початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2222501

СПОСІБ ОБРОБКИ БІОГАЗУ при зберіганні І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ

Ім'я винахідника: Андрюхин Тимофій Якович
Ім'я патентовласника: Андрюхин Тимофій Якович
Адреса для листування: 125445, Москва, Ленінградське ш., 112 / 1-4, кв.930, Т.Я. Андрюхіна
Дата початку дії патенту: 2002.08.19

Винахід відноситься до області каналізації і переважно призначається для використання в сільському господарстві на тваринницьких і птахівницьких комплексах, фабриках і фермах, на яких з гною, посліду і відходів рослинництва виробляють горючий біогаз і високоякісні знезаражені від патогенної мікрофлори, гельмінтів, їх яєць і насіння бур'янів органічні добрива. Мокрий газгольдер змінної ємності дозволяє використовувати в якості водяного затвора проточну сброженную і нагріту в метантенке масу при відмові від застосування для цієї мети проточної води і її підігріву взимку для запобігання замерзання. Очищається шляхом пропуску дрібними струминними потоками через проточну в резервуарі газгольдера сброженную масу біогаз насичує її в основному міститься в біогазі вуглекислотою, забезпечуючи підвищення угноювального якості анаеробно зброджених в метантенке гною, посліду і рослинних відходів. Виконання патрубка підведення біогазу на очистку із зануреною в рідину перфорованої трубою роз'ємно-складовим зі знімним і регульованим по висоті установки перфорованим кільцем через люк в дзвоні газгольдера дозволяє мати доступ для ремонту та обслуговування зі зніманням перфорованого кільця без знімання дзвони газгольдера і без зливу рідини з його резервуара.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області каналізації і переважно призначається для використання в сільському господарстві на тваринницьких і птахівницьких комплексах, фабриках і фермах, на яких з гною, посліду і відходів рослинництва виробляють горючий біогаз і високоякісні знезаражені від патогенної мікрофлори, гельмінтів, їх яєць і насіння бур'янів органічні добрива.

Відомий спосіб часткової обробки біогазу шляхом конденсації з нього пари води при зберіганні і пристрій для його здійснення, що реалізовується в типовому мокрому газгольдері змінної ємності з заповненим водою резервуаром, що виконував роль водяного затвора. Для запобігання замерзання води в резервуарі газгольдера в зимовий час і підтримки температури води не менше +5 ^o С її підігрівають із застосуванням пароструминних елеваторів при витраті на це о першій годині 70-120 ккал на кубометр води / Типові проекти мокрих газгольдерів різної ємності 707-2- 18-24с-86, розроблені ГИАП, Затверджено і введено в дію Міндобрива, протокол 25-111 від 10 вересня 1985 г. /.

Недоліком відомого способу часткової обробки біогазу при його зберіганні в типовому мокрому газгольдері змінної ємності є те, що обробка надходить з метантенка вологого і містить сірководень і вуглекислоту біогазу обмежується в основному лише конденсацією вологи переважно взимку, тоді як на підігрів води в резервуарі в зимовий час необхідно витрачати значну кількість теплової енергії.

Відомий і й інший спосіб обробки біогазу при зберіганні і пристрій для його здійснення / Заявка на патент Великобританії 2190682, по кл. З 02 F 11/04 /. Істота цього відомого способу полягає в тому, що анаеробно зброджених в метантенке з органічних відходів містить сірководень і вуглекислоту біогаз суцільним потоком зрошують під дзвоном мелкоструйчатим і інтенсивним душем водою резервуара, газгольдера, тоді як в іншому варіанті біогаз, що містить сірководень і вуглекислоту, розміщеними дрібними струменями вводять в безперервно сменяемую і проточну воду, що використовується в якості запірної рідини резервуара мокрого газгольдера змінної ємності зберігається під дзвоном біогазу, а очищений від сірководню і вуглекислоти в постійно проточною в резервуарі газгольдера воді біогаз виводять з під дзвони газгольдера.

Пристрій для здійснення наведеного вище відомого способу обробки біогазу при зберіганні являє собою мокрий газгольдер змінної ємності з заповнюваних резервуаром постійно проточною через патрубки водою в якості затвора піднімається тиском зберігається біогазу дзвони, тоді як підведення підлягає очищенню в проточній воді від сірководню і вуглекислоти біогазу з метантенка виконано у вигляді занурених у воду ділянок перфорованих труб на задану глибину противодавления вводиться біогазу. Іншим варіантом виконання пристрою передбачено, що біогаз з метантенка вводять в простір під дзвін через відокремлену трубу суцільним потоком, а потім зрошують в просторі під дзвоном встановленим там зрошувачем над поверхнею води резервуара, подаючи насосом цю воду багаторазово в зрошувач. Для виведення очищеного від сірководню і вуглекислоти біогазу з газового простору під дзвоном газгольдера виконана газоотводная труба, огорожі частина якої встановлена ​​вище рівня води в резервуарі.

