制取甲烷反應堆制造技術

本發明專利技術涉及一種制取甲烷反應堆，主要由甲烷反應堆（１）、酸化池（２）、二氧化碳轉化器（３）、氣水分離器（４）、支架（１６）和吸熱膜（３５）組成。甲烷反應堆設在酸化池與二氧化碳轉化器中間，將制取過程分為酸化、生成和凈化三個階段；用循環泵強制料液循環加速甲烷氣生成，提高了產氣率；用二氧化碳轉化器去除甲烷氣中的二氧化碳，使甲烷含量提高到９０％以上；核心設備甲烷反應堆用軟體材料制作，產品可折疊，運輸方便可工廠化生產。本發明專利技術可廣泛應用于有機污水、生活垃圾、人畜糞便、農作物秸稈等有機物的處理。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種制取甲垸反應堆，屬于新能源和環保的
，是一種人工制取甲垸的成套裝置，是一種塊裝環流分級制取甲垸新技術。可廣泛應用于工業有機污水、生活污水、生活垃圾、畜禽糞便、農作物秸稈等有機物的甲烷化處理。二
技術介紹
目前，還沒有這種形式的制取甲垸反應堆產品及技術，現有的近似于該技術的沼氣發生器，也沒有類似該技術的產品及技術類型。沼氣發生器(工程)目前僅有三種類型 一、水泥池，現場手工用水泥制作，沼氣池施工技術要求高，施工速度慢，漏氣現象普遍存在，且由于沼氣中的硫化氫腐蝕，沼氣池的使用壽命短，難以適應推廣規模的需求；二、鋼質類發生器，目前分為三種主流工藝，即利蒲罐、搪瓷板罐、鋼板罐，均為制作、焊接或一張一張板現場裝配，同樣存在著施工強度大、難度高、時間長、安全性差等問題，難以廣泛推廣和應用。三、由本人率先專利技術(有多項外觀設計專利)的折疊式軟體系列沼氣發生器，可批量實現工廠化生產，但由于材質性能的局限，難以將沼氣發生器單體做到近百立方米，甚至上萬立方米。上述三種類型的沼氣發生器，目前還存在著產氣率低(如寒冷地區冬季不產氣)、沼氣中甲烷含量普遍在60%以下等諸多缺陷。因此，也限制了沼氣在工農業生產和人們生活中的大規模推廣應用。我國發展沼氣已有幾十年的歷史了，近年來連續六年中央1號文件中要求推廣沼氣，把沼氣推廣列入為三農項目和民生工程的內容。我國目前戶用沼氣已有近2500萬口，大中型沼氣工程近30000處，在世界經濟危機的今天，我國政府又把沼氣項目列入擴內需、保增長項目之中，僅09年中央財政投入沼氣項目就達80億元，未來三年國家發展規劃中每年將安排800億元建設推廣沼氣項目。隨著發展速度日益加快，對沼氣新產品、新技術的需求越來越為迫切。近年來，我國城鎮建設、工業、農業和養殖業的規模都在迅猛擴大，城鎮生活垃圾和污水總量發展很快，年增長速度約5% 8%，但治理利用率卻很低，如北京和上海等大城市對生活垃圾的無害化治理僅為2% 5%，較好的城市也只有5% 10°/。；工業排污水的企業約有近百萬家，大中型養殖企業約有三十萬家，農作物秸稈每年約8億噸，這些廢棄有機物目前的治理和利用的總量也還不到30°/。，這不僅浪費了資源，污染了水源和環境，也危害了人們的身體健康。另外，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，環境惡化加劇，污染日益嚴重，全球增溫加快；能源緊張短缺的形勢越來越嚴峻，世界性爭奪能源成了全球主要不安定因素，開發新的環境治理裝置和替代能源技術迫在眉睫。據不完全統計，我們如能將上述這些資源采用甲烷化處理，每年把所產生的甲烷用于發電，所發的電量相當于我國目前發電總量的20%以上，同時也治理了環境，還提供了大量的優質有機肥。因此，開發新型的制取甲烷反應堆勢在必行，迫切需要。
技術實現思路
