[科普中国]-塞流式反应器

塞流式反应器( plug flow reactor，PFR)是长方形的非完全混合式反应器，也称推流式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，从另一端排出。优点是不需要搅拌，池形结构简单，能耗低；适用于固体悬浮物浓度高的废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，用于农场有较好的经济效益；运行方便，故障少，稳定性高。缺点是固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效容积，使固体滞留期和水力滞留期降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该反应器面积/体积比较大，反应器内难以保持一致的温度，易产生厚的结壳。

简介推流式反应器又称活塞流或管式反应器。以推流流动形式进行化学反应的反应器。反应器中穿过反应器的液体物料粒子以与进入时相同的顺序排出。粒子的排列顺序在器内保持不变，其停留时间等于理论停留时间。液流形式与长宽比很大的的长条形池中的液流相近似，减少或消除了纵向的分散作用。是水处理过程中最常见的一种形式（如水的生物处理过程采用的传统活性污泥法推流式曝气池等）1。

英文名PFR（plug flow reactor）或TFR（tubular flow reactor）废水处理中的活性污泥法的推流式曝气池、沉降池等就是这种反应器的代表。

优缺点优点：

1.不需要搅拌，池形结构简单，能耗低；

2.适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，用于农场有较好的经济效益；

3.运行方便，故障少，稳定性高。

缺点：

1.固体物容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；

2.需要固体和微生物的回流作为接种物；

3.因该反应器面积/体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；

4.易产生厚的结壳。

塞流式厌氧发酵反应器塞流式厌氧发酵反应器(Plug flow reactor，简称PFR)亦称推流式厌氧发酵反应器，俗称推流式沼气池。其特点主要有：不需要搅拌装置，结构简单，能耗低；动转方便，故障少，稳定性高，适用于高SS废物的处理，而且该反应器可以采用粗放的进料方式，不需要泵或管道输送，可使用搅龙等直接将原料投入池内。这些使其较早的就在我国使用，20世纪60年代在河南省就开始修建了隧道式塞流沼气池，用于高温处理酒精废醒。但是由于PFR作为试验研究的主体时需要变换池型，进行详细的测量研究其花费巨大，耗时很长，而且池内部为封闭状态，这也提高了试验测量的复杂性，因此设计PFR时对内部流体流动的情况不能全部预知，内部会存在流动死区，减少池内发酵的有效容积，使其发展缓慢，而计算流体动力学的出现为此提供了新的研究方法。

塞流式厌氧发酵反应器物料流场随着人类社会的不断向前发展，人们对生活和居住条件的要求越来越高,同时对能源的需求量越来越大，对环境的影响也不断的加大，从而使能源短缺和环境污染成为严重制约了人类社会的发展的重要因素，这就迫切的要求人类发展和使用对环境污染小的可再生能源。生物质能以其对环境无污染的独特优点成为了世界各国重点发展的可再生能源之一，其资源丰富，已成为当今人类利用的第4大能源。

沼气技术的特点1.发展沼气是解决我国能源危机的重要措施之一。我国是能源短缺的国家，每年都需大量的进石化能源。沼气是可再生的清洁能源，即可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，又可替代煤炭、天然气、液化石油气等化石能源。因此发展沼气可以缓解我国的能源危机，特别是能缓解我国广大农村及边远地区的能源问题。

2.发展沼气能有效的保护生态环境。发展沼气能有效的减少农业污染，大大减少对森林的破坏，还可以减少煤炭的使用量及对大气造成的污染，从而能对环境进行有效的保护。

3.发展沼气有利于畜牧业的发展。畜牧业要发展就必须要解决好养殖场的粪便及废水的处理。有资料表明我国畜禽粪便污染己超过生活污染和工业污染成为第一大污染源，因此畜禽粪便及废水的处理势在必行。沼气技术为解决这一问题提供了经济可行的方法，使畜牧业的发展不再因为畜禽粪便及废水污染而放慢前进的步伐。以沼气建设促进设施养殖业，以牧促农，以农养牧，可以促进我国养殖业的高速发展。沼气的这些特点使沼气事业在我国快速的发展起来，且前景广阔1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学