转轴式与转鼓式反应器发酵醋糟的比较

几种常见反应器的堆肥类型及工艺作者：来源：《农业工程技术·新能源产业》2012年第05期二十世纪八十年代后，世界各国开始研发出大量的反应器堆肥系统，有的被称为“容器系统”，也有的被称为“消化器”或“发酵器”。

堆肥反应器设备必须具有改善和促进微生物新陈代谢的功能，在发酵过程中要运行翻堆、曝气、搅拌、混合、协助通风等设施或操作来控制堆体的温度和含水率，同时在反应器堆肥中还要解决物料移动、出料的问题，最终达到提高发酵速率、缩短发酵周期，实现机械化生产的目的。

几种常见的反应器堆肥类型：1筒仓式堆肥反应器该反应器堆肥系统是一种从顶部进料底部卸出堆肥的筒仓，每天都由一台旋转桨或轴在筒仓的上部混合堆肥原料、从底部取出堆肥。

通风系统使空气从筒仓的底部通过堆料，在筒仓的上部收集和处理废气。

这种堆肥方式典型的堆肥周期为10天。

每天取出堆肥的体积或重新装入原料的体积约是筒仓体积的1／10。

从筒仓中取出的堆肥经常堆放在第二个通气筒仓。

由于原料在筒仓中垂直堆放，因而这种系统使堆肥的占地面积很小。

尽管如此，这种堆肥方式仍需要克服物料压实、温度控制和通气等问题，因为原料在仓内得不到充分混合，必须在进入筒仓之前就混合均匀。

图1是日本的一种筒仓式堆肥系统，发酵室的总容量是66.0m3，每天通过进料料斗可进料约6m3，物料在反应室中发酵10天，可用于生活垃圾、养殖粪污、污泥等有机固体废弃物的处理。

2塔式堆肥反应器图2是典型的塔式发酵工艺。

新鲜的畜禽粪便，发酵菌剂和发酵所需的各种辅料，搅拌均匀后经皮带或料斗设备提升到多层的塔式发酵仓内，堆肥物料被连续地或间歇地输入这些系统，通常允许物料从反应器的顶部向底部周期性地运输下落，同时在塔内通过翻板的翻动进行通风、干燥。

这种堆肥系统的特点是省地省工，但相对投资较大，设备维修困难。

我国学者陈海滨和万迎峰(2006)设计的发酵塔反应器，其基本结构为密封式多层发酵舱(3～5层)，每层底部为活动翻板，发酵原料由装置的顶部进入，经布料装置撒入顶层发酵舱，一定间隔期后，发酵原料在重力作用下经活动翻板落入下层，以此类推，发酵塔顶部设有抽风口，外接除臭系统，装置的两侧设有通风及排风管线，将空气引入活动翻板下面，经活动翻板的缝隙进入上一层发酵舱，从上一层发酵舱的上部或顶部排出，实现供氧及散热功能，发酵周期为4～6天。

搅拌器的选型搅拌器是反应釜的重要组成部分，是一种广泛应用的操作单元，它的复杂性在于它的原理要涉及流体力学、传热、传质和化学反应等多种过程。

一、搅拌器在化工生产中的用途化工生产的各种工艺过程涉及到各种不同特性的物料，各种不同的搅拌目的，所选的搅拌器不同，工艺过程种类多，搅拌的用途也多。

1、液体的互溶两种或多种液体的互溶、混合，但是均相液体的搅拌又应区分均相液体混合物中是否发生化学反应，对于没有化学反应的情况，通常称为互溶液体的调和或调匀。

对于两种或数种互溶液体间存在化学反应的情形，为了加速反应或使反应完全，也应进行搅拌。

2、互不相容液体的分散这种操作目的是互不相溶的液体相互接触，相互充分分散，以有利于传质或换学反应，或制备悬浊液和乳化液。

搅拌的作用是使液滴细化，增大相对接触面积。

3、气液相的接触这种搅拌使气体成为细微气泡，在液相中均匀分散，形成稳定的分散质，或增强液体吸收气体，或加快气液相发展化学反应等。

4、固液相的分散顾叶祥的搅拌用途较广，有时是制备均匀悬浮液，有时是固体的溶解，有时是固液相间发生化学反应，有时是固相在液体中洗涤，有时是从饱和液体中析出晶体等。

5、加强传热有些液体反应的时候需要加热或者冷却，通过搅拌提高液体的传热速度或者使液体的温度更均匀。

二、搅拌器的形式搅拌过程对搅拌器的要求各有不同，搅拌过程的情况千差万别，使搅拌器的形式也多种多样，下面是几种常用的搅拌器：1、推进式搅拌器推进式搅拌器常用整体铸造，加工方便，结构类似于轮船的螺旋推进器，常有三片桨叶组成。

推进式搅拌器直径取反应釜内经的1/4～1/3，切向线速度可达5～15m/s，转速为300～600rpm，最高转速可达1750rpm。

一般说小直径取高转速，大直径取低转速。

搅拌时能使物料在反应釜内循环流动，所起的作用以容积循环为主，剪切作用小，上下翻腾效果好，但采用挡板或者导流筒则轴向循环更强。

2、桨式搅拌器桨式搅拌器是一种结构和加工都非常简单的搅拌器，共两片桨叶，桨叶安装形式可分为平直叶和折叶两种，平直叶就是叶面与旋转方向互相垂直，折叶则是叶面与旋转方向呈一定的倾斜角度。

搅拌器的分类搅拌器共分为十大类，分别为以下几种：1、二叶浆式搅拌器1）平直叶浆式PJ/PCJ最基本的一种浆型，低速时以水平环流为主；高速时为径向流；有挡板时，为上下循环流。

适用于低粘度液体的混合、均匀、调和、溶解、传热或结晶，或在高粘度下，一般在层流状态工作，采用多层大直径低速搅拌。

2）斜叶浆式XJ/ZJ可制成24º、45º或60º倾角，有轴向和径向分流。

3）弧叶浆式HJ/HCJ新开发的一种类型，可替代XJ、ZJ。

在同等使用条件下，排出性能比XJ高30%，功率水平可持平。

综合性能优于XJ。

4）双折叶浆式SCJ/CCJ多段逆流型搅拌器，运行时促进液体形成较大的轴向循环，一般多层搅拌组合使用。

特别适用于过渡流域下的混合、固液悬浮、液液分散、溶解、传热等。

5）复合折叶浆式FJ/FDJ高效轴向流叶轮，在主叶片上增加了一个辅助叶片，该辅叶片能消除主叶片后端发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少，同时在叶端能发生交叉的垂直分流、提高混合效果。

适用于中、低粘度的混合、分散、传热。

特别适用于大型灌槽的固液悬浮。

6）螺旋叶浆式AJ/ACJ与罐体相适应的弧形叶片并与斜叶浆式组合，适用于中高粘度的混合、均质、传热、反应等。

一般多层组合使用。

具有双螺带浆的特点。

7）曲边斜叶式QJ斜叶浆式的一种类型，浆底旋转面接近本容器的椭圆面，浆叶平面与旋转轴垂直面又称倾角45º，兼起刮板作用，多为低转速运行，可在过流或层流区操作。

8）菱臂孤叶BJ/BCJ本搅拌器桨叶类型特别，是行业内专用搅拌，适用于漂洗、浸染类操作，多为低速范围层流操作。

9）花板孔式FJ/FCJ左右两桨叶一高一低，不以轴对称，低速运转，层流状态下有较好的微观剪切效果，行业专用搅拌器。

用于纤维物料的操作，也可用于摆动操作。

2、开启涡轮式搅拌器1）平直叶开启涡轮PK/PKS/PCK/PKW径流型搅拌器，使用转速范围大，使用粘度范围广，具有高剪切力和湍流扩散能力。

搅拌形式和类型化工生产——反应釜搅拌选型对照根据物料的性质选择搅拌器：直叶桨式此类型为最基本的一种桨型，低速时为水平环流型，平流区操作；高速时为径流型。

有挡板时，功率准数值：Np明显上升，为上下循环流，湍流加强,适用于低粘度液体的混合、分散、固液悬浮、传热等液相反应过程。

斜叶桨式此类搅拌器可制成30°、45°、或60°倾角，有轴向和径向分流，流型比平直叶桨式复杂，排出性能比平直叶桨高，综合效果更好，因此使用频率比平直叶桨式高。

复合折叶桨式这是一种轴向流叶轮，它在主叶片上再增加了一个辅助叶片，该辅叶片有消除主叶片后方发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少：同时在叶端能产生交叉的垂直分流，提高了搅拌效果，适用于中、低粘度的混合、固液悬浮、传热等液相反应过程。

双折叶桨式多段逆流型搅拌器，在运行时，可促进液体形成较大的轴向循环，可比传统的折叶搅拌器减少30％的混合时间。

特别适用于过渡流型下的混合、固液悬浮、溶解、传热等液相反应过程。

椭圆叶桨式本类搅拌器是直叶桨式的一种变型，桨底旋转面接近容器的椭圆面，兼起刮板的作用，多为低速运行，可在过渡流或层流区操作。

六直叶开启涡轮桨本类搅拌器流型为径向流，在有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流，具有高剪切力和较大的循环能力，其中直叶开启涡轮式剪切力最大，弯叶开启涡轮式剪切力最小，斜叶开启涡轮居中。

