本發(fā)明涉及生物質(zhì)能源制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種冷凝提純器和一種生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，用于從生物質(zhì)煙氣中提取木醋液和木焦油。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，生物質(zhì)的利用較多采用直燃技術(shù)，將生物質(zhì)原料送入鍋爐，通過汽輪機進行發(fā)電。但該技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，生物質(zhì)原料燃燒后產(chǎn)生的廢氣會嚴(yán)重污染環(huán)境。

近幾年發(fā)展起來的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)，采用生物質(zhì)作為原料，在氣化爐內(nèi)控制氧含量條件下發(fā)生一系列熱解、氧化、還原反應(yīng)，生物質(zhì)中的木質(zhì)素和纖維素部分轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)煙氣(主要含CO、H₂、CH₄、C_nH_m等可燃?xì)怏w)；然后利用煙氣配合燃?xì)鈨?nèi)燃機進行發(fā)電。

但是，經(jīng)過氣化技術(shù)產(chǎn)生的煙氣成分復(fù)雜，直接利用煙氣配合燃?xì)鈨?nèi)燃機進行發(fā)電的話，由于煙氣中含有木醋液和木焦油等成分，內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪在運轉(zhuǎn)過程中容易被木焦油黏住，且內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪清洗過程非常困難，不利于企業(yè)生產(chǎn)。

此外，近幾年利用生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)炭基肥的廠家逐漸增多，不少生物質(zhì)炭基肥廠家在生產(chǎn)過程中直接收益炭，而把煙氣經(jīng)過燃燒塔直接燃燒，不僅造成了資源浪費，而且污染環(huán)境。

因此，如何對生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的煙氣進行凈化提純，收集煙氣中的木醋液和木焦油，同時避免木醋液和木焦油對內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪造成影響，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種冷凝提純器和一種生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，用于從氣化爐產(chǎn)生的煙氣中提取木醋液和木焦油，以對煙氣進行凈化提純，同時避免木醋液和木焦油對內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪造成影響。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種冷凝提純器，用于從生物質(zhì)煙氣中提取木醋液和木焦油，所述冷凝提純器包括：

爐體，所述爐體的下側(cè)設(shè)置有煙氣進口和冷卻出口，所述爐體的上側(cè)設(shè)置有煙氣出口和冷卻進口，并且，所述爐體的下側(cè)還設(shè)置有用于流出所述木醋液和所述木焦油的出料口；

收集箱，位于所述出料口下方，用于收集所述木醋液和所述木焦油；

冷凝管，設(shè)置于所述爐體內(nèi)，所述冷凝管的出水口由所述冷卻出口伸出所述爐體外與外部回水管路連通，所述冷凝管的進水口由所述冷卻進口伸出所述爐體外與外部送水管路連通；

所述外部送水管路、所述冷凝管和所述外部回水管路構(gòu)成用于輸送冷凝液的循環(huán)回路。

優(yōu)選地，在上述冷凝提純器中，還包括冷卻塔，所述外部回水管路的兩端分別與所述冷凝管和所述冷卻塔連通，所述外部送水管路的兩端分別與所述冷凝管和所述冷卻塔連通，構(gòu)成所述循環(huán)回路。

優(yōu)選地，在上述冷凝提純器中，所述爐體的所述出料口的下側(cè)設(shè)置有出料管，所述出料管的一端與所述出料口連接且連通，另一端伸入所述收集箱內(nèi)。

優(yōu)選地，在上述冷凝提純器中，所述爐體為圓柱形鐵爐，所述爐體的橫截面積為0.7㎡至1.3㎡，所述爐體的高度為800mm至1000mm。

優(yōu)選地，在上述冷凝提純器中，所述爐體內(nèi)設(shè)置有多根所述冷凝管，每根所述冷凝管的縱向軸線均和所述爐體的縱向軸線平行。

一種生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，設(shè)置有如上文中所述的冷凝提純器，還包括氣化爐、除塵器和水氣分離器，

所述氣化爐、所述除塵器、所述冷凝提純器和所述水氣分離器通過第一輸氣管道依次串聯(lián)，

并且，所述水氣分離器的出氣口連接有用于輸出可燃?xì)怏w的第二輸氣管道，所述水氣分離器的排水口與所述外部回水管路連通。

優(yōu)選地，在上述生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中，還包括：

位于所述氣化爐的喂料口上側(cè)的卸料器；

位于所述卸料器上側(cè)的爐前料倉；

用于將生物質(zhì)原料輸送到所述爐前料倉內(nèi)的提升機；

位于所述氣化爐下側(cè)的輸炭刮板機。

優(yōu)選地，在上述生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中，所述卸料器為犁式卸料器；

和/或，所述爐前料倉為錐形料倉；

和/或，所述提升機為斗式提升機；

和/或，所述除塵器為旋風(fēng)除塵器；

和/或，所述冷卻塔為機力冷卻塔。

優(yōu)選地，在上述生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中，所述第二輸氣管道上設(shè)置有羅茨風(fēng)機。