Недоліком відомого способу обробки біогазу за заявкою на патент Великобританії 2190682 є значна витрата безперервно змінюваною в резервуарі проточної води через її насичення сірководнем і вуглекислотою, як і необхідність підігріву води взимку для запобігання замерзання.

Недоліком відомого пристрою здійснення наведеного вище способу є те, що повністю виключається будь-якої профілактичний огляд стану патрубків з перфораціями і з зрошувачами, виключається можливість регулювання глибини установки перфорованих патрубків без знімання дзвони газгольдера і без зливу води з резервуара.

Разом з тим за своєю технічної сутності і досягається результату відомі по заявці на патент Великобританії 2190682 спосіб обробки біогазу при зберіганні і пристрій для його здійснення є найбільш близькими до винаходу.

Завданням цього винаходу є створення такого способу обробки біогазу при зберіганні і пристрої для його здійснення, які усували б наведені вище недоліки способу і пристрою для його здійснення за заявкою на патент Великобританії 2190682, а й забезпечували б зниження енерговитрат на очистку біогазу, дозволяли б мати доступ для ремонту та обслуговування підвідних під дзвін мокрого газгольдера біогаз перфорованих і дрібнопухирцевих труб без знімання дзвони газгольдера і без зливу рідини з його резервуара.

Завданням цього винаходу є і підвищення угноювального якості анаеробно зброджених в метантенке гною, посліду і рослинних відходів, використовуваних даним винаходом як проточна запірна рідина мокрого газгольдера на очищенні біогазу в основному від вуглекислоти, що поглинається сброженной в метантенке масою.

Згідно винаходу поставлена задача у виконанні способу досягається тим, що в якості проточно-замінної в резервуарі мокрого газгольдера запірної рідини використовують вивантажують з метантенка нагріту в метантенке сброженную масу, яку вводять в резервуар мокрого газгольдера безперервно проточно або періодично, а не тільки безперервно проточно згідно прототипу . Періодичність введення в резервуар мокрого газгольдера сброженной в метантенке нагрітої маси встановлюють відповідно до періодичністю вивантаження сброженной маси з метантенка.

Досягається поставлена задача відповідно до винаходу і виконанням пристрою для здійснення способу, в якому патрубок підведення біогазу на очистку із зануреною в рідину перфорованої трубою замість стаціонарно закріпленої у прототипу виконаний роз'ємно-складовим, що складається з виходить вище рівня запірної рідини резервуара газгольдера труби, що підводить, на якій зверху встановлена ​​знімна занурювана в рідину перфорована труба у вигляді кільця, з'єднаного з оголовком, що встановлюються на подводящую біогаз трубу, тоді як в дзвоні газгольдера виконаний знімний люк з діаметром більше діаметра погружаемого в рідину перфорованого кільця, а установка знімного оголовка з перфорованим кільцем на трубі підведення біогазу з метантенка в резервуар газгольдера виконана, при відкритому люку в дзвоні газгольдера, з можливістю регулювання висоти розміщення перфорованого кільця щодо рівня запірної рідини в резервуарі газгольдера, наприклад, у вигляді гвинтового сполучення оголовка з верхньою частиною труби підведення біогазу в газгольдер з метантенка.

На кресленнях схематично наведено пристрій мокрого газгольдера змінної ємності, що забезпечує виконання способу обробки біогазу при зберіганні, де на фіг.1 показаний загальний вигляд заповненого рідиною мокрого газгольдера в розрізі, а на фіг.2 - вид по В-В на фіг.1.

