一種生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于生物質(zhì)熱解炭化氣體冷卻凈化領(lǐng)域，適用于熱解氣中可冷凝物質(zhì)的冷凝分離，可以得到不同溫度下的冷凝產(chǎn)物。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)在慢速熱解炭化過程中會產(chǎn)生焦油、木醋液等副產(chǎn)物，其中過高的焦油含量會引起管道結(jié)垢、堵塞與腐蝕，既造成了能量的浪費、又污染了環(huán)境。焦油、木醋液也是良好的化工原料，如何將其進行有效的回收也是一種重要的處理方法。雖然目前對于如何清除熱解中的副產(chǎn)物有了一定的研究，如采用水洗、過濾、高溫催化裂解等方法，并取得了良好的成果，但是對于可冷凝物質(zhì)在不同溫度下的冷凝特性的研究還很鮮見。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是解決【背景技術(shù)】中所述的將熱解氣中的可冷凝物質(zhì)進行分級冷凝，以求獲得不同溫度下的冷凝物質(zhì)，為研究更小間隔溫度段內(nèi)冷凝物質(zhì)的不同，甚至達到譜系式的冷凝產(chǎn)物做準(zhǔn)備。
[0004]本實用新型生物質(zhì)熱解氣的分級冷凝回收裝置，包括一級冷凝器、二級冷凝器、三級冷凝器、四級冷凝器及五級冷凝器五部分組成，每級冷凝器具有相同的結(jié)構(gòu)型式，其特征在于，包括熱解氣體入口、熱解氣出口、冷凝介質(zhì)入口、冷凝介質(zhì)出口、冷凝液體回收口、進氣口開關(guān)、出氣口開關(guān)、熱解氣進口溫度傳感器、熱解氣出口溫度傳感器、冷空氣出口溫度傳感器、回收瓶，其中，冷卻氣體外殼與熱解氣體管道采用焊接方式組合在一起，溫度傳感器采用三通的方式將其安裝到管道上，冷空氣從圓柱體的切線方向通入外管內(nèi)部。
[0005]進一步的，每級冷凝器回收裝置均采用帶螺紋口的回收瓶將其固定到各個冷凝物質(zhì)出口處。
[0006]進一步的，每相鄰兩級冷凝器之間的連接部分均采用一般性保溫材料對管道進行包覆，以減少熱量的散失。
[0007]進一步的，從熱解炭化爐出來的約550°C左右的氣體直接通入熱解氣體入口，依次經(jīng)過一級冷凝器、二級冷凝器、三級冷凝器、四級冷凝器、五級冷凝器五個冷凝器進行逐級冷凝；其中從各個冷凝器出來后所要達到的冷凝溫度分別為:一級冷凝器約380°C，二級冷凝器約260 °C、三級冷凝器約140 °C、四級冷凝器約20 °C、五級冷凝器約-70 °C。
[0008]進一步的，可冷凝氣在一級冷凝器冷凝后附著在一級冷凝器內(nèi)表面的物質(zhì)，在關(guān)閉一級冷凝器閥門與一二級冷凝器閥門后，向冷凝介質(zhì)入口通入高溫氣體將熱解氣管道加熱到約400°C將粘著物脫離內(nèi)管壁，通過冷凝液體回收口排到冷凝器外并進行回收。
[0009]本實用新型的優(yōu)點在于，可以同時回收到不同溫度下不同的生物質(zhì)熱解氣中的冷凝產(chǎn)物，利于研究不同溫度下冷凝產(chǎn)物的組分及性質(zhì)。
【附圖說明】
[0010]圖1為生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置一級冷凝器示意圖；
[0012]圖3為生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置冷凝氣體進口示意圖；
[0013]圖4為生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置溫度傳感器三通連接示意圖；
[0014]圖中，101- —級冷凝器，102- 二級冷凝器，103-三級冷凝器，104-四級冷凝器，105—五級冷凝器，01— 二級冷凝器冷凝氣出口，02—三級冷凝器冷凝氣出口，03—四級冷凝器冷凝氣出口，04—五級冷凝器冷凝氣出口，05—熱解氣出口，06—五級冷凝器冷凝氣入口，07—四級冷凝器冷凝氣入口，08—三級冷凝器冷凝氣入口，09— 二級冷凝器冷凝氣入口，1— 二級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器，2— 二三級換熱器閥門，3—三級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器，4一三四級換熱器閥門，5—四級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器，6-四五級換熱器閥門，7-五級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器，8-五級冷凝產(chǎn)物出口，9—五級冷凝物回收瓶，10—四級冷凝物回收瓶，11—四級冷凝產(chǎn)物出口，12—三級冷凝物回收瓶，13—三級冷凝產(chǎn)物出口，14— 二級冷凝物回收瓶，15— 二級冷凝產(chǎn)物出口，201—熱解氣入口，202— 一級冷凝器閥門，203— —級冷凝器熱解氣進口溫度傳感器，204— 一級冷凝器冷凝氣出口，205— 一級冷凝器冷凝氣出口傳感器，206— 一級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器，207— —級冷凝器熱解氣出口，208— —二級換熱器閥門，209— —級冷凝產(chǎn)物出口，210— 一級冷凝物回收瓶，211— 一級冷凝器冷凝氣入口，301—冷凝氣體流動通道，401—連接螺紋，402—三通。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型的具體實施方法作詳細的說明:
[0016]參見附圖1，生物質(zhì)熱解氣的分級冷凝回收裝置主要包括一級冷凝器101、二級冷凝器102、三級冷凝器103、四級冷凝器104及五級冷凝器105。
