RU2662978C1 - Терморегулирующее устройство и установка для получения биогаза - Google Patents
Терморегулирующее устройство и установка для получения биогаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662978C1 RU2662978C1 RU2017119437A RU2017119437A RU2662978C1 RU 2662978 C1 RU2662978 C1 RU 2662978C1 RU 2017119437 A RU2017119437 A RU 2017119437A RU 2017119437 A RU2017119437 A RU 2017119437A RU 2662978 C1 RU2662978 C1 RU 2662978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- required temperature
- maintaining
- reactor
- conveying device
- biomass
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001331 thermoregulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000019194 Sorbus aucuparia Species 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000006414 serbal de cazadores Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/46—Means for fastening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/54—Constructional details, e.g. recesses, hinges hand portable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
- C12M27/06—Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/18—Flow directing inserts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/24—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области биохимии. Предложены терморегулирующее устройство для поддержания необходимой температуры биомассы и установка для получения биогаза. Терморегулирующее устройство содержит средство для поддержания необходимой температуры и транспортирующее устройство с перемешивающим устройством для транспортировки массового потока биомассы. Причем указанное средство выполнено трубчатым с внутренней трубой и с расположенной коаксиально к внутренней трубе наружной трубой с образованием промежуточного пространства для протекания в нем поддерживающей необходимую температуру среды. Установка содержит реактор для размещения биомассы и терморегулирующее устройство для поддержания необходимой температуры находящейся в реакторе биомассы. Изобретения обеспечивают равномерное и эффективное поддержание необходимой температуры биомассы и предотвращение её отложения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к терморегулирующему устройству с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и к установке для получения биогаза с признаками ограничительной части пункта 11 формулы изобретения.
В установках для получения биогаза за обменное разложение и преобразование биомассы с образованием биогаза ответственны бактерии. При этом бактерии обретают оптимальные условия жизни только при оптимальной температуре, при которой биохимический процесс протекает эффективно. Отсюда для микробиологического преобразования биомассы в биогаз необходимо поддержание постоянной температуры в метановом реакторе. При мезофильном процессе оптимальная температура находится около от 35 до 40°С. К тому же для обеспечения бактерий свежими питательными веществами необходимо перемешивание находящейся в метановом реакторе биомассы.
Обычно в качестве теплообменника для нагревания биомассы в метановых реакторах применяются изготовленные из труб цилиндрические или плоские нагревательные устройства с протеканием горячей воды. При этом, например, из немецкого выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке 28 21 790 и JP 3 161039 A известны нагревательные устройства, которые во взаимодействии с перемешиванием нагревают биомассу, чтобы поддерживать в биомассе по возможности равномерно и эффективно необходимый температурный режим.
DE 10 2009 002 925 A1 раскрывает устройство для нагревания и перемешивания, в котором устройства для нагревания позиционированы по отношению к устройству для перемешивания так, что созданный устройством для перемешивания поток, по меньшей мере, частично может протекать через и обтекать устройство для нагревания. Нагревательное устройство и перемешивающее устройство образуют при этом блок, который как единый узел может применяться в метановом реакторе. При этом преимущественно при установке комбинированного блока не должно приниматься во внимание надлежащее расстояние между устройством для перемешивания и устройством для нагревания, и установка возможна в наполненный метановый реактор. Нагревательное устройство образовано из труб, расположенных в плоскости поперек к направлению течения биомассы, чтобы увеличить поверхность передачи теплоты. Недостатком приведенного здесь нагревательного устройства является то, что промежуточные пространства, через которые протекает биомасса, имеют ограниченное свободное поперечное сечение, в котором могут образовываться нежелательные отложения или временные заторы.
В основе изобретения лежит задача создания терморегулирующего устройства, с помощью которого по возможности равномерно и эффективно поддерживается необходимая температура биомассы и одновременно на нем могут предотвращаться отложения биомассы, а также создания установки для получения биогаза, которая имеет терморегулирующее устройство с необходимыми свойствами.
