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：
本發(fā)明涉及 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)?；玫?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)?，以氣相狀態(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?。水洗法的?yōu)點(diǎn)是同時(shí)具有除焦、除塵和降溫三方面的效果其缺點(diǎn) 則是產(chǎn)生的洗焦廢水會(huì)造成一定的二次污染，同時(shí)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(MgCCb 'CaC03)和鎳基等催化劑把焦油分解 成永久性小分子氣體，攀解后的產(chǎn)物與燃?xì)獬煞窒嗨啤５呋瘎┑馁M(fèi)用較高，過程難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(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)。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)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(jìn)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(jìn)入過濾器，然后在每個(gè)通道過濾 后進(jìn)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(jìn)口和化學(xué)溶劑進(jìn)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?，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。
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(duì)化學(xué)溶劑和重質(zhì)焦油實(shí)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(jìn)口和含焦油燃?xì)?進(jìn)口，頂部設(shè)有含禁油空氣出口，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 3mrn。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(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，溫度 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要使用束管換熱器對(duì)溫度進(jìn)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。本發(fā)明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(huì)附在高溫陶瓷過濾器上，然后只含有焦油的燃 氣依次進(jìn)入填料分離塔和蒸餾分離塔，將焦油除去。本發(fā)明不僅可以去除生物質(zhì)燃?xì)庵械慕褂?，同時(shí)把焦油能量加以利用，提高氣化效率， 更！要的是無水污染，不會(huì)造成二次污染，—徹底解決制約生物質(zhì)氣化規(guī)?；玫?瓶頸 問 題，從而大大推動(dòng)生物質(zhì)的綜合利用。除焦效果數(shù)據(jù)對(duì)比分析:主要低位熱值焦油含量氣化效率指標(biāo)kJ/m3mg/m%JH型47295079JG型49495775XFF型500072-"無水除焦5400<879敗圖說明 、—...圖l是本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明的填料分離塔結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的重質(zhì)焦油分離器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的蒸餾分離塔結(jié)構(gòu)示意圖；其中l(wèi).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(jìn)口， 9.化學(xué)溶劑進(jìn)口， IO.重質(zhì)焦油出口A， II.潔凈燃?xì)獬?口， 12.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(jìn)口， 19.含焦油燃?xì)膺M(jìn)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(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1-圖4中，氣化爐l出氣口與高溫陶瓷過縛器2進(jìn)氣口通過管道連接，高溫陶瓷過濾 舉2出氕口與填科分離塔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(jìn)口 8和化學(xué)溶劑進(jìn)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?11，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(jìn)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(qiáng)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)添加有耐高溫囪體填料，如陶瓷鮑爾環(huán)，填料高度梭據(jù)塔身高度確定。 含焦油燃?xì)庥商盍纤虏窟M(jìn)入，進(jìn)入耐高溫固體填料層。溶劑通過螺旋噴頭13均勻^液r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，用于將己經(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?；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(duì)化學(xué)溶劑和重質(zhì)焦油實(shí)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(shí)現(xiàn)了溶劑的回收利用以及對(duì)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(jìn)口 18和含焦油 燃?xì)膺M(jìn)^19,頂部設(shè)有^"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i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攪姵觯叱?分接觸，大量焦油解析而出，隨空氣從塔頂流出進(jìn)入氣化爐1進(jìn)行二次焚燒，焦油被焚燒的 同時(shí)，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l~3mm，多層重疊以阻隔高溫燃?xì)鈳С?的溶劑，溶劑顆粒附著在捕沫器上，燃?xì)鈴纳戏搅鞒?。螺旋噴頭是不銹鋼結(jié)構(gòu)，通過高壓把溶劑強(qiáng)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(gè)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(shí)間。蒸餾分離塔6的工作原理簡(jiǎn)介潔凈空氣從蒸餾分離塔6下部進(jìn)入，由交錯(cuò)布置的篩板 通道和篩板空隙向蒸餾分離塔6上部流動(dòng)，與從蒸餾分離塔6上部進(jìn)入的含焦油溶劑充分接 觸以達(dá)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。溫 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要使用束管換熱器對(duì)溫度進(jìn)行提高或降低。本項(xiàng)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(duì)上述儀器的調(diào) 節(jié)來實(shí)現(xiàn)焦油的完全脫除。整個(gè)工作過程如下秸稈進(jìn)入氣化爐1進(jìn)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(jìn)入高溫陶瓷過濾器2，經(jīng)過高溫陶瓷過濾器2強(qiáng)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(jìn)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?出，進(jìn)入儲(chǔ)氣柜。含有焦油的溶劑綠過溫度控制系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行燃燒，-經(jīng)過凈化的溶劑再循環(huán)封填料分離塔3中進(jìn)行對(duì)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(jìn)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(jìn)口和化學(xué)溶劑進(jìn)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. 根堪權(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&分離器結(jié)構(gòu)，分離器側(cè)面上部設(shè)有混合落液入口，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(jìn)口和含焦油燃?xì)膺M(jìn)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l~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(duì)溫度進(jìn)行提高或降 低。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獬瓜到y(tǒng)，氣化爐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。本發(fā)明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(jìn)入填料分離塔和蒸餾分離塔，將焦油除去。本發(fā)明不僅去除燃?xì)庵械慕褂停€把焦油能量加以利用，提高氣化效率，無水污染，不會(huì)造成二次污染。
文檔編號(hào)C10K1/00GK101225330SQ20071011541
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者劉艷濤, 張兆玲, 寧 強(qiáng), 景元琢, 李景東, 磊 董, 董玉平 申請(qǐng)人:山東百川同創(chuàng)能源有限公司