УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИЛИ НЕПРЕРЫВНОГО СПОСОБА ГИДРОЛИЗА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
APPARATUS FOR IMPLEMENTING PERIODIC OR CONTINUOUS METHOD FOR HYDROLYSIS OF ORGANIC SUBSTANCE

Настоящее изобретение относится к установке для осуществления непрерывного или периодического способа гидролиза органического вещества, при помощи которого производят деструкцию исходного материала до уровня клеточной структуры.
До настоящего времени гидролиз проводили следующим образом: вещество транспортировали из приемного лотка в дробилку, в которой исходный материал измельчали до требуемого размера частиц. Исходный материал транспортировали из дробилки при помощи насоса в теплообменник, в котором исходный материал нагревали до требуемой температуры. Нагретый исходный материал транспортировали в сборник, в котором его выдерживали в течение одного часа для проведения пастеризации исходного материала. Затем материал перекачивали при помощи насоса в ферментатор и весь цикл повторяли.
Недостатки описанной выше системы заключаются в недостаточно хорошем перемешивании/измельчении исходного материала, что приводит к пониженной выработке метана, а также в том, что период выдержки исходного материала в сборнике нельзя сократить.
Описанные выше недостатки могут быть устранены посредством применения установки для осуществления периодического или непрерывного способа гидролиза органического вещества, т.е. установки, предлагаемой в соответствии с настоящим изобретением. Установка для осуществления периодического способа гидролиза включает приемный лоток, присоединенный к дробилке, к которой присоединен мерный бак. Последний присоединен к гидролизеру, который, в свою очередь, через перебросной трубопровод присоединен к расширителю, снабженному трубопроводом для выпуска отработанных паров, присоединенным к конденсатору, к которому, в свою очередь, присоединен трубопровод для подачи охлаждающей среды, а также трубопровод для выпуска охлаждающей среды и трубопровод для транспортировки отработанного конденсата и несконденсированных газов. Указанный трубопровод дополнительно присоединен к дегазатору, к которому, в свою очередь, присоединена воздуходувка для отсоса несконденсированных газов, а также трубопровод для отработанного конденсата, который, в свою очередь, присоединен к расширителю, к которому присоединен насос для перекачивания прокипяченного вещества, соединенный с ферментатором, сообщающимся с гидролизером, в конструкцию которого входит трубопровод для подачи водяного пара и трубопровод для выпуска конденсата водяного пара.
Конструкция установки предусматривает сообщение через насос для перекачивания прокипяченного вещества с охладителем для загружаемого исходного материала, к которому подведены питающий трубопровод контура нагрева воды, выпускной трубопровод и трубопровод для охлажденного материала. Выпускной трубопровод и питающий трубопровод контура нагрева воды присоединены к подогревателю для предварительного нагревания исходного материала, который расположен между дробилкой и мерным баком.
Установка для осуществления непрерывного способа гидролиза включает приемный лоток, присоединенный к дробилке, соединенной с насосом для транспортировки измельченного исходного материала, который присоединен к промежуточному контейнеру, который, в свою очередь, через насос высокого давления присоединен к гидролизеру. Гидролизер присоединен к источнику тепла при помощи дымохода, сообщающегося с дымовой трубой. Гидролизер дополнительно сообщается через перебросной трубопровод с головкой противодавления, находящейся в сообщении через трубопровод для выпуска отработанных паров с конденсатором, включающим трубопроводы для подачи и выпуска охлаждающей среды и трубопровод для выпуска отработанного конденсата и несконденсированных газов, который соединен с дегазатором, к которому, в свою очередь, присоединена воздуходувка и трубопровод для отработанного конденсата, присоединенный к разбрызгивающей головке. Расширитель соединен через насос для перекачивания прокипяченного вещества с ферментатором.
Конструкция установки предусматривает сообщение через насос для прокипяченного вещества с охладителем для разгружаемого исходного материала, присоединенным к питающему и выпускному трубопроводам контура нагревания воды, в свою очередь, соединенным с подогревателем загружаемого исходного материала, и к трубопроводу для охлажденного материала, направляемого в ферментатор.