Эта задача решается с помощь терморегулирующего устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения и установки для получения биогаза с признаками пункта 11 формулы изобретения.
В соответствии с этим предусмотрено терморегулирующее устройство для поддержания необходимой температуры находящейся в реакторе биомассы, имеющее, по меньшей мере, средство для поддержания необходимой температуры и, по меньшей мере, транспортирующее устройство для транспортировки массового потока биомассы вдоль направления основного потока, причем, по меньшей мере, одно транспортирующее устройство имеет, по меньшей мере, перемешивающее устройство, и, причем, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры расположено в созданном, по меньшей мере, одним транспортирующим устройством направлении основного потока, причем, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры выполнено в виде трубы с внутренней трубой и расположенной коаксиально к внутренней трубе наружной трубой, причем внутренняя труба и наружная труба образуют промежуточное пространство, через которое может протекать среда для поддержания необходимой температуры, и, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры, таким образом ориентировано по отношению к, по меньшей мере, одному транспортирующему устройству, что в области терморегулирующего устройства преимущественно, по меньшей мере, 40% транспортируемого объема созданного, по меньшей мере, одним транспортирующим устройством массового потока проходит через внутреннюю трубу. Перемешивающее устройство движет биомассу через трубчатый теплообменник. Трубчатая конструкция является предпочтительной, так как поверхность ориентирована главным образом параллельно к направлению течения биомассы и таким образом могут предотвращаться отложения и заторы. Дальше трубчатая конструкция представляет большую контактную поверхность, через которую осуществляется поддержание необходимой температуры биомассы. С помощью созданного перемешивающим устройством направленного течения повышается производительность теплообменника в отношении биомассы, что ведет к равномерному распределению температуры биомассы в реакторе.
Преимущественно предусмотрено, что более чем 75% транспортируемого объема созданного, по меньшей мере, одним транспортирующим устройством массового потока проходит через внутреннюю трубу. При этом является предпочтительным, когда даже более чем 90% транспортируемого объема созданного, по меньшей мере, одним транспортирующим устройством массового объема проходит через внутреннюю трубу.
К тому же является предпочтительным, когда, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры расположено ниже по течению, по меньшей мере, одного транспортирующего устройства и ориентировано так, что продольная ось, по меньшей мере, одного средства для поддержания необходимой температуры совпадает с осью вращения, по меньшей мере, одного перемешивающего устройства.
В форме осуществления, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры представлено теплообменником.
В форме осуществления транспортирующее устройство так подобрано по размерам, что диаметр огибающей, по меньшей мере, одного транспортирующего устройства лежит в диапазоне между 100 и 140% внутреннего диаметра внутренней трубы, по меньшей мере, одного средства для поддержания необходимой температуры. Благодаря этому может гарантироваться, что одна часть массового потока проходит через внутреннюю трубу, а другая часть вдоль наружной стороны, по меньшей мере, одного средства для поддержания необходимой температуры.
В другой форме осуществления предусмотрено таким образом подбирать размеры, по меньшей мере, одного транспортирующего устройства, что оно расположено во внутренней трубе, по меньшей мере, одного средства для поддержания необходимой температуры.
В форме осуществления предусмотрено, что, по меньшей мере, одно транспортирующее устройство представлено одним единственным перемешивающим устройством.
Для создания терморегулирующего устройства по возможности более компактным, его выполняют с имеющим основание приспособлением для крепления, причем основание образовано для установки терморегулирующего устройства на дне реактора, а на приспособлении для крепления закреплены, по меньшей мере, одно транспортирующее устройство и, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры. Приспособление для крепления может быть стационарно установлено в реакторе, но оно может быть выполнено и портативным.
Предпочтительно предусмотрено, что созданное, по меньшей мере, одним транспортирующим устройством направление основного потока ориентировано параллельно основанию.
