Библиографическое описание:

Дьячковская Л. Н. Анализ барботажного перемешивающего устройства и его использования в биогазовом реакторе // Молодой ученый. — 2015. — №24. — С. 121-124.

 

Существуют устройства, для того чтобы перемешивать различные жидкости. Они имеют разные виды перемешивающих устройств и имеют разные методы перемешивания. Их используют для получения субстратов, растворов, дисперсных систем или для интенсификации процессов химического состава.

Перемешивающее устройство — это устройство для перемешивания жидких неоднородных сред. Перемешивающее устройство бывает: механическим, циркуляционным, струйным, пульсационно-струйным, барботажным, газлифтным, электромагнитным, магнитно-вихревым, электроприводным, экранированным, гидроприводным, пневмоприводным, вибрационным и тд [1].

В (Таблице 1) показан схематичный рисунок и определение некоторых перемешивающих устройств [1].

 

Таблица 1

Виды перемешивающих устройств

Перемешивающие

устройства

Определение

Схема устройства

1.

Механическое

Устройство, создающее движение жидкой среды посредством механического воздействия

иараврав.jpg

2.

Струйное

Устройство, создающее движение жидкой среды посредством затопленной струи, вытекающей из сопла

ааааа.jpg

3.

Пульсационно-струйное

Струйное перемешивающее устройство с пульсирующей струей

ьолобьоб.jpg

4.

Барботажное

Устройство, создающее движение жидкой среды посредством барботируемого потока дисперсной газовой фазы

таопоп.jpg

5.

Газлифтное

Устройство, создающее движение жидкой среды по замкнутому контуру посредством барботируемого потока дисперсной газовой фазы

титио.jpg

6.

Электромагнитное

Устройство, создающее движение жидкой среды посредством электромагнитного поля

итпропрпа.jpg

 

В отечественной и зарубежной практике все большее применение находят системы энергоснабжения сельскохозяйственных предприятий с использованием альтернативного источника энергии — биогаза. Биогаз образуется в результате анаэробной ферментации органических веществ, при этом происходит переработка отходов и получение высокоэффективных биоудобрений, что также решает экологические и агробиологические проблемы сельскохозяйственных предприятий. Для производства биогаза широкое применение получили биореакторы с механическими системами перемешивания. Также применяют биореакторы с системой перемешивания барботажного типа [3].

Пример схемы работы механического перемешивающего устройства и барботажного перемешивающего устройства показан на (Рисунке 1).

111.jpg

Рис. 1. Схема механического перемешивающего устройства и барботажного перемешивающего устройства

 

Систему барботажного перемешивания в биореакторе, обычно используют для ускоренной анаэробной переработки органических отходов животноводства, что позволяет интенсифицировать процесс сбраживания за счет сведения к минимуму температурной неоднородности и отвода ингибирующих продуктов жизнедеятельности бактерий. Существует методика инженерного расчета, которая позволяет определять конструктивные и технологические параметры биореактора с барботажным перемешиванием при проектировании технологии анаэробной переработки. Использование барботажного перемешивания, исключающего движущие конструктивные части, позволяет свести к минимуму недостатки, которые встречаются при механическом перемешивании, а также комплексно оптимизировать температурный режим и микробиологию среды в биореакторе. Также имеется закономерность движения газового пузырька в субстрате, распространение теплоты, ингибирующих процессов и тепловой баланс биореактора с системой барботажного перемешивания.При всплытии биогазовый пузырек встречает сопротивление, в результате чего возникает возмущение в жидкости. Максимальная скорость возмущения потока будет находиться на поверхности биогазового пузырька, и уменьшаться по мере удаления от его центра. При всплытии биогазовые пузырьки передают движение субстрату, таким образом, перемешивается субстрат [2].

Таким образом, анализ барботажного перемешивающего устройства и его использование в биогазовом реакторе выявил, что интенсификация процесса перемешивания барботажного перемешивающего устройства позволяет поддержать равномерную температуру и в полном объеме перемешивать субстрат внутри биореактора. Также, позволяет увеличить выход биогаза, повысить интенсивность, стабильность и полноту биохимических процессов в биореакторе.

 

Литература:

 

  1.                Государственный стандарт Союза СССР, Устройства, перемешивающие для жидких неоднородных сред термины и определения ГОСТ 22577–77. Государственный комитет стандартов совета министров СССР, Москва.
  2.                Костромин Д. В., Анаэробная переработка органических отходов животноводства в биореакторе с барботажным перемешиванием. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва — 2010. Стр.5, 8.
  3.                Суслов Д. Ю., Получение биогаза в биореакторе с барботажным перемешиванием. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иваново 2013. Стр. 3.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle