生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及生物質(zhì)熱解液化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，包括依次連接的氣固分離系統(tǒng)、熱解氣冷凝器、氣溶膠捕集系統(tǒng)。本發(fā)明中，熱解氣通過(guò)旋風(fēng)分離器分離后，含有相當(dāng)數(shù)量碳顆粒的熱解氣進(jìn)入熱解氣凈化器后，在熱解氣冷卻前，對(duì)熱解氣中的微小顆粒炭進(jìn)行有效分離，提高生物油品質(zhì)。本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定性好，適合放大推廣使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)熱解液化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前生物質(zhì)熱解液化技術(shù)是指在中等熱解溫度(大約500°C)，較高的升溫速率下，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的快速熱解，熱解氣與碳粉通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行分離，進(jìn)入冷凝器，經(jīng)過(guò)淬冷形成生物油。
[0003]由于目前一般采用旋風(fēng)分離器分離熱解氣中的碳粉，但僅對(duì)ΙΟμπι以下的碳顆粒有效，仍有大量微小碳顆粒混于熱解氣中，造成了冷凝后生物油流動(dòng)性差、無(wú)法直接使用、深加工困難等問(wèn)題。
[0004]同時(shí)碳顆粒和焦油等形成氣溶膠，對(duì)不可冷凝氣體后續(xù)風(fēng)機(jī)、管道等設(shè)備產(chǎn)生阻塞腐蝕，影響設(shè)備正常使用，縮短壽命，同時(shí)為不可冷凝氣體的直接使用造成困難以及排放產(chǎn)生嚴(yán)重環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱解氣凈化、冷凝和氣溶膠捕集功能的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，包括依次連接的氣固分離系統(tǒng)、熱解氣冷凝器、氣溶膠捕集系統(tǒng)，其中，氣固分離系統(tǒng)可以在熱解氣冷卻前，對(duì)熱解氣中的微小顆粒炭進(jìn)行有效分離;熱解氣冷凝器用來(lái)將熱解氣液化;氣溶膠捕集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)含有氣溶膠無(wú)法冷凝的氣體凈化，防止焦油等氣溶膠對(duì)后續(xù)設(shè)備的使用和壽命產(chǎn)生影響。
[0008]所述氣固分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器首先進(jìn)行一級(jí)凈化處理，旋風(fēng)分離器連接熱解氣凈化器，熱解氣凈化器對(duì)微小顆粒進(jìn)行處理。熱解氣凈化器設(shè)有保溫層，防止因溫度過(guò)低造成熱解氣冷凝，熱解氣凈化器分別設(shè)有熱煙氣入口、熱煙氣出口，熱煙氣入口、熱煙氣出口與保溫層連接;保溫層內(nèi)設(shè)有多層擋板，擋板可增加熱煙氣滯留時(shí)間，提高能量利用效率。
[0009]所述熱解氣凈化器內(nèi)設(shè)有多組濾網(wǎng)和與濾網(wǎng)對(duì)應(yīng)設(shè)置的多孔噴管，多孔噴管連接貧氧發(fā)生器，通過(guò)濾網(wǎng)對(duì)微小顆粒碳粉進(jìn)行過(guò)濾，多孔噴管內(nèi)采用惰性氣體間接噴吹的方式去除吸附在濾網(wǎng)上的碳粉。
[0010]所述多孔噴管與貧氧發(fā)生器之間設(shè)有壓縮機(jī)、脈沖電磁閥，增加氣體壓力。
[0011]所述熱解氣凈化器下部一側(cè)連接旋風(fēng)分離器，底部設(shè)有閉風(fēng)器。
[0012]所述熱解氣冷凝器包括冷卻箱，冷卻箱內(nèi)充滿(mǎn)冷卻劑，通常采用銨鹽溶液作為熱解氣冷卻劑，螺旋冷凝管穿過(guò)冷卻箱內(nèi)部，螺旋冷凝管連接冷卻箱下部的生物油收集箱，螺旋冷凝管長(zhǎng)度可變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻的生物油可及時(shí)排出，冷卻效果好。
[0013]所述氣溶膠捕集系統(tǒng)包括氣溶膠捕集器，氣溶膠捕集器內(nèi)依次設(shè)有氣體預(yù)分布層、填料吸附層和靜電捕集層，所述靜電捕集層設(shè)有多組陽(yáng)極捕集板和電暈極，電暈極和外部接線(xiàn)端子連接。陽(yáng)極捕集板和電暈極采用多組平行排列，采用靜電捕集氣溶膠的方式，增加捕集面積，提高捕集效率，產(chǎn)生的液滴經(jīng)累積進(jìn)入下方收集罐。
[0014]所述填料吸附層中設(shè)有顆粒狀活性炭作為吸附劑，進(jìn)行一級(jí)吸附過(guò)濾。
[0015]所述氣體預(yù)分布層為設(shè)有多個(gè)孔的布風(fēng)板，將氣體均勻分布。
[0016]所述氣溶膠捕集器出氣端連接燃燒器，所述燃燒器的煙氣送入氣固分離系統(tǒng)，氣溶膠捕集器中送出的不可冷凝氣在燃燒器中燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔馑腿霟峤鈿鈨艋鞯谋貙?，提高能量利用效率，產(chǎn)生的氣體無(wú)污染。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為:
[0018]本發(fā)明中，熱解氣通過(guò)旋風(fēng)分離器分離后，含有相當(dāng)數(shù)量碳顆粒的熱解氣進(jìn)入熱解氣凈化器后，在熱解氣冷卻前，對(duì)熱解氣中的微小顆粒炭進(jìn)行有效分離，提高生物油品質(zhì)；
[0019]經(jīng)過(guò)濾得到潔凈的熱解氣，進(jìn)入螺旋管式冷凝器，進(jìn)行淬冷，該方式不會(huì)對(duì)熱解氣流動(dòng)產(chǎn)生阻力，在流動(dòng)過(guò)程中不斷冷凝，并通過(guò)下方出口進(jìn)入生物油收集器，提高了生物油品質(zhì);
[0020]含有氣溶膠的氣體經(jīng)一級(jí)填料吸附和二級(jí)靜電捕集后，凈化氣體，防止焦油等氣溶膠對(duì)后續(xù)設(shè)備的使用和壽命產(chǎn)生影響，相比傳統(tǒng)處理方式，產(chǎn)生的不可冷凝氣體中氣溶膠含量明顯減少。
[0021]同時(shí)采用潔凈的熱解氣燃燒加熱熱解氣凈化器，防止熱解氣因溫度過(guò)低而冷凝液化，提高了能量的利用率以及生物有產(chǎn)率，減少了氣體排放保護(hù)環(huán)境。
[0022]本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定性好，適合放大推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，1-旋風(fēng)分離器;2-熱解氣凈化器;3-保溫層;4-擋板;5-貧氧發(fā)生器;6_壓縮機(jī);7-脈沖電磁閥；8-熱煙氣出口； 9-多孔噴管；10-不銹鋼濾網(wǎng)；11-檢修口； 12-熱煙氣入口 ； 13-閉風(fēng)器；14-冷卻箱；15-螺旋冷凝管；16-生物油收集箱；17-氣溶膠捕集器；18-陽(yáng)極捕集板;19-電暈極;20-填料吸附層;21-氣體預(yù)分布層;22-接線(xiàn)端子，23-燃燒器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，包括氣固分離系統(tǒng)、熱解氣冷凝器、氣溶膠捕集系統(tǒng)。
[0026]所述氣固分離系統(tǒng)設(shè)有旋風(fēng)分離器1、熱解氣凈化器2，熱解氣凈化器2內(nèi)設(shè)有保溫層3，熱煙氣從熱煙氣入口 12進(jìn)入熱解氣凈化器保溫層3，從上方熱煙氣出口 8排出，保溫層3內(nèi)部增設(shè)多層擋板4。熱解氣凈化器2內(nèi)部設(shè)有不銹鋼濾網(wǎng)10、多孔噴管9，底部設(shè)有閉風(fēng)器13，多孔噴管9連接外部貧氧發(fā)生器5、壓縮機(jī)6、脈沖電磁閥7。所述熱解氣凈化器2同時(shí)設(shè)有檢修口 11，方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修。
[0027]所述熱解氣冷凝器設(shè)有螺旋冷凝管15、冷卻箱14、密封生物油收集箱16，冷卻箱14內(nèi)充滿(mǎn)冷卻劑，采用銨鹽溶液作為熱解氣冷卻劑。
[0028]所述氣溶膠捕集器17內(nèi)依次設(shè)有氣體預(yù)分布層21、填料吸附層20和靜電捕集層，靜電捕集層設(shè)有陽(yáng)極捕集板18、電暈極19，電暈極19連接外部接線(xiàn)端子22。
[0029]使用時(shí)，熱解氣經(jīng)一級(jí)旋風(fēng)分離器I分離，進(jìn)入熱解氣凈化器2，通過(guò)上方不銹鋼濾網(wǎng)10，進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，同時(shí)在凈化器外層設(shè)有保溫層3，采用不可冷凝氣體燃燒產(chǎn)生的熱煙氣對(duì)熱解氣凈化器2進(jìn)行保溫，防止熱解氣發(fā)生冷凝或二次裂解反應(yīng)。采用貧氧發(fā)生器5、壓縮機(jī)6、脈沖電磁閥7、多孔噴管9相組合，對(duì)粘附在不銹鋼濾網(wǎng)10上的碳粉進(jìn)行間歇式噴吹分咼。
[0030]干凈的熱解氣進(jìn)入螺旋冷凝管15，在流動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)冷卻箱14中的銨鹽溶液降溫冷凝形成生物油，通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入下方密封生物油收集箱16。
[0031]含有部分氣溶膠的不可冷凝氣體進(jìn)入氣溶膠捕集器17，首先氣體經(jīng)預(yù)分布板21進(jìn)行均勻分布，經(jīng)一級(jí)填料吸附層20吸收，經(jīng)二級(jí)靜電捕集層設(shè)有陽(yáng)極捕集板18、電暈極19、接線(xiàn)端子22，進(jìn)行靜電吸附，從而達(dá)到氣溶膠捕集凈化不可冷凝氣體的目的。部分潔凈的不可冷凝氣體經(jīng)可控閥門(mén)進(jìn)入燃燒器23燃燒或經(jīng)壓縮儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣罐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，包括依次連接的氣固分離系統(tǒng)、熱解氣冷凝器、氣溶膠捕集系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述氣固分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器連接熱解氣凈化器，熱解氣凈化器設(shè)有保溫層，熱解氣凈化器分別設(shè)有熱煙氣入口、熱煙氣出口，熱煙氣入口、熱煙氣出口與保溫層連接，保溫層內(nèi)設(shè)有多層擋板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述熱解氣凈化器內(nèi)設(shè)有多組濾網(wǎng)和與濾網(wǎng)對(duì)應(yīng)設(shè)置的多孔噴管，多孔噴管連接貧氧發(fā)生器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述多孔噴管與貧氧發(fā)生器之間設(shè)有壓縮機(jī)、脈沖電磁閥。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述熱解氣凈化器下部一側(cè)連接旋風(fēng)分離器，底部設(shè)有閉風(fēng)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述熱解氣冷凝器包括冷卻箱，冷卻箱內(nèi)充滿(mǎn)冷卻劑，螺旋冷凝管穿過(guò)冷卻箱內(nèi)部，螺旋冷凝管連接冷卻箱下部的生物油收集箱。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述氣溶膠捕集系統(tǒng)包括氣溶膠捕集器，氣溶膠捕集器內(nèi)依次設(shè)有氣體預(yù)分布層、填料吸附層和靜電捕集層，所述靜電捕集層設(shè)有多組陽(yáng)極捕集板和電暈極，電暈極和外部接線(xiàn)端子連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述填料吸附層中設(shè)有顆粒狀活性炭。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述氣體預(yù)分布層為設(shè)有多個(gè)孔的布風(fēng)板。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)熱解氣液化處理系統(tǒng)，其特征是，所述氣溶膠捕集器出氣端連接燃燒器，所述燃燒器的煙氣送入氣固分離系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C10K1/02GK105861020SQ201610405395
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】易維明, 李志合, 蔡紅珍, 李永軍, 李寧
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)