Запропонований пристрій у вигляді мокрого газгольдера змінної ємності фіг.1 і 2 / містить виконує роль рідинного затвора резервуар 1, що заповнюється постійно або періодично проточною сброженной і нагрітої в метантенке масою, в якому запроваджено дзвін 2 з люком 3 і його кришкою 4. У резервуарі 1 є патрубки подачі в нього сброженной в метантенке маси 5 і виведення її з резервуара 1 після насичення поглиненими газовими компонентами 6. для підведення біогазу на очистку з метантенка в резервуарі 1 встановлена ​​труба 7, а для виведення очищеного біогазу - труба 8. Обидві труби 7 і 8 у верхній своїй частині виведені трохи вище рівня рідини в резервуарі 1, що виключає затоку в них рідини, для повного спорожнення резервуара 1 від сброженной маси резервуар 1 має патрубок 9 із засувкою 10. на трубі підведення біогазу 7 виявлено з можливістю його закріплення на різній висоті оголовок 11, до якого за допомогою труб 12 знизу приєднано перфоровані кільце 13 з перфорованими трубами 14, що забезпечує збільшення перфорованої поверхні. Діаметр перфорованого кільця 13 / Д ¹ / менше діаметра люка 3 / Д /, що забезпечує при зніманні оголовка 11 при відкритій кришці 4 з труби підведення біогазу 7 підйом перфорованого кільця 13 при опущеному дзвоні 2 після видалення з простору під ним біогазу через патрубок з краном 15. для запобігання значним тепловтрат і для запобігання замерзання сброженной маси в резервуарі 1 його зовнішня поверхня теплоізолюється з умови недопущення температури сброженной маси в резервуарі 1 менш +5 ^o С / виконання теплоізоляції на кресленнях не показано /.

Запропонований спосіб обробки біогазу при зберіганні виконують в пристрої, для його здійснення фіг.1 і 2 / наступним чином.

У резервуар 1 при опущеному в нього дзвоном 2 з відкритим люком 3 вводять кільце 13 з оголовком 11 і закріплюють оголовок 11 на верхній частині труби підведення біогазу 7. Далі по патрубку 5 в резервуар 1 заливають з метантенка нагріту в ньому і сброженную масу до повного об'єму резервуара 1, тобто до рівня патрубка 6 / при відсутності належної кількості сброженной маси її можна доповнити або замінити водою /. При повному заповненні резервуара 1 рідиною проводиться регулювання глибини розташування кільця 13 щодо рівня повного затоки рідкої маси з урахуванням того, що в робочому стані рівень рідини в Подколокольном просторі знизиться на величину "Б" - рівну мм тиску водяного стовпа біогазу під дзвоном 2, яке в типових мокрих газгольдерах застосовують до 400 мм. Чи підлягає обліку і робоча глибина розташування кільця 13 щодо робочого рівня рідкої маси "А", що визначається в мм і рівна тиску виходить з метантенка біогазу в мм водяного стовпа. Сума розмірів "А" і "Б" є шуканим розміром глибини установки кільця 13 щодо рівня повного затоки рідкої маси в резервуар 1, що дозволяє після цього закріпити положення оголовка 11 на верхній частині труби підведення біогазу 7 герметично. Після цього люк 3 закривають кришкою 4, відкривають частково кран 15 і по трубі 7 вводять біогаз в перфоровані кільце 13, закривши при цьому вентиль на трубі виведення очищеного біогазу 8. Вихід з перфорованого кільця 13 біогаз буде спливати в рідкій масі дрібними цівками, очищаючись при цьому від сірководню і вуглекислоти, і входити очищеним від них в подкупольное простір, витісняючи з нього через патрубок з краном 15 знаходиться в нас повітря. Відкрити газовий кран 15 повинно бути таким, що його пропускна здатність менше надходження біогазу з кільця 13, тоді як виявити це можна візуально наглядом за підйомом дзвони 2. Після підйому дзвони 2 на 2/3 його повної висоти підйому кран 15 закривається, і відкривається вентиль на трубі 8, і поза газгольдера проводять відбір проби біогазу на аналіз його складу і якості очищення в порівнянні зі складом і якістю біогазу, що надходить з метантенка на очистку в газгольдер. Одночасно на аналіз беруть проби надходить з метантенка нагрітої сброженной маси і цієї ж маси, яка витікає з резервуара 1 з патрубка 6.

Після виконання наведених основних дій введення в дію запропонованого винаходом пристрою мокрого газгольдера з використанням анаеробних сброженной і нагрітої в метантенке маси в якості запірної рідини в резервуарі 1 мокрого газгольдера, - його подальша експлуатація повинна здійснюватися з дотриманням керівництва щодо безпечної експлуатації мокрих газгольдерів, призначених для горючих газів.

