專利名稱：生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)及加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種炭化工藝以及在該工藝中應(yīng)用到的設(shè)備，具體地說是一種能夠?qū)ι镔|(zhì)原料燃燒所產(chǎn)生的木炭、可燃?xì)怏w以及木焦油、木醋酸液等進(jìn)行回收的生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)及加工工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，煉制木炭的方法是工業(yè)單純制炭和土法制炭，這兩種方法不僅有大量氣體在燒制過程中排入大氣，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且制備過程中周期較長(zhǎng)，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。而現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化爐，亦稱秸稈氣化爐或燃?xì)獍l(fā)生裝置等，在氣化爐當(dāng)中，分直燃(半氣化)式和導(dǎo)氣(制氣)式氣化爐，它們?cè)跓颇咎康倪^程中的方法單一性產(chǎn)品的生產(chǎn)模式下，在實(shí)際生產(chǎn)中具有以下的缺失1、在燒制木炭的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氣體排放到大氣中，造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi)，且因生產(chǎn)過程不連續(xù)造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)、木炭成品因強(qiáng)烈燃燒和強(qiáng)制水冷木炭易炸裂而影響品質(zhì)。2、利用植物秸稈燒制木炭為單一性生產(chǎn)過程；即制炭過程中不能回收氣體，綜合效益不好。3、一些氣化爐對(duì)生物質(zhì)原料要求比較高，必須把生物質(zhì)原料粉碎成細(xì)小的顆粒， 因此必須添加功率較大的粉碎機(jī)，從而造成生物質(zhì)利用的成本加大，或者可利用的生物質(zhì)原料范圍變窄，不利于生物質(zhì)利用的推廣。4、許多氣化爐在氣化過程中對(duì)夾雜在可燃?xì)怏w中的木焦油沒有進(jìn)行濾除，導(dǎo)致氣化氣在使用過程中木焦油糊住各類燃燒器的噴嘴和管道，使燃?xì)庠罹?、燃?xì)忮仩t或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組無法正常運(yùn)行，直接影響了生物質(zhì)能源的利用。5、許多功能完備的進(jìn)口氣化爐設(shè)備，價(jià)格昂貴，投資額度大、回收期長(zhǎng)，影響生物質(zhì)資源的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有的制炭方法和設(shè)備存在的諸多缺陷，一是提供一種工藝簡(jiǎn)單， 周期短、效率高的利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的加工工藝，二是提供在這種工藝中所應(yīng)用到的設(shè)備。實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是一種利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)，包括炭化池、凈化池、立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器、氣液分離器、木焦油回收池和木醋酸液回收池，其特征在于，炭化池的排污口與凈化池的入口連接，凈化池的煙氣出口通過導(dǎo)入管和法蘭與立式除焦器連接，所述立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器和氣液分離器的煙氣入口和煙氣出口之間均通過導(dǎo)入管路和法蘭連接，且各設(shè)備的排污口分別通過導(dǎo)出管道與木焦油回收池和木醋酸液回收池連接，其中
