的干式厌氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:李有丹付显利李建王志永
申请(专利权)人:中国船舶集团环境发展有限公司
类型:新型
国别省市:

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