一種厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置的研究與應(yīng)用

高慶禮+周玲娣

摘要：該文對一種厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置進行研究和應(yīng)用，克服了原有技術(shù)的不足，解決了厭氧反應(yīng)器在超壓和負壓情況下的安全保護問題，兼具有自動出料的功能，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價值。

關(guān)鍵詞：厭氧反應(yīng)器；正負壓保護；出料裝置；研究與應(yīng)用

高慶禮，周玲娣. 一種厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置的研究與應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2017，37（08）：35-36.

大中型沼氣工程是解決規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境污染問題的重要手段之一，現(xiàn)行的大中型沼氣工程設(shè)計、建設(shè)中，鋼制厭氧反應(yīng)器的采用越來越普遍。由于操作人員對于大中型沼氣工程的操作、運行普遍存在理論知識薄弱、實踐經(jīng)驗缺乏等問題，在厭氧反應(yīng)器的使用過程中，由于操作失誤造成厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)沼氣壓力過高或反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負壓等問題；或者由于設(shè)備、管道、閥門等損壞、堵塞也會造成厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)沼氣壓力過高或反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負壓等問題，這些問題容易導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器的變形和損壞，因而厭氧反應(yīng)器要配置合適的正負壓安全保護裝置。

目前國內(nèi)其它型式正負壓安全保護裝置，存在以下諸多問題：

一是采用真空負壓安全閥。由于真空負壓安全閥只能在厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生負壓的情況下動作，而厭氧發(fā)酵罐超壓時，真空負壓安全閥無法啟動，所以無法保證超壓情況下厭氧發(fā)酵罐的安全。并且真空負壓安全閥價格較高，增加了沼氣工程的投入。

二是采用正負壓安全閥。由于常規(guī)的正負壓安全閥動作所需要的壓力較高，而厭氧發(fā)酵罐由于筒體直徑、罐頂面積較大因而受力大，只能在較低的正負壓條件下運行，所以，常規(guī)的正負壓安全閥無法滿足厭氧發(fā)酵罐的需要。

三是由于沼氣中含有硫化氫、二氧化碳等腐蝕性氣體，常規(guī)正負壓安全閥中的彈簧、閥片等元件容易被腐蝕而失效，給厭氧發(fā)酵罐的安全運行帶來新的隱患。

為此根據(jù)實際工作需要，我們對厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置進行進行了研究與應(yīng)用[2]。

一、技術(shù)路線

厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置，其特征在于該正負壓保護及出料裝置主要由頂蓋（1）、出料箱（2）、升流管（3）、出料管（4）組成。出料箱（2）為立式、長方體形；升流管（3）穿過出料箱（2）的傾斜壁板并與之焊接；出料管（4）設(shè)置在出料箱（2）的底部，并與之焊接；出料箱（2）的四壁外側(cè)與厭氧反應(yīng)器的拱頂焊接；頂蓋（1）設(shè)置在出料箱（2）的正上方，與出料箱（2）的頂端留有一定的距離；頂蓋（1）的折邊與出料箱（2）的四壁板留有一定的距離。

當向厭氧反應(yīng)器進料或厭氧反應(yīng)器內(nèi)壓力上升時，罐內(nèi)液體通過升流管（3）向上流動然后流入出料箱（2）中，最后經(jīng)出料管（4）流出，起到出料和釋放壓力的作用。

當發(fā)生誤操作或閥門損壞造成厭氧反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負壓時，空氣由頂蓋（1）與出料箱（2）頂部之間的空隙進入出料箱（2），再經(jīng)升流管（3）進入?yún)捬醴磻?yīng)器，起到平衡負壓的作用。

二、實施方法

厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置，主要由頂蓋（1）、出料箱（2）、升流管（3）、出料管（4）組成。

出料箱（2）為立式、長方體形，采用碳鋼或不銹鋼鋼板焊接而成，出料箱總高度h6=1100 mm；升流管（3）穿過出料箱（2）的傾斜壁板并與之焊接，升流管（3）采用碳鋼或不銹鋼管，升流管（3）的管徑一般≥150 mm，升流管（3）底端距離反應(yīng)器內(nèi)液面的距離h3=500 mm，升流管（3）頂端距離反應(yīng)器內(nèi)液面的距離h2=500 mm，升流管（3）全長h4=1000 mm，升流管（3）頂端距離出料箱（2）頂端的距離h5=300 mm，升流管（3）中心至出料箱（2）右邊的壁板的距離b4=100-150 mm，升流管（3）中心至出料箱（2）后邊的壁板的距離b5=100-150 mm。

出料管（4）設(shè)置在出料箱（2）的底部，并與之焊接，采用碳鋼或不銹鋼管，管徑一般≥150 mm，向下然后經(jīng)兩只45°彎頭穿過厭氧反應(yīng)器壁板伸出罐外，與厭氧反應(yīng)器壁板采用焊接方式，保證不滲漏物料，中心至出料箱（2）左邊的壁板的距離b2=100-150 mm。

升流管（3）與出料管（4）的中心距b3=250-350 mm。

出料箱（2）的四壁外側(cè)與厭氧反應(yīng)器的拱頂焊接，以保證厭氧反應(yīng)器頂部的沼氣不泄漏。

頂蓋（1）設(shè)置在出料箱（2）的正上方，與出料箱（2）的頂端留有一定的距離h1=50-150 mm；頂蓋（1）的折邊與出料箱（2）的四壁板留有一定的距離b1=50-100 mm；頂蓋（1）采用碳鋼或不銹鋼鋼板制作。

三、工作流程

當向厭氧反應(yīng)器進料或厭氧反應(yīng)器內(nèi)壓力上升時，罐內(nèi)液體通過升流管（3）向上流動然后流入出料箱（2）中，最后經(jīng)出料管（4）流出，起到出料和釋放壓力的作用。（見圖4、圖5）

當發(fā)生誤操作或閥門損壞造成厭氧反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負壓時，空氣由頂蓋（1）與出料箱（2）頂部之間的空隙進入出料箱（2），再經(jīng)升流管（3）進入?yún)捬醴磻?yīng)器，起到平衡負壓的作用[1]。

四、技術(shù)特點

結(jié)構(gòu)簡單、制作方便。

當向厭氧反應(yīng)器進料或厭氧反應(yīng)器內(nèi)壓力上升時，反應(yīng)器內(nèi)液體通過升流管向上流動然后流入出料箱中，最后經(jīng)出料管流出，通過自動出料的方式起到自動釋放壓力的作用。

當發(fā)生誤操作或閥門損壞造成厭氧反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負壓時，空氣由頂蓋與出料箱頂部之間的空隙進入出料箱，再經(jīng)升流管進入?yún)捬醴磻?yīng)器，通過自動進入空氣的方式起到自動平衡負壓的作用。

自動釋放壓力、自動平衡負壓、自動出料，無需專人操作，因而管理、運行成本低。

五、結(jié)語

這種厭氧反應(yīng)器的正負壓保護及出料裝置，克服了原有技術(shù)的不足，解決了厭氧反應(yīng)器在超壓和負壓情況下的安全保護問題，兼具有自動出料的功能，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價值[2]。

參考文獻

[1] 秦 峰，柴曉利，趙愛華. 糞便處理與處置技術(shù)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[2] 龔鋼明，邵希豪，蔡寶國. IC厭氧反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)裝置[J]. 中國沼氣，2002.