[发明专利]一种连续干法生物天然气生产装置及工艺

权利要求书

1.一种连续干法生物天然气生产装置，其特征在于包括湿料储池(1)、干料储池(2)、进料混料仓(3)、调节池(5)、用于厌氧发酵的预处理和产酸阶段的一级连续回转发酵反应器(7)、用于产甲烷阶段的二级连续回转发酵反应器(9)、脱硫塔(14)、沼气气柜(15)、膜分离装置(16)、天然气储罐(18)，

其中，湿料储池(1)与干料储池(2)分别存储含水率不同的多元原料，通过管道或皮带连接至进料混料仓(3)进口，进料混料仓(3)出口连接调节池(5)的进口，调节池(5)出口连接一级连续回转发酵反应器(7)进料口，一级连续回转发酵反应器卸料口连接至二级连续回转发酵反应器(9)的进料口，二级连续回转发酵反应器的卸料仓排气口通过管道连接脱硫塔(14)，脱硫塔的出口连接沼气气柜(15)进口，沼气气柜(15)的出口连接膜分离装置(16)进口，膜分离装置中空纤维膜管内气体出口连接天然气储罐(18)；

优选地，连续干法生物天然气生产装置进一步包括pH调节罐(6)，用于调节进料原料的酸碱度；

优选地，连续干法生物天然气生产装置进一步包括与调节池相连的一级菌种培养罐(8)；

优选地，二级连续回转发酵反应器卸料仓底部卸料口通过皮带输送机连接固液分离器(10)进口，固液分离器的固体排出口连接有机肥生产车间(12)，固液分离器的液体出口分别连接二级强化菌种扩培罐(11)进口和一级回转发酵装置卸料仓沼液回流口，二级强化菌种扩培罐出口连接沼液回流管线；

优选地，连续干法生物天然气生产装置进一步包括CO₂储罐(17)，与膜分离装置(16)的渗透气体出口连接；

优选地，所述一级连续回转发酵反应器包括转鼓发酵罐(73)、用于将物料进给转鼓发酵罐的进料装置、用于保证厌氧发酵环境的进料密封和出料密封、用于支撑转鼓发酵罐的支撑装置、包裹在转鼓发酵罐外部并用于加热转鼓发酵罐的蒸汽夹套(75)、用于驱动转鼓发酵罐旋转的驱动装置(79)和用于控制转鼓发酵罐内温度的自动温控装置(77)、用于卸料和/或排气的卸料仓(78)，二级连续回转发酵反应器结构与一级连续回转发酵反应器结构的区别在于卸料仓上部设置沼气出口替代回流沼液入口，用于排放沼气，其余结构相同，一级和二级转鼓发酵罐长度比为1:1～1:2.5，优选1:1.5～1:2。

2.根据权利要求1所述的连续干法生物天然气生产装置，其特征在于，转鼓发酵罐转速0.3～3rpm，充装系数为0.3～0.7，发酵罐本体与水平方向的倾斜角度为0.5～3°，进料口高于出料口，其内设置扬料板(7301)，从转鼓发酵罐的内壁向转鼓发酵罐的中心径向延伸，沿内壁周向间隔分布，优选均匀等间距分布，布置30～50组，每组扬料板沿同一周向截面的数量可为4～12块，长度为筒体直径的0.2～0.3倍，优选0.25倍；

优选地，扬料板结构形式为桨式，短边与发酵罐内壁连接，短边宽度为发酵罐筒体直径的0.075～0.015倍，优选0.01倍，长边宽度为短边宽度的4～8倍，优选5倍；和/或

生物质原料在转鼓发酵罐内的停留时间通过改变筒体倾斜角度和回转转速条件调整。

3.根据权利要求1所述的连续干法生物天然气生产装置，其特征在于，进料装置包括螺旋进料器(71)和进料密封仓(72)，两者通过法兰连接，均为固定部件，螺旋进料器上前端设有进料口。

4.根据权利要求1所述的连续干法生物天然气生产装置，其特征在于，进料密封和出料密封结构相同，均为两道密封结构，包含有一对动静环摩擦副组成的机械密封和一段覆盖固定筒体与转动筒体连接间隙的密封毛毡，动静环通过密封压板和弹簧压紧，密封间隙小于1mm。

5.根据权利要求1所述的连续干法生物天然气生产装置，其特征在于，支撑装置包括托轮(74)和底座(710)，托轮(74)设置在底座(710)上可转动，支承环(7302)紧固于转鼓发酵罐的外周，转鼓发酵罐的支承环(7302)与托轮(74)线接触，托轮(74)由托轮轴承支承于底座(710)上，为2组，每组2个对称布置，分布在转鼓发酵罐的横向两侧，支承轮与垂直中心线夹角为30°±10°，优选30°。