[0017]以附圖2 —級冷凝器101為例，主要包括熱解氣入口 201，一級冷凝器閥門202，一級冷凝器熱解氣進口溫度傳感器203，一級冷凝器冷凝氣出口 204，一級冷凝器冷凝氣出口溫度傳感器205，一級冷凝器熱解氣出口溫度傳感器206，一級冷凝器熱解氣出口 207，一二級換熱器閥門208，一級冷凝產(chǎn)物出口 209，一級冷凝物回收瓶210，一級冷凝器冷凝氣入口211，一級冷卻氣體管道212，一級熱解氣體管道213。
[0018]所述的整個換熱器系統(tǒng)通過一級冷凝器閥門202兩端的螺紋連接到熱解爐上，一級冷凝器101與二級冷凝器102通過一二級換熱器閥門208控制熱解氣的流通與關(guān)閉，其他幾個冷凝器具有一樣的結(jié)構(gòu)。
[0019]熱解氣的流動過程:熱解氣通過一級冷凝器熱解氣入口 201進入內(nèi)管中，依次經(jīng)過一級冷凝器101，二級冷凝器102，三級冷凝器103，四級冷凝器104，最后經(jīng)過五級冷凝器105后從五級冷凝器熱解氣出口 05排出整個系統(tǒng)。
[0020]冷凝產(chǎn)物回收過程:高溫?zé)峤鈿怏w在流過每一個冷凝器時會有不同質(zhì)量的物質(zhì)冷凝下來，順著傾斜的內(nèi)壁向下流動，像第一級冷凝產(chǎn)物流入一級冷凝物回收瓶210中，后面的幾級具有相同的結(jié)構(gòu)型式。
[0021]本實用新型采用氣氣交換的形式進行換熱，對內(nèi)管內(nèi)的熱解氣在各個冷凝器的進出口進行實時監(jiān)控，通過反饋信號調(diào)節(jié)冷空氣的進氣流量與流速以達到最初設(shè)定的溫度，其中第一級熱解氣可從約550°C降到約350°C，第二級是從約350°C降到約200°C，第三級是從約200°C降到約100°C，第四級是從約100°C降到約25°C，第五級是從約25°C降到約-70°C，保證回收到各個溫度段內(nèi)的冷凝產(chǎn)物，以便分析各個冷凝段的產(chǎn)物的組分。
[0022]上述詳細說明是針對本實用新型的可實施方式的具體說明，上述實施方式并未用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本實用新型的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置，包括一級冷凝器(101)、二級冷凝器(102)、三級冷凝器(103)、四級冷凝器(104)、五級冷凝器(105)，其特征在于，所述的五個冷凝器具有相同的結(jié)構(gòu)型式，采用串聯(lián)逆流的形式進行冷卻換熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一級冷凝器(101)包括一級熱解氣體入口(201)、一級熱解氣出口(207)、一級冷凝介質(zhì)入口(211)、一級冷凝介質(zhì)出口(204)、一級冷凝液體回收口(209)、一級冷凝器閥門(202)、一二級換熱器閥門(208)、一級熱解氣進口溫度傳感器(203)、一級熱解氣出口溫度傳感器(206)、一級冷空氣出口溫度傳感器(205)、一級冷凝物回收瓶(210)、一級冷卻氣體管道(212)、一級熱解氣體管道(213)，其中，一級冷卻氣體管道(212)與一級熱解氣體管道(213)采用焊接方式組合在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，一級熱解氣進口溫度傳感器(203)通過連接螺紋(401)連接到管道三通(402)上，其余的傳感器具有相同的安裝方式。4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，一級冷凝器(101)所用的冷空氣從其外表面的切線方向通入外層冷凝氣體流動通道(301)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，一級冷凝器(101)采用耐高溫密封膠將帶錐螺紋的一級冷凝物回收瓶(210)固定到一級冷凝產(chǎn)物出口(209)處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每相鄰兩級冷凝器之間的連接部分均采用保溫材料對管道進行包覆，以減少熱量的散失。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，冷凝后附著在一級冷凝器(101)內(nèi)表面的物質(zhì)，在關(guān)閉一級冷凝器閥門(202)、一二級換熱器閥門(208)后，向一級冷凝介質(zhì)入口(211)通入高溫氣體將熱解氣管道加熱到約400°C的溫度將粘著物脫離內(nèi)管壁，通過一級冷凝液體回收口(209)排到一級冷凝器(101)外并進行回收。
【專利摘要】本實用新型提供了一種生物質(zhì)熱解氣梯級冷凝分離回收裝置，該裝置主要由一級冷凝器、二級冷凝器、三級冷凝器、四級冷凝器與五級冷凝器組成，且具有相同的結(jié)構(gòu)型式，主要包括熱解氣體入口、熱解氣出口、冷凝介質(zhì)入口、冷凝介質(zhì)出口、冷凝液體回收口、進氣口開關(guān)、出氣口開關(guān)、熱解氣進口溫度傳感器、熱解氣出口溫度傳感器、冷空氣出口溫度傳感器、回收瓶；高溫?zé)峤鈿怏w從一級冷凝器熱解氣入口進入系統(tǒng)，經(jīng)過多級冷凝后從五級冷凝器熱解氣出口排出，冷凝物質(zhì)分別從各個冷凝回收口排出并進行回收；本實用新型可對生物質(zhì)熱解氣體冷凝物進行分級回收，以研究各個冷凝段的冷凝產(chǎn)物組分，有助于研究生物質(zhì)熱解煙氣的譜系式冷凝過程。
【IPC分類】C10K1/04
【公開號】CN204981787
【申請?zhí)枴緾N201520366851
【發(fā)明人】孟海波, 吳悠, 趙立欣, 叢宏斌, 姚宗路, 李麗潔, 霍麗麗
【申請人】農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月1日