Складовими позитивного ефекту від використання пропонованих способу і пристрою для його здійснення є:

- Відмова від застосування постійно проточної води і необхідності її підігріву в зимовий час;

- Можливість контролювати працездатність основних робочих вузлів мокрого газгольдера, забезпечувати їх огляд, очистку і регулювання без знімання дзвони і без зливу рідини з резервуара;

- Підвищення угноювального якості анаеробно зброджених в метантенке гною, посліду і рослинних відходів за рахунок насичення використовуваної сброженной в метантенке і нагрітої в ньому маси в якості рідинного затвора дзвони газгольдера і як газоочіщающей рідини - вуглекислотою, що поглинається в резервуарі газгольдера протікає через резервуар сброженной в метантенке масою. Так, наприклад, при анаеробному зброджуванні в метантенке однієї тонни курячого посліду вологістю 70%, з розведенням його до пульпи вологістю 92%, виробляється 85,5 нм ³ / 93,1 кг / біогазу з вмістом 65% СН ₄ / 55,5 нм ³ = 99,1 кг / і майже 35% СО ₂ / 29,9 нм ³ = 59,2 кг / калорійністю 23286 кДж / нм ^3/5562 ккал / нм ³ /. Одночасно з метантенка на очистку отриманого біогазу в газгольдер надходить 3535 кг сброженной маси з температурою 20 ^o С / зброджування в мезофільному режимі при 36 ^o С з використанням теплообміну між сброженной масою до свіжої завантаження в метантенк пульпою температурою 8-10 ^o С /. При проходженні в метантенке отриманого біогазу через остигаючу в газгольдері загублений масу вона поглинає з нього 21,4 нм ³ / 42,32 кг / СО _2, зменшуючи при цьому кількість надходження з метантенка біогазу з 85,5 нм ³ до 64,1 нм ³ при підвищенні калорійності від СО ₂ очищеного біогазу до 31048 кДж / нм ³ / 7415,7 ккал / нм ³ / або на 33,3%, тоді як вага сброженной маси збільшується тільки на 1,2%. Незначний вміст в вироблюваної в метантенке біогазі сірководню / 0,01-0,03% / майже повністю поглинається очищає біогаз сброженной масою і її склад практично не змінює.

Наведені складові позитивного ефекту від використання пропонованих способу і пристрою для його здійснення уточнюються для кожного конкретного випадку анаеробного зброджування складу і кількості органічних відходів, дози їх завантаження в метантенк, тимчасового і температурного режиму зброджування, кліматичного режиму району використання і дотримання вказівок по прив'язці проекту.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб обробки біогазу при зберіганні, що включає введення з анаеробно збродженого в метантенке з органічних відходів розосередженими дрібними струминними потоками біогазу в проточно-сменяемую запірну рідина резервуара мокрого газгольдера змінної ємності із змінним обсягом дозування простору зберігається біогазу та виведення з газового простору з-під дзвони мокрого газгольдера очищеного в проточно-замінної запірної рідини від сірководню і вуглекислоти введеного в неї з метантенка біогазу, який відрізняється тим, що в якості проточно-замінної в резервуарі мокрого газгольдера запірної рідини використовують вивантажують з метантенка, нагріту в метантенке сброженную масу, яку вводять в резервуар мокрого газгольдера безперервно проточно або періодично.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що періодичність введення в резервуар мокрого газгольдера сброженной в метантенке нагрітої маси встановлюють відповідно до періодичністю вивантаження сброженной маси з метантенка.

3. Пристрій для здійснення способу обробки біогазу при зберіганні, що містить мокрий газгольдер змінної ємності з підйомним в рідини дзвоном і з резервуаром, забезпеченим патрубками для заповнення його проточною рідиною, використовуваної в якості затвора з підйомно-опускається дзвоном, патрубками підведення біогазу на очистку з зануреними в рідину ділянками перфорованих труб і патрубком виведення очищеного біогазу з простору під дзвоном над рівнем рідини в резервуарі мокрого газгольдера, що відрізняється тим, що патрубок підведення біогазу на очистку із зануреною в рідину перфорованої трубою виконаний роз'ємно-складовим, що складається з виходить вище рівня запірної рідини резервуара газгольдера підводить труби, на якій зверху встановлена ​​знімна занурювана в рідину перфорована труба у вигляді кільця, з'єднаного з оголовком, що встановлюються на подводящую біогаз трубу, тоді як в дзвоні газгольдера виконаний знімний люк з діаметром більше діаметра погружаемого в рідину перфорованого кільця.

4. Пристрій по п.3, що відрізняється тим, що знімний оголовок з перфорованим кільцем на трубі підведення біогазу з метантенка в резервуар газгольдера виконаний з можливістю регулювання висоти розміщення перфорованого кільця щодо рівня запірної рідини в резервуарі газгольдера, наприклад, у вигляді гвинтового сполучення оголовка з верхньою частиною труби підведення біогазу в газгольдер з метантенка.

Версія для друку
Дата публікації 18.12.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів