Анализ барботажного перемешивающего устройства и его использования в биогазовом реакторе | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №24 (104) декабрь-2 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 78 раз

Библиографическое описание:

Дьячковская Л. Н. Анализ барботажного перемешивающего устройства и его использования в биогазовом реакторе // Молодой ученый. — 2015. — №24. — С. 121-124. — URL https://moluch.ru/archive/104/24563/ (дата обращения: 14.12.2018).

 

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.
Основные термины (генерируются автоматически): жидкая среда, создающее движение, барботажное перемешивающее устройство, барботажное перемешивание, устройство, дисперсная газовая фаза, механическое перемешивающее устройство, перемешивающее устройство, биореактор, посредство.


Похожие статьи

Исследование способов перемешивания в метантенках

- при помощи устройств для подогревания осадка (паровыми инжекторами). Одновременно происходит подогрев содержимого метантенка острым паром. Для перемешивания биомассы в метантенке часто используются механические мешалки.

Кинематика шарнирной муфты, применяемой в механической...

шарнирная муфта, смещение оси, различное положение, механическое перемешивание, привод, лопасть, перемешивающее устройство, вращательное движение, жидкая среда, механическая мешалка.

Эффективность гидравлического перемешивания при различных...

В большинстве биогазовых установок (БГУ) применяется система механического перемешивания, что обусловлено ее дешевизной, однако указанное преимущество справедливо

Гидродинамика отопительно-вентиляционных устройств: Межвуз.сб.науч.трудов.

Совершенствование процесса получения метионина

Эти достоинства аппаратов с механическим перемешиванием газожидкостных систем послужили основанием для широкого распространения их в

Рис. 1. Реактор с мешалкой в свободном объеме: 1 — сосуд, 2 — винтовая мешалка, 3 — барботирующее устройство.

Исследование течения жидкости на начальном участке...

С этой целью, для исследования гидродинамики течения жидкости на начальном участке стенки струйно-барботажного контактного устройства, была создана экспериментальная установка (рис.2).

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Пучки базальтовых волокон перед процессом введения расщепляли без применения специальных расщепляющих устройств.

Независимо от механического способа перемешивания с увеличением содержания волокна прочность базальтофибробетона...

Математическое моделирование процессов сепарации газов от...

Движение аэрозолей характеризуется практически однородным распределением дисперсной фазы, поэтому далее использован известный подход, когда перенос

Повысить эффективность работы трубчатых контактных устройств можно используя закрутку газового потока.

Причины образования водонефтяных эмульсий | Статья в журнале...

Высокие перепады давления, пульсация газа, наличие штуцирующих устройств, задвижек

Второй тип — обратные эмульсии, когда капельки воды (полярная жидкость) — дисперсная фаза — размещены в нефти (неполярная жидкость), являющейся дисперсионной средой.

Исследование способов перемешивания в метантенках

- при помощи устройств для подогревания осадка (паровыми инжекторами). Одновременно происходит подогрев содержимого метантенка острым паром. Для перемешивания биомассы в метантенке часто используются механические мешалки.

Кинематика шарнирной муфты, применяемой в механической...

шарнирная муфта, смещение оси, различное положение, механическое перемешивание, привод, лопасть, перемешивающее устройство, вращательное движение, жидкая среда, механическая мешалка.

Эффективность гидравлического перемешивания при различных...

В большинстве биогазовых установок (БГУ) применяется система механического перемешивания, что обусловлено ее дешевизной, однако указанное преимущество справедливо

Гидродинамика отопительно-вентиляционных устройств: Межвуз.сб.науч.трудов.

Совершенствование процесса получения метионина

Эти достоинства аппаратов с механическим перемешиванием газожидкостных систем послужили основанием для широкого распространения их в

Рис. 1. Реактор с мешалкой в свободном объеме: 1 — сосуд, 2 — винтовая мешалка, 3 — барботирующее устройство.

Исследование течения жидкости на начальном участке...

С этой целью, для исследования гидродинамики течения жидкости на начальном участке стенки струйно-барботажного контактного устройства, была создана экспериментальная установка (рис.2).

Математическое моделирование процессов сепарации газов от...

Движение аэрозолей характеризуется практически однородным распределением дисперсной фазы, поэтому далее использован известный подход, когда перенос

Повысить эффективность работы трубчатых контактных устройств можно используя закрутку газового потока.

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Пучки базальтовых волокон перед процессом введения расщепляли без применения специальных расщепляющих устройств.

Независимо от механического способа перемешивания с увеличением содержания волокна прочность базальтофибробетона...

