[发明专利]一种干式厌氧反应器

说明书

本发明提供一种干式厌氧反应器，包括反应器主体和设置于所述反应器主体中的搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴和设置于所述搅拌轴上的多个搅拌桨，其中，所述反应器主体分为位于进料端一侧的第一反应段和位于出料端一侧的第二反应段，其中，所述第一反应段的直径小于所述第二反应段的直径；并且所述搅拌器位于所述第一反应段的部分采用门框式搅拌桨，所述搅拌器位于所述第二反应段的部分采用单叶桨。本发明提供的干式厌氧反应器解决了卧式搅拌干式厌氧反应器中搅拌器与物料流动特性不匹配的问题，保证不同流动特性下的物料均具有高效的传质、传热速率，进而能够确保厌氧反应器高效稳定运行。

技术领域

本发明涉及废弃物处理技术领域，具体地，本发明涉及一种干式厌氧反应器。

背景技术

根据固含率的差异，厌氧发酵可分为湿式厌氧与干式厌氧，其中干式厌氧具有容积负荷高、产气率高、发酵产物易处理的特点，但也存在反应周期长、易产生酸抑制和氨氮抑制的缺点。目前工业上采用的干式厌氧反应器多为单级反应器，新鲜物料与接种物料的良好混合是单级反应器稳定运行的关键，目前往往通过沼气搅拌或机械搅拌实现物料混合，但是沼气搅拌容易产生浮渣层，因此机械搅拌更适合于干式厌氧反应器物料的混合与传热。

目前带搅拌的干式厌氧反应器往往采用卧式搅拌，物料在反应器内在进料的推动下呈平推流的方式运动，搅拌桨往往选用螺旋分布的桨叶，此类桨叶对物料的横向推动作用不明显，主要目的是防止重质物料在反应器底部沉底，此外通过搅拌能够促进沼气的释放。

单级反应器内水解酸化产甲烷虽然同时发生，但是由于物料呈平推流的特性，靠近反应器入口的前段主要以水解酸化为主，靠近反应器出口后段主要以产甲烷为主。水解酸化与产甲烷反应的特性具有明显差异，水解酸化阶段吸热、产甲烷阶段放热。此外，物料在流动过程中随着反应的进行，物料的含水率逐渐增加，进而影响物料的粘度、密度、比热、导热系数等特性。相对而言，进料端物料固含率大、粘度大、导热差，出料端物料固含率小、粘度小、导热好。因此，反应器前段及后端反应特性、流体特性均具有较大差别。然而，现有的反应器搅拌轴上桨叶形式前后一致，未与反应特性及流体力学特性相匹配。

因此，需要提出一种新的干式厌氧反应器，以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明实施例提供了一种干式厌氧反应器，包括反应器主体和设置于所述反应器主体中的搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴和设置于所述搅拌轴上的多个搅拌桨，其中，

所述反应器主体分为位于进料端一侧的第一反应段和位于出料端一侧的第二反应段，其中，所述第一反应段的直径小于所述第二反应段的直径；并且

所述搅拌器位于所述第一反应段的部分采用门框式搅拌桨，所述搅拌器位于所述第二反应段的部分采用单叶桨。

在一个实施例中，所述干式厌氧反应器为卧式搅拌厌氧反应器，所述反应器主体与水平面呈0°～8°的夹角。

在一个实施例中，所述的第一反应段的长度与所述反应器主体的整体长度之比为1/4～1/2。

在一个实施例中，所述第一反应段的直径与所述第二反应段的直径之比为大于1/2且小于1。

在一个实施例中，所述门框式搅拌桨呈等间距分布，相邻两个所述门框式搅拌桨的方向相反。

在一个实施例中，所述单叶桨按照螺旋线等间距分布，相邻两个所述单叶桨之间的夹角呈30°-90°。

在一个实施例中，每个所述单叶桨的末端设置有横板。