a、所述立式除焦器包括除焦器筒體，該除焦器的上下分別設(shè)置有出氣口和進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口的端部插裝在過濾腔內(nèi)部，過濾腔內(nèi)的腰篦上方設(shè)置有鮑爾環(huán)和加熱管；所述筒體下部為錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)的底端為排污口。b、所述液相分離器包括構(gòu)成該液相分離器的筒體，所述筒體中心設(shè)置一中心管， 該中心管的下端設(shè)有錐形帽，該錐形帽置于筒體下部的底部錐體內(nèi)；所述筒體的冷凝腔內(nèi)均布多根冷凝管；排氣管設(shè)置在筒體上部，底部錐體的底端設(shè)置排污口。C、所述洗氣凈化塔包括塔體，以及設(shè)置在塔體上下部位的煙氣出口和煙氣進(jìn)口， 與煙氣進(jìn)口連通的進(jìn)氣管插入塔體內(nèi)部，且洗氣凈化塔內(nèi)上下均設(shè)有噴淋頭；塔體內(nèi)壁上裝有多個(gè)傾斜設(shè)置的導(dǎo)向葉片；所述塔體下部設(shè)有排污口。d、所述旋風(fēng)分離器包括分離器筒體，該筒體上部為圓筒結(jié)構(gòu)，下部為錐筒結(jié)構(gòu)，筒體頂部設(shè)有煙氣出口，筒體上部側(cè)面設(shè)有煙氣入口，筒體底部設(shè)有排污口 ；與煙氣入口連通的進(jìn)風(fēng)管呈15°角傾斜設(shè)置在筒體上部。e、所述氣液分離器包括分離器筒體，所述筒體頂部設(shè)有防爆蓋和水封，其下部側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)口，與該煙氣進(jìn)口連通的過濾腔上部筒體均布鮑爾環(huán)；筒體下部錐體的底端設(shè)有排污口 ；所述筒體上部通過排氣管與點(diǎn)火器連接。用上述系統(tǒng)凈化回收炭、氣、油的加工工藝，按照如下步驟進(jìn)行a、將各種生物質(zhì)原料用輸送機(jī)送入炭化池中混合，然后對(duì)原料進(jìn)行上點(diǎn)火引燃；b、在原料燃燒的過程中，控制炭化池內(nèi)氧氣供給量，對(duì)炭化池內(nèi)的原料進(jìn)行干餾， 在干餾的過程中，通過炭化池底部的測(cè)溫點(diǎn)控制生物質(zhì)原料的干餾程度，將炭化池中的原料制成木炭；C、干餾所產(chǎn)生的煙氣通過導(dǎo)入管以10-15m/s的速度進(jìn)入凈化池，凈化池中的過濾介質(zhì)對(duì)煙氣進(jìn)行凈化，將煙氣中重度大于氣體的塵粒阻截后落到凈化池底部，凈化后的煙氣隨導(dǎo)出管進(jìn)入立式除焦器；煙氣中的木焦油由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池；d、在立式除焦器中，煙氣經(jīng)導(dǎo)入管由立式除焦器內(nèi)的過濾器的下部進(jìn)入過濾腔， 經(jīng)過濾介質(zhì)過濾后，煙氣中的木焦油凝結(jié)，并在重力作用下自動(dòng)匯集到過濾器底部，由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；e、經(jīng)過濾后的煙氣由液相分離器的中心管進(jìn)入冷凝腔進(jìn)行冷卻，冷凝腔下端溫度 300°C，上端溫度150°C，煙氣殘余的水蒸氣和木醋酸液、木焦油分子在上升冷卻過程中被混合為木醋酸液和木焦油，并由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；f、煙氣以15-25m/s的速度進(jìn)入洗氣凈化塔中，煙氣流隨洗氣凈化塔內(nèi)的導(dǎo)向葉片作圓周螺旋運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下，將煙氣水浴凈化并將煙氣中的水滴及重度大于氣體的塵粒甩向凈化塔壁，并隨壁面下落至凈化塔底部并由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木焦油回收池中，這時(shí)煙氣得到初步凈化；g、將初步凈化后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)由進(jìn)風(fēng)管送入旋風(fēng)分離器中，在該旋風(fēng)分離器中按照內(nèi)部流道形成初旋流，當(dāng)?shù)竭_(dá)旋流器的錐體部分時(shí)形成分流，將密度小的氣體引導(dǎo)向上運(yùn)動(dòng)，并從煙氣出口排出，將密度大的氣體由排污口流出，并通過導(dǎo)出管路回收到木焦油回收池中；h、氣體由旋風(fēng)分離器的排出管直接被導(dǎo)入氣液分離器中，氣體經(jīng)過氣液分離器內(nèi)部過濾介質(zhì)過濾凈化后，由排氣管輸出至點(diǎn)火器，木醋酸液由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木醋酸液回收池中；i、凈化后的氣體通過導(dǎo)出管路被輸送到其他用氣設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、節(jié)能環(huán)保整個(gè)生產(chǎn)過程無廢氣、廢渣、廢液排出。(1)本裝置在氣化過程中除風(fēng)機(jī)及粉碎機(jī)消耗少量的電力外，無需提供額外的能源，更重要的是在氣化過程中基本沒有煙塵的排放并將木焦油分離出來進(jìn)行回收，不僅不會(huì)對(duì)大氣及土壤造成污染，而且保證了氣化的產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定。(2)在炭化的同時(shí)，將生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)焦油、醋酸液分離、回收，改變了現(xiàn)有炭化工藝的環(huán)保水平低，生產(chǎn)中造成煙氣、焦油的二次污染。(3)用此工藝技術(shù)生產(chǎn)出的生物質(zhì)炭、生物質(zhì)焦油、木醋液、生物質(zhì)燃?xì)饩哂泻芨叩墓I(yè)利用價(jià)值。這是一項(xiàng)將農(nóng)、林廢棄物轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程。2、經(jīng)濟(jì)效益可觀提高工藝執(zhí)行率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，縮短炭化周期，8-10小時(shí)可以炭化2噸，是現(xiàn)有燜燒干餾炭化168小時(shí)的炭化時(shí)間的1/20。利用該裝置每消耗6噸生物質(zhì)，經(jīng)10小時(shí)控氧燃燒，可產(chǎn)出6000立方可燃?xì)怏w， 其熱值大于4000大卡/立方，同時(shí)可產(chǎn)出生物質(zhì)炭2噸，木焦油300公斤，木醋酸液1320公斤。上述產(chǎn)品按目前市場(chǎng)價(jià)銷售，每消耗1噸生物質(zhì)可獲利300元以上，直接地增加收入。3、利廢可以將不同的原料(大小、粗細(xì)、形狀不同稻殼、棉秸稈、玉米秸稈、玉米芯、鋸末、果樹枝、牛糞等)放入一個(gè)窯體中同時(shí)炭化，改變了現(xiàn)在燒炭時(shí)樹干直徑不得小于6公分、粗細(xì)不等的樹干不能混燒的工藝。我國(guó)幅員遼闊，生物質(zhì)原料其利用率僅有 20 %，其余大部分被爛掉，農(nóng)業(yè)秸稈和林木加工上剩余的樹枝、鋸末等也有上億噸拋棄，本裝置可將各種生物質(zhì)原料混合在一起燃燒干餾、炭化，改變了生物質(zhì)原料單一利用的局面， 擴(kuò)大了生物質(zhì)原料利用的范圍。4、工藝簡(jiǎn)單，操作方便。5、生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大。在燒炭的過程中可以隨時(shí)添加原料，提高炭化產(chǎn)量。生產(chǎn)工藝流程操作簡(jiǎn)便、安全。改變現(xiàn)有燜燒干餾炭化的難以控制、產(chǎn)品收率低的現(xiàn)狀6、設(shè)備故障率低，便于維護(hù)。7、控制操作簡(jiǎn)便快捷，設(shè)備故障率低。8、節(jié)約木材，保護(hù)山林植被資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。9、深加工可生產(chǎn)出系列型炭、速燃生物炭、潔凈型煤。燃油、燃?xì)狻l(fā)電。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。圖2為立式除焦器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為液相分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為洗氣凈化塔結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為氣液分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6的俯視圖。