所以直叶开启涡更适合分散操作过程。

弯叶排出性能好，桨叶不易磨损，更适合于固液悬浮。

对于固体溶解也很适合。

四斜叶开启涡轮本类搅拌器技术性能同六叶开启涡轮式对应，相同运行条件下，功率消耗、搅拌能力都次于六叶搅拌器。

在相对精度高，运转速度大的条件下比六叶更优、搅拌器重量更轻。

多叶开启涡轮桨轴流型搅拌器，有较好对流循环能力，并有一定的湍流扩散能力，比较适合应用于混合分散、微粒结晶、反应、溶解、固液悬浮、传热等操作。

通常用于低速分散搅拌物料。

六后弯叶开启涡轮桨本类搅拌器流型为径向流，在有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流，剪切力和循环能力较直叶型性能稍差。

【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。

厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。

最强汇总！13种厌氧生物反应器原理与结构图！目前常用的厌氧处理工艺有：UASB、EGSB、CSTR、IC、ABR、UBF等。

其他厌氧处理工艺有：AF、AFBR、USSB、AAFEB、USR、FPR、两相厌氧反应器等。

升流式厌氧污泥床反应器（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，简称UASB），是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

结构形式见图1：最强汇总！13种厌氧生物反应器原理与结构图！膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Blanket Reactor，简称EGSB)，是第三代厌氧反应器。

其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。

27种反应器的结构及原理，你想了解的都在这里化学反应器是化工生产的核心设备，其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响，直接影响装置的投资规模和生产成本。

也是化工生产过程的心脏，从原料经过反应器到我们想要的产品。

反应器的类型很多，如果按反应器的工作原理来分,可以概括为以下几种类型：一、管式反应器在化工生产中，连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器（平推流反应器，Plug flow reactor，简称PFR）。

它既适用于液相反应，又适用于气相反应。

由于PFR能承受较高的压力，用于加压反应尤为合适。

具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点，但对于慢速反应，则有需要管子长，压降大的不足。

▷管式反应器类型1、水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。

这种结构易于加工制造和检修。

高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰，可承受1600-10000kPa 压力。

如用透镜面钢法兰，承受压力可达10000-20000kPa。

2、立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3、盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式，设备紧凑，节省空间。

但检修和清刷管道比较困难。

4、U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置，以强化传热与传质过程。

U形管的直径大，物料停留时间增长，可应用于反应速率较慢的反应。

5、多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应，例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯，气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。

6、活塞流反应器性能特点：① 反应器的长径比较大。

② 假设不同时刻进入反应器的物料之间不发生逆向混合（返混）。

③ 反应物沿管长方向流动，反应时间是管长的函数，其浓度随流动方向从一个截面到另一个截面而变化。

二、釜式反应器釜式反应器也称槽式、锅式反应器，它是各类反应器中结构较为简单且应用较广的一种反应器。

搅拌器构件的说明2007年12月14日星期五19:13搅拌容器搅拌容器常被称作搅拌釜（或搅拌槽），当搅拌设备用作反应器时，又被称为搅拌釜式反应器，有时简称反应釜。

釜体的结构型式通常是立式圆筒形，其高径比值主要依据操作是容器装液高径比以及装料系数大小而定。

而容器的装液高径比又视容器内物料的性质、搅拌特征和搅拌器层数而异，一般取1～1.3，最大时可达6。

釜底形状有平底、椭圆底、锥形底等有时亦可用方形釜。

同时，根据工艺的传热要求，釜体外可加夹套，并通以蒸气、冷却水等载热介质；当传热面积不足时，还可在釜体内部设置盘管等。

在选择搅拌容器时，应根据生产规模（即物料处理量）、搅拌操作目的和物料特性确定搅拌容器的形状和尺寸，在确定搅拌容器的容积时应合理选择装料系数，尽量提高设备的利用率。

如果没有特殊需要，釜体一般宜选用最常用的立式圆筒形容器，并选择适宜的筒体高径比(或容器装液高径比)。

若有传热要求，则釜体外须设置夹套结构。

夹套种类有整体夹套、螺旋挡板夹套、半管夹套、蜂窝夹套，传热效果依次提高但制造成本也相应增加。

当搅拌釜卧式放置时，大多进行半釜操作。

因此卧式釜与立式釜相比有更多的气-液接触面积，因而卧式釜常用于气-液传质过程，如气-液吸收或从高粘度液体中脱除少量易挥发物质，另一方面，卧式釜的料层较浅，有利于搅拌器将粉末搅动，并可借搅拌器的高速回转使粉体抛扬起来，使粉体在瞬间失重状态下进行混合。

