在CSTR中,反应过程涉及物料的物理和化学变化,这是其核心功能。全混式厌氧反应器是在常规消化器内安装了搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态,与常规消化器相比,活性区遍布整个反应器,其效率比常规消化器有明显提高,故名高速消化器,内部结构图和现场图见下图。该消化器采用连续恒温、连续投料或半连续投料运行,适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。
CSTR性质
CSTR,全称为Continuous Stirred Tank Reactor,是一种特殊的反应器,其主体为一个装有搅拌桨的槽形结构。strong>搅拌桨的作用至关重要,它的任务是确保反应物料在槽内充分混合,从而实现反应的均匀进行和高效的传热。
在CSTR中,反应过程涉及物料的物理和化学变化,这是其核心功能。反应过程中,温度、压力、液位以及体系的组分等参数,都是衡量体系特性的重要指标。这些参数的变化,直接反映了反应的进度和效率,对于理解反应过程的动态行为具有重要意义。
总的来说,CSTR的设计和使用,都是围绕着如何通过连续搅拌实现反应物的均匀分布,以及如何精确控制这些关键参数,以优化反应条件,提升反应效率。这种反应器因其高效和可控的特性,在化工、生物技术等领域得到了广泛应用。
扩展资料
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什么是全混式厌氧反应器(CSTR)?
全混式厌氧反应器是在常规消化器内安装了搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态,与常规消化器相比,活性区遍布整个反应器,其效率比常规消化器有明显提高,故名高速消化器,内部结构图和现场图见下图。
该消化器采用连续恒温、连续投料或半连续投料运行,适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。在该消化器内,新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵其内的全部发酵液混合,使发酵底物浓度始终保持相对较低状态,而其排出的料液又与发酵液的底物浓度相等,并且在出料时微生物也一起排出,所以,出料浓度一般较高。该消化器是典型的HRT(水力滞留期)、SRT和MRT完全相等的消化器,为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出的速度保持平衡,所以要求HRT较长,一般要10~15天或更长的时间。
全混式厌氧反应器示意图
全混式厌氧反应器优点:①该工艺可以进入高悬浮固体含量的原料;②消化器内物料均匀分布,避免了分层状态,增加底物和微生物接触的机会;③消化器内温度分布均匀;④进入消化器内的任何一点抑制物质,能够迅速分散保持最低的浓度水平;⑤避免了浮渣结壳、堵塞、气体逸出不畅和沟流现象。
全混式厌氧反应器缺点:①由于该消化器无法做到SRT和MRT在大于HRT的情况下运行,因此消化器体积较大;②要有足够的搅拌,所以能量消化较高;③生产用大型消化器难以做到完全混合;④底物流出该系统时未完全消化,微生物随出料而流失。