圖中出氣口 1，筒體2，鮑爾環(huán)3，腰篦4，錐形結(jié)構(gòu)5，排污口 6，進(jìn)氣口 7，中心管 8，排氣管9，冷凝管10，錐形帽11，底部錐體12，排污口 13，煙氣出口 14，噴淋頭15，塔體16， 導(dǎo)向葉片17，進(jìn)氣管18，煙氣進(jìn)口 19，排污口 20，煙氣出口 21，進(jìn)風(fēng)管22，煙氣入口 23，筒體 24,排污口 25，水封26，防爆蓋27，鮑爾環(huán)觀，筒體四，過濾腔30，下部錐體31，排污口 32， 煙氣進(jìn)口 33，排氣管34。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見附圖1-7，在本實(shí)施例中，這種利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)，包括炭化池、凈化池、立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器、氣液分離器、木焦油回收池和木醋酸液回收池。各種設(shè)備的規(guī)格和大小都按照生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行變化，本實(shí)施例中，各種設(shè)備的個(gè)數(shù)分別為炭化池四個(gè)、凈化池兩個(gè)、立式除焦器兩個(gè)、液相分離器兩個(gè)、洗氣凈化塔兩個(gè)、引風(fēng)機(jī)兩個(gè)、旋風(fēng)分離器兩個(gè)、氣液分離器兩個(gè)、木焦油回收池兩個(gè)、清水循環(huán)池三個(gè)、木醋酸液回收池三個(gè)。炭化池的排污口與凈化池的入口連接，凈化池的煙氣出口通過導(dǎo)入管和法蘭與立式除焦器連接，立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器和氣液分離器的煙氣入口和煙氣出口之間均通過導(dǎo)入管路和法蘭連接，且各設(shè)備的排污口分別通過導(dǎo)出管道與木焦油回收池和木醋酸液回收池連接，各設(shè)備在凈化、分離過程中所需清水，均通過管路與清水循環(huán)池連接。附圖1中帶有箭頭的雙實(shí)線為導(dǎo)入管路和導(dǎo)出管路，根據(jù)實(shí)際輸導(dǎo)物的不同，導(dǎo)入管道和導(dǎo)出管道內(nèi)輸導(dǎo)物分別為氣體或液體。凈化池內(nèi)的過濾層裝有直徑大于IOOmm的焦炭塊，本工藝過程中所用過濾介質(zhì)為鮑爾環(huán)以及清潔球，其中立式除焦器包括除焦器筒體2，該除焦器的上下分別設(shè)置有出氣口 1和進(jìn)氣口 7， 進(jìn)氣口 7的端部插裝在過濾腔內(nèi)部，過濾腔內(nèi)的腰篦4上方的筒體內(nèi)部設(shè)置有鮑爾環(huán)3和加熱管，鮑爾環(huán)觀的周圍還填充有清潔球，用于分離煙氣中的木焦油，提高清潔和凈化效果。鮑爾環(huán)3可使氣體分布均勻，使內(nèi)部的氣體不易偏流，提高凈化效果。筒體2下部為錐形結(jié)構(gòu)5，該錐形結(jié)構(gòu)5的底端為排污口 6。在鮑爾環(huán)3之間還設(shè)置有多根加熱管，用于防止冬季氣溫低，冰凍填料所造成的管路堵塞現(xiàn)象。出氣口下端的錐形帽阻擋較重物質(zhì)，同時(shí)還能在此形成旋流，進(jìn)一步鍋爐氣體中的較重顆粒。液相分離器包括構(gòu)成該液相分離器的筒體，筒體中心設(shè)置一中心管8，該中心管8 的下端設(shè)有錐形帽11，該錐形帽11置于筒體下部的底部錐體12內(nèi)，該錐形帽11便于氣體均勻分布。筒體的上部為冷凝腔，冷凝空間大，氣體停留時(shí)間長(zhǎng)，冷凝效果好。冷凝腔內(nèi)均布多根冷凝管10，冷凝管的上下設(shè)有與其連通的冷凝水出口和入口，提高冷凝效果，能把氣體中的重質(zhì)物冷凝分離下來。排氣管9設(shè)置在筒體上部，底部錐體12的底端設(shè)置排污口 13。 該分離器在安裝時(shí)均做保溫處理。洗氣凈化塔包括塔體16，以及設(shè)置在塔體16上下部位的煙氣出口 14和煙氣進(jìn)口 19，與煙氣進(jìn)口 19連通的進(jìn)氣管18插入塔體16內(nèi)部，且洗氣凈化塔內(nèi)上下均設(shè)有噴淋頭 15，實(shí)現(xiàn)雙噴淋凈化，兩個(gè)噴淋頭15均通過管路與清水循環(huán)池連通。塔體16內(nèi)壁上裝有多個(gè)傾斜設(shè)置的導(dǎo)向葉片17，提高噴淋效果。