Дальше предусмотрена установка для получения биогаза с реактором для размещения биомассы и с терморегулирующим устройством для поддержания необходимой температуры находящейся в реакторе биомассы с, по меньшей мере, одной из указанных выше характеристик.
При этом является предпочтительным, когда реактор имеет форму круглого цилиндра и терморегулирующее устройство расположено в реакторе так, что направление основного потока ориентировано в направлении середины реактора и под углом от 10 до 40° к радиусу дна. В больших реакторах предпочтителен меньший угол, таким образом, может обеспечиваться хорошее перемешивание и поддержание необходимой температуры. Для равномерного перемешивания биомассы в реакторе могут быть предусмотрены, по меньшей мере, два других перемешивающих устройства, которые расположены на стенке реактора и с нагревательным устройством равномерно распределены по реактору.
Ниже с помощью чертежей более подробно описывается пример осуществления изобретения, где показывают:
фиг. 1: пространственный вид терморегулирующего устройства с перемешивающим устройством,
фиг. 2: вид сбоку терморегулирующего устройства с перемешивающим устройством,
фиг. 3: вид сверху установки для получения биогаза с реактором и расположенным в нем терморегулирующим устройством согласно фиг. 1, а также
фиг. 4: пространственный вид установки для получения биогаза с реактором и расположенным в нем терморегулирующим устройством согласно фиг. 1.
На фигурах 1 и 2 показано терморегулирующее устройство 1 для реактора установки для получения биогаза с перемешивающим устройством 2 и теплообменником 3. Теплообменник 3 и перемешивающее устройство 2 через несущее устройство 4 соединены с приспособлением 5 для крепления. Приспособление 5 для крепления имеет донную раму 6 (основание) для установки терморегулирующего устройства 1 на дне реактора. Перемешивающее устройство 2 со своей осью вращения расположено параллельно донной раме 6. Перемешивающее устройство 2 непосредственно соединено с приводом 8, приводящим в действие терморегулирующее устройство внутри реактора соответственно биомассы. Перемешивающее устройство 2 имеет три смонтированные на валу 9 перемешивающего устройства перемешивающие лопасти 10, которые посредством привода 8 приводятся во вращение вокруг оси 7 вращения. При этом перемешивающие лопасти 10 выполнены так, что биомасса придвигается к перемешивающему устройству со стороны, ближней к приводу, и биомасса отодвигается от перемешивающего устройства на стороне дальней от привода. Благодаря этому получается преимущественно осевое направленное от привода 8 основное течение 11 биомассы. Ниже по течению перемешивающего устройства 2 на дальней от привода стороне расположен теплообменник 3. Теплообменник 3 выполнен трубчатым и с двойной стенкой. Теплообменник 3 имеет внутреннюю трубу 12, по которой может протекать биомасса, и расположенную коаксиально к ней по отношению к продольной оси наружную трубу 13. В образованном между внутренней трубой 12 и наружной трубой 13 промежуточном пространстве осуществляется протекание среды, поддерживающей необходимую температуру. Промежуточное пространство в области, ближней к перемешивающему устройству, соединено с выпуском 14 среды для поддержания необходимой температуры и в области, дальней от перемешивающего устройства, соединено с впуском 15 среды для поддержания необходимой температуры. Выпуск 14 и впуск 15 при этом расположены диаметрально. Теплообменник 3 позиционирован так, что его продольная ось 16 совпадает с осью 7 вращения перемешивающего устройства 2. Внутренний диаметр теплообменника 3 несколько меньше, чем диаметр огибающей перемешивающего устройства 2 соответственно перемешивающих лопастей 10. Теплообменник 3 имеет длину преимущественно между 1 и 3 м. Теплообменник 3 расположен непосредственно в направлении 11 течения позади перемешивающего устройства 2. Расстояние между ближней к перемешивающему устройству торцевой стороной 17 теплообменника 3 и образованным лопастями 10 перемешивающего устройства наружным концом 18 перемешивающего устройства 2 лежит в диапазоне между 10 см и 3 м.