本專利技術是要提供一種制取甲烷反應堆，將甲烷反應堆制成螺旋軟體折疊式，這樣便于生產、運輸和現場裝配，從而實現甲烷反應堆的工廠化、模塊化、標準化、規模化生產制造。使制取甲垸系統的效率大大提高，且常年恒溫產氣，所產生的氣體中甲烷含量在90%以上。本專利技術為達到上述目的，是用這樣的方式實現的制取甲垸反應堆，主要是由甲垸反應堆、酸化池、二氧化碳轉化器、氣水分離器、進料泵、循環泵單流閥、支架、燃料電池或燃氣發電機、電動排渣閥、吸熱膜、水封、太陽能集熱器、中空透光膜、燃氣加熱爐和熱交換器等裝置組成。將裝置中的核心設備甲烷反應堆用塑料布制成螺旋結構、可折疊的單體，可單體使用，也可多個單體串聯或并聯使用，單體內設軟體蜂窩狀填料作菌床，甲烷反應堆上設有進口和出口。甲垸反應堆設置在支架的托帶上，從而實現甲烷反應堆的工廠化、模塊化、標準化、規模化生產制造。甲烷反應堆成套裝置中，甲垸氣的制取過程分為三個階段，首先將發酵原料投入酸化池進行酸化預處理；再由進料泵泵入甲烷反應堆中進行厭氧發酵產生甲垸氣；甲烷氣經過氣水分離器自行流入二氧化碳轉化器中進行凈化提純，系統中所設的二氧化碳轉化器不僅可以提高甲烷的含量，還可去除硫化氫，可使甲烷含量從60%提高到90%以上，同時還可產生少量的微藻，可定期將微藻液排入酸化池作發酵原料使用。渣液經氣水分離器分離后直接流入貯存池。為提高系統的效率，系統中設有循環泵和作菌床的蜂窩狀填料，將發酵原料從甲垸反應堆的出口處泵入進口，強制甲烷反應堆內料液流動，使反應器形成動態發酵，蜂窩狀填料作菌床，增加甲垸菌寄生數量，與動態作用共同提高產氣效率。裝置中采用太陽能給發酵原料加熱增溫，用中空透光膜給裝置保溫，用燃氣加熱爐給系統恒溫，從而實現常年恒溫產氣。用吸熱膜吸收陽光中的熱能，減少系統恒溫加熱中的燃氣用量，達到節能的目的。本專利技術的實現，技術解決方案是一種制取甲烷反應堆，主要由甲烷反應堆(1)、酸化池(2)、 二氧化碳轉化器(3)、氣水分離器(4)、進料泵(9)、循環泵(10)、單流閥(11)、放藻閥(13)、補水閥(14)、支架(16)、拉架(17)、托帶(18)、氣管(19)、進料管(20)、料液循環管(21)、連接管(22)、出料管(23)、燃料電池或燃氣發電機(28)、電動排渣閥(34)、吸熱膜(35)、螺絲(37)和水封(39)組成。其中，進料管(20)將進料泵(9)、單流閥(11)和甲垸反應堆(1) 一一連起來；出料管(23)將甲烷反應堆(1)上出口 (33)、水封(39)和貯存池(24)連成一起，水封(39)高度位于氣水分離器(4)與甲烷反應堆(1)的出口 (33)之間；氣管(19)連接甲浣反應堆(1)和二氧化碳轉化器(3)，并將二氧化碳轉化器(3)與燃料電池或燃氣發電機(28)等用氣設備相連接；氣水分離器(4)位于甲垸反應堆(1)的出口 (33)上。其特征在于甲烷反應堆(1)設在酸化池(2)與二氧化碳轉化器(3)的中間，將甲烷制取的過程分為發酵原料酸化、甲烷生成和甲烷氣凈化三個階段；循環泵(10)設在甲垸反應堆(1)的進口 (32)與出口 (33)間的料液循環管(21)上，用循環泵(10)強制料液循環加速生成甲烷氣；用二氧化碳轉化器(3)去除甲烷氣中的二氧化碳和硫化物等，使產生的氣體中的甲垸含量提高到90%以上；用自身所產生的甲烷給燃料電池或燃氣發電機(28)發電，供裝置中的所有用電設備使用；吸熱膜(35)直接覆蓋在甲烷反應堆(1)上，既可吸收熱量又可遮擋陽光使其不直接照射甲烷反應堆(1);放藻閥(13)和補水閥(14)設在二氧化碳轉化器(3)的底部；支架(16)與拉架(17)的連接用螺絲(37)緊固，在現場裝配。甲烷反應堆(1)為螺旋結構、可折疊的單體，且設有進口 (32)和出口 (33)，并在內部設有蜂窩狀填料(27)。拉架(17)上設有掛架(26)。托帶(18)的兩端均設有掛孔(36)。本專利技術的實現，技術解決方案是在甲烷反應堆前設有酸化池，使原料在酸化池內進行一級酸化發酵，同時可沉砂和隔離有害雜物。