生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣體處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種針對(duì)生物質(zhì)熱解氣體進(jìn)行凈化的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，利用生物質(zhì)燃料(如生物質(zhì)成型顆粒、農(nóng)林三剩物、木肩、樹(shù)皮等)進(jìn)行高溫?zé)峤夂螽a(chǎn)生的生物質(zhì)熱解高溫氣體主要含有熱載體、炭和灰分等固體雜質(zhì)，如不將雜質(zhì)去除，將影響熱解氣體的品質(zhì)。
[0003]針對(duì)灰分的去除，一般采用雙級(jí)旋風(fēng)除塵器，通過(guò)兩次旋風(fēng)分離步驟，便能實(shí)現(xiàn)凈化目的，但是，當(dāng)熱解氣體從一級(jí)旋風(fēng)除塵器輸入二級(jí)旋風(fēng)除塵器時(shí)，其溫度會(huì)降低至400以下，可使熱解氣體中的氣態(tài)焦油冷凝成粘稠液體并附著于設(shè)備內(nèi)壁和管路形成結(jié)焦，當(dāng)結(jié)焦量嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，且可能發(fā)生堵塞管路的情況，況且對(duì)結(jié)焦的處理難度非常大。
[0004]針對(duì)熱解氣體中的熱載體和炭的分離，目前普遍采用旋風(fēng)分離技術(shù)，分離出來(lái)的熱載體和炭混合物直接被燃燒床燃燒以循環(huán)利用，達(dá)到有效處理余炭的目的。然而，一方面，燃燒炭粉會(huì)產(chǎn)生增量排放煙氣，增大煙氣環(huán)保處理難度；另一方面，卻忽略了炭粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，由于生物質(zhì)炭粉應(yīng)用廣泛，能用作土壤改良劑，活性炭原料、燒烤炭和蚊香制品等，其市場(chǎng)前景應(yīng)用好。因此，如何設(shè)計(jì)針對(duì)熱載體和炭混合物的分離系統(tǒng)，具有重要意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，本發(fā)明提供了一種不結(jié)焦且最大限度地回收生物質(zhì)炭的生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)，包括熱解反應(yīng)器和燃燒床，所述熱解反應(yīng)器的氣體出口連接具有夾腔的雙級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)除塵器，所述燃燒床的煙氣出口連接二級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔，所述熱解反應(yīng)器的固體出口依次連接分離罐和旋風(fēng)分離器，分離罐與旋風(fēng)分離器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0008]1、通過(guò)將燃燒床的余熱煙氣引入旋風(fēng)除塵器的夾腔中，使旋風(fēng)除塵器及其連接管路在工作過(guò)程中保持高溫環(huán)境，防止熱解氣體中所含的焦油在旋風(fēng)除塵器和管路內(nèi)結(jié)焦，不僅充分利用了煙氣余熱，且降低煙氣排放溫度，減少熱能損失。
[0009]2、通過(guò)分離罐將生物質(zhì)炭和熱載體混合物有效分離并在旋風(fēng)分離器的作用下將生物質(zhì)炭無(wú)限循環(huán)分離，最大限度地收集更多生物質(zhì)炭成為附加值產(chǎn)品，提高生物質(zhì)熱解氣化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)由烘干爐、熱解主反應(yīng)器、熱解副反應(yīng)器、一級(jí)旋風(fēng)除塵器、二級(jí)旋風(fēng)除塵器、沉降罐、分離罐、旋風(fēng)分離器、風(fēng)機(jī)和燃燒床組成。
[0012]熱解主反應(yīng)器和熱解副反應(yīng)器串聯(lián)設(shè)置。熱解主反應(yīng)器的進(jìn)料口連接烘干爐和燃燒床。烘干爐用于烘干生物質(zhì)燃料，燃燒床用于加熱熱載體(如砂)。
[0013]熱解副反應(yīng)器的高溫氣體出口依次連接一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器的作用是將熱解高溫氣體中的炭灰分離出來(lái)。旋風(fēng)除塵器的殼體包裹一層保溫套，保溫套與外壁之間形成夾腔，一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔相互連通。一級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔與烘干爐的煙氣進(jìn)口連通，二級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔與燃燒床的煙氣出口連通。
[0014]熱解副反應(yīng)器的固體出口依次連通沉降罐、分離罐和旋風(fēng)分離器。沉降罐的作用在于分離炭中攜帶的熱解高溫氣體。分離罐的作用是分離熱載體和炭粒。旋風(fēng)分離器的作用在于分離炭粒。分離罐與旋風(fēng)分離器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的作用是令未分離炭粒在分離罐與旋風(fēng)除塵器之間形成閉路循環(huán)系統(tǒng)，令未分離炭粉在循環(huán)系統(tǒng)中無(wú)限循環(huán)。
[0015]生物質(zhì)熱解氣化凈化系統(tǒng)的工作原理是:生物質(zhì)濕燃料先進(jìn)入烘干爐烘干，干燃料與燃燒床加熱后的高溫?zé)彷d體分別送入熱解主反應(yīng)器進(jìn)行熱解反應(yīng)產(chǎn)生熱解高溫氣體和生物質(zhì)炭，熱解高溫氣體攜帶生物質(zhì)炭和熱載體輸入熱解副反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行熱解反應(yīng)產(chǎn)生高質(zhì)量熱解高溫氣體。熱解高溫氣體依次輸入一級(jí)旋風(fēng)除塵器和二級(jí)旋風(fēng)除塵器除去輕質(zhì)量的炭灰后輸出干凈氣體。重質(zhì)量的炭粒及熱載體混合物落入沉降罐，從炭粒和熱載體中分離出的少量氣體循環(huán)輸入一級(jí)旋風(fēng)除塵器，炭粒和熱載體混合物進(jìn)入分離罐。分離罐分離出的熱載體回收供給燃燒床被循環(huán)加熱，分離出的炭粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器繼續(xù)分離出炭粒，而余量炭粒則在風(fēng)機(jī)的作用下，循環(huán)輸入分離罐繼續(xù)循環(huán)分離。燃燒床燃燒熱載體產(chǎn)生的600°C左右的余熱煙氣逆向依次進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)除塵器、一級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔中，確保從二級(jí)旋風(fēng)除塵器出來(lái)的熱解高溫氣體溫度不低于從一級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)入的熱解高溫氣體，這樣熱解高溫氣體的溫度始終大于450°C，焦油不會(huì)在兩級(jí)旋風(fēng)除塵器和連接管道內(nèi)結(jié)焦。從二級(jí)旋風(fēng)除塵器出來(lái)的余熱煙氣循環(huán)供給烘干爐利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)，包括熱解反應(yīng)器和燃燒床，其特征在于：所述熱解反應(yīng)器的氣體出口連接具有夾腔的雙級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)除塵器，所述燃燒床的煙氣出口連接二級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔，所述熱解反應(yīng)器的固體出口依次連接分離罐和旋風(fēng)分離器，分離罐與旋風(fēng)分離器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種生物質(zhì)熱解氣體凈化系統(tǒng)，熱解反應(yīng)器的氣體出口連接具有夾腔的雙級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)除塵器，燃燒床的煙氣出口連接二級(jí)旋風(fēng)除塵器的夾腔，熱解反應(yīng)器的固體出口依次連接分離罐和旋風(fēng)分離器，分離罐與旋風(fēng)分離器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)。旋風(fēng)除塵器和管路內(nèi)不結(jié)焦，能最大限度地收集更多生物質(zhì)炭成為附加值產(chǎn)品，提高生物質(zhì)熱解氣化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】C10K1/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105176597
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】常厚春, 馬革, 鄢雄偉, 張衍勝, 熊偉
【申請(qǐng)人】廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司, 蘇州迪森生物能源有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日