本發(fā)明涉及固體燃料氣化和氣化收集利用的技術領域，具體而言，涉及一種焦油氣化循環(huán)裝置以及氣化系統(tǒng)。

背景技術：

垃圾是人類日常生活中產生的固體廢棄物，由于排出量大，成分復雜多樣，具有污染性，需要妥善處理，如若不然，就會污染環(huán)境，影響環(huán)境衛(wèi)生，浪費資源。垃圾的處理是要進行垃圾的無害化，當今社會最廣泛的處理方法是填埋及焚燒。填埋的效果很慢，且占地廣，容易對地下水纏上二次污染；焚燒爐及氣化爐可以對垃圾進行有效地減量，但是，焚燒及氣化垃圾所產生的空氣污染是一大難題。目前，由于焚燒爐及氣化爐的技術不過關，垃圾處理的不夠徹底，燃燒不完全，煙塵的不達標排放等問題，造成了大氣和環(huán)境的嚴重污染。

目前，氣化爐內熱解、燃燒產生的混合氣體中，含有一種污染物，焦油。無論是用于發(fā)電、供氣或熱解處理垃圾尾氣，都會伴隨著焦油的問題。焦油會堵塞污染設備，造成環(huán)境污染。焦油是一種黑色或黑褐色的粘稠狀液體，具有一定溶性和特殊的臭味，可燃并有腐蝕性，會污染環(huán)境，對人體的健康造成威脅。解決焦油問題的方法就是把焦油裂解成永久性氣體。現(xiàn)有的處理焦油辦法運用比較廣泛的是濕法和干法。濕法可以分為噴淋法和吹泡法，是用水將生物質氣中的焦油帶走，水洗法脫除焦油工藝中易夾帶液霧，設備、液體回收及循環(huán)裝置龐大，且還會產生二次污染問題；干法是用過采用吸附劑將固體燃料氣化中的焦油分離下來，再進行二次燃燒等氣體處置，雖然避免了水的二次污染，但需要經(jīng)常更換過濾介質，不能連續(xù)工作，增加勞動強度和工作量，因此，脫除焦油技術成了固體燃燒氣化技術發(fā)展的瓶頸。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種焦油氣化循環(huán)裝置，其能夠充分氣化焦油，完善現(xiàn)有氣化爐技術的焦油產物處置的不足，避免環(huán)境污染。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種氣化系統(tǒng)，其包含有上述焦油氣化循環(huán)裝置及氣化爐，能夠重復裂解氣化過程中產生的焦油，減少焦油的排放，加大燃氣的產出。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種焦油氣化循環(huán)裝置，其包括用于連接氣化爐的分離器、用于氣化氣化爐所產生的焦油的焦油氣化管以及過濾裝置。焦油氣化管具有煙氣通道以及與煙氣通道進行管壁式換熱的焦油氣化通道，焦油氣化通道設置有第一液體入口、用于與氣化爐的干燥室連通的第一液體出口以及用于與氣化爐的氣化室連通的第二氣體出口，煙氣通道設有的第一煙氣出口連接過濾裝置。分離器設有第一入氣口、第一排氣口及第一排液口，第一入氣口用于與氣化爐設有的干燥室及熱解室連通，第一排氣口用于與氣化爐設有的氣化室相連，第一排液口與第一液體入口連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述分離器為柱狀結構，該分離器中設有氣液分離裝置，第一排液口設于分離器的外壁且與氣液分離裝置連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述分離器設有第一焦油泵及回流管，第一排液口通過回流管與第一液體入口連通，第一焦油泵設置于回流管上。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述焦油氣化管設有第二焦油泵及焦油管道，第一液體出口通過焦油管道與干燥室連通，第二焦油泵設置于焦油管道上。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述煙氣通道設有用于與氣化室相連通的第一煙氣入口。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述過濾裝置包括依次連接的冷卻器、除塵器、吸附器、過濾器及煙氣管道。冷卻器、除塵器、吸附器及過濾器均通過煙氣管道相連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述冷卻器、除塵器、吸附器及過濾器為柱狀結構且外壁均設有降溫夾層。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述冷卻器、除塵器及吸附器均設有氣液分離器及貯存罐，多個貯存罐均與氣液分離器連通。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述過濾裝置設有返料管，冷卻器、除塵器及吸附器設有的出液口均通過返料管與第一液體入口連通。

