一种低阶煤白腐真菌液化的装置的制造方法
【专利摘要】一种低阶煤白腐真菌液化的装置，包括培养基混合器、真菌扩大培养器、菌煤混合器和生物液化塔，培养基混合器的出口与真菌扩大培养器中的培养基分配器?连接，真菌扩大培养器的胞外液出口与菌煤混合器的胞外液入料管?连接，菌煤混合器的菌煤混合物出口与生物液化塔中的菌煤混合物喷头连接。本实用新型解决了目前低阶煤液化仍处在实验室锥形瓶液化，导致液化处理量低的问题，以及煤炭在加工、转化中的高耗能问题，同时具有反应条件温和、反应设备要求简单、耗能低等优点。
【专利说明】
一种低阶煤白腐真菌液化的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于化工及煤液化技术领域，特别涉及一种低阶煤白腐真菌液化的装置。
【背景技术】
[0002]低阶煤指的是煤化程度比较低的煤。按照我国煤炭分类的方法，低阶煤包括褐煤、风化的长焰煤、不粘煤、弱粘煤和气煤等;按照美国煤炭的划分法，包括褐煤和次烟煤(高阶褐煤)。过去几十年中，各国主要开采高阶煤，原因是低阶煤的煤化程度没有高阶煤高，其特性不如高阶煤那么好，主要表现在水分高(如我国昭通褐煤水分达58%)、热值低、挥发性高、易风化、着火点低、易自燃等。因此，褐煤等低阶煤主要用于发电。但是由于环境保护要求越来越高，火力发电越来越受到国家的限制。近年来，逐步开发的褐煤化学气化和液化等转化方法是煤炭清洁高效利用的一条出路。然而由于反应条件苛刻、二次污染大、成本高等问题，也受到国家的限制。
[0003]而低阶煤微生物液化只需要在室温、常压下进行，反应仪器是常规的玻璃仪器、发酵罐等。利用低阶煤的微生物液化是继煤炭的化学液化、化学气化加工技术后的最新技术。但目前还处于实验室阶段，不具备实际处理能力。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种低阶煤白腐真菌液化的装置，解决了目前低阶煤液化仍处在实验室锥形瓶液化，导致液化处理量低的问题，以及煤炭在加工、转化中的高耗能问题，同时具有反应条件温和、反应设备要求简单、耗能低等优点。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种低阶煤白腐真菌液化的装置，包括培养基混合器1、真菌扩大培养器2、菌煤混合器3和生物液化塔4，培养基混合器I的出口与真菌扩大培养器2中的培养基分配器2-5连接，真菌扩大培养器2的胞外液出口与菌煤混合器3的胞外液入料管3-3连接，菌煤混合器3的菌煤混合物出口与生物液化塔4中的菌煤混合物喷头连接。
[0007]所述培养基混合器I上部设置有培养基成分一入口 1-1、培养基成分二入口 1-2、培养基成分三入口 1-3以及无菌水入口 1-4，培养基混合器I中设置搅拌器一1-6，搅拌器一1-6连接位于培养基混合器I外的传动电机一 1-5。
[0008]所述真菌扩大培养器2的顶部设置接种口2-1和高压清洗喷水入口 2-2，内部设置带有若干叶片的搅拌装置2-4，搅拌装置2-4连接位于真菌扩大培养器2外部的传动电机二2-3，所述培养基分配器2-5位于真菌扩大培养器2内的上部位置，真菌扩大培养器2外部设置加热套一2-6，菌扩大培养器2内的下部位置设置有菌丝滤板2-11，菌丝滤板2-11下方有滤布挡板2-12，滤布挡板2-12通过滤布挡板法兰2-13连接在真菌扩大培养器2的内壁上，滤布挡板2-12上铺设有一层滤布，滤布挡板2-12下方设置空气分配盘2-16。
[0009]所述真菌扩大培养器2内设置有温度探头一2-8，温度探头一 2-8的数据输出端连接控温仪一 2-9的数据输入端，控温仪一 2-9的控制端连接加热蒸汽阀门一 2-7，加热蒸汽阀门一 2-7设置在加热套一 2-6的加热管路上。
[0010]所述真菌扩大培养器2下部设置有冷凝水口一2-10和灭菌蒸汽入口2-17，冷凝水口一 2-10位于菌丝滤板2-11上方，灭菌蒸汽入口 2-17位于滤布挡板2-12下方;所述空气分配盘2-16连接位于真菌扩大培养器2外的空压机一 2-15，空压机一 2-15的进气管路上设置有滤菌器一 2-14，所述真菌扩大培养器2的胞外液出口管路上设置有胞外液排料阀门2-18。
