厭氧發(fā)酵攪拌器

厭氧發(fā)酵攪拌器—混合方式
物料混合的過(guò)程極其復(fù)雜，不同的物料特性對(duì)混合效果都有很大的影響。在ＣＳＴＲ內(nèi)部混合厭氧發(fā)酵過(guò)程當(dāng)中，秸稈浮渣與微生物產(chǎn)生的結(jié)殼對(duì)產(chǎn)氣效率與運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，而攪拌是使微生物與發(fā)酵原料混合充分的有效手段。攪拌不僅能夠使反應(yīng)器內(nèi)的組成變得更均勻，改變物相的關(guān)系，還能促進(jìn)物理和化學(xué)反應(yīng)。添加攪拌裝置可以將厭氧發(fā)酵反應(yīng)的混合反應(yīng)周期縮短，因此對(duì)混合技術(shù)進(jìn)行一定的分析研究，包括混合方式與混合速率這２個(gè)主要方面。

機(jī)械攪拌
ＣＳＴＲ內(nèi)，通常以攪拌作為主要混合方式。機(jī)械攪拌通過(guò)設(shè)置攪拌周期、攪拌持續(xù)時(shí)間和攪拌強(qiáng)度等參數(shù)而達(dá)到設(shè)定混合效果，但同時(shí)機(jī)械攪拌運(yùn)行過(guò)程中存在不易維修和能量消耗較大的弊端。因此在有機(jī)物厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣過(guò)程中，要根據(jù)發(fā)酵底物的特點(diǎn)選擇合適的混合方式。目前國(guó)內(nèi)外ＣＳＴＲ常用的混合方式主要為機(jī)械攪拌與氣液回流攪拌。

立式雙軸攪拌
立式雙軸攪拌是典型的機(jī)械攪拌方式。目前，單軸立式攪拌器的研究較為成熟，但是其攪拌效率并不夠高。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者為提高混合效果對(duì)單軸立式攪拌進(jìn)行諸多形式的研究以及改進(jìn)。Ｔｈｉｂａｕｌｔ等利用試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法深入分析過(guò)一種立式同心雙軸組合式攪拌器，它的雙軸不僅可以對(duì)向旋轉(zhuǎn)、交叉攪拌，還能有效避免攪拌死角的出現(xiàn)；李永綱等針對(duì)低罐形的立式圓筒儲(chǔ)罐提出了多軸立式攪拌方式，而且認(rèn)為多軸同時(shí)攪拌，降低了單個(gè)攪拌槳對(duì)功率的要求，成本遠(yuǎn)低于單軸立式和側(cè)式攪拌。目前而言，立式多軸組合式攪拌器在提高混合效果方面具有諸多優(yōu)勢(shì)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

厭氧發(fā)酵攪拌器—側(cè)入式攪拌 
側(cè)入式攪拌是指攪拌軸從罐體側(cè)面置入的攪拌方式。在消耗同等功率的條件下，側(cè)入式攪拌效果好。常安裝在特大型厭氧消化池內(nèi)，國(guó)外沼氣工程已廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)側(cè)式攪拌不同因素進(jìn)行詳細(xì)的分析討論。Ｗｅｓｓｅｌｉｎｇｈ對(duì)不同尺寸的單個(gè)側(cè)入式攪拌器下攪拌槽內(nèi)的混合時(shí)間進(jìn)行了試驗(yàn)研究，模擬分析了槳型、推進(jìn)槳偏角、雷諾數(shù)等不同條件下的流場(chǎng)和混合時(shí)間，模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果吻合；梁家勇等對(duì)雙層側(cè)進(jìn)式攪拌槽固液流動(dòng)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，雙層側(cè)進(jìn)式攪拌器達(dá)到臨界懸浮轉(zhuǎn)速時(shí)的固相懸浮高度為０．６７Ｈ（Ｈ為罐體高度），比單層側(cè)進(jìn)式攪拌高３７％；陳佳等在對(duì)大型側(cè)入式攪拌進(jìn)行數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明，攪拌槳垂直向下５．７１°或水平偏轉(zhuǎn)１１°安裝能明顯改善流體運(yùn)動(dòng)。然而，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)側(cè)入式攪拌的研究分析相對(duì)較少，并且諸多學(xué)者對(duì)其研究多集中在數(shù)值模擬方面，關(guān)于工程實(shí)際應(yīng)用中大的應(yīng)用仍多以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主要依據(jù)，因此需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。