本實用新型涉及生物質(zhì)垃圾熱轉(zhuǎn)化能源化利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)資源屬于可再生資源，理想條件下可實現(xiàn)碳資源的循環(huán)利用。生物質(zhì)資源經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒峄瘜W(xué)或生物化學(xué)過程，轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?，或進(jìn)一步深加工獲得化學(xué)品，為社會提供基礎(chǔ)化工原料或能源。

目前用于生物質(zhì)燃?xì)庵袃艋到y(tǒng)中，大多關(guān)注的是可燃?xì)夂徒褂突蛘呦灎钗锏姆蛛x，例如專利200810230162.9利用水洗的方式進(jìn)行凈化燃?xì)?，會?dǎo)致可燃?xì)庵兴暮吭黾樱绊懥巳細(xì)獾娜紵?。專?01120125520利用列管冷凝等方式進(jìn)行灰塵、燃?xì)?、焦油、水汽的混合分離，會導(dǎo)致焦油和灰塵的混合物粘在管的內(nèi)壁，長時間使用會導(dǎo)致管道堵塞。生物質(zhì)燃?xì)獾臍庖悍蛛x在實際工程化應(yīng)用中遇到了三個問題：一是主要關(guān)注生物質(zhì)燃?xì)夂徒褂偷姆蛛x，忽略了燃?xì)庵械乃拇嬖谟绊懭細(xì)獾睦眯剩欢侨細(xì)鈨艋^程中運用了水洗的方法進(jìn)行分離，勢必增加了燃?xì)庵械乃?；三是利用列管換熱等方式進(jìn)行氣液分離，其一增加了動力消耗，其二增加了循環(huán)水的消耗量，其三分離效率會隨時間和冷凝水溫度的增加而降低。以上三點問題是目前生物質(zhì)垃圾氣化燃?xì)鈨艋夹g(shù)中的最大瓶頸問題和技術(shù)難題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可結(jié)構(gòu)簡單、降低能源和動力消耗的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔，包括：塔體，該塔體的頂端設(shè)置原料氣進(jìn)口，該塔體的底部設(shè)置液體收集器和干燥氣出口，所述原料氣進(jìn)口與所述液體收集器之間設(shè)置至少一個旋流裝置；所述旋流裝置包括旋流盤、倒圓錐形的旋流器和多棱錐形的引流體，所述旋流盤包括多個螺旋設(shè)置的旋流葉片、頂部圓環(huán)、底部圓環(huán)、擋板，擋板的邊緣與所述塔體內(nèi)壁密封配合，擋板的中心設(shè)置通孔，頂部圓環(huán)設(shè)置在所述擋板的下方；各旋流葉片的上端與頂部圓環(huán)固定相連，各旋流葉片的下端與底部圓環(huán)固定相連，以使氣體由旋流盤擋板的通孔進(jìn)入頂部圓環(huán)后經(jīng)旋流葉片導(dǎo)流形成旋流；所述旋流器包括與所述塔體內(nèi)腔相適配的頂板，所述旋流盤的底部圓環(huán)與所述頂板固定相連；該頂板的邊緣與所述塔體內(nèi)壁密封配合，所述頂板的下方設(shè)置多個導(dǎo)氣管，各導(dǎo)氣管的開口設(shè)置在所述頂板的上端面，以使氣體經(jīng)旋流盤旋流后進(jìn)入導(dǎo)氣管，各導(dǎo)氣管由所述頂板的相對外側(cè)向所述頂板中心線傾斜設(shè)置；所述多棱錐形引流體的底壁邊緣與所述塔體內(nèi)壁之間留有間隙，該多棱錐形引流體的頂端設(shè)置在各導(dǎo)氣管的出口處，以使所述頂板上方的氣體經(jīng)導(dǎo)氣管的開口進(jìn)入導(dǎo)氣管，經(jīng)導(dǎo)氣管引導(dǎo)后到達(dá)多棱錐形引流體的頂端，并沿引流體的側(cè)壁由其頂端向下輸送，以使氣體經(jīng)多棱錐引流體底壁邊緣與塔體內(nèi)壁之間的間隙迅速流入下一級旋流裝置，而液體則沿著多棱錐引流體側(cè)壁慢慢流淌，實現(xiàn)氣液分離。