[0011]所述菌煤混合器3中设置搅拌器二3-2，搅拌器二 3-2连接位于菌煤混合器3外的传动电机三3-1，所述胞外液入料管3-3位于菌煤混合器3的上部，菌煤混合器3上还设置有用于加入水煤浆的水煤浆管3-4，菌煤混合器3的菌煤混合物出口管路上设置有菌煤输出栗3-5。
[0012]所述生物液化塔4中的菌煤混合物喷头有多个，呈多层分布，每层下面对应一个独立的滤板，各个滤板通过滤板法兰安装在生物液化塔4的内壁上，最底层的滤板的下部与最顶层的滤板的上部之间设置菌液循环管道，菌液循环管道上设置有菌液循环栗4-16和循环菌液阀门4-17，菌液循环管道上开有带液化产物排出控制阀门4-18的排放口。
[0013]所述生物液化塔4中设置有温度探头二4-19，温度探头二 4-19的数据输出端连接控温仪二 4-22的数据输入端，控温仪二 4-22的控制端连接加热蒸汽阀门二 4-21，加热蒸汽阀门二4-21设置在加热套二4-20的加热管路上。
[0014]所述生物液化塔4设置有冷凝水口二4-23，最底层的滤板的下方连通空压机二 4-25，空压机二 4-25的进气管路上设置有滤菌器二 4-24，生物液化塔4的顶部设置高压清洗喷水口 4-26，底部设置带排煤阀门4-27的排煤口，排煤口下方正对残煤运输皮带4-28。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]1.将生物技术应用于煤炭液化中，借助真菌分泌的胞外酶、碱性物质、生物螯合剂等与低阶煤煤粒发生反应，使低阶煤发生溶解和降解，最终使低阶煤降解成小分子化合物。
[0017]2.通过真菌扩大培养器中使真菌菌丝迅速繁殖，胞外液通过菌丝滤布进行过滤，解决了在液化塔中菌丝与煤粒包裹的问题。
[0018]3.在菌煤混合器中，低阶煤与水煤浆的形式给入，解决了添加煤不稳定的困难。
[0019]4.在液化塔中，菌液通过栗控制循环时间，提高液化效果。
[0020]5.液化塔中的滤板可通过法兰控制，解决液化塔中煤卸料难的问题。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型结构不意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。
[0023]如图1所示，一种低阶煤白腐真菌液化的装置，包括培养基混合器1、真菌扩大培养器2、菌煤混合器3和生物液化塔4，培养基混合器I的出口与真菌扩大培养器2中的培养基分配器2-5连接，真菌扩大培养器2的胞外液出口与菌煤混合器3的胞外液入料管3-3连接，菌煤混合器3的菌煤混合物出口与生物液化塔4中的菌煤混合物喷头连接。
[0024]培养基混合器I中，主要是完成培养基的添加和混匀。培养基混合器I的上部设置有培养基成分一入口 1-1、培养基成分二入口 1-2、培养基成分三入口 1-3以及无菌水入口 ?-α ， 培养基混合器 I 中设置搅拌器一I _6，搅拌器一1-6连接位于培养基混合器I外的传动电机一1-5。
[0025]真菌扩大培养器2的顶部设置接种口2-1和高压清洗喷水入口 2-2，内部设置带有3?6个叶片的搅拌装置2-4，搅拌装置2-4连接位于真菌扩大培养器2外部的传动电机二 2-3，所述培养基分配器2-5位于真菌扩大培养器2内的上部位置，真菌扩大培养器2外部设置加热套一2-6，菌扩大培养器2内的下部位置设置有菌丝滤板2-11，菌丝滤板2-11下方有滤布挡板2-12，滤布挡板2-12通过滤布挡板法兰2-13连接在真菌扩大培养器2的内壁上，滤布挡板2-12上铺设有一层孔径为0.001?0.05的滤布，滤布挡板2-12下方设置空气分配盘2-16。
[0026]真菌扩大培养器2内设置有温度探头一2-8，温度探头一 2-8的数据输出端连接控温仪一 2-9的数据输入端，控温仪一 2-9的控制端连接加热蒸汽阀门一2-7，加热蒸汽阀门一2-7设置在加热套一 2-6的加热管路上。