本專利技術的實現，技術解決方案是在甲垸反應堆內設有蜂窩狀填料作菌床，起著增加甲烷菌寄生場所的作用，從而提高甲烷的產量。本專利技術的實現，技術解決方案是甲烷反應堆中設有二氧化碳轉化器(3)，起凈化甲烷氣的作用，可使甲烷氣中的甲烷含量由50°/。 60%提高到90%以上。本專利技術的實現，技術解決方案是在太陽能集熱器(5)與熱交換器(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制取甲烷反應堆，主要由甲烷反應堆（１）、酸化池（２）、二氧化碳轉化器（３）、氣水分離器（４）、進料泵（９）、循環泵（１０）、單流閥（１１）、放藻閥（１３）、補水閥（１４）、支架（１６）、拉架（１７）、托帶（１８）、氣管（１９）、進料管（２０）、料液循環管（２１）、連接管（２２）、出料管（２３）、貯存池（２４）、燃料電池或燃氣發電機（２８）、電動排渣閥（３４）、吸熱膜（３５）、螺絲（３７）和水封（３９）組成。其中，進料管（２０）將進料泵（９）、單流閥（１１）和甲烷反應堆（１）一一連起來；出料管（２３）將甲烷反應堆（１）上出口（３３）、水封（３９）和貯存池（２４）連成一起，水封（３９）高度位于氣水分離器（４）與甲烷反應堆（１）的出口（３３）之間；氣管（１９）連接甲烷反應堆（１）和二氧化碳轉化器（３），并將二氧化碳轉化器（３）與燃料電池或燃氣發電機（２８）等用氣設備相連接；氣水分離器（４）位于甲烷反應堆（１）的出口（３３）上。其特征在于：甲烷反應堆（１）設在酸化池（２）與二氧化碳轉化器（３）的中間，將甲烷制取的過程分為發酵原料酸化、甲烷生成和甲烷氣凈化三個階段；循環泵（１０）設在甲烷反應堆（１）的進口（３２）與出口（３３）間的料液循環管（２１）上，用循環泵（１０）強制料液循環加速生成甲烷氣；用二氧化碳轉化器（３）去除甲烷氣中的二氧化碳和硫化物等，使產生的氣體中的甲烷含量提高到９０％以上；用自身所產生的甲烷給燃料電池或燃氣發電機（２８）發電，供裝置中的所有用電設備使用；吸熱膜（３５）直接覆蓋在甲烷反應堆（１）上，既可吸收熱量又可遮擋陽光不直接照射甲烷反應堆（１）；放藻閥（１３）和補水閥（１４）設在二氧化碳轉化器（３）的底部；支架（１６）與拉架（１７）的連接用螺絲（３７）緊固，在現場裝配。...

【技術特征摘要】
1、一種制取甲烷反應堆，主要由甲烷反應堆(1)、酸化池(2)、二氧化碳轉化器(3)、氣水分離器(4)、進料泵(9)、循環泵(10)、單流閥(11)、放藻閥(13)、補水閥(14)、支架(16)、拉架(17)、托帶(18)、氣管(19)、進料管(20)、料液循環管(21)、連接管(22)、出料管(23)、貯存池(24)、燃料電池或燃氣發電機(28)、電動排渣閥(34)、吸熱膜(35)、螺絲(37)和水封(39)組成。其中，進料管(20)將進料泵(9)、單流閥(11)和甲烷反應堆(1)一一連起來；出料管(23)將甲烷反應堆(1)上出口(33)、水封(39)和貯存池(24)連成一起，水封(39)高度位于氣水分離器(4)與甲烷反應堆(1)的出口(33)之間；氣管(19)連接甲烷反應堆(1)和二氧化碳轉化器(3)，并將二氧化碳轉化器(3)與燃料電池或燃氣發電機(28)等用氣設備相連接；氣水分離器(4)位于甲烷反應堆(1)的出口(33)上。其特征在于甲烷反應堆(1)設在酸化池(2)與二氧化碳轉化器(3)的中間，將甲烷制取的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳兆流，
申請(專利權)人：吳兆流，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]