專利名稱：生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種除焦技術(shù)，具體地說是一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)。

背景技術(shù)：
生物質(zhì)氣化在把低能量密度生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位燃?xì)獾臒峄瘜W(xué)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的焦油成了制約生物質(zhì)氣化規(guī)模化利用的″瓶頸″。
目前，焦油的處理主要包括普通方法和催化裂解法。水洗法是生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋夹g(shù)中應(yīng)用最為普通的方法，利用水洗燃?xì)猓詺庀酄顟B(tài)存在的焦油由于快速降溫，從而達(dá)到從燃?xì)庵欣淠龀龅哪康摹Ｋ捶ǖ膬?yōu)點是同時具有除焦、除塵和降溫三方面的效果；其缺點則是產(chǎn)生的洗焦廢水會造成一定的二次污染，同時洗焦廢水的凈化成本昂貴，目前尚無低成本處理技術(shù)推廣應(yīng)用。
催化裂解法是在一定的溫度下，使用白云石(MgCO3·CaCO3)和鎳基等催化劑把焦油分解成永久性小分子氣體，裂解后的產(chǎn)物與燃?xì)獬煞窒嗨?。但催化劑的費用較高，過程難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、無污染、除焦效果好的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)。
本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)，包括氣化爐，氣化爐出氣口與高溫陶瓷過濾器進氣口通過管道連接，高溫陶瓷過濾器出氣口與填料分離塔通過管道連接，填料分離塔分別與重質(zhì)焦油分離器和蒸餾分離塔通過管道連接，重質(zhì)焦油分離器出口與蒸餾分離塔通過管道連接，蒸餾分離塔頂部與氣化爐通過管道連接，在高溫陶瓷過濾器與填料分離塔之間、填料分離塔與蒸餾分離塔之間、重質(zhì)焦油分離器與蒸餾分離塔之間分別設(shè)有溫度控制裝置。
所述的高溫陶瓷過濾器主體是一種交叉流式陶瓷過濾器元件，它由多孔陶瓷薄板組成，通過燒結(jié)形成帶有通道的肋狀整體，含塵氣體從短通道端進入過濾器，然后在每個通道過濾后進入通道較長的清潔氣體端，清潔氣體通道的一端封死是清潔氣體流入清潔氣體匯集箱，短通道內(nèi)所捕集的塵粒通過反向脈沖氣流定期清除。高溫陶瓷過濾器是現(xiàn)有的設(shè)備，在此不再贅述。
所述的填料分離塔包括塔體，塔體外側(cè)下部和上部分別設(shè)有燃?xì)膺M口和化學(xué)溶劑進口，塔體底部設(shè)有重質(zhì)焦油出口，頂部設(shè)有潔凈燃?xì)獬隹冢w內(nèi)由上至下依次設(shè)有捕沫器、化學(xué)溶劑螺旋噴頭、耐高溫填料層、二次布液器、耐高溫填料層。
所述的重質(zhì)焦油分離器為雙層旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)，分離器側(cè)面上部設(shè)有混合溶液入口，側(cè)面下部設(shè)有潔凈溶劑出口，底部設(shè)有重質(zhì)焦油出口?；瘜W(xué)溶劑和重質(zhì)焦油沿容器切線噴入分離器內(nèi)桶，通過離心甩脫和重力沉降對化學(xué)溶劑和重質(zhì)焦油實現(xiàn)快速分離。重質(zhì)焦油快速在內(nèi)桶下部沉降，經(jīng)過底部閥門放出，化學(xué)溶劑在內(nèi)桶上部漂浮，逐步溢出至外桶，然后回流到填料塔。
所述的蒸餾分離塔包括殼體，殼體外側(cè)下部和上部分別設(shè)有高溫空氣進口和含焦油燃?xì)膺M口，頂部設(shè)有含焦油空氣出口，底部設(shè)有潔凈溶劑出口，殼體內(nèi)由上至下依次設(shè)有捕沫器、螺旋噴頭、篩板。
