一种秸秆糖化发酵反应器的制作方法

本实用新型属于一种秸秆发酵装置，特别涉及一种秸秆糖化发酵反应器。

背景技术：

秸秆在我国的存量极其庞大，并且每年新增量也极其客观。探索秸秆有效利用的方法很多，秸秆发酵制备乙醇、氢气、沼气，秸秆还田，秸秆制备一些建筑材料等，其中，秸秆发酵糖化同步制氢或乙醇是研究的热点和难点之一。通常的做法是利用纤维酶或酸碱处理等手段实现秸秆的糖化，调节pH值，在批式实验中进行秸秆的发酵产乙醇或者产氢过程。而不能进行同一反应体系中实现纤维素酶糖化秸秆同步产氢。

技术实现要素：

本实用新型目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种秸秆糖化发酵反应器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种秸秆糖化发酵反应器，包括罐体，罐体顶部设置有温度检测口、pH检测口、惰性气体口和酸碱调节口，其特征在于：所述的罐体上部为圆柱形，圆柱形罐体上部和下部均设置有取样口，罐体下部为锥形，罐体顶端设置有出气孔，出气孔处设置有流量计，罐体顶端的中心处设置有外轴承，外轴承内设置有外轴，外轴为中空结构，外轴内设置有内轴承，内轴承内设置有内轴，内轴设置在外轴内，内轴底端与外轴之间设置有轴封，外轴和内轴顶端设置有驱动齿轮，外轴和内轴底部均设置有搅拌器，搅拌器包括有固定环和搅拌桨，搅拌桨的截面为菱形，外轴、内轴和固定环上均设置有螺纹孔，螺纹孔内设置有螺栓，罐体锥形面的外部设置有陶瓷加热圈，罐体底部设置有出料口。

所述的流量计为湿式气体流量计。

所述的轴封为机械密封。

所述的陶瓷加热圈为锥形。

本实用新型使产纤维素酶微生物和产氢微生物在同一罐体内，产生不同液体层能够实现秸秆糖化和产氢两个过程的共发酵反应。本实用新型结构简单，便于操作，节能效果好。

附图说明

图1为实用新型的结构示意图。

图2为实用新型罐体内部的结构示意图。

图3为实用新型陶瓷加热圈的内部结构示意图。

图4为实用新型外轴与内轴连接处的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1~4所示，一种秸秆糖化发酵反应器，包括罐体8，罐体设置有进料口，罐体8顶部设置有温度检测口3、pH检测口11、惰性气体口18和酸碱调节口4，温度检测口能够检测温度，pH检测口能够检测pH值、惰性气体口能够向罐体内加入惰性气体，酸碱调节口能够向罐体内添加酸性或碱性制剂来调节罐体内的pH值。以上均为现有技术，本领域的技术人员也易于实现，在所以不再累述。所述的罐体8上部为圆柱形，圆柱形罐体8上部和下部均设置有取样口5，罐体8下部为锥形，罐体8顶端设置有出气孔，出气孔处设置有流量计2，用于检测发酵产氢氢气的体积。流量计2为湿式气体流量计。罐体8顶端的中心处设置有外轴承9，外轴承9内设置有外轴10，外轴10为中空结构，外轴10内设置有内轴承12，内轴承12内设置有内轴13，内轴13设置在外轴10内，内轴13底端与外轴10之间设置有轴封17，轴封17为机械密封。轴封防止杂物进入到外轴与内轴之间的空间内而影响外轴与内轴的相对转动，外轴10和内轴13顶端设置有驱动齿轮1，外轴和内轴同心，外轴上的驱动齿轮和内轴上的驱动齿轮均连接有驱动电机，驱动齿轮也可以使用皮带轮代替。在驱动电机的带动下，外轴和内轴能够同向转动，也能够反向转动，也可以只转动内轴或只转动外轴，技术人员可以根据实际生产情况控制外轴和内轴的转动。外轴10和内轴13底部均设置有搅拌器，搅拌器包括有固定环16和搅拌桨15，搅拌桨15的截面为菱形，菱形的搅拌桨能够增大搅拌桨与发酵物的搅拌面积，还能够减少驱动电机的耗能。外轴10、内轴13和固定环16上均设置有螺纹孔14，螺纹孔14内设置有螺栓，通过螺栓将搅拌器固定在外轴或内轴上。罐体8锥形面的外部设置有陶瓷加热圈6，陶瓷加热圈6为锥形。陶瓷加热圈与罐体的锥形底部配合，固定在罐体上，对罐体底部进行加热，陶瓷加热圈本身配置有温度控制器，能够调节加热温度。罐体8底部设置有出料口7。

本实用新型在使用时反应体系整体为厌氧体系，反应用到的产纤维素酶的微生物有两种，分别为好氧菌和兼性厌氧两种，反应初期，向罐体内加入高温蒸煮预处理的秸秆，启动陶瓷加热圈对罐体内不进行加热，加快发酵。按比例加入一定量的产纤维素酶混合菌，调节体系体积达到满负载的1/2，启动内轴进行搅拌，控制温度和pH值，进行秸秆糖化，定时取样，分析秸秆糖化效率，待糖化达到一定程度，进行进样。进样为一定浓度的高温蒸煮预处理的秸秆。多次进样后，待一体体积达到一定量，糖浓度事宜时，加入产氢微生物，启动外轴，转速由慢向快调节，使产氢微生物处于反应体系上部，上下两个部分的分层逐渐稳定。定时从两个取样口中取样，测定上下两部分的糖浓度，菌数量，根据测定结果调节上下两部分的搅拌速率、pH值，温度等，同时测定氢气产量。本领域的技术人员可以根据检测数据自行调节转动速度，加热温度。逐步达到稳定状态。秸秆降解到一定程度，由罐体底部的出料口出料。在正常运转过程中，进料以后，秸秆经过一段时间的自然沉降，会逐步积累到罐体下部，从而可以完成间歇式的进出料过程。

本实用新型使产纤维素酶微生物和产氢微生物在同一罐体内，产生不同液体层能够实现秸秆糖化和产氢两个过程的共发酵反应。本实用新型结构简单，便于操作，节能效果好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用以限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。