進(jìn)一步，所述旋流盤的頂部圓環(huán)和底部圓環(huán)同軸設(shè)置，所述擋板的通孔設(shè)于頂部圓環(huán)的軸心上，以使氣體經(jīng)通孔進(jìn)入頂部圓環(huán)的中心。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)氣管的開口均布在以所述頂板中心為圓心的多個同心圓上，以使所述氣體經(jīng)導(dǎo)氣管進(jìn)氣口進(jìn)入到達(dá)出氣口時形成旋流。

進(jìn)一步，所述多棱錐形引流體由不銹鋼材質(zhì)鋼板焊接而成，所述多棱錐形引流體的側(cè)壁表面的粗糙度不超過1.6um，以減少氣體沿多棱錐型側(cè)壁傳播的阻力，同時減小液體沿側(cè)壁流動的阻力，便于對液體進(jìn)行收集。

進(jìn)一步，所述多棱錐形引流體的底部設(shè)置引流管，該引流管的頂端開口設(shè)于所述引流體的底部，用于收集引流體側(cè)壁流下的液體；該引流管的底端開口與所述塔體底部的液體收集器相通，用于將所述引流體側(cè)壁的液體引入液體收集器。

進(jìn)一步，所述液體收集器呈倒錐形設(shè)置，便于對液體進(jìn)行導(dǎo)向，利于收集。

進(jìn)一步，所述原料氣進(jìn)口與所述液體收集器之間設(shè)置多級旋流裝置，各級旋流裝置中導(dǎo)氣管的數(shù)量自上而下依次遞增，各級旋流裝置中導(dǎo)氣管的直徑自上而下依次減小，以保證生物質(zhì)可燃?xì)馔ㄟ^各級旋流裝置時的旋流效果。

一種如上述生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔的工作方法，包括如下步驟：

A、將生物可燃?xì)饨?jīng)塔體頂端的原料氣進(jìn)口引入塔體內(nèi)。

B、生物質(zhì)可燃?xì)獾竭_(dá)一級旋流裝置頂端的擋板后，由擋板中心的通孔進(jìn)入一級旋流裝置的旋流盤形成旋流，即由旋流盤的頂部圓環(huán)中心進(jìn)入并經(jīng)旋流葉片的引導(dǎo)螺旋到達(dá)底部圓環(huán)下方的頂板；

C、生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)頂板上端面的導(dǎo)氣管開口進(jìn)入導(dǎo)氣管，并輸送至位于導(dǎo)氣管出口處的引流體的頂端；生物質(zhì)燃?xì)庋匾黧w的不銹鋼光滑側(cè)壁向下輸送，生物質(zhì)可燃?xì)庵械乃盅匾黧w的不銹鋼光滑側(cè)壁向下慢慢流淌至引流體底壁的引流管，經(jīng)引流管到達(dá)塔體底部的液體收集器；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)引流體底壁與塔體內(nèi)壁之間的間隙向下輸送，完成氣液分離。

D、繼續(xù)向下輸送的生物質(zhì)可燃?xì)獾竭_(dá)二級旋流裝置頂端的擋板，重復(fù)步驟B和C，即可完成生物質(zhì)燃?xì)獾亩嗉壭鞣蛛x。

實用新型的技術(shù)效果：（1）本實用新型的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔，相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用擋板和旋流葉片使得氣體產(chǎn)生旋流，進(jìn)入傾斜設(shè)置的導(dǎo)氣管對氣體進(jìn)行導(dǎo)流，并利用多棱錐型的引流體對氣體進(jìn)行引流變速和收集水分，實現(xiàn)氣液分離；（2）多棱錐形引流體側(cè)壁表面的粗糙度為不超過1.6um，可以減少氣體沿多棱錐型側(cè)壁傳播的阻力，同時減小液體沿側(cè)壁流動的阻力；（3）引導(dǎo)管的設(shè)置，便于對液體進(jìn)行收集；（4）采用多次疊加分離，可以有效提高分離效果。

