高慶禮+周玲娣

摘要：該文對(duì)一種厭氧反應(yīng)器的正負(fù)壓保護(hù)及出料裝置進(jìn)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(fù)壓情況下的安全保護(hù)問(wèn)題，兼具有自動(dòng)出料的功能，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：厭氧反應(yīng)器；正負(fù)壓保護(hù)；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(fù)壓保護(hù)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(chǎng)環(huán)境污染問(wèn)題的重要手段之一，現(xiàn)行的大中型沼氣工程設(shè)計(jì)、建設(shè)中，鋼制厭氧反應(yīng)器的采用越來(lái)越普遍。由于操作人員對(duì)于大中型沼氣工程的操作、運(yùn)行普遍存在理論知識(shí)薄弱、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏等問(wèn)題，在厭氧反應(yīng)器的使用過(guò)程中，由于操作失誤造成厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)沼氣壓力過(guò)高或反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓等問(wèn)題；或者由于設(shè)備、管道、閥門等損壞、堵塞也會(huì)造成厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)沼氣壓力過(guò)高或反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓等問(wèn)題，這些問(wèn)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(fù)壓安全保護(hù)裝置。

目前國(guó)內(nèi)其它型式正負(fù)壓安全保護(hù)裝置，存在以下諸多問(wèn)題：

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

二是采用正負(fù)壓安全閥。由于常規(guī)的正負(fù)壓安全閥動(dòng)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(fù)壓條件下運(yùn)行，所以，常規(guī)的正負(fù)壓安全閥無(wú)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(fù)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(yùn)行帶來(lái)新的隱患。

為此根據(jù)實(shí)際工作需要，我們對(duì)厭氧反應(yīng)器的正負(fù)壓保護(hù)及出料裝置進(jìn)行進(jìn)行了研究與應(yīng)用[2]。

一、技術(shù)路線

厭氧反應(yīng)器的正負(fù)壓保護(hù)及出料裝置，其特征在于該正負(fù)壓保護(hù)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(zhǎng)方體形；升流管（3）穿過(guò)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(dāng)向厭氧反應(yīng)器進(jìn)料或厭氧反應(yīng)器內(nèi)壓力上升時(shí)，罐內(nèi)液體通過(guò)升流管（3）向上流動(dòng)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(dāng)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(fù)壓時(shí)，空氣由頂蓋（1）與出料箱（2）頂部之間的空隙進(jìn)入出料箱（2），再經(jīng)升流管（3）進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，起到平衡負(fù)壓的作用。

二、實(shí)施方法

厭氧反應(yīng)器的正負(fù)壓保護(hù)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(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(dāng)向厭氧反應(yīng)器進(jìn)料或厭氧反應(yīng)器內(nèi)壓力上升時(shí)，罐內(nèi)液體通過(guò)升流管（3）向上流動(dòng)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(jiàn)圖4、圖5）

當(dāng)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(fù)壓時(shí)，空氣由頂蓋（1）與出料箱（2）頂部之間的空隙進(jìn)入出料箱（2），再經(jīng)升流管（3）進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，起到平衡負(fù)壓的作用[1]。

四、技術(shù)特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便。

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

當(dāng)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(fù)壓時(shí)，空氣由頂蓋與出料箱頂部之間的空隙進(jìn)入出料箱，再經(jīng)升流管進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，通過(guò)自動(dòng)進(jìn)入空氣的方式起到自動(dòng)平衡負(fù)壓的作用。

自動(dòng)釋放壓力、自動(dòng)平衡負(fù)壓、自動(dòng)出料，無(wú)需專人操作，因而管理、運(yùn)行成本低。

五、結(jié)語(yǔ)

這種厭氧反應(yīng)器的正負(fù)壓保護(hù)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(fù)壓情況下的安全保護(hù)問(wèn)題，兼具有自動(dòng)出料的功能，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦 峰，柴曉利，趙愛(ài)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(guó). IC厭氧反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)裝置[J]. 中國(guó)沼氣，2002.