Наиболее существенным преимуществом вышеописанной установки является то, что исходный материал полностью разрушается при работе указанной установки до уровня клеточной структуры; такое значительно более сильное разложение материала позволяет получать большее количество метана и снизить период выдержки вещества в ферментаторе.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение более подробно описано при помощи чертежей, в которых:
на Фиг.1 показана установка периодического гидролиза без предварительного подогрева загружаемого исходного материала,
на Фиг.2 показана установка с предварительным подогревом загружаемого исходного материала,
на Фиг.3 показан непрерывный способ с использованием в качестве источника тепла отработанных газов и головки противодавления для ускорения технологического процесса,
на Фиг.4 показано использование нагревательной среды во время предварительного подогрева исходного материала.
Пример 1
Установка для осуществления периодического или непрерывного способа гидролиза органического вещества, показанная на Фиг.1 и Фиг.2, включает приемный лоток 1, присоединенный к дробилке 2, к которой присоединен мерный бак 16, который далее присоединен к гидролизеру 3, который, в свою очередь, присоединен через перебросной трубопровод 12 к расширителю 13, снабженному трубопроводом 4 для выпуска отработанных паров, присоединенному к конденсатору 5, к которому, в свою очередь, присоединены трубопровод 6 для транспортировки охлаждающей среды, а также трубопровод 7 для выпуска охлаждающей среды и трубопровод 8 для транспортировки отработанного конденсата и несконденсированных газов. Указанный трубопровод далее присоединен к дегазатору 9, к которому, в свою очередь, присоединена воздуходувка 11 для отсоса несконденсированных газов, а также трубопровод 10 для отработанного конденсата, соединенный с расширителем 13, к расширителю 13 присоединен насос 14 для перекачивания прокипяченного вещества, также соединенный с ферментатором 15. К гидролизеру 3 присоединены трубопровод 17 для подачи водяного пара и трубопровод 18 для выпуска конденсата водяного пара из гидролизера 3. Конструкция установки для осуществления периодического способа гидролиза органического вещества включает насос 14 для перекачивания прокипяченного вещества, присоединенный к охладителю 19 разгружаемого исходного материала, к которому присоединены питающий трубопровод 21 контура нагрева воды, выпускной трубопровод 20 контура нагрева воды и трубопровод 23 для охлажденного материала; при этом трубопроводы 20 и 21 присоединены к подогревателю 22 для предварительного нагревания исходного материала, который, в свою очередь, присоединен к дробилке 2 и мерному баку 16.
Пример 2
Установка для осуществления непрерывного способа гидролиза органического вещества, показанная на Фиг.3 и Фиг.4, включает приемный лоток 1, присоединенный к дробилке 2, к которой присоединен насос 24 для перекачивания измельченного исходного материала, который присоединен к промежуточному контейнеру 25, который, в свою очередь, при помощи насоса 26 высокого давления присоединен к гидролизеру 3. Гидролизер 3 присоединен к источнику 27 тепла через трубопровод 28 для отработанных газов, сообщающийся с дымовой трубой 30. Гидролизер через перебросной трубопровод 12 дополнительно присоединен к головке 29 противодавления, находящейся в сообщении через трубопровод 4 для выпуска отработанных паров с конденсатором 5, снабженным трубопроводом 6 для подачи охлаждающей среды и трубопроводом 7 для выпуска охлаждающей среды и трубопроводом 8 для выпуска отработанного конденсата и несконденсированных газов, который присоединен к дегазатору 9, дегазатор 9 соединен с воздуходувкой 11 и трубопроводом 10 для транспортировки отработанного конденсата, который, в свою очередь, присоединен к разбрызгивающей головке 31. Расширитель 13 присоединен при помощи насоса 14 для перекачивания прокипяченного вещества к ферментатору 15. Установка для осуществления непрерывного способа гидролиза органического вещества включает насос 14 для перекачивания прокипяченного вещества, присоединенный к охладителю 19 разгружаемого исходного материала, к которому присоединены питающий трубопровод 21 контура нагрева воды, выпускной трубопровод 20 контура нагрева воды и трубопровод 23 для транспортировки охлажденного материала; при этом трубопроводы 20 и 21 присоединены к подогревателю 22 предварительного нагрева исходного материала, а охладитель 19 присоединен к трубопроводу 23 для охлаждаемого материала, который присоединен к ферментатору 15.