所述的捕沫器是多層重疊絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，孔徑微小，一般為1～3mm。
所述的溫度控制裝置包括溫度在線采集設(shè)備以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)對溫度的控制，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要使用束管換熱器對溫度進行提高或降低。溫度在線采集設(shè)備以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是現(xiàn)有的技術(shù)，在此不再贅述。
本實用新型采用物理除灰與化學(xué)除焦相結(jié)合，從氣化爐出來的燃?xì)馐紫冉?jīng)過高溫陶瓷過濾器，燃?xì)馔ㄟ^高溫陶瓷過濾器后，大量的灰塵將會附在高溫陶瓷過濾器上，然后只含有焦油的燃?xì)庖来芜M入填料分離塔和蒸餾分離塔，將焦油除去。
本實用新型不僅可以去除生物質(zhì)燃?xì)庵械慕褂?，同時把焦油能量加以利用，提高氣化效率，更重要的是無水污染，不會造成二次污染，徹底解決制約生物質(zhì)氣化規(guī)?；玫摹迤款i″問題，從而大大推動生物質(zhì)的綜合利用。
除焦效果數(shù)據(jù)對比分析

圖1是本實用新型的工藝流程圖； 圖2是本實用新型的填料分離塔結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型的重質(zhì)焦油分離器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型的蒸餾分離塔結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1.氣化爐，2.高溫陶瓷過濾器，3.填料分離塔，4.溫度控制裝置，5.重質(zhì)焦油分離器，6.蒸餾分離塔，7.塔體，8.燃?xì)膺M口，9.化學(xué)溶劑進口，10.重質(zhì)焦油出口A，11.潔凈燃?xì)獬隹冢?2.捕沫器，13.化學(xué)溶劑螺旋噴頭，14.耐高溫填料層，15.二次布液器，17.殼體，18.高溫空氣進口，19.含焦油燃?xì)膺M口，20.含焦油空氣出口，21.潔凈溶劑出口A，22.分離塔捕沫器，23.分離塔螺旋噴頭，24.篩板，25.導(dǎo)流板，26.混合溶液入口，27.潔凈溶劑出口B，28.重質(zhì)焦油出口B。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1-圖4中，氣化爐1出氣口與高溫陶瓷過濾器2進氣口通過管道連接，高溫陶瓷過濾器2出氣口與填料分離塔3通過管道連接，填料分離塔3分別與重質(zhì)焦油分離器5和蒸餾分離塔6通過管道連接，重質(zhì)焦油分離器5出口與蒸餾分離塔6通過管道連接，蒸餾分離塔6頂部與氣化爐1通過管道連接，在高溫陶瓷過濾器2與填料分離塔3之間、填料分離塔3與蒸餾分離塔6之間、重質(zhì)焦油分離器5與蒸餾分離塔6之間分別設(shè)有溫度控制裝置4。
填料分離塔3包括塔體7，塔體7外側(cè)下部和上部分別設(shè)有燃?xì)膺M口8和化學(xué)溶劑進口9，塔體7底部設(shè)有重質(zhì)焦油出口A10，頂部設(shè)有潔凈燃?xì)獬隹?1，塔體7內(nèi)由上至下依次設(shè)有捕沫器12、化學(xué)溶劑螺旋噴頭13、耐高溫填料層14、二次布液器15、耐高溫填料層14。填料采用了具有抗熱、抗腐蝕能力材料，燃?xì)膺M入填料分離塔3后，通過填料與化學(xué)溶劑充分接觸，燃?xì)庵兴鶖y帶的輕質(zhì)焦油被化學(xué)溶劑強行滲透溶解，重質(zhì)焦油全部從塔底析出。
