专利名称：转盘式多功能高效厌氧反应装置的制作方法
技术领域：
本发明专利属于生物技术领域，是一种转盘式多功能高效厌氧反应装置，具体是应用在厌氧消化领域的实验装置，用以精确控制厌氧消化环境条件，使测试结果更加准确可靠；批量化试验，大幅减少试验次数，提高效率；在以制气等为目的的厌氧消化中，可以准确计量气体体积，提高精确度。
背景技术：
传统的厌氧发酵试验用反应器一般为摇床或者水浴锅等反应装置，主要存在以下问题摇床能够增进物料与厌氧微生物的接触，在一定程度上提高物料的消化率，但摇床上反应器内物料仍会由于密度不同出现分层现象，无法实现物料的完全混合，同时在该类反应器不能在反应过程中实时测定气体的产生量；水浴锅等反应装置可以使反应器处于一个恒温环境，并可用排水法测定产生气体的体积，但是由于气体中含可溶成分且反应器内压力变化较大，容易导致测量结果不准确，同时由于反应器在水浴锅中处于静止状态，物料无法混合均勻，不利于物料的降解和消化；在进行批量试验时，尽管可以将每个批次或同一批次的不同反应器条件设置成同一状态，但由于设备误差等原因，各个试验组之间的差异较大，试验结果可靠性差。
发明内容
本发明的目的是针对目前厌氧反应装置存在的控制条件不精确、物料混合不均勻、测量结果可靠性差等问题，通过在一个反应装置内实现大批量小型反应器同时运行，大幅减少试验次数，提高效率；精确控制厌氧消化过程所需的适宜温度、混合均勻度等条件， 增加测试结果的可靠性；在制气等厌氧消化反应中，通过控制小型反应器的压力恒定，提高测试结果的准确度。为达到这一目的所采取的技术方案如下一种转盘式多功能微生物反应装置，其特征在于反应装置箱体内部采用旋转圆盘式反应器支架，可进行批量试验；反应装置箱体带保温，内部均布加热元件，动力由变频电机提供，可以通过控制仪表实现温度、圆盘转速、定时长度等条件的精确控制；小型反应器放置在圆盘内部压力恒定，可精确测量气体体积；圆盘为多种规格，根据实际试验需要可进行更换。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，采用双圆盘结构，圆盘之间采用套筒或者螺栓固定，以保证两个圆盘同步旋转。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，小型反应器水平放置于圆盘支架上， 均勻布置，其内部压力恒定，并随着圆盘一起旋转，当转速很慢时小型反应器之间可认为是无差别反应。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，圆盘有多种规格，其直径、与反应器连接的方式等根据试验需要而不同，当试验改变时，仅需更换圆盘。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，电机为变频电机并由控制仪表控制，
3可以根据实际需要对圆盘的转速进行调节，并能实现定时停止或者转动，以满足发酵对反应条件的要求。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，温度由控制仪表监控，加热元件为分别控制，根据试验各个阶段不同可以同时或者不同时开启，例如反应启动阶段，可同时开启所有加热元件，提高温升速率，缩短启动时间；在正常反应阶段，可开启部分加热元件，既节省电能消耗，又可延长加热元件的使用寿命。上述的转盘式多功能高效厌氧反应装置中，圆盘在转动过程中，带动气流流动，保证装置内各处温度相同；同时在反应装置底部配有小功率风机，可根据需要不定时开启，加速反应装置中空气流动，使温度分布均勻。本发明转盘式多功能高效厌氧反应装置具有以下优点转盘上可同时放置多个小型反应器，因此可同步开展多项不同试验或进行数量巨大的试验，大大降低试验次数，提高效率；反应装置可以精确控制温度、物料混合均勻度等条件，提高试验的可靠性；在制气等厌氧反应中，能够保证反应器压力恒定，测量结果准确； 配有多种规格的旋转圆盘，可以根据需要更换，实现了多功能，节省了箱体制造、仪表配置等开支。整体而言，本发明结构简单、加工方便，试验周期短、效率高，发酵物混合精良、测量准确，工作性能可靠，可适应于各种厌氧消化反应试验，可同时进行大批量试验研究，应用前景广泛，社会经济效益明显。
图1为转盘式多功能高效厌氧反应装置主视图；图2为转盘式多功能高效厌氧反应装置右剖视图。