附圖說明

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例1的旋流盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例1的旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的導(dǎo)氣管開口的分布示意圖；

圖5是本實用新型實施例2的二級旋流裝置的導(dǎo)氣管開口的分布示意圖；

圖6是本實用新型實施例2的三級旋流裝置的導(dǎo)氣管開口的分布示意圖。

圖中：原料氣進(jìn)口1，殼體2，頂板3，導(dǎo)氣管4，引流體5，旋流盤6，螺栓7，干燥氣出口8，液體收集器9，緩沖室10，擋板11，導(dǎo)氣管開口41，導(dǎo)氣管出口42，旋流葉片61，底部圓環(huán)62，頂部圓環(huán)63。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，本實施例的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔，包括：長方體狀的立式塔體2，該塔體2的頂端設(shè)置原料氣進(jìn)口1，該塔體2的底部設(shè)置液體收集器9和干燥氣出口8，原料氣進(jìn)口1與液體收集器9之間設(shè)置三級結(jié)構(gòu)相同的旋流裝置；各級旋流裝置包括旋流盤6、倒圓錐形的旋流器和四棱錐形的引流體5(其他實施例可以是其他多棱錐)；如圖2所示，旋流盤6包括同軸設(shè)置的頂部圓環(huán)63、底部圓環(huán)62、擋板11，擋板11的邊緣與塔體2內(nèi)壁密封配合，擋板2的中心設(shè)置通孔，通孔設(shè)于頂部圓環(huán)63軸心的上方，頂部圓環(huán)63設(shè)置在擋板11的下方，底部圓環(huán)62的直徑為頂部圓環(huán)63直徑的三分之一，頂部圓環(huán)63和底部圓環(huán)62之間設(shè)置24個按照相同角度螺旋的旋流葉片61，各旋流葉片61的上端與頂部圓環(huán)63固定相連，各旋流葉片61的下端與底部圓環(huán)62固定相連，相鄰的旋流葉片61邊緣相互重疊且留有間隙形成旋流通道，以使氣體由旋流盤擋板11的通孔進(jìn)入頂部圓環(huán)63后經(jīng)旋流葉片61導(dǎo)流形成旋流；如圖3所示，旋流器包括與塔體2內(nèi)腔相適配的矩形頂板3，旋流盤6的底部圓環(huán)62與矩形頂板3頂端固定相連；該頂板3的邊緣與塔體2內(nèi)壁密封配合，如圖4所示，頂板3的下方設(shè)置9個導(dǎo)氣管4，各導(dǎo)氣管4的開口41設(shè)置在頂板3的上端面，且各導(dǎo)氣管4的開口的均布在以頂板3中心為圓心的3個同心圓上，以使氣體經(jīng)旋流盤6旋流后進(jìn)入導(dǎo)氣管4，各導(dǎo)氣管4由頂板3的相對外側(cè)向頂板3中心線傾斜設(shè)置形成倒錐形；四棱錐形引流體5由不銹鋼材質(zhì)鋼板焊接而成，表面光滑耐腐蝕，四棱錐形引流體5的側(cè)壁表面粗糙度不超過1.6um，四棱錐形引流體5與塔體2使用螺栓固定，以使引流體5的底壁邊緣與塔體2內(nèi)壁之間留有間隙，四棱錐形引流體5底壁下方設(shè)置緩沖室10，緩沖室10的底部為下一級旋流裝置的擋板11；該四棱錐形引流體5的頂端設(shè)置在各導(dǎo)氣管4的出口42處，以使頂板3上方的氣體經(jīng)導(dǎo)氣管4的開口41進(jìn)入導(dǎo)氣管4，經(jīng)導(dǎo)氣管4引導(dǎo)后到達(dá)四棱錐形引流體5的頂端，并沿引流體5的光滑側(cè)壁由上而下輸送，以使氣體經(jīng)四棱錐引流體5底壁邊緣與塔體2內(nèi)壁之間的間隙迅速流入緩沖室10，并由緩沖室10底部擋板11上的通孔進(jìn)入下一級旋流裝置的頂部圓環(huán)63，經(jīng)多次循環(huán)后到達(dá)塔體2底部的干燥氣出口8，而液體則沿著四棱錐引流體5側(cè)壁慢慢流淌，實現(xiàn)氣液分離；四棱錐引流體5的底部設(shè)置引流管（圖中未示出），引流管緊貼塔體2內(nèi)壁設(shè)置，且引流管的頂端開口設(shè)于引流體5的底部，用于收集引流體5側(cè)壁流下的液體；該引流管的底端開口與塔體2底部的液體收集器9相通，用于將引流體5側(cè)壁的液體引入倒錐形的液體收集器9。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔存在如下變形：

