Реактор для анаэробной обработки органической массы и получения газообразного метана

 

Изобретение относится к области переработки , утилизации органических отходов производства. Может быть использовано при энергообеспечении малоэтажных с/х построек. Цель изобретения - повышение надежности, мощности и КПД реактора. Достигается это тем, что в реакторе отсутствуют вращающиеся элементы, а перемешивание и перемещение перерабатываемой органической массы осуществляется за счет газового потока, создаваемого неподвижной трубчатой спиралью, расположенной внутри реактора. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 02 F 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (л ю Ь (л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762639/26 (22) 25.10.89 (46) 29.02.92. Бюл.hL8 (71) Балабановское отделение государст венного института по проектированию предприятий деревообрабатывающей про- . мышленности "Гипролеспром" (72) Г.И.Подгорный, Н.Н.Хавеев и В.Ф.Старков (53) 628.356 (088.8) (56) Патент СССР

591276259, кл. С 02 F 11/04, 1989. (54) РЕАКТОР ДЛЯ АНАЭРОБНОЙ ОБРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКОЙ МАССЫ И ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО МЕТАНА

Изобретение относится к переработке, утилизации органических веществ и получению газообразного метана.

Известен реактор для анаэробной обработки органической массы и получения газообразного метана, содержащий цилиндрический резервуар с перемешивающим устройством, впускным отверстием для . введения обрабатываемой органической массы у одного резервуара, расположенное у противоположного конца резервуара, выпускное отверстие для удаления обрабатываемой массы и выпускное отверстие в верхней части резервуара для выведения метана, а также приспособление для возврата твердых веществ, осаждающихся на днище, из выпускного отверстия резервуара в его впускное отверстие.

Недостатком известного реактора является сложность конструкции, обеспечивающей перемешивание органической массы

„„5U „„1715715 А1 (57) Изобретение относится к области переработки, утилизации органических отходов производства. Может быть использовано при энергообеспечении малоэтажных с/х построек. Цель изобретения — повышение надежности, мощности и КПД реактора. Достигается это тем, что в реакторе отсутствуют вращающиеся элементы, а перемешивание и перемещение перерабатываемой органической .массы осуществляется за счет газового потока, создаваемого неподвижной трубчатой спиралью, расположенной внутри реактора. 1 з.п,ф-лы, 4 ил. посредством вала с лопастями, что вызывает необходимость в высокой степени герметизации места выхода вала через торцовую крышку, использования подшипников и передаточного устройства для обеспечения оптимальной скорости вращения.

Сложность конструкции снижает надежность установки, ее КПД. Механическое перемешивание, как правило,- значительно разрушает консорциумы метанообразую, щих бактерий, что снижает мощность реактора.

Цель изобретения — повышение надежности, мощности и КПД реактора.

Цель достигается тем, что перемешивающее устройство выполнено в виде полой неподвижной спирали из трубы прямоугольного или круглого сечения с отверстиями для подачи в реактор газообразного метана, 1 при атом отверстия расположены в спирали таким образом, что одна часть из них на1715715 правлена в сторону продвижения- массы по реактору, а другая часть перпендикулярно к этому направлению (в сторону продольной оси реактора), при этом резервуар установлен под углом к горизонту. 5

Кроме того, для обеспечения зоны, благоприятной для функционирования метанообразующих бактерий, перемешивающее устройство снабжено пористой структурой, закрепленной на спирали. Предложенный 10 реактор отличается тем. что в нем отсутствуют вращающиеся элементы, требующие особо сложной системы герметизации. Ис-чезает необходимость в сложном приводе.

На фиг.1 изображен реактор, продоль- 15 ный разрез; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1; на фиг,3 — труба круглой формы с прикрепленной к ней пластиной, на которой закреплен материал (пористая структура), поперечное сечение; на фиг.4 — труба прямоугольной 20 формы, поперечное сечение.

Реактор представляет собой наклонный цилиндрический резервуар 1, имеющий цилиндрическую рубашку 2 и торцовые стенки

3 и 4, Внутри резервуара 1 расположена 25 неподвижная полая спираль (труба) 5 прямоугольного или круглого сечения с приваренной к ней пластиной 6 и с отверстиями

7. На пластине 6 или непосредственно на трубе 5 закреплен материал 8 с пористой 30 структурой, создающей благодаря своей пористой поверхности благоприятные условия для закрепления и функционирования метанообразующих бактерий. На торцовой стенке 3 расположен впускной патрубок 9 35 для подачи органической массы и патрубок

10 для вывода газа, а на торцовой стенке 4 — выпускной патрубок 11 для выпуска обработанной массы. Патрубка 9 — 11 соединены системой рециркуляции, включающей в се- 40 бя трубы 12 — 15, а также компрессор 16 и клапан 17, Реактор работает следующим образом.

Органическая масса загружается не- 45 прерывно или порционно в резервуар 1 через впускной патрубок 9, расположенный на торцовой стенке 3, и по наклонной поверхности внутри реактора 2 перемещается к выпускному патрубку,11 на торцовой стенке 50.

4. При этом масса перерабатывается метанообразующими бактериями. Сообщества метанообразующих бактерий, размещенные не только по всему объему реактора, занятого органической массой, но и закре- 55 пившиеся на развитой поверхности пористого материала, укрепленного на пластине

6, либо на стенках трубы 5, выделяют из органической массы биогаз, который через патрубок10 удаляется из реактора. Переработанная органическая масса удаляется из реактора через патрубок 11, С целью интенсификации выделения биогаза производится принудительное перемешивание органической массы за счет перемещения ее из верхней части реактора

sнижнюю часть,,и за счет подачи биогаза с помощью компрессора 16 из верхней части реактора через патрубок 10 и трубу 15, клапан 17 и трубу 12 в трубу 5, где, пройдя через отверстия 7, газ выходит в перерабатываемую органическую массу, перемешивая ее и продвигая к выпускному патрубку 11. Расположение отверстий 7 обеспечивает перемещение массы в двух взаимно перпендикулярных направлениях и одновременно способствует перемещению массы к выпускному патрубку 11.

Одновременно часть газа поступает через трубу 14 в трубу 13, захватывая обработанную органическую массу и подавая ее к впускному патрубку 9 для более полной обработки подогрева вновь поступающей массы. Это повышает эффективность обработки органической массы и увеличивает объем выделяемого биогаза. Интенсивность перемешивания за счет рециркуляции биогаза регулируется клапаном 17.

Формула изобретения

1. Реактор для анаэробной обработки органической массы и получения газообразного метана, содержащий цилиндрический резервуар с перемешивающим устройством, впускной патрубок для ввода обрабатываемой органической массы у одного конца резервуара, расположенный у противоположного конца резервуара выпускной патрубок для удаления отработанной массы и выпускной патрубок в верхней части резервуара для вывода метана и систему рециркуляции твердых веществ и газа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, мощности и КПД реактора, перемешивающее устройство выполнено в виде полой закрепленной в резервуаре спирали из трубы прямоугольного или круглого сечения с отверстиями для подачи в реактор газообразного метана, одна часть которых направлена в сторону выпускного патрубка органической массы и параллель- на цилиндрическим стенкам резервуара, а другая часть отверстий расположена перпендикулярно цилиндрическим стенкам резервуара, при этом последний установлен под углом к горизонтальной плоскости.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на спирали насадкой из пористого материала для метанообразующих бактерий.

1715715