塔體16下部設(shè)有排污口 20。旋風(fēng)分離器包括分離器筒體24，該筒體M上部為圓筒結(jié)構(gòu)，下部為錐筒結(jié)構(gòu)，筒體M頂部設(shè)有煙氣出口 21，筒體M上部側(cè)面設(shè)有煙氣入口 23，筒體M底部設(shè)有排污口 25 ；與煙氣入口 23連通的進(jìn)風(fēng)管22呈15°角傾斜設(shè)置在筒體M上部。混合氣體從煙氣入口 23沿15°的切角進(jìn)入分離器內(nèi)部，在筒體內(nèi)按照流道形成旋流，到達(dá)錐體時(shí)由于錐體角度的變化使旋流加速，不同密度的組份產(chǎn)生的加速的不同而形成速度差，重組分加速度快， 輕組分加速度慢。由于漩渦會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)，在分離器中心區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)向上吸的負(fù)壓區(qū)域，將混合流中密度較小的輕組分引導(dǎo)向上運(yùn)動(dòng)，從煙氣出口排出，密度較大的重組分則按照螺旋軌跡向下流動(dòng)，由排污口 25排出。氣液分離器包括分離器筒體四，筒體四頂部設(shè)有防爆蓋27和水封26，防止回火， 其下部側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)口 33，與該煙氣進(jìn)口 33連通的過濾腔30上部的筒體內(nèi)均布鮑爾環(huán)觀。筒體下部錐體31的底端設(shè)有排污口 32。筒體四上部通過排氣管34與其他設(shè)備連接。 鮑爾環(huán)觀的周圍還填充有清潔球，提高清潔和凈化效果。為使氣體均勻，與其他設(shè)備連通的排氣管34與筒體四之間設(shè)置多根管道，便于分散氣體的密度，防止爆炸。利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的加工工藝，按照如下步驟進(jìn)行a、將各種生物質(zhì)原料用輸送機(jī)送入炭化池中混合，然后對(duì)原料進(jìn)行上點(diǎn)火引燃。b、在原料燃燒的過程中，控制炭化池內(nèi)氧氣供給量，對(duì)炭化池內(nèi)的原料進(jìn)行干餾， 在干餾的過程中，通過炭化池底部的測(cè)溫點(diǎn)控制生物質(zhì)原料的干餾程度，將炭化池中的原料制成木炭；在原料燃燒過程中，控制炭化池內(nèi)氧氣供給量的方法是用碎料對(duì)燃燒的原料進(jìn)行覆蓋，邊炭化邊上料，當(dāng)炭化池底部測(cè)溫點(diǎn)的溫度檢測(cè)裝置測(cè)得溫度范圍在450-500°之間時(shí)，控制炭化池內(nèi)風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉時(shí)間。C、干餾所產(chǎn)生的煙氣通過導(dǎo)入管以10-15m/s的速度進(jìn)入凈化池，凈化池中的過濾介質(zhì)對(duì)煙氣進(jìn)行凈化，將煙氣中重度大于氣體的塵粒阻截后落到凈化池底部，凈化后的煙氣隨導(dǎo)出管進(jìn)入立式除焦器；煙氣中的木焦油由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池；原料干餾程度的控制方法是通過炭化池底部測(cè)溫點(diǎn)對(duì)溫度的檢測(cè)，當(dāng)?shù)撞繙囟冗_(dá)到450-500°C時(shí)，表面原料炭化至無煙狀態(tài)，炭化結(jié)束，在炭層表面均勻噴灑一層清水，將表面火熄滅，然后用出料機(jī)將炭化池中的炭清出、降溫、入庫。d、在立式除焦器中，煙氣經(jīng)導(dǎo)入管由立式除焦器內(nèi)的過濾器的下部進(jìn)入過濾腔， 經(jīng)過濾介質(zhì)過濾后，煙氣中的木焦油凝結(jié)，并在重力作用下自動(dòng)匯集到過濾器底部，由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入筒體底部，經(jīng)過濾腔內(nèi)的鮑爾環(huán)時(shí)把氣體中的木焦油進(jìn)行分離，氣體向上運(yùn)動(dòng)至頂部，因出氣口處的錐帽的阻擋氣體不能直接排出，較重質(zhì)物在此下落，氣體沿上錐體上升頂部后向下，由出氣口與錐帽間排出。在此過程中把氣體中的木焦油分離出來由下部的排污口排出至木焦油池內(nèi)回收。