[0027]真菌扩大培养器2下部设置有冷凝水口一 2-10和灭菌蒸汽入口 2-17，冷凝水口一2-10位于菌丝滤板2-11上方，灭菌蒸汽入口 2-17位于滤布挡板2-12下方;所述空气分配盘2-16连接位于真菌扩大培养器2外的空压机一 2-15，空压机一 2-15的进气管路上设置有滤菌器一2-14，滤菌器一2-14、空压机一2-15和空气分配盘2-16组成供氧装置。温度探头一2-8、控温仪一 2-9、加热套一 2-6、加热蒸汽阀门一 2-7和冷凝水口一 2_10组成温控装置，温度控制在20 °C?35°C。培养基通过培养基分配器2-5均匀喷洒，菌种通过接种口 2-1加入;真菌扩大培养器2底部设置带胞外液排料阀门2-18的胞外液出口管路，供胞外液排出；高压清洗喷水入口 2-2提供喷水，用于清洗培养器;灭菌蒸汽口 2-17可通入高温水蒸气，用于灭菌。
[0028]真菌扩大培养器2中，菌种由接种口2-1加入，在培养基中生长繁殖;空气经过滤菌器一2-14由空压机一2-15通入并经过空气分配盘2-16分配后，提供真菌生长所需的氧气；搅拌装置2-4由顶部的传动电机二2-3带动，起到增加混匀和增加氧气溶解的作用；真菌生长所需的温度由加热套一 2-6、加热蒸汽、温度探头一 2-8和控温仪一 2-9等共同完成;菌丝滤布起到过滤菌丝的作用，胞外液通过底部的胞外液排料阀门2-18进入菌煤混合器3。
[0029]菌煤混合器3中设置搅拌器二 3-2，搅拌器二 3-2连接位于菌煤混合器3外的传动电机三3-1，所述胞外液入料管3-3位于菌煤混合器3的上部，菌煤混合器3上还设置有用于加入水煤浆的水煤浆管3-4，菌煤混合器3的菌煤混合物出口管路上设置有菌煤输出栗3-5。
[0030]低阶煤以水煤浆的形式由水煤浆管3-4进入菌煤混合器3中，与菌丝胞外液在此预先混合，由底部的菌煤输出栗3-5打入生物液化塔4中。
[0031]生物液化塔4中的菌煤混合物喷头有5个，呈多层分布，分别为喷头一4-1、喷头二4-2、喷头三4-3、喷头四4-4、喷头五4-5，每个喷头下面对应一个独立的滤板，分别为滤板一4-6、滤板二 4-7、滤板三4-8、滤板四4-9、滤板五4_10，各个滤板通过相应的滤板法兰安装在生物液化塔4的内壁上，分别为滤板法兰一 4-11、滤板法兰二 4-12、滤板法兰三4-13、滤板法兰四4-14、滤板法兰五4-15。滤板可通过滤板法兰控制翻转，最底层的滤板的下部与最顶层的滤板的上部之间设置菌液循环管道，菌液循环管道上设置有菌液循环栗4-16和循环菌液阀门4-17，菌液循环管道上开有带液化产物排出控制阀门4-18的排放口。
[0032]生物液化塔4中设置有温度探头二4-19，温度探头二 4-19的数据输出端连接控温仪二4-22的数据输入端，控温仪二4-22的控制端连接加热蒸汽阀门二4-21，加热蒸汽阀门二 4-21设置在加热套二 4-20的加热管路上。
[0033]生物液化塔4设置有冷凝水口二 4-23，最底层的滤板的下方连通空压机二 4_25，空压机二 4-25的进气管路上设置有滤菌器二 4-24，生物液化塔4的顶部设置高压清洗喷水口4-26，底部设置带排煤阀门4-27的排煤口，排煤口下方正对残煤运输皮带4-28。空气通过滤菌器二 4-24和空压机二 4-25输入。菌液通过菌液循环栗4-16反复循环;残煤透过排煤阀门4-27排出。
[0034]在生物液化塔4中，菌煤混合物由菌煤混合器3打入，分配到各层滤板上，煤被拦截在滤板上，菌液透过滤板汇集于塔底，由菌液循环栗4-16循环打至顶层滤板，使煤得到不断淋滤；同样由控温系统和空气供应系统保障液化环境所需的温度和氧气；当液化时间足够后，排出液化产物，滤板在滤板法兰作用下翻转，卸下残煤，由塔底排煤阀门4-27排出，最终由残煤运输皮带4-28输出。如此完成一次低阶煤液化过程。
【主权项】
1.一种低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，包括培养基混合器(I)、真菌扩大培养器(2)、菌煤混合器(3)和生物液化塔(4)，培养基混合器(I)的出口与真菌扩大培养器(2)中的培养基分配器(2-5)连接，真菌扩大培养器(2)的胞外液出口与菌煤混合器(3)的胞外液入料管(3-3)连接，菌煤混合器(3)的菌煤混合物出口与生物液化塔(4)中的菌煤混合物喷头连接。2.根据权利要求1所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述培养基混合器(1)上部设置有培养基成分一入口(1-1)、培养基成分二入口(1-2)、培养基成分三入口(1-3)以及无菌水入口(1-4)，培养基混合器(I)中设置搅拌器一(1-6)，搅拌器一(1-6)连接位于培养基混合器(I)外的传动电机一(1-5)。