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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620156981.3 (22)申请日 2016.02.29 (73)专利权人 关婷婷 地址 250000 山东省济南市市中区二环东 路12550号山东大学兴隆山校区 (72)发明人 关婷婷程鑫白世伟韩健坤 耿继春钟文余承蕙李沐阳 关莹莹 (51)Int.Cl. C12M 1/38(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/107(2006.01) (54)实用新型名称 一种太阳能生物质能化学转化发酵装置 (。
2、57)摘要 本实用新型涉及一种太阳能生物质能化学 转化发酵装置， 包括发酵罐、 蓄电池、 上料管、 出 料管、 控制器、 出气管， 还包括水箱、 太阳能集热 管组、 太阳能发电板， 所述发酵罐顶部设有上料 管， 所述上料管出口端设有自动旋转接头， 所述 自动旋转接头上均匀设有多个弧形的上料喷头， 所述发酵罐外设有循环管， 所述循环管包括第一 循环管、 第二循环管， 第二循环管的另一端设有 循环喷头， 所述发酵罐上设有加热装置， 所述加 热装置的进水管设在底部， 其有益效果为： 结构 简单， 能够搅拌均匀并且降低能耗， 充分利用太 阳能发热和太阳能发电， 保持发酵罐内的温度稳 定， 保证沼气产出。
3、连续稳定。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 205398641 U 2016.07.27 CN 205398641 U 1.一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 包括发酵罐、 蓄电池、 上料管、 出料管、 控制 器、 出气管， 其特征在于： 还包括水箱、 太阳能集热管组、 太阳能发电板， 所述发酵罐顶部设 有上料管， 所述上料管出口端设有自动旋转接头， 所述自动旋转接头上均匀设有多个弧形 的上料喷头， 所述上料喷头的出口与发酵罐侧壁呈20-60 夹角， 且上料喷头的出口与发酵 罐的水平横截面呈20-60 夹角， 所述发酵罐外设有循环管， 所述循环管包括第一循环管、 第 二循环管， 。
4、第一循环管的一端设在发酵罐底部的外侧壁上， 另一端连接循环泵的进口端， 所 述循环泵的出口端设有第二循环管， 第二循环管的另一端设有循环喷头， 所述循环喷头设 在发酵罐的顶部内侧壁上， 循环喷头与发酵罐侧壁呈20-60 夹角， 循环喷头与发酵罐的水 平横截面呈20-60 夹角； 所述发酵罐上设有加热装置， 所述加热装置的进水管设在底部， 加热装置的出水管设 在顶部， 所述进水管通过水阀与水箱相连， 所述水箱与太阳能集热管组相连， 所述水箱内设 有加热器， 所述加热器通过加热开关、 放电保护电路与蓄电池相连， 蓄电池通过充电保护电 路与太阳能发电板相连； 所述出气管上设有沼气流量表， 上料管上设。
5、有原料流量传感器， 所述发酵罐内壁上设 有压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱度传感器组、 第一温度传感器， 所述水箱内设有第二 温度传感器。 2.根据权利要求1所述的一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 其特征在于： 所述沼 气流量表、 原料流量传感器、 压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱度传感器组、 第一温度传感 器、 第二温度传感器、 水阀分别与控制器相连。 3.根据权利要求1所述的一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 其特征在于： 所述加 热开关与控制器相连。 4.根据权利要求1所述的一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 其特征在于： 所述上 料喷头与循环喷头方向一致。 5.根据权利。