Приспособление 5 для крепления имеет, кроме того, подающее устройство 19, которое в процессе эксплуатации выступает из находящейся в ректоре биомассы. С помощью подающего устройства 19 терморегулирующее устройство 1 в виде имеющего теплообменник 3 и перемешивающее устройство 2 конструктивного элемента может извлекаться, перемещаться и устанавливаться даже в заполненный биомассой реактор, без необходимости выполнения нежелательной разгрузки реактора.
Терморегулирующее устройство 1, как представлено на фигурах 3 и 4, расположено преимущественно в имеющем форму кругового цилиндра реакторе 20. Реактор 20 имеет круглое дно 21 и расположенную вертикально к нему стенку 22. Продольная ось 16 теплообменника 3, соответственно ось 7 вращения перемешивающего устройства 2, ориентирована под углом 30º к радиусу 23 дна 21 реактора 20, так что перемешивающее устройство 2 перемещает биомассу от стенки 22 по направлению внутрь реактора 20. При этом расстояние от стенки 22 следует выбирать в идеале порядка величины от 1 до 3 м.
Чтобы получить хорошее перемешивание биомассы, предусмотрены два других перемешивающих устройства 24, 25. Эти оба перемешивающих устройства 24, 25 расположены на внутренней стороне стенки 22 и ориентированы под углом 60º к радиусу 26, 27 дна 21 реактора 20. Перемешивающие устройства 24, 25, исходя из центра дна, расположены соответственно под углом 120° к терморегулирующему устройству 1. При этом оба перемешивающих устройства 24, 25 и терморегулирующее устройство 1 ориентированы так, что они расположены соответственно в направлении течения и таким образом создают в направлении периметра круглого дна более или менее однонаправленное основное течение.
На фиг. 3 перемешивающие устройства 24, 25, 2 расположены так, что течение образуется, главным образом, в направлении движения часовой стрелки.
При эксплуатации тепло от теплообменника передается находящейся в реакторе биомассе. Если при реакции обменного разложения с образованием биогаза температура будет повышаться слишком сильно, с помощью теплообменника тепло может также отводиться из метанового реактора. Таким образом, охлаждение биомассы точно также возможно. В качестве среды для поддержания необходимой температуры может применяться всякий любой теплоноситель, преимущественно вода или термальные масла. Перемешивающее устройство перемещает биомассу через трубчатый теплообменник наружу. Трубчатая конструкция является предпочтительной, так как поверхность ориентирована, главным образом, параллельно к направлению течения биомассы и таким образом могут предотвращаться отложения и заторы. Дальше трубчатая конструкция предлагает большую контактную поверхность, через которую осуществляется поддержание необходимой температуры биомассы. Благодаря созданному перемешивающим устройством направленному течению повышается производительность теплообменника по биомассе, что ведет к равномерному распределению температуры биомассы в реакторе.
Также может быть предусмотрено расположение друг за другом ниже по течению нескольких перемешивающих устройств с соответственно одним теплообменником.
Предложенное в соответствии с изобретением терморегулирующее устройство может в комбинации стационарно встраиваться в реактор. Но может быть также предусмотрено портативное исполнение терморегулирующего устройства, так что устройство, к примеру, для технического обслуживания или для замены может выниматься из реактора.
В зависимости от области применения терморегулирующее устройство может устанавливаться в реактор горизонтально или вертикально. К примеру, в имеющих форму кругового цилиндра или лежащих имеющих форму бака реакторах (например, биохимических реакторах) предпочтительна горизонтальная ориентация. Напротив, в стоящих имеющих форму бака реакторах предпочтительна вертикальная ориентация терморегулирующего устройства.
