Смеситель для сбраживания субстрата

Авторы патента:

B01F13/02 - смесители с перемешиванием газом, например с трубками для подачи воздуха

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред, используемым при анаэробном сбраживании отходов сельскохозяйственных животных, и позволяет упростить конструкцию и уменьшить энергозатраты . Смеситель для сбраживания субстрата содержит емкость 1 с коническим днищем 2, снабженную подогревателем 3 и перемешивающим устройством , вьтолненным в виде колокола 4, размещенного в емкости 1. Колокол 4 снабжен в верхней части перепускным клапаном 5, соединенным со штангой 5, длина которой превышает высоту колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища 2 и хода золотника клапана 5, Колокол 4 всплывает под действием выталкивающей силы, возникающей при скоплении под ним биогаза. При этом клапан 5 ударяется об решетку 7 и открывается. После выхода биогаза из-под колокола 4 он тонет, а клапан 5 закрывается с помощью штанги 6. 1 ил., 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4114041/31-26 (22) 01.09.86 (46) 07,06.88. Бюл. У 21 (71) Ставропольский сельскохозяйственный институт (72) В.И.Марченко и Д.В.Гребенник (53) 66.063.8(088.8) .(54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ СБРАЖИВАНИЯ СУБСТРАТА (57) Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред, используемым..при анаэробном сбраживании отходов сельскохозяйственных животных, и позволяет упростить конструкцию и уменьшить энергозатраты. Смеситель для сбраживания субстрата содержит емкость 1 с кони„„SU„„1400651 А1 (51) 4 В 01 F 13/02, С 02 F 11/04 ческим днищем 2, снабженную подогревателем 3 и перемешивающим устройством, выполненным в виде колокола 4, размещенного в емкости 1. Колокол 4 снабжен в верхней части перепуакным клапаном 5, соединенным со штангой 5, длина которой превышает высоту колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища 2 и хода золотника клапана 5, Колокол 4 всплывает под действием выталкивающей силы, возникающей при скоплении под ним биогаза.

При этом клапан 5 ударяется об решетку 7 и открывается. После выхода биогаэа из-под колокола 4 он тонет, а клапан 5 закрывается с помощью штанги 6. 1 ил,, 1 табл.

1400651

1!зобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к устройствам для перемешивания жидких сред при анаэробном сбражива5 нии отходов сельскохозяйственных животных.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение энергозатрат. 10

На чертеже изображен предлагаемый смеситель, общий вид.

Смеситель для сбраживания субстрата содержит емкость 1 с коническим днищем 2, снабженную подогревателем 3 и перемешивающим устройством, выполненным в виде колокола 4, размещенного в емкости 1. Колокол 4 снабжен в верхней части перепускным клапаном 5, соединенным со штангой 6, длина кото- gp рой больше высоты колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища 2 и хода золотника клапана 5.

К крышке емкости 1 прикреплена жесткая сетчатая перегородка 7, отделяю- 25 щая емкость 1 от газопровода 8, по которому отделяющая образующийся биогаз поступает в газгольдер 9.

Смеситель работает следующим образом.

В начальном положении колокол 4 находится в нижней части емкости 1, клапан 5, служащий для выпуска накопившегося под колоколом 4 биогаза, закрыт. В процессе анаэробного брожения субстрата вьщеляется биогаз в количестве 0,6 вЂ” 0,8 м на 1 кг сухого органического вещества, который поступает в верхнюю газовую камеру ем- 40 кости 1 из субстрата, находящегося с над колоколом 4, и в верхнюю часть колокола 4 из субстрата„ находящегося под ним. По мере накопления под колоколом 4 биогаза образуется подьемная сила, с помощью которой он всплывает. Во время всплытий колокола 4 субстрат, находящийся в емкости

1, перемешивается, причем основное перемешивание его осуществляется в пристейном слое, что очень важно при подогреве сбраживаемой массы через водяную рубашку. В момент достижения колоколом 4 верхнего уровня клапан 5 удаляется в сетчатую перегородку 7, при этом он открывается и скопившийся биогаз поступает в верхнюю газовую камеру емкости 1, откуда по гаэопроводу Я вЂ” в газгольдер 9.

После удаления биогаза из-под ко локола 4 он тонет, вновь перемешивая субстрат, При достижении им дна штанга 6 упирается и закрывает клапан 5.

Цикл повторяется.

Подъем устройства осуществляется вьделяющимся во время анаэробного брожения субстрата и скапливающимся под колоколом биогаза. Поскольку колокол имеет диаметр равный 0,85 диаметра емкости, в которой он находится, перемешивание его при всплытии осуществляется главным образом в пристенном слое (тепловом пограничном слое) жидкости, в котором из-за термического сопротивления вязкого слоя происходит снижение температуры от температуры жидкости вблизи стенки до температуры ядра жидкости. Причем величина данного слоя, определенного опытным путем и зависящая от наличия сухого вещества в субстрате, составляет О, 15-0,30 диаметра емкости. Устройство, выполненное в форме колоко-. ла, имеет большую площадь поверхнос-. ти, что очень важно для закрепления (иммобилизации) метановых бактерий на ней, поскольку при непрерывной загрузке свежих доэ и выгрузке отработанного шлама происходит постепенное вымывание бактерий, что, в конечном итоге, снижает выход биогаза.