填料分離塔3內(nèi)添加有耐高溫固體填料，如陶瓷鮑爾環(huán)，填料高度根據(jù)塔身高度確定。含焦油燃?xì)庥商盍纤虏窟M入，進入耐高溫固體填料層。溶劑通過螺旋噴頭13均勻布液，噴在填料層14上，填料層14與填料層14之間設(shè)有二次布液器15，用于將已經(jīng)匯流成股的溶劑再次均勻散開，并與通過耐高溫固體填料間隙的高溫含焦油燃?xì)獬浞纸佑|反應(yīng)，隨后，潔凈燃?xì)庥商盍戏蛛x塔3上方流出。
重質(zhì)焦油分離器5為雙層旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)，分離器側(cè)面上部設(shè)有混合溶液入口26，側(cè)面下部設(shè)有潔凈溶劑出口B27，底部設(shè)有重質(zhì)焦油出口B28。化學(xué)溶劑和重質(zhì)焦油沿容器切線噴入分離器內(nèi)桶，通過離心甩脫和重力沉降對化學(xué)溶劑和重質(zhì)焦油實現(xiàn)快速分離。重質(zhì)焦油快速在內(nèi)桶下部沉降，經(jīng)過底部閥門放出，化學(xué)溶劑在內(nèi)桶上部漂浮，逐步溢出至外桶，然后回流到填料塔。結(jié)構(gòu)見附圖，實現(xiàn)了溶劑的回收利用以及對后續(xù)的焦油利用打下了基礎(chǔ)。
蒸餾分離塔6包括殼體17，殼體17外側(cè)下部和上部分別設(shè)有高溫空氣進口18和含焦油燃?xì)膺M口19，頂部設(shè)有含焦油空氣出口20，底部設(shè)有潔凈溶劑出口A21，殼體17內(nèi)由上至下依次設(shè)有分離塔捕沫器22、分離塔螺旋噴頭23、篩板24和導(dǎo)流板25。利用高溫蒸餾解析焦油的原理脫除焦油，蒸餾分離塔6所需的高溫全部來自氣化爐1本身及燃?xì)獗旧頂y帶的熱量，蒸餾分離塔6底部通入高溫空氣，攜帶輕質(zhì)焦油的溶劑經(jīng)燃?xì)饧訜釓乃攪姵?，二者充分接觸，大量焦油解析而出，隨空氣從塔頂流出進入氣化爐1進行二次焚燒，焦油被焚燒的同時，提高了氣化效率。
捕沫器是多層重疊絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，孔徑微小，一般為1～3mm，多層重疊以阻隔高溫燃?xì)鈳С龅娜軇?，溶劑顆粒附著在捕沫器上，燃?xì)鈴纳戏搅鞒觥?br> 螺旋噴頭是不銹鋼結(jié)構(gòu)，通過高壓把溶劑強力繞螺旋線噴出，達(dá)到均勻布液的要求。
蒸餾分離塔6根據(jù)塔身高度來選取篩板24的個數(shù)，其作用是增大含焦油溶劑與空氣的接觸面積，延長二者的接觸反應(yīng)時間。
蒸餾分離塔6的工作原理簡介潔凈空氣從蒸餾分離塔6下部進入，由交錯布置的篩板通道和篩板空隙向蒸餾分離塔6上部流動，與從蒸餾分離塔6上部進入的含焦油溶劑充分接觸以達(dá)到除焦的目的。
所述的溫度控制裝置4包括溫度在線采集設(shè)備以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)對溫度的控制。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要使用束管換熱器對溫度進行提高或降低。
本項目采用傳感器控制系統(tǒng)與流量控制系統(tǒng)，以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過對上述儀器的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)焦油的完全脫除。
整個工作過程如下秸稈進入氣化爐1進行不完全燃燒，產(chǎn)生的高溫燃?xì)鈹y帶大量的灰分和焦油，進入高溫陶瓷過濾器2，經(jīng)過高溫陶瓷過濾器2強力除灰，百分之九十九的灰分留在高溫陶瓷過濾器2內(nèi)，剩余含有焦油的燃?xì)膺M入填料分離塔3，與填料分離塔3中的溶劑充分接觸反應(yīng)，經(jīng)過化學(xué)滲透與降溫沉降將燃?xì)庵械慕褂臀龀?，剩余潔凈燃?xì)鈴乃戏搅鞒觯M入儲氣柜。含有焦油的溶劑經(jīng)過溫度控制系統(tǒng)進行加溫，高溫含焦溶劑與高溫空氣在蒸餾分離塔6中充分接觸反應(yīng)，溶劑中的焦油被空氣帶走，重新回到氣化爐1中進行燃燒，經(jīng)過凈化的溶劑再循環(huán)到填料分離塔3中進行對焦油的提取。