Проектирование анаэробных реакторов: расчет размеров, зоны перемешивания и покрытия

Проектирование анаэробного метантенка начинается с сырья и заканчивается покрытым, перемешанным, газонепроницаемым резервуаром, причем последовательность имеет большее значение, чем любое отдельное число. Вы рассчитываете объем исходя из подачи и времени пребывания, устанавливаете плотность мощности перемешивания, затем определяете покрытие для каждой технологической зоны, поскольку жидкая фаза, газ и крыша метантенка подвергаются различной химической среде. Пропуск зоны покрытия является причиной отказа метантенков на границе покрытия, а не на корпусе. Center Enamel проектирует болтовые метантенки из стекла, с покрытием FBE, из нержавеющей и углеродистой стали в соответствии с этой последовательностью.

Для реактора с перемешивающей мешалкой объем рассчитывается исходя из объема подачи и времени пребывания: 20-40 дней при мезофильных температурах 35-38 °C для сырья с высоким содержанием твердых веществ 8-12% от общего содержания твердых веществ. Для UASB или EGSB объем рассчитывается исходя из органической нагрузки 5-15 кг ХПК на м³ в день и скорости восходящего потока около 0,5-1,2 м/ч. Характер сырья, а не эмпирическое правило диаметра, определяет резервуар.

• CSTR: 20-40 дней при 35-38 °C; 8-12% общего содержания твердых веществ.
• UASB/EGSB: 5-15 кг ХПК/м³/день; 0,5-1,2 м/ч восходящий поток.
• Характер сырья определяет объем, а не правило диаметра.
• Выход метана около 0,25-0,35 м³ на кг удаленного ХПК.

Перемешивание в CSTR задается как плотность мощности в Вт/м³ с целевым временем перемешивания, а не как номинальная мощность двигателя в киловаттах, поскольку один и тот же двигатель означает разное в резервуарах разного размера и вязкости. Недостаточное перемешивание оставляет мертвые зоны из-за осаждения; избыточное перемешивание тратит энергию и разрушает биологию. Проектировщик указывает Вт/м³, а поставщик смесителя выполняет это требование.

• Перемешивание в Вт/м³ плюс время перемешивания, а не мощность двигателя в кВт.
• Мертвая зона из-за осаждения — это необратимая потеря.
• Избыточное перемешивание тратит энергию и разрушает биологию.
• Частая мелкая подача лучше, чем редкие большие сбросы.

Финальный этап проектирования — это покрытие, и оно определяется по зонам. Жидкая зона контактирует с органическими кислотами при 35-38 °C; газовая зона контактирует с H2S и конденсатом; крыша или газосборник находится во влажном биогазе. GFS 2C2F (pH 2-10) или FBE для агрессивной среды, нанесенные и протестированные на стандарт искрового пробоя 1500 В, сохраняют целостность границы.

• Жидкая зона: органические кислоты при 35-38 °C.
• Газовая зона: H2S и конденсат.
• GFS 2C2F или FBE по зонам; испытание на 1500 В.
• Слабое место — граница покрытия, а не корпус.

Зафиксируйте эти проектные значения последовательно, чтобы резервуар был пригоден для изготовления и сравнения: время пребывания CSTR 20-40 дней при 35-38 °C, органическая нагрузка UASB 5-15 кг ХПК на м³ в день, мощность перемешивания, указанная как Вт/м³ с целевым временем, давление газа 5-30 мбар и покрытие по зонам — GFS 2C2F толщиной 0,25-0,45 мм или FBE — подтвержденное испытанием на искровой пробой 1500 В в соответствии с AWWA D103-19 и ISO 28765.

Поле

Объем из подачи и времени пребывания, а не правило диаметра.

• Перемешивание как Вт/м³ плюс время, а не мощность двигателя в кВт.
• Покрытие по зонам с испытанием на 1500 В.
• Резервуар рассчитан на извлекаемый объем.
• Проверка выявляет ошибку на границе покрытия на ранней стадии.
• Инженерное обеспечение и опыт компании

Корпус рассчитан по AWWA D103-19 и ISO 28765.

• Внутреннее обжиг эмали при 820-930 °C.
• 100% испытание на искровой пробой 1500 В на панелях.
• Стандартный срок поставки с завода около 30 дней (1000-10000 м³).
• Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать объем анаэробного метантенка CSTR?

Как правильно задать перемешивание в CSTR?

Почему покрытие определяется по зонам?

Какой класс покрытия должен использоваться для метантенка?

Разрабатывает ли Center Enamel анаэробные метантенки?

На какой выход метана следует рассчитывать при проектировании?

Приведите пример спроектированного и поставленного метантенка.

Каково ограничение при проектировании газосборника?

Заключение

Предлагаемый призыв к действию: