Патент на изобретение №2368884
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ПО ПОЛУЧЕНИЮ БИОГАЗА
(57) Реферат:
Изобретение относится к установке по получению биогаза в лаборатории. Лабораторная установка для получения биогаза включает колбу с плотно закрывающейся резиновой пробкой с отводной стеклянной трубкой и мягким баллоном для приемки газа. Колба выполнена в виде биореактора, представляющего собой стеклянный цилиндр с притертой крышкой. В нижней части цилиндра имеются стеклянный фильтр и патрубок для отвода образующегося биогаза, который последовательно соединен с адсорбером, ротаметром и пробоотборником для отбора проб биогаза для хроматографического анализа. Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении функциональных возможностей лабораторной установки, повышении достоверности результатов испытаний по образованию биогаза, выявлении степени влияния факторов на процесс образования биогаза, а также уменьшении влагосодержания в образующемся биогазе. 1 ил., 1 табл.
Лабораторная установка по получению биогаза предназначена для проведения лабораторно-практических занятий по дисциплинам «Основы биотехнологии и биохимии», «Основы безотходного производства» и «Промышленная экология» по специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», относится к лабораторному оборудованию (испытательной технике). Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является лабораторная установка по получению биогаза (см. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. – М.: Владос, 2003, с.288, работа Недостатками установки являются низкая функциональность и эффективность, значительное содержание влаги в образующемся биогазе, недостаточная точность измерения объемов выделяющегося биогаза и герметичность лабораторной установки. Изобретение направлено на получение биогаза в лабораторных условиях, выявление факторов воздействия на процесс образования биогаза и уменьшение влагосодержания в образующемся биогазе. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей лабораторной установки, повышение достоверности результатов испытаний по образованию биогаза, выявление степени влияния факторов на процесс образования биогаза, а именно: температуры, влажности и элементного состава отходов на выход биогаза, а также уменьшение влагосодержания в образующемся биогазе. Для достижения указанного технического результата известная лабораторная установка по получению биогаза включает колбу с плотно закрывающейся резиновой пробкой с отводной стеклянной трубкой и мягким баллоном для приемки газа, согласно изобретению колба выполнена в виде биореактора, представляющего собой стеклянный цилиндр с притертой крышкой, в нижней части которого имеются стеклянный фильтр и патрубок для отвода образующегося биогаза, который последовательно соединен с адсорбером, ротаметром и пробоотборником для отбора проб биогаза для хроматографического анализа. На чертеже показана принципиальная схема лабораторной установки. В состав лабораторной установки по получению биогаза входят последовательно соединенный биореактор 1, адсорбер 2, ротаметр 3 и пробоотборник 4. Образующийся в биореакторе газ осушается в адсорбере с помощью осушителя хлорида кальция. Выход (объем) газа определяется с помощью ротаметра 3. Отбор проб биогаза для хроматографического анализа осуществляется пробоотборником 4. Система (ввиду своей компактности) помещается в термостат, что позволяет варьировать температуру. Герметичность системы обеспечивается вакуум-смазкой, притертыми крышками реактора 1, адсорбера 2. Отличие предлагаемой конструкции от известной заключается в размещении на дне биореактора 1 патрубка для отвода образующегося фильтрата, использовании адсорбера 2, повышающего качество образующегося биогаза, и специального прибора для измерения объема образующегося биогаза – ротаметра 3, а также пробоотборника 4, позволяющего производить отбор биогаза на хроматографические анализы. Установка работает следующим образом: в биореактор 1 загружают биомассу определенной влажности. По истечении определенного времени в биореакторе создаются анаэробные условия. По мере разложения происходит образование биогаза и фильтрата. Избыток фильтрата отводится через патрубок, образующийся биогаз проходит через адсорбер 2, где осушается и очищается от сопутствующих примесей. Объем выделившегося биогаза замеряется ротаметром 3, что позволяет контролировать процесс образования биогаза. Отбор биогаза на хроматографический анализ производится с помощью пробоотборника 4. Система ставится в термостат (ввиду своей компактности), что позволяет варьировать температуру. Герметичность системы обеспечивается вакуум-смазкой и притертыми крышками биореактора 1, адсорбера 2. При помощи предлагаемой установки можно проводить следующие лабораторные испытания: 1. Изучить влияние температуры на процесс образования биогаза. 2. Изучить влияние влажности на процесс образования биогаза. 3. Исследовать влияние элементного состава отходов на процесс биодеструкции твердых бытовых отходов (ТБО) и образование биогаза. Все это способствует установлению оптимального режима образования биогаза из твердых бытовых отходов. В таблице отражены результаты опытов, проведенные с помощью лабораторной установки.
Формула изобретения
Лабораторная установка для получения биогаза, включающая колбу с плотно закрывающейся резиновой пробкой с отводной стеклянной трубкой и мягким баллоном для приемки газа, отличающаяся тем, что колба выполнена в виде биореактора, представляющего собой стеклянный цилиндр с притертой крышкой, в нижней части которого имеется стеклянный фильтр и патрубок для отвода образующегося биогаза, который последовательно соединен с адсорбером, ротаметром и пробоотборником для отбора проб биогаза для хроматографического анализа.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 «Получение биогаза из органических отходов», с.91-94), включающая колбу с плотно закрывающейся резиновой пробкой с отводной стеклянной трубкой, конец которой в колбе располагается над отходами (для выхода газа). К стеклянной трубке присоединяют резиновую трубку, которая через стеклянный переходник соединяется с мягким баллоном для приемки газа. Герметичность всех соединений и пробки с колбой обеспечивается пластмассовой изолентой.