一種氣化系統(tǒng)，其包括有氣化爐及上述焦油氣化循環(huán)裝置，氣化爐與焦油氣化循環(huán)裝置相連。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種焦油氣化循環(huán)裝置，其包括用于連接氣化爐的分離器、用于氣化氣化爐所產生的焦油的焦油氣化管以及過濾裝置。焦油氣化管具有煙氣通道以及與煙氣通道進行管壁式換熱的焦油氣化通道，焦油氣化的能量來源于氣化爐燃燒產生的高溫煙氣，無需額外的能量消耗。焦油氣化通道設置有第一液體入口、用于與氣化爐的干燥室連通的第一液體出口以及用于與氣化爐的氣化室連通的第二氣體出口，煙氣通道設有的第一煙氣出口連接過濾裝置。在其他過程中產生的焦油可再循環(huán)的經(jīng)焦油氣化管氣化，在此過程中還未氣化的焦油可再循環(huán)至氣化爐中，使焦油重復裂解。分離器設有第一入氣口、第一排氣口及第一排液口，第一入氣口用于與氣化爐設有的干燥室及熱解室連通，第一排氣口用于與氣化爐設有的氣化室相連，第一排液口與第一液體入口連通。分離器使氣化爐干燥室和熱解室中產生的混合性氣體進行氣水分離，脫卻混合氣中的水分，提高燃氣的熱值，且分離器還能夠將熱解室中產生的焦油輸送至焦油氣化管中重復氣化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的一種焦油氣化循環(huán)裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的氣化爐的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明第一實施例提供的一種焦油氣化循環(huán)裝置的分離器的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明第一實施例提供的一種焦油氣化循環(huán)裝置的焦油氣化管的結構示意圖。

圖中：10-分離器；15-第一焦油泵；100-氣化系統(tǒng)；101-第一入氣口；103-第一排氣口；105-第一排液口；20-氣化爐；200-入料口；201-第二液體入口；203-第二入氣口；205-第二氣體入口；207-第一氣體出口；209-第二排氣口；211-干燥室；213-熱解室；215-氣化室；30-焦油氣化管；35-第二焦油泵；300-外管；301-焦油氣化通道；303-第二氣體出口；305-第一液體入口；307-第一液體出口；310-內管；311-煙氣通道；313-第一煙氣入口；315-第一煙氣出口；40-過濾裝置；400-返料管；401-冷卻器；411-除塵器；421-吸附器；431-過濾器；441-引風機；50-水箱；55-水泵。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施方式的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一實施例

請參照圖1，本實施例提供一種焦油氣化循環(huán)裝置，其包括用于連接氣化爐20的分離器10、用于氣化氣化爐20所產生的焦油的焦油氣化管30以及過濾裝置40。

進一步地，請參照附圖2，氣化爐20包括干燥室211、熱解室213及氣化室215。物料從入料口200進入至氣化爐20中，依次經(jīng)過干燥室211、熱解室213及氣化室215，其中，在干燥室211及熱解室213中會產生未完全燃燒的混合氣體，其中包括焦油及水蒸氣。

進一步地，請參照附圖3，焦油氣化循環(huán)裝置包括有分離器10。分離器10主要用于對干燥室211及熱解室213中產生的未完全燃燒的氣體，如co、甲烷及氫氣等進行重復利用。分離器10為柱狀結構，分離器10中設有第一入氣口101、第一排氣口103及氣液分離裝置，其中第一入氣口101及第一排氣口103設于分離器10的外壁，氣液分離裝置設于分離器10內。再次參照附圖2，氣化爐20設有的第二排氣口209通過分離器10設有的氣體管道同第一入氣口101連通。具體而言，在干燥室211及熱解室213反應產生的混合氣體從第二排氣口209排出進入到分離器10中，而后經(jīng)過氣液分離裝置進行氣水分離，氣液分離裝置會過濾掉多余的水蒸氣及焦油，過濾后的混合氣體從第一排氣口103輸送到第二入氣口203，然后到達氣化爐20中的氣化室215中進行燃燒氣化。

進一步地，請參照附圖4，焦油氣化管30具有煙氣通道311以及與煙氣通道311進行管壁式換熱的焦油氣化通道301。焦油氣化管30包括內管310及外管300，內管310設于外管300內，且內管310與外管300之間為密閉空間。煙氣通道311為內管310通道，焦油氣化通道301為內管310與外管300之間的區(qū)域。

