一种带有水汽分离装置的反应釜
技术领域
本实用新型涉及环保设备，具体涉及一种用于以有机垃圾为原料制造有机肥的反应釜设备。
背景技术
以发酵为主的有机肥生产通常以秸秆、粪便以及餐余垃圾等为原料，经过一段时间的微生物处理，发酵成为合格的有机肥。反应釜作为中型处理设备，具有占地少、投资低、操作灵活的特点，适于有机肥生产的推广应用。
发酵过程中由于水份的蒸发需要进行排气，在以餐余垃圾、秸秆、粪便等有机垃圾为原料发酵制作有机肥的生产过程中，由于发酵的存在，排气中带有浓烈的刺激性气味，环境污染严重，因此环保问题限制了反应釜的大规模推广。
实用新型内容
为了解决现有反应釜采用开盖外排的方式排气，环境污染严重，难以适应环保的发展的技术问题，本实用新型提供一种带有水汽分离装置的反应釜，可以使发酵过程中产生的水汽通过反应釜外部的水汽分离装置进行水汽分离及冷凝干燥，然后将干燥后气体重新输入反应釜，大幅度减少了反应釜外排气体，即减少含有浓烈气味的蒸汽外排扩散，满足环保要求。
本实用新型采用的第一技术方案是：一种带有水汽分离装置的反应釜，包括反应釜本体，还包括设于反应釜本体外部的水汽分离装置、排风系统、回风系统及制冷系统；水汽分离装置用于反应釜排气的汽水分离及分离气体的冷凝干燥；排风系统将反应釜本体中产生的废气抽出并送至水汽分离装置，回风系统将干燥气体从水汽分离装置中抽出并送至反应釜本体，制冷系统为水汽分离装置提供冷媒。
本实用新型采用的第二技术方案是在第一技术方案上的改进，本实用新型采用的第二技术方案是：所述水汽分离装置包括一封闭壳体，壳体内腔由依次竖直设置的隔板、分风板一及分风板二隔离成顺次连通的冷却室、分风室、冷凝干燥室及出风室；隔板的上侧设有气体流通通道，分风板一及分风板二上均布有若干出风孔，冷却室设有进气口，分风室设有出气口。
本实用新型采用的第三技术方案是在第二技术方案上的改进，本实用新型采用的第三技术方案是：所述冷却室中设有冷却液，冷却液中设有冷却盘管及进气分散管，进气分散管一端设于冷却液中，另一端穿过进气口与排风系统连接；冷却盘管设于冷却液的底部，管中通入冷却水。
本实用新型采用的第四技术方案是在第三技术方案上的改进，本实用新型采用的第四技术方案是：所述进气分散管包括一根总管、一根连接管及若干水平设置的并列排列的出气支管，进气总管的一端穿过进气口与排风系统连接，另一端通过连接管与各出气支管连通，每个出气支管的管壁均开有若干出气微孔，出气支管末端封闭。
本实用新型采用的第五技术方案是在第三技术方案上的改进，本实用新型采用的第五技术方案是：所述冷却室中还设有进水管、溢流管、第一测温电阻及第一排水管；溢流管用于限制冷却液的液位，进水管用于补充加入冷却液，第一测温电阻用于测量冷却液的温度，第一排水管设于冷却室底部用于冷却液的排出。
本实用新型采用的第六技术方案是在第二技术方案上的改进，本实用新型采用的第六技术方案是：所述冷凝干燥室内间隔设有若干冷凝板组，所述冷凝板组由间隔设置的空心冷凝板组成，相邻两冷凝板组的冷凝板交错设置，空心冷凝板及冷凝板组之间通过连接管连通，首端及末端的冷凝板分别设有冷媒进口及冷媒出口。
本实用新型采用的第七技术方案是在第六技术方案上的改进，本实用新型采用的第七技术方案是：所述冷凝板的朝向分风室的一侧面设有翅片，翅片一端端面与冷凝板侧面贴合连接。
本实用新型采用的第八技术方案是在第二技术方案上的改进，本实用新型采用的第八技术方案是：所述分风室及出风室中分别设有第二测温电阻及第三测温电阻。
本实用新型采用的第九技术方案是在第一技术方案上的改进，本实用新型采用的第九技术方案是：所述排风系统包括排风风机及排风风管，排风风机安装在反应釜本体顶部的左侧壁上，风机进口与反应釜内腔连通，风机出口通过排风风管与水汽分离装置连通。