搅拌容器的材料要满足生产工艺的要求，例如耐压、耐温、耐介质腐蚀，以及保证产品清洁等。

由于材料的不同，搅拌容器的制造工艺、结构也有所不同，因此可分为钢制搅拌设备、搪玻璃搅拌设备和带衬里的搅拌设备等。

装衬里的目的是为了耐蚀或保护产品的清洁，衬里的种类很多，主要有不锈钢、铝、钛、铅、镍、锆、耐酸瓷砖、辉绿岩板、橡胶等。

搅拌器搅拌器又被称作叶轮或桨叶，它是搅拌设备的核心部件。

根据搅拌器的搅拌釜内产生的流型，搅拌器基本上可以分为轴向流和径向流两种。

反应釜常见类型反应釜按材质及用途可有以下几种：（1）不锈钢反应釜不锈钢反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。

材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔）合金及其它复合材料；根据反应釜的制造结构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰式反应釜和闭式反应釜三大类。

不锈钢反应釜搅拌形式一般有锚式、桨式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶，也可根据用户的要求任意选配。

转动机构可采用摆线针轮减速机、无级变速减速机或变频调速等。

不锈钢反应釜的密封型式不同可分为：填料密封、机械密封和磁力密封。

加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外(内)盘管加热等，冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却。

不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。

（2）搪玻璃反应釜搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。

因此搪玻璃反应釜具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。

搪玻璃反应釜技术规范：使用压力：0.2---0.8Mpa ；耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；耐碱性：搪玻璃对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。

（3）磁力搅拌反应釜采用静密封结构，搅拌器与电机传动间采用磁力偶合器联接，由于其无接触的传递力矩，以静密封取代动密封，能彻底解决以前机械密封与填料密封无法解决的泄漏问题，使整个介质各搅拌部件完全处于绝对密封的状态中进行工作，因此，更适合用于各种易燃易爆、剧毒、贵重介质及其它渗透力极强的化学介质进行反应，是石油、化工、有机合成、高分子材料聚合、食品等工艺中进行硫化、氟化、氢化、氧化等反应最理想的无泄漏反应设备。

（4）不饱和聚酯树脂全套设备不饱和聚脂树脂设备由立式冷凝器、卧式冷凝器、反应釜、储水器、分馏柱五部分组成，适用范围：用于生产不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂、油漆的关键设备。

简单易懂：反应釜搅拌器的分类与选型，还有特点！ 搅拌器是反应釜关键部件之⼀，根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌⽬的等选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提⾼⽣产效率能起到很⼤的作⽤。

掌握搅拌器的分类及适⽤场合有助于选择合适的搅拌器，达到更好的反应效果，跟⼩七学起来吧！ 反应釜的应⽤ 反应釜是⼴泛应⽤于⽯油、化⼯、橡胶、农药、染料、医药、⾷品，⽤来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等⼯艺过程的压⼒容器。

反应釜的组成 反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、⽀承等组成。

1反应釜的壳体 壳体由圆形筒体，上盖、下封头构成。

上盖与筒体联接有两种⽅法，，⼀种是盖⼦与筒体直接焊死构成⼀个整体;另⼀种形式是考虑拆卸⽅便，可⽤法兰联接。

上盖开有⼈孔、⼿孔和⼯艺接管等。

2反应釜的搅拌装置 在反应釜中，为加快反应速度、加强混合及强化传质或传热效果等，反应釜⼀般都装有搅拌装置。

它由搅拌器和搅拌轴组成，⽤联轴器与传动装置连成⼀体。

3反应釜的密封装置 在反应釜中使⽤的密封装置为动密封结构，主要有填料密封和机械密封两种。

反应釜搅拌器的分类与选型 ◆◆◆ 反应釜搅拌器的作⽤ 使物料混和均匀，强化传热和传质，包括均相液体混合；液-液分散；⽓-液分散；固-液分散；结晶；固体溶解；强化传热等。

◆◆◆ 反应釜搅拌原理 搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。

搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成⾼湍动的充分混合区，并产⽣⼀股⾼速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。

◆◆◆ 反应釜搅拌影响因素 液体在设备范围内作循环流动的途径称作液体的“流动模型”，简称“流型”。

流型与搅拌效果、搅拌功率的关系⼗分密切。

流型取决于搅拌器的形式、搅拌容器和内构件⼏何特征，以及流体性质、搅拌器转速等因素。

轴向流 流体流动⽅向平⾏于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底⾯再向上翻，形成上下循环流。