Причины образования водонефтяных эмульсий | Статья в журнале...

Высокие перепады давления, пульсация газа, наличие штуцирующих устройств, задвижек

Второй тип — обратные эмульсии, когда капельки воды (полярная жидкость) — дисперсная фаза — размещены в нефти (неполярная жидкость), являющейся дисперсионной средой.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование способов перемешивания в метантенках

- при помощи устройств для подогревания осадка (паровыми инжекторами). Одновременно происходит подогрев содержимого метантенка острым паром. Для перемешивания биомассы в метантенке часто используются механические мешалки.

Кинематика шарнирной муфты, применяемой в механической...

шарнирная муфта, смещение оси, различное положение, механическое перемешивание, привод, лопасть, перемешивающее устройство, вращательное движение, жидкая среда, механическая мешалка.

Эффективность гидравлического перемешивания при различных...

В большинстве биогазовых установок (БГУ) применяется система механического перемешивания, что обусловлено ее дешевизной, однако указанное преимущество справедливо

Гидродинамика отопительно-вентиляционных устройств: Межвуз.сб.науч.трудов.

Совершенствование процесса получения метионина

Эти достоинства аппаратов с механическим перемешиванием газожидкостных систем послужили основанием для широкого распространения их в

Рис. 1. Реактор с мешалкой в свободном объеме: 1 — сосуд, 2 — винтовая мешалка, 3 — барботирующее устройство.

Исследование течения жидкости на начальном участке...

С этой целью, для исследования гидродинамики течения жидкости на начальном участке стенки струйно-барботажного контактного устройства, была создана экспериментальная установка (рис.2).

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Пучки базальтовых волокон перед процессом введения расщепляли без применения специальных расщепляющих устройств.

Независимо от механического способа перемешивания с увеличением содержания волокна прочность базальтофибробетона...

Математическое моделирование процессов сепарации газов от...

Движение аэрозолей характеризуется практически однородным распределением дисперсной фазы, поэтому далее использован известный подход, когда перенос

Повысить эффективность работы трубчатых контактных устройств можно используя закрутку газового потока.

Причины образования водонефтяных эмульсий | Статья в журнале...

Высокие перепады давления, пульсация газа, наличие штуцирующих устройств, задвижек

Второй тип — обратные эмульсии, когда капельки воды (полярная жидкость) — дисперсная фаза — размещены в нефти (неполярная жидкость), являющейся дисперсионной средой.

Исследование способов перемешивания в метантенках

- при помощи устройств для подогревания осадка (паровыми инжекторами). Одновременно происходит подогрев содержимого метантенка острым паром. Для перемешивания биомассы в метантенке часто используются механические мешалки.

Кинематика шарнирной муфты, применяемой в механической...

шарнирная муфта, смещение оси, различное положение, механическое перемешивание, привод, лопасть, перемешивающее устройство, вращательное движение, жидкая среда, механическая мешалка.

Эффективность гидравлического перемешивания при различных...

В большинстве биогазовых установок (БГУ) применяется система механического перемешивания, что обусловлено ее дешевизной, однако указанное преимущество справедливо

Гидродинамика отопительно-вентиляционных устройств: Межвуз.сб.науч.трудов.

Совершенствование процесса получения метионина

Эти достоинства аппаратов с механическим перемешиванием газожидкостных систем послужили основанием для широкого распространения их в

Рис. 1. Реактор с мешалкой в свободном объеме: 1 — сосуд, 2 — винтовая мешалка, 3 — барботирующее устройство.

Исследование течения жидкости на начальном участке...

С этой целью, для исследования гидродинамики течения жидкости на начальном участке стенки струйно-барботажного контактного устройства, была создана экспериментальная установка (рис.2).

Математическое моделирование процессов сепарации газов от...

Движение аэрозолей характеризуется практически однородным распределением дисперсной фазы, поэтому далее использован известный подход, когда перенос

Повысить эффективность работы трубчатых контактных устройств можно используя закрутку газового потока.

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Пучки базальтовых волокон перед процессом введения расщепляли без применения специальных расщепляющих устройств.

Независимо от механического способа перемешивания с увеличением содержания волокна прочность базальтофибробетона...

Причины образования водонефтяных эмульсий | Статья в журнале...

Высокие перепады давления, пульсация газа, наличие штуцирующих устройств, задвижек

Второй тип — обратные эмульсии, когда капельки воды (полярная жидкость) — дисперсная фаза — размещены в нефти (неполярная жидкость), являющейся дисперсионной средой.

Задать вопрос