e、經(jīng)過濾后的煙氣由液相分離器的中心管進(jìn)入冷凝腔進(jìn)行冷卻，冷凝腔下端溫度 300°C，上端溫度150°C，煙氣殘余的水蒸氣和木醋酸液、木焦油分子在上升冷卻過程中被混合為木醋酸液和木焦油，并由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；氣體由進(jìn)氣口沿中心管進(jìn)入，到底部后沿中心管下錐帽向四周往上經(jīng)氣體冷凝管再由排氣管排出。冷卻水由低位進(jìn)口進(jìn)入冷凝腔再由高位出口排出，進(jìn)入循環(huán)水池進(jìn)行循環(huán)。高溫氣體由氣體冷凝管傳導(dǎo)熱量并由冷卻水帶出，氣體降溫時(shí)在冷卻管內(nèi)壁上將木焦油分離出來。分離出來木焦油沿底部錐體經(jīng)排污口排出。排污口與木焦油回收池聯(lián)接。此氣體循環(huán)過程處于負(fù)壓狀態(tài)。f、煙氣以15-25m/s的速度由煙氣進(jìn)口進(jìn)入洗氣凈化塔中，煙氣流隨洗氣凈化塔內(nèi)的導(dǎo)向葉片作圓周螺旋運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下，將煙氣水浴凈化并將煙氣中的水滴及重度大于氣體的塵粒甩向凈化塔壁，并隨壁面下落至凈化塔底部并由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木焦油回收池中，這時(shí)煙氣得到初步凈化；氣體由煙氣進(jìn)口進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)，進(jìn)氣管上部設(shè)有正錐帽，防止水份流入和重質(zhì)物的排出，錐帽內(nèi)部一個(gè)倒錐形便于木焦油由進(jìn)氣中心管排出，只有部分木焦油沿正錐帽進(jìn)入圓體內(nèi)；氣體再向上流動(dòng)時(shí)先經(jīng)導(dǎo)向葉片使氣體螺旋上升，再經(jīng)雙向噴淋，在煙氣出口下端錐帽又將較重質(zhì)物進(jìn)行分離；氣體由煙氣出口排出；噴淋所用為中和木酸液一是保護(hù)設(shè)備二是凈化氣體；噴淋液由噴淋頭進(jìn)入塔內(nèi)，噴淋液由溢流口排入木醋酸液回收池內(nèi)進(jìn)行循環(huán)；重質(zhì)物及木焦油經(jīng)排污管排入到木焦油回收池內(nèi)。塔體內(nèi)的木焦油經(jīng)排油管排入到木焦油回收池內(nèi)；此氣體循環(huán)過程處于負(fù)壓狀態(tài)。風(fēng)機(jī)前設(shè)置洗氣塔，能把氣體中的酸性物質(zhì)清洗干凈，易于保護(hù)風(fēng)機(jī)；設(shè)置雙向噴淋，凈化效果好；上部設(shè)置旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向葉片，提高噴淋效果；頂部出口管錐管減少氣體中的水汽帶出及重質(zhì)物的阻擋；噴淋液中也可以使用中和了的木醋酸液，有利于保護(hù)設(shè)備，同時(shí)提高凈化效果，比直接用冷卻水的效果；此氣體循環(huán)過程處于負(fù)壓狀態(tài)。g、將初步凈化后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)由進(jìn)風(fēng)管送入旋風(fēng)分離器中，在該旋風(fēng)分離器中按照內(nèi)部流道形成初旋流，當(dāng)?shù)竭_(dá)旋流器的錐體部分時(shí)形成分流，將密度小的氣體引導(dǎo)向上運(yùn)動(dòng)，并從煙氣出口排出，將密度大的氣體由排污口流出，并通過導(dǎo)出管路回收到木焦油回收池中；此處使用的引風(fēng)機(jī)為TO-47-4. IC環(huán)保低噪聲封閉風(fēng)機(jī)。氣體由煙氣入口進(jìn)入分離器筒體，入口的進(jìn)氣管有一個(gè)切向及向下的角度，受此影響，使氣體在此處開始形成一個(gè)旋角度進(jìn)入筒體內(nèi)，在筒體內(nèi)按照流道形成處進(jìn)行旋流。 到達(dá)錐體時(shí)由于錐體角度的變化使旋流加速，不同密度在重質(zhì)物產(chǎn)生在加速度不同形成速度差，重成分加速快，而輕成分加速慢。由于旋渦產(chǎn)生的負(fù)壓效應(yīng)，在分離器中心區(qū)域產(chǎn)生了一個(gè)向上吸的負(fù)壓區(qū)域，將混合流中密度小的輕成分引導(dǎo)向上運(yùn)動(dòng)，從出氣口排出，密度較重質(zhì)物沿下錐體經(jīng)排污口排出，排污口與木醋酸液回收池聯(lián)接。