煙氣通道311的一端設有第一煙氣入口313，第一煙氣入口313與氣化室215的第一氣體出口207連通；煙氣通道311遠離第一煙氣入口313的一端設有第一煙氣出口315，第一煙氣出口315與過濾裝置40相連接。高溫煙氣從第一氣體出口207經(jīng)由氣體管道到達第一煙氣入口313，而后到達煙氣通道311中，高溫煙氣的熱量通過內管310管壁傳送至焦油氣化通道301中，用以氣化焦油氣化通道301中的焦油，使得高溫煙氣的熱量得到充分地利用，不造成能源浪費，綠化環(huán)保。

進一步地，焦油氣化通道301還設有第二氣體出口303。第二氣體出口303通過焦油氣化管30設有的氣體管道與第二氣體入口205相通。在焦油氣化管30中被氣化的焦油通過第二氣體出口303再進入到氣化室215中進行氣化燃燒。

進一步地，焦油氣化通道301還設有第一液體出口307、第二焦油泵35及焦油管道。第一液體出口307通過焦油管道同第二液體入口201相通，第二焦油泵35設于該焦油管道上。未被焦油氣化管30氣化的焦油通過第一液體出口307及焦油管道又進入到干燥室211中進行循環(huán)反應，重復利用，使焦油的裂解率達到最大值。

進一步地，焦油氣化管30還設有第一液體入口305。第一液體入口305與分離器10設有的第一排液口105通過分離器10設有的回流管相通。其中，第一排液口105設于分離器10的外壁且與氣液分離裝置相連。分離器10還設有第一焦油泵15，第一焦油泵15設與該回流管上。在分離器10對干燥室211及熱解室213中的混合氣體中進行氣液分離時，把混合氣體中的焦油分離了出來，經(jīng)第一排液口105輸送至焦油氣化管30中，進行焦油地氣化。

進一步地，過濾裝置40包括依次連接的冷卻器401、除塵器411、吸附器421、過濾器431以及煙氣管道，彼此之間通過煙氣管道相連通。

進一步地，再次參照附圖1，過濾裝置40還設有水箱50、水泵55及輸水管。冷卻器401、除塵器411、吸附器421及過濾器431為柱狀結構且外壁均設有降溫夾層。水箱50通過輸水管與各過濾裝置40相連，水泵55設于該輸水管上。

進一步地，冷卻器401、除塵器411、吸附器421及過濾器431均設有氣液分離器10及貯存罐，多個貯存罐設于各過濾裝置40的外壁且均與氣液分離器10連通。貯存罐的作用是收集多余的過濾出的焦油，需要說明的是，在其他實施例中，可以省去貯存罐的設置。

進一步地，過濾裝置40還設有返料管400，冷卻器401、除塵器411、吸附器421及過濾器431設有的出液口均通過返料管400與第一液體入口305連通。高溫煙氣從第一煙氣出口315輸入至過濾裝置40，經(jīng)過冷卻、除塵、吸附及過濾，最終經(jīng)由引風機441排出系統(tǒng)，達到尾氣清潔排放的效果。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種焦油氣化循環(huán)裝置，其包括用于連接氣化爐20的分離器10、用于氣化氣化爐20所產生的焦油的焦油氣化管30以及過濾裝置40。焦油氣化管30具有煙氣通道311以及與煙氣通道311進行管壁式換熱的焦油氣化通道301，焦油氣化的能量來源于氣化爐20燃燒產生的高溫煙氣，無需額外的能量消耗。焦油氣化通道301設置有第一液體入口305、用于與氣化爐20的干燥室211連通的第一液體出口307以及用于與氣化爐20的氣化室215連通的第二氣體出口303，煙氣通道311設有的第一煙氣出口315連接過濾裝置40。在過濾裝置40中產生的焦油可再循環(huán)地經(jīng)焦油氣化管30氣化，在焦油氣化裝置中還未氣化的焦油可再循環(huán)至氣化爐20中，使焦油重復裂解。分離器10設有第一入氣口101、第一排氣口103及第一排液口105，第一入氣口101用于與氣化爐20設有的干燥室211及熱解室213連通，第一排氣口103用于與氣化爐20設有的氣化室215相連，第一排液口105與第一液體入口305連通。分離器10使氣化爐20干燥室211和熱解室213中產生的混合性氣體進行氣水分離，過濾掉多余的水分，脫卻混合氣體中的水分，能提高燃氣的熱值，且分離器10還能夠將熱解室213中產生的焦油輸送至焦油氣化管30中進行重復氣化，減少污染。

此外，本發(fā)明還提供了一種氣化系統(tǒng)100，該氣化系統(tǒng)100包括上述氣化爐20及焦油氣化循環(huán)裝置，氣化爐20分別與焦油氣化循環(huán)裝置的分離器10及焦油氣化管30相連。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。