6、要求1所述的一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 其特征在于： 所述发 酵罐底部通过多个出料支管连接出料管。 权利要求书 1/1 页 2 CN 205398641 U 2 一种太阳能生物质能化学转化发酵装置 技术领域 0001 本实用新型涉及发酵设备领域， 具体涉及一种太阳能生物质能化学转化发酵装 置。 背景技术 0002 利用有机废弃料进行厌氧发酵生产沼气， 不仅能够有效解决环境污染问题， 而且 可以生产沼气生物质能源， 是解决能源和环境的有效途径之一。 0003 在已知技术中， 现有的地上沼气发酵罐主要是由发酵罐、 上料管、 出料接管、 单罐 控制器组成， 发酵罐罐体内装设有加热盘管， 又。
7、是在发酵罐罐体和顶盖上分别开制一个进 料口、 一个出料口， 且是一次性投料最后一次性出料。 而随着沼气生产的发展需要进行连续 投料、 连续出料尤其是连续出沼气就不适用了， 因为进料口过于集中造成进料不均匀并且 出料口少。 且存在普遍存在有机物降解率低， 降解周期长， 产气量不高及沼气中甲烷含量偏 低等问题。 究其原因主要是由于物料混合不均匀、 温度控制不精准、 浮渣和沉淀严重等所致 单位体积产气率低且产气不稳定， 实际运行中出现断续， 对后部应用诸如沼气发电等就受 到了限制， 为此， 有的只能采取多罐连接结构， 造成整体构造繁复。 发明内容 0004 为克服所述不足， 本实用新型的目的在于提供。
8、一种太阳能生物质能化学转化发酵 装置， 结构简单， 能够搅拌均匀并且降低能耗， 充分利用太阳能发热和太阳能发电， 保持发 酵罐内的温度稳定， 保证沼气产出连续稳定。 0005 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种太阳能生物质能化学转化 发酵装置， 包括发酵罐、 水箱、 太阳能集热管组、 太阳能发电板、 蓄电池、 上料管、 出料管、 控 制器、 出气管， 所述发酵罐顶部设有上料管， 所述上料管出口端设有自动旋转接头， 所述自 动旋转接头上均匀设有多个弧形的上料喷头， 所述上料喷头的出口与发酵罐侧壁呈20-60 夹角， 且上料喷头的出口与发酵罐的水平横截面呈20-60 夹角， 所述发。
9、酵罐外设有循环管， 所述循环管包括第一循环管、 第二循环管， 第一循环管的一端设在发酵罐底部的外侧壁上， 另一端连接循环泵的进口端， 所述循环泵的出口端设有第二循环管， 第二循环管的另一端 设有循环喷头， 所述循环喷头设在发酵罐的顶部内侧壁上， 循环喷头与发酵罐侧壁呈20- 60 夹角， 循环喷头与发酵罐的水平横截面呈20-60 夹角； 0006 所述发酵罐上设有加热装置， 所述加热装置的进水管设在底部， 加热装置的出水 管设在顶部， 所述进水管通过水阀与水箱相连， 所述水箱与太阳能集热管组相连， 所述水箱 内设有加热器， 所述加热器通过加热开关、 放电保护电路与蓄电池相连， 蓄电池通过充电保。
10、 护电路与太阳能发电板相连； 0007 所述出气管上设有沼气流量表， 上料管上设有原料流量传感器， 所述发酵罐内壁 上设有压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱度传感器组、 第一温度传感器， 所述水箱内设有 第二温度传感器。 说明书 1/3 页 3 CN 205398641 U 3 0008 进一步， 所述沼气流量表、 原料流量传感器、 压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱度 传感器组、 第一温度传感器、 第二温度传感器、 水阀分别与控制器相连。 0009 进一步， 所述加热开关与控制器相连。 0010 进一步， 所述上料喷头与循环喷头方向一致。 0011 进一步， 所述发酵罐底部通过多个出料支。
11、管连接出料管。 0012 本实用新型具有以下有益效果： 结构简单， 能够搅拌均匀并且降低能耗， 充分利用 太阳能发热和太阳能发电， 保持发酵罐内的温度稳定， 保证沼气产出连续稳定。 附图说明 0013 图1是本实用新型的结构示意图。 0014 图2是本实用新型发酵罐的横截面图。 0015 图中， 1发酵罐， 2上料管， 21自动旋转接头， 22上料喷头， 31第一循环管， 32循环泵， 33第二循环管， 34循环喷头， 4加热装置， 41进水管， 42水箱， 43太阳能集热管组， 44太阳能发 电板， 45蓄电池， 46加热器， 47出水管， 48水阀， 5控制器， 6出料管， 61出料支管，。