本实用新型采用的第十技术方案是在第一技术方案上的改进，本实用新型采用的第十技术方案是：所述回风系统包括回风风机及回风风管，回风风机安装在反应釜本体顶部的右侧壁上，风机出口与反应釜内腔连通，风机进口通过回风风管与水汽分离装置连通。
本实用新型的有益效果：
1、反应釜、水汽分离装置、排风系统及回风系统构成了一个废气循环回路，反应釜排气在封闭环境中循环，大幅度减少了反应釜排气量，减少了异味的散发。
2、通过冷却液冷凝吸收去除反应釜排气中的大部分臭味，冷却液的成分可以根据废气性质及环保要求的排放指标合理选择，操作灵活，吸收效果好，使用成本可控。
3、干燥气体回至反应釜中，减少反应釜进一步蒸发的水汽量，提高汽水分离效率。
4、通过冷却液冷凝吸收，可除去废气中的硫化氢等腐蚀性气体，二次回用后减小对反应釜的腐蚀。
附图说明
图1是本实用新型带有水汽分离装置的反应釜的实施方式1的主视示意图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
在以下的描述中，以图1所示反应釜的方位为基准，图中所示反应釜的上方即为“上”，反之为“下”；反应釜的左侧为“左侧”，反之为“右侧”。
实施方式1
参阅图1及图2，带有水汽分离装置的反应釜包括反应釜本体3、水汽分离装置8、排风系统、回风系统及制冷机系统。在本实施例中，反应釜本体3呈卧式设置。排风系统、回风系统、水汽分离装置8及制冷机系统设于反应釜本体3的外部。
水汽分离装置8包括一封闭的壳体，壳体内腔由依次设置的隔板8-7、分风板一8-8及分风板二8-11隔离成顺次连通的冷却室8-12、分风室8-13、冷凝干燥室8-14及出风室8-16四个部分。隔板8-7、分风板一8-8及分风板二8-11竖直设置，隔板8-7的上侧设有气体流通通道。分风板一8-8及分风板二8-11上均布有若干出风孔，以使气流顺利通过。分风板一8-8同时起到均匀布风的作用。
冷却室8-12内设有进水管8-1、溢流管8-2、第一测温电阻8-3、进气分散管8-4、冷却盘管8-5、第一排水管8-6及冷却液。冷却液可以是除味菌培养液或水，使用时根据反应釜废气的性质及环保要求合理选择。
冷却盘管8-5设于冷却室8-12的底部，采用回形结构，水平布置。冷却盘管内连续通入冷却水，给冷却液降温，冷却水自来空压冷冻系统。由于循环冷却水与冷却液由盘管完全隔离，循环冷却水不会被污染，减少污水的产生。进气分散管8-4设于冷却盘管8-5的上方且位于冷却室的下部，包括一根总管、一根连接管及若干并列水平设置的出气支管，进气总管的一端伸出冷却室进气口与排风系统连接，另一端通过连接管与各出气支管连通，每个出气支管的末端封闭，管壁开设有若干出气微孔。第一测温电阻8-3的测量端伸入冷凝液中用于测量冷却液的温度。溢流管8-2设于冷却室的中上部，用于限制冷却液的液位。进水管8-1设于冷却室的顶部，用于冷却液的加入和补充。第一排水管8-6设于冷却室的底部，用于排出冷却液。第一排水管8-6的出口设置隔断阀(图中未示出)，不排液时隔断阀关闭。
分风室8-13为一空腔，左侧通过隔板8-7上方的气体流通通道与冷却室8-12连通，右侧通过分风板一8-8上的出风孔与冷凝干燥室8-14连通。分风室8-13内设有第二测温电阻8-18，用于测量分风室8-13内温度。冷却室温度较高，冷凝干燥室温度较低，分风室可以有效隔离冷却室与冷凝室，减少两室的温度传递，减少冷却室对冷凝室温度的影响，降低制冷机的电耗。且分风板一8-8也起到均匀分配冷凝干燥室进风的作用，有利于提高冷凝干燥的效率及效果。
制冷系统包括制冷机6及冷媒管7。制冷机6为现有通用制冷设备，优选单级螺杆压缩机。
