一种集成组合式生物质能源处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种集成组合式生物质能源处理装置，属于生物质能设备技术领域。

背景技术：

能源是现代社会经济发展的支柱，全球工业化对能源的急剧消耗使能源危机日益凸现并导致一系列世界性环境问题，世界各国正在大力开发新型可再生替代能源，生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，利用光合作用储能载体的生物质能分布广泛，资源丰富，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。

利用畜禽粪便、农作物秸秆等生物质能源的处理设备，将生物质能转化为沼气能源进行利用已成为研究热点，但现有技术中的生物质能沼气工程一般采用沼气罐埋在地下可以建成三、四位一体的水压式沼气池，考虑制气氛围及为避免原料上涌现象，装置垂直深度较高，对于土建成本和施工难度较大，随地底深度的增加，罐体耐微生物腐蚀的能力较差，耐候性较差，使用寿命短不利于后期维护，沼气质量上采用德国、美国等沼气技术，原料转化率仅为50~60%，每立方容积日产气量小于1立方米，热值为5000Kcal每立方米左右，沼渣为40~50%，且不能连续产气，采用高压水、膜分离、PSA提纯分别甲烷的回收率为80%、85%、90%，MDEA提纯甲烷的回收率为98%，但成本较高，不利于生物天然气的实际应用和生物质能源的循环利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种集成组合式生物质能源处理装置，采用高效的自动化生物质能反应呼吸沼气发生、缓冲循环，可连续产气，提高了原料转化率和每立方容积日产气量，沼气产量是传统产气量的6-8倍，纯度比传统沼气纯度提高20%左右，且热值高、沼渣少、甲烷回收率高、脱硫方便，利于生物质能的实际利用开发和拓展。

本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：

一种集成组合式生物质能源处理装置，包括若干反应筒体和缓冲筒体，其中，所述反应筒体两端分别设有第一锥形封头和第二锥形封头，若干反应筒体的第一锥形封头之间设有第一连管，若干反应筒体的第二锥形封头之间设有第二锥形封头之间设有第二连管，所述第一连管和第二连管上分别设有垂直设置的进料管和出料管，所述缓冲筒体位于若干反应筒体顶部，且两端分别设有第三锥形封头和第四锥形封头，所述第三锥形封头和第四锥形封头分别与进料管和出料管之间设有第三连管和第四连管；

所述反应筒体顶部设有气体输送管，所述反应筒体内部设有辅助加温系统和循环搅拌系统，所述循环搅拌系统包括若干间隔设置的循环搅拌器，所述循环搅拌器包括旋转电机与若干螺旋桨叶，所述螺旋桨叶与旋转电机之间设有轴套，所述缓冲筒体顶部一侧设有循环管，所述循环管端部与进料管相连。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述反应筒体的数目为两个，且对称设置于缓冲筒体底部两侧，所述第一连管和第二连管上均设有弯头。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述第一锥形封头、第二锥形封头、第三锥形封头和第四锥形封头结构一致，所述第一锥形封头的轴线与反应筒体倾斜设置。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述进料管一侧设有投料管，所述投料管端部位于循环管底部，且与进料管倾斜设置，所述投料管端部设有料斗。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述进料管和出料管分别与第一锥形封头和第三锥形封头、第二锥形封头和第四锥形封头之间均设有锥形转接套，所述锥形转接套上设有连接法兰，且轴线与反应筒体倾斜设置。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述气体输送管呈U形结构，且顶部设有L形连管，所述循环管包括垂直相连的第一管体和第二管体。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述辅助加温系统包括若干蛇形电热管及与蛇形电热管电连接的接线盒，所述接线盒连接有温度控制器，所述温度控制器与筒体之间设有若干温度传感器。

上述一种集成组合式生物质能源处理装置，其中，所述螺旋桨叶的数目为五个，所述轴套外壁呈五边形结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构新颖紧凑、设计合理、使用装配方便，密封性能高，采用组合筒式生物质能反应呼吸发生沼气，有效降低了土建垂直深度，减小了施工维护难度和成本，在辅助加温系统和循环搅拌系统的自动化调温、搅拌循环条件下，发酵以畜禽粪便、农作物秸秆、生活有机垃圾、餐厨垃圾、生活污水厂的污泥、工业有机废弃物等生物能有机废弃物和菌体原料，并由气体输送管排出，缓冲筒体用于反应筒体内压力较高或较低时，通过互连的锥形封头和锥形转接套将原料挤入或挤出，平衡装置压力并由循环管实现气体循环，储气、排渣、排液性能好，无跑、冒、滴、漏现象，提高了原料转化率和每立方容积日产气量，沼气产量是传统产气量的6-8倍，纯度比传统沼气纯度提高20%左右，且热值高、沼渣少、甲烷回收率高、脱硫方便，利于生物质能的实际利用开发和拓展。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型俯视结构图。