Перемешивающее устройство выполнено преимущественно в виде перекачивающего по оси перемешивающего устройства с от двух до четырех перемешивающими лопастями. Перемешивающие лопасти при этом изогнуты, благодаря чему достигается наиболее возможная скорость биомассы при медленно работающем перемешивающем устройстве и таким образом оптимальное перемешивание.
В больших реакторах может быть предусмотрено, что терморегулирующее устройство имеет трубу, которая присоединяется в направлении течения ниже по течению к, по меньшей мере, одному средству для поддержания необходимой температуры. При этом предпочтительно, когда труба имеет примерно одинаковый внутренний диаметр, что и, по меньшей мере, одно средство для поддержания необходимой температуры и транспортирующее устройство, соответственно перемешивающее устройство, расположено внутри теплообменника. Это исполнение предложенного в соответствии с изобретением терморегулирующего устройства создает предпосылки для поддержания необходимой температуры и перемешивания биомассы с большим радиусом действия. Так как 100% созданного перемешивающим устройством массового потока проходит через теплообменник и насаженную на него трубу и вне трубы образуется возвратный поток, перемешивание может осуществляться также и в удаленных областях реактора.
Предложенное в соответствии с изобретением терморегулирующее устройство среди прочего предусмотрено для применения в метановых реакторах, соответственно биологических реактора, биологических реакторах для гидролиза и реакторах вторичного брожения установок для биогаза, а также реакторах очистных установок. Терморегулирующее устройство выполнено так, что в биомассе может равномерно и эффективно поддерживаться необходимая температура и предотвращаются отложения биомассы на наружной стороне.
Claims (28)
1. Терморегулирующее устройство (1) для поддержания необходимой температуры биомассы, находящейся в реакторе (20), имеющее
- по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры и
- по меньшей мере одно транспортирующее устройство для транспортировки массового потока биомассы вдоль направления основного потока,
- причем по меньшей мере одно транспортирующее устройство имеет по меньшей мере одно перемешивающее устройство (2), и
- причем по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено в созданном по меньшей мере одним транспортирующим устройством направлении основного потока, и по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры выполнено трубчатым с внутренней трубой (12) и с расположенной коаксиально к внутренней трубе (12) наружной трубой (13),
- причем внутренняя труба (12) и наружная труба (13) образуют промежуточное пространство, обеспечивающее протекание в нем поддерживающей необходимую температуру среды, и
- причем по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено относительно по меньшей мере одного транспортирующего устройства таким образом, что по меньшей мере 40% транспортируемого объема созданного по меньшей мере одним транспортирующим устройством массового потока (11) проходит через внутреннюю трубу (12), отличающееся тем, что по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено ниже по течению по меньшей мере одного транспортирующего устройства и ориентировано так, что продольная ось по меньшей мере одного средства для поддержания необходимой температуры совпадает с осью вращения по меньшей мере одного перемешивающего устройства и что диаметр огибающей по меньшей мере одного транспортирующего устройства лежит в диапазоне от 100 до 140% внутреннего диаметра внутренней трубы (12) по меньшей мере одного средства (3) для поддержания необходимой температуры.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что более чем 75% транспортируемого объема созданного по меньшей мере одним транспортирующим устройством массового потока (11) проходит через внутреннюю трубу (12).
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что более чем 90% транспортируемого объема созданного по меньшей мере одним транспортирующим устройством массового потока (11) проходит через внутреннюю трубу (12).
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры является теплообменником.
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что по меньшей мере одно транспортирующее устройство представлено одним единственным перемешивающим устройством (2).
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что терморегулирующее устройство имеет приспособление (5) для крепления с основанием (6),
- причем основание (6) образовано для установки терморегулирующего устройства (1) на дне (21) реактора (20), и
- причем на приспособлении (5) для крепления закреплены по меньшей мере одно транспортирующее устройство и по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что созданное по меньшей мере одним транспортирующим устройством направление (11) основного потока ориентировано параллельно основанию (6).