本實施例的生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔包括三級旋流裝置，各級旋流裝置中導(dǎo)氣管4的數(shù)量自上而下依次遞增，各級旋流裝置中的導(dǎo)氣管4的直徑自上而下依次減小，使得經(jīng)上一級旋流裝置傳遞到其底端再次進(jìn)入下一級旋流裝置時，由于導(dǎo)氣管4直徑變小，進(jìn)入下一級導(dǎo)氣管4的風(fēng)速得到了保障；具體一級旋流裝置中的導(dǎo)氣管4與實施例1中的導(dǎo)氣管數(shù)量相同，如圖4所示，一級旋流裝置中的導(dǎo)氣管4的數(shù)量為9個，其管口直徑為16mm，其中4個導(dǎo)氣管的開口均布在最外層的同心圓周上，4個導(dǎo)氣管的開口均布在中間層的同心圓周上，且最外層的導(dǎo)氣管的開口與中間層的導(dǎo)氣管的開口錯開設(shè)置，即最外層的導(dǎo)氣管開口分布在0°、90°、180°、270°方向上，中間層的導(dǎo)氣管開口分布在45°、135°、225°、315°方向上，1個導(dǎo)氣管的開口設(shè)置在頂板的中心；如圖6所示，二級旋流裝置中的導(dǎo)氣管4的數(shù)量為17個，其管口直徑為8mm，其中8個導(dǎo)氣管的開口均布在最外層的同心圓周上，8個導(dǎo)氣管的開口均布在中間層的同心圓周上，且最外層的導(dǎo)氣管的開口與中間層的導(dǎo)氣管的開口錯開設(shè)置，即最外層的導(dǎo)氣管開口分布在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°方向上，中間層的導(dǎo)氣管開口分布在22.5°、67.5°、112.5°、157.5°、202.5°、247.5°、292.5°、337.5°方向上，1個導(dǎo)氣管的開口設(shè)置在頂板的中心；如圖6所示，三級旋流裝置中的導(dǎo)氣管4的數(shù)量為33個，其管口直徑為4mm，其中16個導(dǎo)氣管的開口均布在最外層的同心圓周上，16個導(dǎo)氣管的開口均布在中間層的同心圓周上，且最外層的導(dǎo)氣管的開口與中間層的導(dǎo)氣管的開口同樣錯開設(shè)置，即最外層的導(dǎo)氣管開口分布在0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°、180°、202.5°、225°、247.5°、270°、292.5°、315°、337.5°方向上，中間層的導(dǎo)氣管開口分布在11.25°、33.75°、56.25°、78.75°、101.25°、123.75°、146.25°、168.75°、191.25°、213.75°、236.25°、258.75°、281.25°、303.75°、326.25°、348.75°方向上，1個導(dǎo)氣管的開口設(shè)置在頂板的中心；通過導(dǎo)氣管管徑的變小，增大生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)入二級旋流裝置、三級旋流裝置時的速度，以增強(qiáng)氣液分離的效果，避免因生物質(zhì)燃?xì)庠谒?nèi)中下部時因流通速度較低，影響氣液分離效果。