優(yōu)選地，在上述生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中，所述氣化爐并聯(lián)設(shè)置有多個，和/或，所述冷凝提純器串聯(lián)設(shè)置有多個。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的冷凝提純器和設(shè)置有該冷凝提純器的生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，通過冷凝提純器內(nèi)置的冷凝管對煙氣進行冷卻。此時，煙氣中沸點較高的木焦油冷凝成為液體，凝留在爐體底端，并由收集箱進行收集；并且，煙氣中的木醋液經(jīng)過冷卻后成為液體，并由收集箱進行收集。從而達到提取煙氣中木焦油和木醋液以對煙氣進行提純的效果。

此外，由于煙氣進口設(shè)置在爐體下側(cè)，煙氣出口設(shè)置在爐體上側(cè)，故氣化爐連接的煙氣管道插到冷凝提純器的中心靠下部分，煙氣在爐體內(nèi)由下向上排除，從而便于煙氣的流動凈化。

綜上可見，本發(fā)明能夠?qū)ι镔|(zhì)氣化后產(chǎn)生的煙氣進行提純凈化，不僅能夠收集煙氣中的木醋液和木焦油，提高生物質(zhì)原料的利用價值，給企業(yè)帶來收益，創(chuàng)造社會價值；而且能夠避免木醋液和木焦油對內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪造成影響，從而避免了內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪和輸氣管的清理過程，增加內(nèi)燃機的使用壽命，給企業(yè)生產(chǎn)減少了成本；同時，提高了燃?xì)獾募兌?，產(chǎn)出潔凈的可燃?xì)怏w，可以直接燃燒利用，燃燒更加充分，故減少了尾氣的排放，減少環(huán)境污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器的基本原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器中冷凝管的布置方式示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1-氣化爐，2-除塵器，3-冷凝提純器，

31-冷凝水進口，32-冷凝管，33-冷凝水出口，

4-收集箱，5-羅茨風(fēng)機，6-氣水分離器，7-冷卻塔，8-卸料器，

9-爐前料倉，10-提升機，11-輸炭刮板機；

空心箭頭為氣體流動方向，實心箭頭為冷凝液流動方向，線型箭頭為木醋液和木焦油的出料方向。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種冷凝提純器和一種生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，用于從生物質(zhì)煙氣中提取木醋液和木焦油，以對煙氣進行凈化提純，同時避免木醋液和木焦油對內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪造成影響。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器的基本原理圖，圖2為本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器中冷凝管的布置方式示意圖，圖3為本發(fā)明實施例提供的生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器，用于從生物質(zhì)煙氣中提取木醋液和木焦油，該冷凝提純器包括爐體、收集箱4和冷凝管32。其中，爐體的下側(cè)設(shè)置有煙氣進口和冷卻出口33，爐體的上側(cè)設(shè)置有煙氣出口和冷卻進口31，并且，爐體的下側(cè)還設(shè)置有用于流出木醋液和木焦油的出料口；收集箱4位于出料口下方，用于收集木醋液和木焦油；冷凝管32設(shè)置于爐體內(nèi)，冷凝管32的出水口由冷卻出口33伸出爐體外與外部回水管路72連通，冷凝管32的進水口由冷卻進口31伸出爐體外與外部送水管路71連通，并且，外部送水管路71、冷凝管32和外部回水管路72構(gòu)成用于輸送冷凝液的循環(huán)回路。

通過上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器，用在氣化爐連接的煙氣管道出口處，通過冷凝提純器內(nèi)置冷凝管32對煙氣進行冷卻。此時，煙氣中沸點較高的木焦油冷凝成為液體，凝留在爐體底端，并由收集箱4進行收集；并且，煙氣中的木醋液經(jīng)過冷卻后成為液體，并由收集箱4進行收集。從而達到提取煙氣中木焦油和木醋液以對煙氣進行提純的效果。

此外，由于煙氣進口設(shè)置在爐體下側(cè)，煙氣出口設(shè)置在爐體上側(cè)，故氣化爐連接的煙氣管道插到冷凝提純器的中心靠下部分，煙氣在爐體內(nèi)由下向上排除，從而便于煙氣的流動凈化。

綜上可見，本發(fā)明實施例提供的冷凝提純器，能夠?qū)ι镔|(zhì)氣化后產(chǎn)生的煙氣進行提純凈化，不僅能夠收集煙氣中的木醋液和木焦油，提高生物質(zhì)原料的利用價值，給企業(yè)帶來收益，創(chuàng)造社會價值；而且能夠避免木醋液和木焦油對內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪造成影響，從而避免了內(nèi)燃機燃?xì)鉁u輪和輸氣管的清理過程，增加內(nèi)燃機的使用壽命，給企業(yè)生產(chǎn)減少了成本；同時，提高了燃?xì)獾募兌?，產(chǎn)出潔凈的可燃?xì)怏w，可以直接燃燒利用，燃燒更加充分，故減少了尾氣的排放，減少環(huán)境污染。