此氣體循環(huán)過程處于正壓狀態(tài)。h、氣體由旋風(fēng)分離器的排出管直接被導(dǎo)入氣液分離器中，氣體經(jīng)過氣液分離器內(nèi)部過濾介質(zhì)過濾凈化后，由排氣管輸出至點(diǎn)火器，木醋酸液由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木醋酸液回收池中。i、凈化后的氣體通過導(dǎo)出管路被輸送到其他用氣設(shè)備。凈化回收后的氣體被輸送到其他設(shè)備使用，而木焦油、木醋酸液經(jīng)凈化回收后也可以再次循環(huán)利用，而最初的炭化池回收的木炭也可繼續(xù)回收利用。
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權(quán)利要求
1.一種利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)，包括炭化池、凈化池、立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器、氣液分離器、木焦油回收池和木醋酸液回收池，其特征在于，炭化池的排污口與凈化池的入口連接，凈化池的煙氣出口通過導(dǎo)入管和法蘭與立式除焦器連接，所述立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器和氣液分離器的煙氣入口和煙氣出口之間均通過導(dǎo)入管路和法蘭連接，且各設(shè)備的排污口分別通過導(dǎo)出管道與木焦油回收池和木醋酸液回收池連接，其中a、所述立式除焦器包括除焦器筒體，該除焦器的上下分別設(shè)置有出氣口和進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口的端部插裝在過濾腔內(nèi)部，過濾腔內(nèi)的腰篦上方設(shè)置有鮑爾環(huán)和加熱管；所述筒體下部為錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)的底端為排污口。b、所述液相分離器包括構(gòu)成該液相分離器的筒體，所述筒體中心設(shè)置一中心管，該中心管的下端設(shè)有錐形帽，該錐形帽置于筒體下部的底部錐體內(nèi)；所述筒體的冷凝腔內(nèi)均布多根冷凝管；排氣管設(shè)置在筒體上部，底部錐體的底端設(shè)置排污口。c、所述洗氣凈化塔包括塔體，以及設(shè)置在塔體上下部位的煙氣出口和煙氣進(jìn)口，與煙氣進(jìn)口連通的進(jìn)氣管插入塔體內(nèi)部，且洗氣凈化塔內(nèi)上下均設(shè)有噴淋頭；塔體內(nèi)壁上裝有多個(gè)傾斜設(shè)置的導(dǎo)向葉片；所述塔體下部設(shè)有排污口。d、所述旋風(fēng)分離器包括分離器筒體，該筒體上部為圓筒結(jié)構(gòu)，下部為錐筒結(jié)構(gòu)，筒體頂部設(shè)有煙氣出口，筒體上部側(cè)面設(shè)有煙氣入口，筒體底部設(shè)有排污口 ；與煙氣入口連通的進(jìn)風(fēng)管呈15°角傾斜設(shè)置在筒體上部。e、所述氣液分離器包括分離器筒體，所述筒體頂部設(shè)有防爆蓋和水封，其下部側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)口，與該煙氣進(jìn)口連通的過濾腔上部筒體均布鮑爾環(huán)；筒體下部錐體的底端設(shè)有排污口 ；所述筒體上部通過排氣管與點(diǎn)火器連接。
2.一種用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)凈化回收炭、氣、油的加工工藝，其特征在于，所述工藝按照如下步驟進(jìn)行a、將各種生物質(zhì)原料用輸送機(jī)送入炭化池中混合，然后對(duì)原料進(jìn)行上點(diǎn)火引燃；b、在原料燃燒的過程中，控制炭化池內(nèi)氧氣供給量，對(duì)炭化池內(nèi)的原料進(jìn)行干餾，在干餾的過程中，通過炭化池底部的測(cè)溫點(diǎn)控制生物質(zhì)原料的干餾程度，將炭化池中的原料制成木炭；C、干餾所產(chǎn)生的煙氣通過導(dǎo)入管以10-15m/s的速度進(jìn)入凈化池，凈化池中的過濾介質(zhì)對(duì)煙氣進(jìn)行凈化，將煙氣中重度大于氣體的塵粒阻截后落到凈化池底部，凈化后的煙氣隨導(dǎo)出管進(jìn)入立式除焦器；煙氣中的木焦油由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池；d、在立式除焦器中，煙氣經(jīng)導(dǎo)入管由立式除焦器內(nèi)的過濾器的下部進(jìn)入過濾腔，經(jīng)過濾介質(zhì)過濾后，煙氣中的木焦油凝結(jié)，并在重力作用下自動(dòng)匯集到過濾器底部，由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；e、經(jīng)過濾后的煙氣由液相分離器的中心管進(jìn)入冷凝腔進(jìn)行冷卻，冷凝腔下端溫度 