具体实施例方式如图1、图2所示1为风机，2为外壳，3为控制仪表，4为观察窗，5为保温层，6为旋转圆盘，7为固定螺栓，8为加热元件，9为支架，10为小型反应器，11为变频电机，12为传动机构，13为主轴。下面结合附图1-图2对本发明的实施例进行描述如图1、图2所示，变频电机11安装在转盘式多功能高效厌氧反应装置顶部，动力通过传动机构12传递给主轴13，旋转圆盘6安装在主轴13上，发酵物料放置于圆盘6上的微型反应器10内，在电机11的作用下，小型反应器10随着圆盘6 —起转动。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种转盘式多功能高效厌氧反应装置，包括保温外壳O)、控制仪表(3)、旋转圆盘 (6)、加热元件(8)和变频电机(11)等部分，其特征在于旋转圆盘(6)与主轴(1 为装配连接状态；主轴(13)与支架(9)为轴承连接；小型反应器(10)与圆盘(6)由于摩擦力处于相对静止状态。
2.根据权利要求1所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，其特征在于动力由变频电机(11)提供，并通过传动机构(12)传递给主轴(13)，主轴(13)与圆盘(6)固定连接；电机由控制仪表控制，可以根据实际需要对主轴转速进行调节，并能实现定时停止或者转动。
3.根据权利要求1所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，其特征在于旋转圆盘(6) 为双圆盘结构，两个圆盘之间采用套筒或者螺栓(7)固定，以保证两个圆盘同步旋转。
4.根据权利要求1所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，其特征在于圆盘上布置有中心对称的若干连接孔，小型反应器(10)水平放置在圆盘(6)上的连接孔内，由于摩擦力与圆盘相对静止，并随着圆盘旋转。
5.根据权利要求1或者4所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，圆盘(6)有多种规格，其直径、连接孔等根据试验需要而不同，当试验条件改变时，仅需更换圆盘。
6.根据权利要求1所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，其特征在于温度由控制仪表C3)监控，加热元件(8)为分别控制，根据试验各个阶段不同可以同时或者不同时开启， 例如反应启动阶段，可同时开启所有加热元件，提高温升速率，缩短启动时间；在正常反应阶段，可开启部分加热元件，既节省电能消耗，又可延长加热元件的使用寿命。
7.根据权利要求6所述的转盘式多功能高效厌氧反应装置，其特征在于圆盘(6)在转动过程中，带动气流流动，保证装置内各处温度相同；同时在反应装置底部配有小功率风机 (1)，可根据需要不定时开启，加速反应装置中空气流动，使温度分布均勻。
全文摘要
本发明公开了一种转盘式多功能高效厌氧反应装置，属于生物技术领域。技术方案包括外壳(2)、旋转式双圆盘(6)、小型反应器(9)和变频电机(10)，其特征在于旋转双圆盘(6)安装在反应装置的主轴(12)上，随着圆盘(6)缓慢地旋转，发酵物料在反应器中混合均匀，充分与厌氧微生物接触，提高了物料的降解率；外壳(2)为双层结构，具有良好的保温效果；加热元件(1)和变频电机(10)通过控制仪表(3)进行控制，可以根据需要准确调节反应装置内圆盘的转速、转动时间以及反应温度，有利于精确控制厌氧消化过程，提高厌氧消化产气量和消化率。本转盘式多功能高效厌氧反应装置有效解决了目前摇床、水浴锅等厌氧反应装置存在的控制条件不精确、物料混合不均匀、测量结果可靠性差等问题，具有试验周期短、效率高、测量准确等优点，并且能够适应于不同类型发酵物料，可同时进行大批量试验研究，为推动我国厌氧发酵的发展提供了试验装备技术支持。
文档编号C12M1/00GK102154092SQ20111000099
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者万小春, 罗娟, 董保成, 赵立欣, 陈羚, 高新星 申请人:农业部规划设计研究院