實施例3

如上述生物質(zhì)燃?xì)庥脷庖悍蛛x塔的工作方法，包括如下步驟：

A、將生物可燃?xì)饨?jīng)塔體2頂端的原料氣進(jìn)口1引入塔體2內(nèi)。

B、生物質(zhì)可燃?xì)獾竭_(dá)一級旋流裝置頂端的擋板11后，由擋板11中心的通孔進(jìn)入一級旋流裝置的旋流盤6形成旋流，即由旋流盤6的頂部圓環(huán)63進(jìn)入并經(jīng)旋流葉片61的引導(dǎo)螺旋到達(dá)底部圓環(huán)62下方的頂板3；

C、生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)頂板3上端面的導(dǎo)氣管開口41進(jìn)入導(dǎo)氣管4，并輸送至位于導(dǎo)氣管出口42處的引流體5的頂端；生物質(zhì)燃?xì)庋匾黧w5的不銹鋼光滑側(cè)壁向下輸送，生物質(zhì)可燃?xì)庵械乃盅匾黧w5的不銹鋼光滑側(cè)壁向下慢慢流淌至引流體5底壁的引流管4，經(jīng)引流管4到達(dá)塔體2底部的液體收集器9；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)引流體5底壁與塔體2內(nèi)壁之間的間隙向下輸送，初次完成氣液分離。

D、繼續(xù)向下輸送的生物質(zhì)可燃?xì)獾竭_(dá)二級旋流裝置頂端的擋板11，由擋板11中心的通孔進(jìn)入二級旋流裝置的旋流盤6形成旋流，即由旋流盤6的頂部圓環(huán)63進(jìn)入并經(jīng)旋流葉片61的引導(dǎo)螺旋到達(dá)底部圓環(huán)下方62的頂板3；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)頂板3上端面的導(dǎo)氣管開口41進(jìn)入導(dǎo)氣管4，并輸送至位于導(dǎo)氣管出口42處的引流體5的頂端；生物質(zhì)燃?xì)庋匾黧w5的不銹鋼光滑側(cè)壁向下輸送，生物質(zhì)可燃?xì)庵械乃盅匾黧w5的不銹鋼光滑側(cè)壁向下慢慢流淌至引流體5底壁的引流管，經(jīng)引流管到達(dá)塔體2底部的液體收集器9；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)引流體5底壁與塔體2內(nèi)壁之間的間隙向下輸送，再次完成氣液分離。

E、繼續(xù)向下輸送的生物質(zhì)可燃?xì)獾竭_(dá)三級旋流裝置頂端的擋板11，由擋板11中心的通孔進(jìn)入三級旋流裝置的旋流盤6形成旋流，即由旋流盤6的頂部圓環(huán)63進(jìn)入并經(jīng)旋流葉片61的引導(dǎo)螺旋到達(dá)底部圓環(huán)下方的頂板；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)頂板上端面的導(dǎo)氣管開口進(jìn)入導(dǎo)氣管，并輸送至位于導(dǎo)氣管出口處的引流體的頂端；生物質(zhì)燃?xì)庋匾黧w的不銹鋼光滑側(cè)壁向下輸送，生物質(zhì)可燃?xì)庵械乃盅匾黧w的不銹鋼光滑側(cè)壁向下慢慢流淌至引流體5底壁的引流管，經(jīng)引流管到達(dá)塔體2底部的液體收集器9；生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)引流體5底壁與塔體內(nèi)壁之間的間隙向下輸送到達(dá)干燥氣出口并排出，再次完成氣液分離，多次反復(fù)，即可完成生物質(zhì)燃?xì)獾臍庖悍蛛x。

以稻殼基生物質(zhì)可燃?xì)鉃槔?，稻殼基生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)過氣體和焦油分離后，進(jìn)入氣液分離塔前可燃?xì)庵械乃繛?036mg/m³，經(jīng)過3級旋流裝置的氣液分離塔，干燥氣出口8的生物質(zhì)燃?xì)庵兴暮繛?68mg/m³，分離效率達(dá)到了86.84%。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之中。