12、 7出气管， 71 沼气流量表。 具体实施方式 0016 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 0017 根据图1、 2所示的一种太阳能生物质能化学转化发酵装置， 包括发酵罐1、 水箱42、 太阳能集热管组43、 太阳能发电板44、 蓄电池45、 上料管2、 出料管6、 控制器5、 出气管7， 所述 发酵罐1顶部设有上料管2， 所述上料管2出口端设有自动旋转接头21， 所述自动旋转接头21 上均匀设有多个弧形的上料喷头22， 所述上料喷头22的出口与发酵罐1侧壁呈20-60 夹角， 且上料喷头22的出口与发酵罐1的水平横截面呈20-60 夹角， 所述发酵罐1外设有循环管， 所述循环管包。
13、括第一循环管31、 第二循环管33， 第一循环管31的一端设在发酵罐1底部的外 侧壁上， 另一端连接循环泵32的进口端， 所述循环泵32的出口端设有第二循环管33， 第二循 环管33的另一端设有循环喷头34， 所述循环喷头34设在发酵罐1的顶部内侧壁上， 循环喷头 34与发酵罐1侧壁呈20-60 夹角， 循环喷头34与发酵罐1的水平横截面呈20-60 夹角； 0018 所述发酵罐1上设有加热装置4， 所述加热装置4的进水管设在底部， 加热装置4的 出水管设在顶部， 所述进水管41通过水阀48与水箱42相连， 所述水箱42与太阳能集热管组 43相连， 所述水箱42内设有加热器46， 所述加热器4。
14、6通过加热开关、 放电保护电路与蓄电池 45相连， 蓄电池45通过充电保护电路与太阳能发电板44相连； 0019 所述出气管7上设有沼气流量表71， 上料管2上设有原料流量传感器， 所述发酵罐1 内壁上设有压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱度传感器组、 第一温度传感器， 所述水箱42 内设有第二温度传感器。 0020 进一步， 所述沼气流量表71、 原料流量传感器、 压力传感器、 甲烷浓度传感器、 酸碱 度传感器组、 第一温度传感器、 第二温度传感器、 水阀48分别与控制器5相连。 0021 进一步， 所述加热开关与控制器5相连。 0022 进一步， 所述上料喷头22与循环喷头34方向一致。。
15、 0023 进一步， 所述发酵罐1底部通过多个出料支管61连接出料管6。 说明书 2/3 页 4 CN 205398641 U 4 0024 其搅拌原理： 1、 上料喷头22在出料时， 会给自动旋转接头21以反冲力， 使自动旋转 接头21旋转， 上料喷头22随之转动， 便产生机械式搅拌作用， 并能够使进料更加均匀； 2、 循 环喷头34， 喷出的料液， 产生水力回流搅拌作用。 上料喷头22与循环喷头34两者相互加强， 使搅拌效果更加理想， 并且不需要单独的机械式搅拌设备， 降低了漏气风险， 有利于厌氧发 酵， 也降低沼气泄露的危险性， 且能够有效降低能耗。 0025 加热原理： 在阳光充足的时。
16、候， 太阳能集热管组43受热后加热水箱42内的水， 太阳 能发电板44同时产生电能， 储存在蓄电池45内。 在晚上或者连续阴天的时候， 所述控制器5 通过第一温度传感器检测到发酵罐1内温度， 若温度低于设定温度时发出警报， 并控制加热 开关打开加热器46对水箱42内的水进行加热， 若第一温度传感器检测到发酵罐1内温度高 于设定温度， 则反馈给水阀48， 水阀48控制加热装置4内水的流速， 保持发酵罐1内的温度稳 定， 有利于发酵罐1内反应稳定。 0026 本实用新型不局限于所述实施方式， 任何人应得知在本实用新型的启示下作出的 结构变化， 凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案， 均落入本实用新型的保护范围 之内。 0027 本实用新型未详细描述的技术、 形状、 构造部分均为公知技术。 说明书 3/3 页 5 CN 205398641 U 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 205398641 U 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 205398641 U 7 。