3.根据权利要求1所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述真菌扩大培养器(2)的顶部设置接种口(2-1)和高压清洗喷水入口(2-2)，内部设置带有若干叶片的搅拌装置(2-4)，搅拌装置(2-4)连接位于真菌扩大培养器(2)外部的传动电机二(2-3)，所述培养基分配器(2-5)位于真菌扩大培养器(2)内的上部位置，真菌扩大培养器(2)外部设置加热套一(2-6)，菌扩大培养器(2)内的下部位置设置有菌丝滤板(2-11)，菌丝滤板(2-11)下方有滤布挡板(2-12)，滤布挡板(2-12)通过滤布挡板法兰(2-13)连接在真菌扩大培养器(2)的内壁上，滤布挡板(2-12)上铺设有一层滤布，滤布挡板(2-12)下方设置空气分配盘(2-16)。4.根据权利要求3所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述真菌扩大培养器(2)内设置有温度探头一(2-8)，温度探头一(2-8)的数据输出端连接控温仪一(2-9)的数据输入端，控温仪一 (2-9)的控制端连接加热蒸汽阀门一 (2-7)，加热蒸汽阀门一 (2-7)设置在加热套一 (2-6)的加热管路上。5.根据权利要求3所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述真菌扩大培养器(2)下部设置有冷凝水口一(2-10)和灭菌蒸汽入口(2-17)，冷凝水口一(2-10)位于菌丝滤板(2-11)上方，灭菌蒸汽入口(2-17)位于滤布挡板(2-12)下方;所述空气分配盘(2-16)连接位于真菌扩大培养器(2)外的空压机一 (2-15)，空压机一 (2-15)的进气管路上设置有滤菌器一(2-14)，所述真菌扩大培养器(2)的胞外液出口管路上设置有胞外液排料阀门(2-18)。6.根据权利要求1所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述菌煤混合器(3)中设置搅拌器二 (3-2)，搅拌器二 (3-2)连接位于菌煤混合器(3)外的传动电机三(3-1)，所述胞外液入料管(3-3)位于菌煤混合器(3)的上部，菌煤混合器(3)上还设置有用于加入水煤浆的水煤浆管(3-4)，菌煤混合器(3)的菌煤混合物出口管路上设置有菌煤输出栗(3-5)。7.根据权利要求1所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述生物液化塔(4)中的菌煤混合物喷头有多个，呈多层分布，每层下面对应一个独立的滤板，各个滤板通过滤板法兰安装在生物液化塔(4)的内壁上，最底层的滤板的下部与最顶层的滤板的上部之间设置菌液循环管道，菌液循环管道上设置有菌液循环栗(4-16)和循环菌液阀门(4-17)，菌液循环管道上开有带液化产物排出控制阀门(4-18)的排放口。8.根据权利要求7所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述生物液化塔(4)中设置有温度探头二 (4-19)，温度探头二 (4-19)的数据输出端连接控温仪二 (4-22)的数据输入端，控温仪二 (4-22)的控制端连接加热蒸汽阀门二 (4-21 )，加热蒸汽阀门二 (4-21)设置在加热套二 (4-20)的加热管路上。9.根据权利要求7所述低阶煤白腐真菌液化的装置，其特征在于，所述生物液化塔(4)设置有冷凝水口 二(4-23)，最底层的滤板的下方连通空压机二(4-25)，空压机二(4-25)的进气管路上设置有滤菌器二(4-24)，生物液化塔(4)的顶部设置高压清洗喷水口(4-26)，底部设置带排煤阀门(4-27)的排煤口，排煤口下方正对残煤运输皮带(4-28)。
【文档编号】C12M1/12GK205576153SQ201620207413
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】石开仪, 龙剑, 孔德顺, 严毅
【申请人】六盘水师范学院