冷凝干燥室8-14内间隔设有若干冷凝板组，每组冷凝板组均包括若干块间隔设置的空心冷凝板8-10。冷凝板8-10竖直设置，朝向分风室8-13的侧面贴合设有若干翅片。冷凝板8-10及冷凝板组之间通过连接管8-15连通。翅片的设置为了增强冷凝效果。在本实施例中，翅片为一平板。为了提高冷凝效果，前后两组冷凝板中的冷凝板交错排列，使后方冷凝板正对前方两块冷凝板之间形成的间隙；防止进风未经冷凝板冷凝即从冷凝干燥室8-14中排出。首端及末端的冷凝板分别通过冷媒管7与制冷机6连接。连接管8-15、空心冷凝板8-10、冷媒管7及制冷机6组成一个循环冷冻系统，从制冷机6出来的低温冷媒通过冷媒管7进入连接管8-15及空心冷凝板8-10，在连接管8-15及空心冷凝板8-10中进行热量交换后温度升高，高温冷媒经冷媒管7流回制冷机6降温，循环往复。冷凝干燥室8-14的底部设有锥形底板，底板的中心连接有第二排水管8-9，第二排水管8-9的出口设置隔断阀(图中未示出)。
出风室8-16为一空腔，通过分风板二8-11上出风孔与左侧的冷凝干燥室8-14连通。出风室8-16内设有设有第三测温电阻8-19，用于测量出风室8-16内温度。
排风系统包括排风风机2及排风风管1，排风风机2安装在反应釜本体3顶部的左侧壁上，风机进口与反应釜内腔连通，风机出口通过排风风管1与水汽分离装置8的进气分散管8-4连通。
回风系统包括回风风机4及回风风管5，回风风机4安装在反应釜本体3顶部的右侧壁上，风机出口与反应釜内腔连通，风机进口通过回风风管5与水汽分离装置8的出风室8-16的出气口连通。
测温电阻为现有技术，在本申请中选用一般铠装的杆式铂热电阻。
下面以实施方式1所述反应釜为例详细说明本实用新型的工作原理如下：
首先在冷却室8-12内灌装冷却液。第一测温电阻8-3测量冷却液温度。
物料在反应釜本体3内进行发酵，发酵过程中产生的大量水蒸气聚集在反应釜本体3的上部，形成高温的饱和水汽；
排风风机2将反应釜本体3内饱和水汽抽出，经排风风管1输送至冷却室8-12的进气分散管8-4，并通过各出气支管上的出气微孔均匀分散在冷却液中，经冷却液第一步冷却和除臭，大部分的水蒸汽和臭味被冷却液吸收；
被冷却室8-12分离后的水汽继续上升，经隔板8-7上侧的气体通道进入分风室8-13，第二测温电阻8-18测量分风室8-13内温度；
分风室8-13中的气体被分风板一8-8阻挡，经分风板一8-8上的出风孔均匀进入冷凝室8-14中，并吹拂在第一组冷凝板8-10上，水汽遇冷凝结成水滴，部分未凝结的水蒸气继续向后运动，吹拂在间隔排列的第二组冷凝板上继续凝结成水滴，经过各组冷凝板冷凝分离后气体含湿量下降，干燥后气体经分风板二8-11的出风孔进入出风室8-16，凝结的水滴汇集至冷凝室底部的第二排水管8-9内；
第三测温电阻8-19测量出风室8-16内温度，出风室8-16内气体经出口进入回风风管5，由回风风机4二次鼓入反应釜本体3内。
为了保持冷却室内冷却液的温度在工艺控制范围，当第一测温电阻8-3检测到冷却液温度高于温度上限时，加大冷却盘管8-5内冷却水用量，降低冷却液温度；当温度降低到正常值时，减小冷却水用量，并进行维持。由于冷却液内吸收了大量水汽，因此液面逐步升高，当到达溢流管8-2时，经溢流管排出。在冷却液使用一段时间后，需要更换冷却液，打开第一排水管8-6排空冷却液，并通过进水管8-1补充。
为了避免冷凝板8-10上大量结霜，造成通风变差，当检测到第二测温电阻8-18与第三测温电阻8-19的温差过大，并且第三测温电阻8-19的温度值偏低时，减少制冷机6的制冷量，让水汽自然化解结霜；当检测到第二测温电阻8-18与第三测温电阻8-19的温差过小，并且第三测温电阻8-19的温度值偏高时，增加制冷机6的制冷量，保证冷凝效果。
以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。