300°C，上端溫度150°C，煙氣殘余的水蒸氣和木醋酸液、木焦油分子在上升冷卻過程中被混合為木醋酸液和木焦油，并由排污口排出，再由排放管排入木焦油回收池中；f、煙氣以15-25m/s的速度進(jìn)入洗氣凈化塔中，煙氣流隨洗氣凈化塔內(nèi)的導(dǎo)向葉片作圓周螺旋運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下，將煙氣水浴凈化并將煙氣中的水滴及重度大于氣體的塵粒甩向凈化塔壁，并隨壁面下落至凈化塔底部并由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木焦油回收池中，這時(shí)煙氣得到初步凈化；g、將初步凈化后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)由進(jìn)風(fēng)管送入旋風(fēng)分離器中，在該旋風(fēng)分離器中按照內(nèi)部流道形成初旋流，當(dāng)?shù)竭_(dá)旋流器的錐體部分時(shí)形成分流，將密度小的氣體引導(dǎo)向上運(yùn)動(dòng)，并從煙氣出口排出，將密度大的氣體由排污口流出，并通過導(dǎo)出管路回收到木焦油回收池中；h、氣體由旋風(fēng)分離器的排出管直接被導(dǎo)入氣液分離器中，氣體經(jīng)過氣液分離器內(nèi)部過濾介質(zhì)過濾凈化后，由排氣管輸出至點(diǎn)火器，木醋酸液由排污口排出，再由導(dǎo)出管路排入木醋酸液回收池中；i、凈化后的氣體通過導(dǎo)出管路被輸送到其他用氣設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的加工工藝，其特征在于，在原料燃燒過程中，控制炭化池內(nèi)氧氣供給量的方法是用碎料對(duì)燃燒的原料進(jìn)行覆蓋，邊炭化邊上料，當(dāng)炭化池底部測(cè)溫點(diǎn)的溫度檢測(cè)裝置測(cè)得溫度范圍在450-500°之間時(shí)，控制炭化池內(nèi)風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的加工工藝，其特征在于，原料干餾程度的控制方法是通過炭化池底部測(cè)溫點(diǎn)對(duì)溫度的檢測(cè)，當(dāng)?shù)撞繙囟冗_(dá)到450 500°C時(shí)，表面原料炭化至無煙狀態(tài)，炭化結(jié)束，在炭層表面均勻噴灑一層清水，將表面火熄滅，然后用出料機(jī)將炭化池中的炭清出、降溫、入庫。
全文摘要
一種利用生物質(zhì)原料生產(chǎn)炭、氣、油的凈化回收系統(tǒng)，包括炭化池、凈化池、立式除焦器、液相分離器、洗氣凈化塔、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器、氣液分離器、木焦油回收池和木醋酸液回收池。用上述系統(tǒng)凈化回收炭、氣、油的加工工藝步驟炭化-干餾-除焦-液相分離-洗氣凈化-氣液分離-回收利用。本發(fā)明節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益可觀、利廢、工藝簡(jiǎn)單，操作方便、生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大。在燒炭的過程中可以隨時(shí)添加原料，提高炭化產(chǎn)量。生產(chǎn)工藝流程操作簡(jiǎn)便、安全。改變現(xiàn)有燜燒干餾炭化的難以控制、產(chǎn)品收率低的現(xiàn)狀。
文檔編號(hào)C10C5/00GK102154021SQ201110043930
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
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