Кроме того, данная форма устройства позволяет регулировать интенсивность перемешивания (количество перемешивания) субстрата изменением ее высоты потому, что в этом случае уменьшается или увеличивается объем субстрата, находящегося под колоколом, что приводит к регулированию вьделяющегося под ним биогаза.

Количество подъемов колокола можно регулировать не только его размерами (длиной), но и весом.

В таблице представлены данные, показывающие частоту подъемов колокола в зависимости от веса m „ и скорости газовыделения. формула изобретения

Смеситель для сбраживания субстрата, содержащий емкость с коническим днищем, снабженную подогревателем и перемешивающим устройством, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения энергозатрат, перемешивающее устройство выполнено в виде колокола, 1400651 размещенного в емкости, снабженного в верхней части перепускным клапаном, соединенным со штангой, длина которой

Скорость газовыделения, 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

1/сут

13 16 20 25 29 33 37

Скорость газовыделения, 1/сут 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

12 15 18 21 24 27 30

1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

11 13 15 17 19

5 7 9

Составитель Я.Виленский

Редактор О.Головач Техред М.Дидык Корректор А. Тяско

Заказ 2693/7 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Частота подъемов колокола, раз (m„=40 кг) Частота подъемов колокола, раз (m „=60 кг) Скорость газовыделения, 1/сут

Частота подъемов колокола, раэ (тпк--80 кг) больше высоты колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища и хода золотника клапана.

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в кондиционерах и пневматических флотационных машинах, а также в других отраслях промьшленности

Пневматический смеситель // 1391695

Изобретение относится к устройствам для смешения порО1икообразных и гранулированных материалов, используемым в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности, и позволяет расширить технологические возможности смесите.чя

Смеситель барботажного типа // 1386269

Питатель для сыпучих материалов // 1344708

Изобретение относится к области тяжелого машиностроения, в частности к устройствам для подачи и смешивания сыпучих материалов, и может быть использовано в пиш.евой и химической промышленности

Барботер электролизера для получения гремучего газа // 1308375

Изобретение относится к барботерам электролизера для получения гремучего газа и позволяет повысить надежность и эффективность работы устройства

Устройство для смешивания жидкостей в емкостях // 1286262

Изобретение относится к устройствам для смешивания жидкостей и газов, а также жидкостей и жидкостей, может быть использовано в химической промышленности и позволяет расширить технологические возможности за счет использования емкостей с эксцентричной горловиной

Пневматический смеситель // 1233930

Аппарат для контакта газа и жидкости // 1212541

Пневматический смеситель // 1194475

Пневматический смеситель // 1194472

Способ перемещения кусковых материалов в жидкости и устройство для его осуществления // 2136357

Изобретение относится к технологии массообменных противоточных процессов непрерывного действия между твердой и жидкой фазами, таких как отмывка, выщелачивание, растворение, и может быть использовано в радиохимической, химической, гидрометаллургической и в других отраслях промышленности

Устройство для смешивания частиц вещества с жидкостью // 2137535

Каплеотбойник для движущихся с высокими скоростями газов и повторного нагрева скрубберных газов // 2149050

Изобретение относится к усовершенствованиям, связанным с выделением капелек жидкости из газовых потоков, с повышенной степенью эффективности и надежности, а в предпочтительном варианте - с удалением окислов серы (SOx) из отходящих дымовых газов

Способ мокрой очистки и устройство для удаления оксидов серы из продуктов сгорания // 2149679

Изобретение относится к очистке отходящих дымовых газов от окcидов серы

Вихревой смеситель // 2224585

Аэратор // 2270174

Изобретение относится к области смесительной техники и служит для создания микропузырьков воздуха или иного газа в воде или иной жидкости и равномерного распределения микропузырьков в объеме жидкости или по сечению потока, а также генерации струй газожидкостной смеси

Способ смешивания сыпучих материалов и аэродинамическое устройство для его осуществления // 2294795

Передвижная нефтепромысловая смесительная установка // 2382168

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к передвижным нефтепромысловым смесительным установкам

Способ формирования радиопоглощающего покрытия // 2429062

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к материалам для поглощения электромагнитных волн, и может найти применение для повышения скрытности и уменьшения вероятности обнаружения радиолокаторами объектов и оборудования наземной, авиационной, ракетной и космической техники

Струйно-вихревой топливовоздушный смеситель // 2429372

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для приготовления топливовоздушной смеси в инжекторном двигателе внутреннего сгорания (ДВС)