在具體實施例中，上述爐體為圓柱形鐵爐，爐體的橫截面積為0.7㎡至1.3㎡(優(yōu)選為1㎡)，爐體的高度為800mm至1000mm。

優(yōu)選地，上述爐體的出料口下側(cè)設(shè)置有出料管，出料管的一端與出料口連接且連通，另一端伸入收集箱4內(nèi)，以便于木醋液和木焦油順利流入收集箱4內(nèi)。

在具體實施例中，上述用于輸送冷凝液的循環(huán)回路中設(shè)置有冷卻塔7。如圖3所示，外部回水管路72的兩端分別與冷凝管32和冷卻塔7連通，外部送水管路71的兩端分別與冷凝管32和冷卻塔7連通，構(gòu)成用于輸送冷凝液的循環(huán)回路。

進一步地，爐體內(nèi)設(shè)置有多根冷凝管32，每根冷凝管32的直徑為50mm，多根冷凝管32在爐體內(nèi)均勻分布，并且每根冷凝管32的縱向軸線均和爐體的縱向軸線平行(如圖2所示，圖2為設(shè)置有冷凝管32的爐體部分的橫截面剖視圖)。

具體地，多根冷凝管32的出水口均位于爐體下側(cè)，與爐體下側(cè)的冷卻出口33連通；多根冷凝管32的進水口均位于爐體上側(cè)，與爐體上側(cè)的冷卻進口31連通。冷凝管32內(nèi)的冷凝液由上向下流動，以達到對由下而上流動的煙氣逐步冷卻的效果。

但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況，對爐體形狀尺寸、出料管結(jié)構(gòu)以及冷凝循環(huán)回路結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)置(例如，可如圖1中所示，將出料管平行設(shè)置在爐體底部)，本發(fā)明對此不作具體限定。

此外，本發(fā)明實施例還提供了一種生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，如圖3所示，該生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中設(shè)置有上文中所述的冷凝提純器3，還設(shè)置有氣化爐1、除塵器2和水氣分離器6。其中，氣化爐1、除塵器2、冷凝提純器3和水氣分離器6通過第一輸氣管道依次串聯(lián)，并且，水氣分離器6的出氣口連接有用于輸出可燃?xì)怏w的第二輸氣管道，第二輸氣管道上設(shè)置有羅茨風(fēng)機5，水氣分離器6的排水口與外部回水管路72連通，以對水氣分離器6中分離出來的水分進行收集。

在具體實施例中，如圖3所示，上述生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備中還設(shè)置有：位于氣化爐1的喂料口上側(cè)的卸料器8；位于卸料器8上側(cè)的爐前料倉9；用于將生物質(zhì)原料輸送到爐前料倉9內(nèi)的提升機10；位于氣化爐1下側(cè)用于收集并輸送生物炭的輸炭刮板機11。

優(yōu)選地，卸料器8采用犁式卸料器，爐前料倉9采用錐形料倉，提升機10采用斗式提升機，除塵器2采用旋風(fēng)除塵器，冷卻塔7采用機力冷卻塔。并且，可根據(jù)實際生產(chǎn)需要，將氣化爐1并聯(lián)設(shè)置有多個，將冷凝提純器3串聯(lián)設(shè)置有多個。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進行具體設(shè)置，本發(fā)明對此不作具體限定。

本發(fā)明實施例提供的生物質(zhì)煙氣提純設(shè)備，其生產(chǎn)過程為：將生物質(zhì)粉碎后制成生物質(zhì)原料，通過提升機10、爐前料倉9、卸料器8等輸送裝置加入到氣化爐1中，在控制氣化爐含氧量條件下，生物質(zhì)原料發(fā)生一系列熱解、氧化、還原反應(yīng)，將生物質(zhì)原料中的木質(zhì)素和纖維素部分轉(zhuǎn)化為煙氣(主要含CO、H₂、CH₄、C_nH_m等)，此時的煙氣溫度大約在700℃左右。煙氣從氣化爐1出來后，經(jīng)過煙氣管道進入除塵裝置2中進行除塵，此時煙氣溫度并未降低；然后，煙氣進入冷凝提純器3中，經(jīng)過裝有循環(huán)冷凝液的冷凝管32，此時高溫度的煙氣遇到低溫度的冷凝管32開始發(fā)生冷凝反應(yīng)，沸點較高的木焦油冷凝為液體，凝留在冷凝提純器3的底部，并且煙氣中的木醋液經(jīng)冷卻后成為液體木醋液，最終，木焦油和木醋液均流入收集箱4中進行收集。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。