8. Установка для получения биогаза путем микробиологического обменного разложения способной перекачиваться биомассы, содержащая реактор (20) для размещения биомассы и терморегулирующее устройство (1) для поддержания необходимой температуры биомассы, находящейся в реакторе (20), имеющая:
- по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры и
- по меньшей мере одно транспортирующее устройство для транспортировки массового потока биомассы вдоль направления основного потока,
- причем по меньшей мере одно транспортирующее устройство имеет по меньшей мере одно перемешивающее устройство (2), и
- причем по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено в созданном по меньшей мере одним транспортирующим устройством направлении основного потока, причем по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры выполнено трубчатым с внутренней трубой (12) и с расположенной коаксиально по отношению к внутренней трубе (12) наружной трубой (13),
- причем внутренняя труба (12) и наружная труба (13) образуют промежуточное пространство, обеспечивающее протекание в нем поддерживающей необходимую температуру среды, и
- причем по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено относительно по меньшей мере одного транспортирующего устройства таким образом, что при эксплуатации нагревательного устройства (1) по меньшей мере 40% транспортируемого объема созданного по меньшей мере одним транспортирующим устройством массового потока (11) проходит через внутреннюю трубу (12), отличающаяся тем, что по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры расположено ниже по течению по меньшей мере одного транспортирующего устройства и ориентировано так, что продольная ось по меньшей мере одного средства для поддержания необходимой температуры совпадает с осью вращения по меньшей мере одного перемешивающего устройства и что диаметр огибающей по меньшей мере одного транспортирующего устройства лежит в диапазоне между 100-140% внутреннего диаметра внутренней трубы (12) по меньшей мере одного средства (3) для поддержания необходимой температуры.
9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что более чем 75% транспортируемого объема созданного по меньшей мере одним транспортирующим устройством (2) массового потока (11) проходит через внутреннюю трубу (12).
10. Установка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что реактор (20) имеет форму круглого цилиндра и терморегулирующее устройство (1) расположено в реакторе (20) так, что направление основного потока (11) ориентировано в направлении середины реактора (20) и под углом от 10 до 40° к радиусу дна (21).
11. Установка по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что в реакторе (20) предусмотрены по меньшей мере два других перемешивающих устройства (24, 25), которые расположены на стенке (22) реактора (20) и с терморегулирующим устройством (1) равномерно распределены по реактору (20).
12. Установка по любому из предыдущих пп.8-11, отличающаяся тем, что терморегулирующее устройство имеет приспособление (5) для крепления с основанием (6),
- причем основание (6) образовано для установки нагревательного устройства (1) на дне (21) реактора (20), и
- причем на приспособлении (5) для крепления закреплены по меньшей мере одно транспортирующее устройство и по меньшей мере одно средство (3) для поддержания необходимой температуры.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014016297.4A DE102014016297A1 (de) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Temperiervorrichtung |
DE102014016297.4 | 2014-11-06 | ||
PCT/EP2015/074493 WO2016071118A1 (de) | 2014-11-06 | 2015-10-22 | Temperiervorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2662978C1 true RU2662978C1 (ru) | 2018-07-31 |
