一种高效的厌氧发酵反应装置的制作方法

本发明涉及一种反应装置，具体涉及一种高效的厌氧发酵反应装置。

背景技术：

全球气候变暖讲给人类带来一系列严重后果，农业和畜牧业可能受到影响，森林和陆地生态系统可能受到威胁，有些物种可能因为气候变迁而灭绝，海平面上升可能淹没大片农田和一些沿海城市，给人类带来巨大经济损失；气候变暖可能导致一些地区积雪减少，融化提前，蒸发加剧，降水减少，从而加剧全球水资源供需矛盾，再者，气候变暖可能使传染病发病率提高，直接威胁到人类的健康和生命，因此，清洁能源是各国政府亟待解决的公共问题。

厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和co2产生，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段只要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和co2同时利用产酸阶段产生的氢将co¬2还原成甲烷。

现有的厌氧发酵过程是一个静态的发酵过程，在发酵中只需要将反应物静置发酵即可，无法保证发酵过程的完整性，也无法使厌氧发酵应用于工业化生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术缺点提供一种高效的厌氧发酵反应装置，设置顶置式的螺旋桨，在反应过程中形成强漩流，安装方便，极大程度的降低了成本，维修维护方便。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高效的厌氧发酵反应装置，包括装置主体和顶置式螺旋桨，所述装置主体包括盖体、釜体和支撑柱，釜体包括中部釜体和底部釜体，中部釜体为中空的圆柱体结构，底部釜体为圆锥体结构，支撑柱固定在釜体底部，半球体结构的盖体固定在釜体顶部，所述盖体上设有进料口和排气口，釜体上设有出料口；

所述盖体上设有螺旋桨固定机构，所述螺旋桨固定机构包括第一固定壳体、第二固定壳体、电机、主动齿轮、从动齿轮、第一固定环、第二固定环和固定转轴，中空的第一固定壳体固定在盖体上方，中空的第二固定壳体固定在第一固定壳体上方，电机固定在第二固定壳体上，电机转轴设置在第二固定壳体内，并与主动齿轮固定连接，固定转轴上设有第一固定卡槽和第二固定卡槽，第一固定环可转动的包覆在第一固定卡槽上，第二固定环可转动的包覆在第二固定卡槽上，固定转轴穿过第一固定壳体与第二固定壳体，固定转轴一端设有从动齿轮，另一端与顶置式螺旋桨固定连接，所述第一固定环固定在第一固定壳体内，第二固定环固定在第二固定壳体内，所述从动齿轮与主动齿轮相啮合；

所述顶置式螺旋桨包括浆毂和桨叶，所述桨叶的数量为3-6个，桨叶均匀分布在浆毂外周；

所述釜体内设有一圈挡液板，所述顶置式螺旋桨与挡液板之间的距离为h1，中部釜体的高度为h2，底部釜体为h3，所述顶置式螺旋桨的外径为d1，中部釜体的内径为d2，h2/16＜h1＜h2/14，d2/5＜d1＜d2/3，d2/5＜h3＜d2/3，所述电机的转速为100rpm。

上述一种高效的厌氧发酵反应装置，其中，h1=h2/15，d1=d2/4，h3=d2/4。

上述一种高效的厌氧发酵反应装置，其中，所述釜体的体积小于等于100m³。

本发明的有益效果为：

1.本发明应用于体积小于等于100m³的中小型反应装置，使用时，通过进料口向反应装置内装入反应物，使反应物的液面与挡液板相齐平，此时顶置式螺旋桨与挡液板之间的距离h1即为顶置式螺旋桨没入反应物的深度，控制电机启动，电机带动主动齿轮进行转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动固定转轴进行转动，从而最终带动固定在固定转轴上的顶置式螺旋桨进行转动，经过顶置式螺旋桨旋转，在反应物内形成强漩流，使反应物充分混合，从而保证了发酵反应的完整性。

2.本发明顶置式螺旋桨与挡液板之间的距离h1，中部釜体的高度h2，底部釜体h3，顶置式螺旋桨的外径d1，中部釜体的内径d2之间均有其各自的设置比例要求，根据这一要求设置的螺旋桨在转动过程中造成的强漩流能够带动整个釜体内的反应物匀速转动。