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)，包括氣化爐，其特征在于氣化爐出氣口與高溫陶瓷過濾器進氣口通過管道連接，高溫陶瓷過濾器出氣口與填料分離塔通過管道連接，填料分離塔分別與重質(zhì)焦油分離器和蒸餾分離塔通過管道連接，重質(zhì)焦油分離器出口與蒸餾分離塔通過管道連接，蒸餾分離塔頂部與氣化爐通過管道連接，在高溫陶瓷過濾器與填料分離塔之間、填料分離塔與蒸餾分離塔之間、重質(zhì)焦油分離器與蒸餾分離塔之間分別設(shè)有溫度控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)，其特征在于所述的填料分離塔包括塔體，塔體外側(cè)下部和中上部分別設(shè)有燃?xì)膺M口和化學(xué)溶劑進口，塔體底部設(shè)有重質(zhì)焦油與化學(xué)溶劑混合液出口，頂部設(shè)有潔凈燃?xì)獬隹?，塔體內(nèi)由上至下依次設(shè)有捕沫器、化學(xué)溶劑螺旋噴頭、耐高溫填料層、二次布液器、耐高溫填料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)，其特征在于所述的重質(zhì)焦油分離器為雙層旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)，分離器側(cè)面上部設(shè)有混合溶液入口，側(cè)面下部設(shè)有潔凈溶劑出口，底部設(shè)有重質(zhì)焦油出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸餾分離塔包括殼體，殼體外側(cè)下部和上部分別設(shè)有高溫空氣進口和含焦油燃?xì)膺M口，頂部設(shè)有含焦油空氣出口，底部設(shè)有潔凈溶劑出口，殼體內(nèi)由上至下依次設(shè)有捕沫器、螺旋噴頭、篩板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)，其特征在于所述的捕沫器是多層重疊絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，孔徑為1～3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化除焦系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度控制裝置包括溫度在線采集設(shè)備以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中采用束管換熱器對溫度進行提高或降低。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)，氣化爐出與高溫陶瓷過濾器通過管道連接，高溫陶瓷過濾器與填料分離塔通過管道連接，填料分離塔分別與重質(zhì)焦油分離器和蒸餾分離塔通過管道連接，重質(zhì)焦油分離器與蒸餾分離塔通過管道連接，蒸餾分離塔頂部與氣化爐通過管道連接，在高溫陶瓷過濾器與填料分離塔之間、填料分離塔與蒸餾分離塔之間、重質(zhì)焦油分離器與蒸餾分離塔之間分別設(shè)有溫度控制裝置。本實用新型采用物理除灰與化學(xué)除焦相結(jié)合，從氣化爐出來的燃?xì)庀冉?jīng)過高溫陶瓷過濾器，只含有焦油的燃?xì)庠僖来芜M入填料分離塔和蒸餾分離塔，將焦油除去。本實用新型不僅去除燃?xì)庵械慕褂?，還把焦油能量加以利用，提高氣化效率，無水污染，不會造成二次污染。
文檔編號C10B57/00GK201148412SQ20072015868
公開日2008年11月12日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者劉艷濤, 景元琢, 磊 董, 董玉平, 寧 強, 李景東, 張兆玲 申請人:山東百川同創(chuàng)能源有限公司