Family
ID=54345497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017119437A RU2662978C1 (ru) | 2014-11-06 | 2015-10-22 | Терморегулирующее устройство и установка для получения биогаза |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10533149B2 (ru) |
EP (1) | EP3215597B1 (ru) |
JP (1) | JP6518333B2 (ru) |
KR (1) | KR101926616B1 (ru) |
CN (1) | CN107075440A (ru) |
AR (1) | AR102711A1 (ru) |
AU (1) | AU2015342112B2 (ru) |
BR (1) | BR112017009017A2 (ru) |
CA (1) | CA2966949A1 (ru) |
DE (1) | DE102014016297A1 (ru) |
MY (1) | MY185513A (ru) |
PL (1) | PL3215597T3 (ru) |
RU (1) | RU2662978C1 (ru) |
WO (1) | WO2016071118A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220275321A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Planet Biogas Group Gmbh | Biogas digester tank system with a modular heating system and methods of manufacturing the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0025571A1 (de) * | 1979-09-08 | 1981-03-25 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Mischgüte flüssiger, insbesondere zäher Medien |
CA1102019A (en) * | 1977-06-14 | 1981-05-26 | Peter A. Vause | Fermentation zone mixing and heating apparatus |
WO2009040330A2 (de) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Urs Inauen | Verfahren zur herstellung von biogas |
EP2602020A2 (de) * | 2011-12-09 | 2013-06-12 | Sebastian Janovsky | Rührvorrichtung für einen Fermenter einer Biogasanlage |
RU2491330C1 (ru) * | 2011-12-09 | 2013-08-27 | Владимир Николаевич Кононов | Биореактор емкостный |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2821790A1 (de) | 1978-05-18 | 1979-11-22 | Hermann Besler | Gaerbehaelter mit vorrichtungen zur kontinuierlichen oder intermittierenden ausfaulung organischer substanzen |
JPH03161039A (ja) | 1989-11-17 | 1991-07-11 | Hitachi Ltd | 撹拌装置 |
GB2362306A (en) | 2000-02-19 | 2001-11-14 | Malcolm Robert Snowball | Eddy current heating of fluid flow impeller |
DE102005026027A1 (de) * | 2004-06-03 | 2006-02-23 | Christian Widmer | Stofflöser, Reaktor für Hydrolyse und/oder Nassrotte und Abfallaufbereitungsanlage mit einem derartigen Stofflöser und Reaktor |
DE102005061039A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-21 | Peter Eggers | Verfahren zur Biogaserzeugung und Gärbehälter dafür |
DE202007002835U1 (de) * | 2007-02-27 | 2007-07-05 | U.T.S. Umwelt-Technik-Süd GmbH | Biogasanlagen-Fermenter mit einer Rühreinrichtung |
DE102009002925A1 (de) | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Fachhochschule Hannover | Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Rühren und Beheizen von Flüssigfermentern (Heiz-Rührregister) |
JP2011031168A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Furukawa Industrial Machinery Systems Co Ltd | 汚泥消化装置 |
DE102009041569B4 (de) * | 2009-09-15 | 2015-05-21 | Sbbiogas Gmbh | Anlage zur Erzeugung von Biogas |
DE102010014240A1 (de) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Ksb Aktiengesellschaft | Regelung von Biogasanlagen |
DE102012202491B3 (de) | 2012-02-17 | 2013-08-08 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Leitrad für eine Impellerpumpe und Impellerpumpe |
DE102012107908B4 (de) | 2012-08-28 | 2018-11-15 | Tenneco Gmbh | Abgaswärmetauscher |
-
2014
- 2014-11-06 DE DE102014016297.4A patent/DE102014016297A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-10-22 WO PCT/EP2015/074493 patent/WO2016071118A1/de active Application Filing
- 2015-10-22 US US15/524,715 patent/US10533149B2/en active Active
- 2015-10-22 JP JP2017543879A patent/JP6518333B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-10-22 PL PL15784364T patent/PL3215597T3/pl unknown
