塞流式反應(yīng)器塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器物料流場

隨著人類社會(huì)的不斷向前發(fā)展，人們對(duì)生活和居住條件的要求越來越高,同時(shí)對(duì)能源的需求量越來越大，對(duì)環(huán)境的影響也不斷的加大，從而使能源短缺和環(huán)境污染成為嚴(yán)重制約了人類社會(huì)的發(fā)展的重要因素，這就迫切的要求人類發(fā)展和使用對(duì)環(huán)境污染小的可再生能源。生物質(zhì)能以其對(duì)環(huán)境無污染的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為了世界各國重點(diǎn)發(fā)展的可再生能源之一，其資源豐富，已成為當(dāng)今人類利用的第4大能源。

塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器(Plug flow reactor，簡稱PFR)亦稱推流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，俗稱推流式沼氣池。其特點(diǎn)主要有：不需要攪拌裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；動(dòng)轉(zhuǎn)方便，故障少，穩(wěn)定性高，適用于高SS廢物的處理，而且該反應(yīng)器可以采用粗放的進(jìn)料方式，不需要泵或管道輸送，可使用攪龍等直接將原料投入池內(nèi)。這些使其較早的就在我國使用，20世紀(jì)60年代在河南省就開始修建了隧道式塞流沼氣池，用于高溫處理酒精廢醒。但是由于PFR作為試驗(yàn)研究的主體時(shí)需要變換池型，進(jìn)行詳細(xì)的測量研究其花費(fèi)巨大，耗時(shí)很長，而且池內(nèi)部為封閉狀態(tài)，這也提高了試驗(yàn)測量的復(fù)雜性，因此設(shè)計(jì)PFR時(shí)對(duì)內(nèi)部流體流動(dòng)的情況不能全部預(yù)知，內(nèi)部會(huì)存在流動(dòng)死區(qū)，減少池內(nèi)發(fā)酵的有效容積，使其發(fā)展緩慢，而計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的出現(xiàn)為此提供了新的研究方法。

優(yōu)點(diǎn)：

1.不需要攪拌，池形結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；

2.適用于高SS廢水的處理，尤其適用于牛糞的厭氧消化，用于農(nóng)場有較好的經(jīng)濟(jì)效益；

3.運(yùn)行方便，故障少，穩(wěn)定性高。

缺點(diǎn)：

1.固體物容易沉淀于池底，影響反應(yīng)器的有效體積，使HRT和SRT降低，效率較低；

2.需要固體和微生物的回流作為接種物；

3.因該反應(yīng)器面積/體積比較大，反應(yīng)器內(nèi)難以保持一致的溫度；

4.易產(chǎn)生厚的結(jié)殼。

推流式反應(yīng)器又稱活塞流或管式反應(yīng)器。以推流流動(dòng)形式進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器。反應(yīng)器中穿過反應(yīng)器的液體物料粒子以與進(jìn)入時(shí)相同的順序排出。粒子的排列順序在器內(nèi)保持不變，其停留時(shí)間等于理論停留時(shí)間。液流形式與長寬比很大的的長條形池中的液流相近似，減少或消除了縱向的分散作用。是水處理過程中最常見的一種形式（如水的生物處理過程采用的傳統(tǒng)活性污泥法推流式曝氣池等） 。

英文名PFR（plug flow reactor）或TFR（tubular flow reactor）廢水處理中的活性污泥法的推流式曝氣池、沉降池等就是這種反應(yīng)器的代表。

1.發(fā)展沼氣是解決我國能源危機(jī)的重要措施之一。我國是能源短缺的國家，每年都需大量的進(jìn)石化能源。沼氣是可再生的清潔能源，即可替代秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，又可替代煤炭、天然氣、液化石油氣等化石能源。因此發(fā)展沼氣可以緩解我國的能源危機(jī)，特別是能緩解我國廣大農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的能源問題。

2.發(fā)展沼氣能有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。發(fā)展沼氣能有效的減少農(nóng)業(yè)污染，大大減少對(duì)森林的破壞，還可以減少煤炭的使用量及對(duì)大氣造成的污染，從而能對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。

3.發(fā)展沼氣有利于畜牧業(yè)的發(fā)展。畜牧業(yè)要發(fā)展就必須要解決好養(yǎng)殖場的糞便及廢水的處理。有資料表明我國畜禽糞便污染己超過生活污染和工業(yè)污染成為第一大污染源，因此畜禽糞便及廢水的處理勢在必行。沼氣技術(shù)為解決這一問題提供了經(jīng)濟(jì)可行的方法，使畜牧業(yè)的發(fā)展不再因?yàn)樾笄菁S便及廢水污染而放慢前進(jìn)的步伐。以沼氣建設(shè)促進(jìn)設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)，以牧促農(nóng)，以農(nóng)養(yǎng)牧，可以促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展。沼氣的這些特點(diǎn)使沼氣事業(yè)在我國快速的發(fā)展起來，且前景廣闊 。2100433B

pfr也稱推流式反應(yīng)器，是一種長方形的非完全混合式反應(yīng)器。

外文名

pfr

全稱

Plug Flow Reactor

塞流式反應(yīng)器(Plug Flow Reactor，簡稱PFR)，高濃度懸浮固體發(fā)酵原料從一端進(jìn)入，從另一端排出。 　優(yōu)點(diǎn)：1不需要攪拌，池形結(jié)構(gòu)簡單，能耗低；2適用于高SS廢水的處理，尤其適用于牛糞的厭氧消化，用于農(nóng)場有較好的經(jīng)濟(jì)效益；3運(yùn)行方便，故障少，穩(wěn)定性高。 　缺點(diǎn)：1固體物容易沉淀于池底，影響反應(yīng)器的有效體積，使HRT和SRT降低，效率較低；2需要固體和微生物的回流作為接種物；3因該反應(yīng)器面積/體積比較大，反應(yīng)器內(nèi)難以保持一致的溫度；4易產(chǎn)生厚的結(jié)殼。2100433B

渦流式反應(yīng)器是一種池體呈錐形的反應(yīng)器。

錐體面積逐漸增大，上端設(shè)周邊集水槽，水流由池底渦旋而上，上升流速由大逐漸減小，形成粗大絮體的反應(yīng)池。

提出一種新型聲化學(xué)反應(yīng)器, 該反應(yīng)器通過縱振電聲換能器激勵(lì)特定長度的圓管, 使其能有效地將縱向振動(dòng)轉(zhuǎn)化為徑向振動(dòng)從而向管內(nèi)輻射超聲波, 并在管內(nèi)聚焦形成高強(qiáng)聲場. 管形聚焦式聲化學(xué)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單, 容器壁均可輻射聲波, 故電聲轉(zhuǎn)換效率高, 其產(chǎn)生的聚焦聲場為聲化學(xué)反應(yīng)提供了良好的條件. 反應(yīng)器的長度最大可達(dá)2 m, 處理液可連續(xù)式通過, 在聲化學(xué)等液體處理領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景.