3.综上所述，安装方便，极大程度的降低了成本，维修维护方便。

附图说明

图1为本发明剖视图。

图2为本发明固定转轴结构图。

图3为本发明顶置式螺旋桨结构图。

具体实施方式

如图所示一种高效的厌氧发酵反应装置，包括装置主体1和顶置式螺旋桨2，所述装置主体1包括盖体3、釜体4和支撑柱5，釜体4的体积为100m³，釜体4包括中部釜体6和底部釜体7，中部釜体6为中空的圆柱体结构，底部釜体7为圆锥体结构，支撑柱5固定在釜体4底部，半球体结构的盖体3固定在釜体4顶部，所述盖体3上设有进料口8和排气口25，釜体4上设有出料口9；

所述盖体3上设有螺旋桨固定机构10，所述螺旋桨固定机构10包括第一固定壳体11、第二固定壳体12、电机13、主动齿轮14、从动齿轮15、第一固定环16、第二固定环17和固定转轴18，中空的第一固定壳体11固定在盖体3上方，中空的第二固定壳体12固定在第一固定壳体11上方，电机13固定在第二固定壳体12上，电机转轴19设置在第二固定壳体12内，并与主动齿轮14固定连接，固定转轴18上设有第一固定卡槽20和第二固定卡槽21，第一固定环16可转动的包覆在第一固定卡槽20上，第二固定环17可转动的包覆在第二固定卡槽21上，固定转轴18穿过第一固定壳体11与第二固定壳体12，固定转轴18一端设有从动齿轮15，另一端与顶置式螺旋桨2固定连接，所述第一固定环16固定在第一固定壳体11内，第二固定环17固定在第二固定壳体12内，所述从动齿轮15与主动齿轮14相啮合；

所述顶置式螺旋桨2包括浆毂22和桨叶23，所述桨叶23的数量为3-6个，桨叶23均匀分布在浆毂22外周，浆毂22与固定转轴18相连接；

所述釜体4内设有一圈挡液板24，所述顶置式螺旋桨2与挡液板24之间的距离为h1，中部釜体6的高度为h2，底部釜体7为h3，所述顶置式螺旋桨2的外径为d1，中部釜体6的内径为d2，其中，h1=h2/15，d1=d2/4，h3=d2/4，所述电机的转速为100rpm。

所述第一固定环与第二固定环的组成成分按重量份数计为：

顺丁橡胶28-36份、丁苯橡胶14-18份、聚四氟乙烯7-9份、环氧树脂5-10份、滑石粉0.5-5份、氟化石墨0.1-2份、氢氟酸3-6份、1010抗氧化剂8-10份、2-二乙酰氨3-6份、2-乙基-4-甲基-咪唑4-7份、硫代二丙酸二月桂酯2-5份、丙酮10-15份、水50-80份；

所述顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚四氟乙烯的重量份数比为4：2：1；

优选的，所述第一固定环与第二固定环的组成成分按重量份数计为：

顺丁橡胶32份、丁苯橡胶16份、聚四氟乙烯8份、环氧树脂7份、滑石粉2.8份、氟化石墨0.8份、氢氟酸4份、1010抗氧化剂8.8份、2-二乙酰氨4.5份、2-乙基-4-甲基-咪唑5份、硫代二丙酸二月桂酯3份、丙酮12份、水60份；

所述第一固定环与第二固定环的制备方法为：

（1）将顺丁橡胶32份、丁苯橡胶16份、聚四氟乙烯8份、环氧树脂7份、水30份在110℃的温度下混合搅拌1h；

（2）继续加入滑石粉2.8份、氟化石墨0.8份、氢氟酸4份、1010抗氧化剂8.8份、2-二乙酰氨4.5份、2-乙基-4-甲基-咪唑5份、硫代二丙酸二月桂酯3份、丙酮12份、水30份在120℃的温度下搅拌2h得混合料；

（3）将混合料加入挤出机中挤出成型即可得第一固定环或第二固定环。

通过上述方式制得的第一固定环与第二固定环与固定转轴相贴合，降低了两者之间的摩擦系数，使旋转更加顺畅，同时增加了第一固定环与第二固定环的耐磨性能，提高了使用寿命，确保在使用过程中的安全有序的进行。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。