- 2015-10-22 CN CN201580060298.8A patent/CN107075440A/zh active Pending
- 2015-10-22 BR BR112017009017A patent/BR112017009017A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2015-10-22 MY MYPI2017701560A patent/MY185513A/en unknown
- 2015-10-22 KR KR1020177015325A patent/KR101926616B1/ko active IP Right Grant
- 2015-10-22 CA CA2966949A patent/CA2966949A1/en not_active Abandoned
- 2015-10-22 EP EP15784364.0A patent/EP3215597B1/de active Active
- 2015-10-22 RU RU2017119437A patent/RU2662978C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-10-22 AU AU2015342112A patent/AU2015342112B2/en not_active Ceased
- 2015-11-02 AR ARP150103537A patent/AR102711A1/es unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1102019A (en) * | 1977-06-14 | 1981-05-26 | Peter A. Vause | Fermentation zone mixing and heating apparatus |
EP0025571A1 (de) * | 1979-09-08 | 1981-03-25 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Mischgüte flüssiger, insbesondere zäher Medien |
WO2009040330A2 (de) * | 2007-09-25 | 2009-04-02 | Urs Inauen | Verfahren zur herstellung von biogas |
EP2602020A2 (de) * | 2011-12-09 | 2013-06-12 | Sebastian Janovsky | Rührvorrichtung für einen Fermenter einer Biogasanlage |
RU2491330C1 (ru) * | 2011-12-09 | 2013-08-27 | Владимир Николаевич Кононов | Биореактор емкостный |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AR102711A1 (es) | 2017-03-22 |
CA2966949A1 (en) | 2016-05-12 |
KR101926616B1 (ko) | 2018-12-07 |
US10533149B2 (en) | 2020-01-14 |
PL3215597T3 (pl) | 2020-09-07 |
US20170335265A1 (en) | 2017-11-23 |
KR20170078836A (ko) | 2017-07-07 |
EP3215597B1 (de) | 2020-03-18 |
AU2015342112A1 (en) | 2017-05-25 |
DE102014016297A1 (de) | 2016-05-12 |
AU2015342112B2 (en) | 2018-05-10 |
BR112017009017A2 (pt) | 2017-12-26 |
MY185513A (en) | 2021-05-19 |
EP3215597A1 (de) | 2017-09-13 |
JP6518333B2 (ja) | 2019-05-22 |
WO2016071118A1 (de) | 2016-05-12 |
JP2017535286A (ja) | 2017-11-30 |
CN107075440A (zh) | 2017-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8092214B2 (en) | Method for continuous mixing and melting inorganic salts and furnace installation for realizing the method | |
US6783677B1 (en) | Anaerobic film biogas digester system | |
GB2567343A (en) | A method, system and apparatus for treatment of fluids | |
RU2662978C1 (ru) | Терморегулирующее устройство и установка для получения биогаза | |
US8945378B2 (en) | Apparatus for cleaning wastewater | |
RU2540011C1 (ru) | Установка для выращивания планктонных водорослей и светильник установки для выращивания планктонных водорослей | |
CN202387244U (zh) | 一种真空搅拌浓缩及结晶装置 | |
US9382132B1 (en) | Solar distillation apparatus | |
CN104801060A (zh) | 一种工业用结晶釜 | |
CN205170802U (zh) | 水冷式发酵罐 | |
RU152918U1 (ru) | Биореактор | |
CN207745882U (zh) | 一种h酸单钠盐制备的硝化反应釜 | |
CN103585773A (zh) | 一种真空搅拌式节能蒸发装置 | |
RU2707818C1 (ru) | Биореактор проточного типа для анаэробной обработки органических отходов животного и растительного происхождения с получением органических удобрений и биогаза | |
RU143788U1 (ru) | Установка проточного типа для алкилирования бензола | |
RU2456247C2 (ru) | Метантенк | |
CN203264327U (zh) | 结晶釜多功能换热装置 | |
RU124188U1 (ru) | Теплообменный аппарат | |
CN212998452U (zh) | 一种生产硼酸类混合物的蒸馏装置 | |
US20190054391A1 (en) | Direct-fired evaporator and method for use thereof | |
RU81906U1 (ru) | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов | |
RU2647762C1 (ru) | Установка для выработки тепловой энергии | |
RU174157U1 (ru) | Биореактор | |
CN205020057U (zh) | 一种用于实现换热性能可控的甲醛氧化器 | |
RU2533801C1 (ru) | Устройство для анаэробной и аэробной обработки концентрированных органических жидкостей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201023 |