图3为本实用新型侧视结构图。

（图中，反应筒体1和缓冲筒体2，第一锥形封头3和第二锥形封头4，第一连管5，第二连管6，弯头7，进料管8和出料管9，第三锥形封头10和第四锥形封头11，第三连管12和第四连管13，投料管15，料斗14，锥形转接套16，连接法兰17，气体输送管18，L形连管19，辅助加温系统20和循环搅拌系统21，蛇形电热管22，接线盒23，温度控制器24，温度传感器25，循环搅拌器26，旋转电机27，螺旋桨叶28，轴套29，循环管30，第一管体31和第二管体32）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

一种集成组合式生物质能源处理装置，包括两个反应筒体1和缓冲筒体2，其中，两个反应筒体1对称设置于缓冲筒体2底部两侧，所述反应筒体1两端分别设有第一锥形封头3和第二锥形封头4，两个反应筒体1的第一锥形封头3之间设有第一连管5，两个反应筒体1的第二锥形封头4之间设有第二锥形封头4之间设有第二连管6，所述第一锥形封头3、第二锥形封头4、第三锥形封头10和第四锥形封头11结构一致，所述第一锥形封头3的轴线与反应筒体1倾斜设置；

所述第一连管5和第二连管6上均设有弯头7，所述第一连管5和第二连管6上分别设有垂直设置的进料管8和出料管9，所述缓冲筒体2两端分别设有第三锥形封头10和第四锥形封头11，所述第三锥形封头10和第四锥形封头11分别与进料管8和出料管9之间设有第三连管12和第四连管13；

所述进料管8一侧设有投料管15，所述投料管15端部位于循环管30底部，且与进料管8倾斜设置，所述投料管15端部设有料斗14，所述进料管8和出料管9分别与第一锥形封头3和第三锥形封头10、第二锥形封头4和第四锥形封头11之间均设有锥形转接套16，所述锥形转接套16上设有连接法兰17，且轴线与反应筒体1倾斜设置；

所述反应筒体1顶部设有气体输送管18，所述气体输送管18呈U形结构，且顶部设有L形连管19，所述反应筒体1内部设有辅助加温系统20和循环搅拌系统21，所述辅助加温系统20包括若干蛇形电热管22及与蛇形电热管22电连接的接线盒23，所述接线盒23连接有温度控制器24，所述温度控制器24与反应筒体1之间设有若干温度传感器25，所述循环搅拌系统21包括若干间隔设置的循环搅拌器26，所述循环搅拌器26包括旋转电机27与五个螺旋桨叶28，所述螺旋桨叶28与旋转电机27之间设有轴套29，所述轴套29外壁呈五边形结构，所述缓冲筒体2顶部一侧设有循环管30，所述循环管30包括垂直相连的第一管体31和第二管体32，所述循环管30端部与进料管8相连。

本实用新型的工作方式为：

将反应筒体1和缓冲筒体2通过土建设与地下，将料斗14、出料管9和气体输送管18的L形连管19分别与自动化进出料装置和供气装置连接，由料头内投入畜禽粪便、农作物秸秆、生活有机垃圾、餐厨垃圾、生活污水厂的污泥、工业有机废弃物等生物能有机废弃物和菌体原料，由进料管8和第一连管5由连接的第一锥形封头3和锥形转接套16进入反应筒体1内发酵发生沼气，辅助加温系统20通过若干温度传感器25采集温度信号，经温度控制器24控制蛇形电热管22为反应筒体1内的发酵反应提供适宜均匀的温度环境，循环搅拌系统21通过若干间隔设置的循环搅拌器26，以旋转电机27在轴套29配合下，带动五叶螺旋桨叶28提高轴向循环能力，排除性更好，从而降低动力消耗，避免湍流，为发酵反应提供适宜的翻料，发生充分的接触传质和生化反应；

当反应筒体1内压力较高时，由于各锥形封头和锥形转接套16轴线与反应筒体1倾斜设置，阻能小，将物料通过第一连管5、第二连管6、第三连管12和第四连管13挤入缓冲筒体2，上部气体由循环管30循环入反应筒体1，当反应筒体1内压力下降时，原料回流，保证组合整体压力平衡，连续发酵反应和产气，有效降低了土建垂直深度，减小了施工维护难度和成本，最终排渣、排液由出料管9排出，作为生物有机无机混合肥、化工原料、液体生物有机肥及沼液副产品，气体沼气脱硫方便，提高了原料转化率和每立方容积日产气量，沼气产量是传统产气量的6-8倍，纯度比传统沼气纯度提高20%左右，且热值高、沼渣少、甲烷回收率高、脱硫方便，利于生物质能的实际利用开发和拓展。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。