專利名稱：可視生物質(zhì)焦油快速采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及生物質(zhì)燃?xì)庵薪褂偷目焖俨杉?，進(jìn)一步涉及生物質(zhì)能源的清潔高效利用。
技術(shù)背景在新能源與可再生能源領(lǐng)域中，生物質(zhì)能是目前認(rèn)為唯一有望將來能大規(guī)模利用，從而取代目前日益枯竭的石化能源的可再生能源，生物質(zhì)氣化技術(shù)是目前發(fā)展最快的已經(jīng)商業(yè)化運作的高品位利用技術(shù)。但生物質(zhì)氣化過程中產(chǎn)生的焦油嚴(yán)重地污染和腐蝕設(shè)備和管道而成為生物質(zhì)氣化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的障礙，生物質(zhì)焦油的處理問題成為全世界共同面對的世界難題。
將生物質(zhì)氣化過程中產(chǎn)生的焦油在避免接觸空氣氧化而變質(zhì)的條件下快速采集，并進(jìn)一步分析研究其組成和性質(zhì)，從而為探索其生成機(jī)理、有效控制或高效利用提供依據(jù)，這對生物質(zhì)的高效清潔大規(guī)模利用具有十分重要的意義。將生物質(zhì)焦油隔絕空氣快速降溫冷凝并結(jié)合有機(jī)溶劑吸收，采集集中在一個可視便攜式小型裝置中的方法和裝置，至今還未見報道。
實用新型目的本實用新型的目的是提供一種新型可視生物質(zhì)焦油快速采集器，為探索生物質(zhì)焦油生成機(jī)理、有效控制或高效利用提供未發(fā)生變質(zhì)的生物質(zhì)焦油樣品。
實用新型內(nèi)容本實用新型為提供的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，技術(shù)方案是該采集器具有密封性良好的上下端體、壓環(huán)和端蓋的特殊設(shè)計，及實現(xiàn)高效率的的氣液分離功能的上端體、吸收器和氣體分布器的特殊設(shè)計。含焦油的高溫生物質(zhì)燃?xì)?300～400℃)經(jīng)與上端體(1)密封連接的石英氣體分布器(9)鼓泡進(jìn)入石英管吸收器(8)進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收劑，熱量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之間腔體內(nèi)循環(huán)流動的冷凍液帶走，保證石英管吸收器(8)內(nèi)溫度在40℃以下，經(jīng)降溫吸收凈化后的氣體由位于上端體(10)上的凈化氣出口(12)排出，吸收液由位于下端體(1)的吸收液出口(16)排出進(jìn)行測試分析。本實用新型可視生物質(zhì)焦油快速采集器主要由下端體(1)、壓環(huán)(2)、端蓋(3)、緊固螺釘(4)、端蓋密封圈(5)、不銹鋼外殼(6)、玻璃管(7)、石英管吸收器(8)、石英氣體分布器(9)、上端體(10)、焦油氣進(jìn)口(11)、凈化氣出口(12)、冷凍液出口管(13)、冷凍液進(jìn)口管(14)、石英管密封圈(15)和吸收液出口(16)及密封件組成；采集器采用全密封設(shè)計，避免焦油接觸空氣中的氧而氧化變質(zhì)，影響分析結(jié)果的真實性，同時可以防止CS2的揮發(fā)，保證操作過程中的安全性。上下端體內(nèi)部為鏤空圓錐設(shè)計，圓錐內(nèi)裝有O型密封圈，端體與端蓋接觸面之間裝有O型密封圈，保證石英管吸收器內(nèi)吸收液不會泄露，壓環(huán)與端蓋通過螺紋連接，順時針旋轉(zhuǎn)壓蓋，端體與端蓋接觸面之間的密封圈擠壓變形而起到密封作用，端蓋外表面加工有密封圈凹槽，用O形彈性密封圈與玻璃管密封，金屬外殼與端蓋通過均布的三顆緊固螺釘連接，保證采集器的密封性。上端體內(nèi)部為鏤空圓錐設(shè)計，圓錐內(nèi)裝有O性密封圈，保證石英管吸收器內(nèi)吸收液不會泄漏，氣體分布器的細(xì)長進(jìn)口管通過密封圈和壓蓋與上端體密封，吸收器內(nèi)的氣液混合物經(jīng)循環(huán)冷凍降溫后氣液分離，液體沿石英吸收器內(nèi)壁下流，氣體由上端體氣體分布器之間的環(huán)隙經(jīng)凈化氣體出口流出，實現(xiàn)高效率氣液分離采用石英材料，保證吸收現(xiàn)象可視，并避免了金屬材料作吸收器可能引起的催化作用。吸收液出口(16)連接球閥，采集器工作時閥門關(guān)閉，采集結(jié)束后閥門打開排液，不銹鋼外殼蓋開有視窗，內(nèi)襯玻璃管，且吸收器和氣體分布器全部是透明的，保證吸收現(xiàn)象可視，并避免了金屬材料作吸收器可能引起的催化作用。
圖2為可視生物質(zhì)焦油快速采集器外觀圖在以下實施例中將進(jìn)一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)實施例由廣東省揭東縣1MW生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工廠的流化床生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)生的經(jīng)初步高溫除塵的含焦油高溫生物質(zhì)燃?xì)?300～400℃)分流后經(jīng)與上端體(1)密封連接的石英氣體分布器(9)鼓泡進(jìn)入石英管吸收器(8)進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收劑，熱量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之間腔體內(nèi)循環(huán)流動的冷凍液帶走，保證石英管吸收器(8)內(nèi)溫度在40℃以下，經(jīng)降溫吸收凈化后的氣體由位于上端體(10)上的凈化氣出口(12)排出，并經(jīng)過氣體流量計測量氣體流量，吸收液由位于下端體的吸收液出口(16)排出進(jìn)行測試分析，流經(jīng)采集器的生物質(zhì)燃?xì)饬髁靠刂圃?0～100ml/min，吸收液CS2充注500ml，采集時間1min，得到未被氧化的含量準(zhǔn)確的生物質(zhì)焦油。
本實用新型具有以下突出優(yōu)點和積極效果；1.不銹鋼外殼開有視窗，內(nèi)襯玻璃管，且吸收器和氣體分布器采用石英材料，保證吸收現(xiàn)象可視，并避免了金屬材料作吸收器可能引起的催化作用。
2.采集器的密封性設(shè)計避免生物質(zhì)焦油接觸空氣中氧氣而氧化變質(zhì)和CS2揮發(fā)到大氣中造成人員傷害和環(huán)境污染。
3.采集器具有快速降溫冷凝、高效吸收和氣液分離三種功能的協(xié)同作用，采集時間短，采樣真實準(zhǔn)確。
4.采集器體積小、安裝操作簡單，可方便地在生物質(zhì)氣化工廠現(xiàn)場安裝實用。
權(quán)利要求1.一種可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特證在于該采集器密封性良好的上下端體、壓環(huán)和端蓋的特殊設(shè)計，及實現(xiàn)高效率的氣液分離功能的上端體、吸收器和氣體分布器的特殊設(shè)計，其結(jié)構(gòu)包括下端體(1)、壓環(huán)(2)、端蓋(3)、緊固螺釘(4)、端蓋密封圈(5)、不銹鋼外殼(6)、玻璃管(7)、石英管吸收器(8)、石英氣體分布器(9)、上端體(10)、焦油氣進(jìn)口(11)、凈化氣出口(12)、冷凍液出口管(13)、冷凍液進(jìn)口管、(14)石英管密封圈(15)和吸收液出口(16)；含焦油的高溫生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)與上端體(1)密封連接的石英氣體分布器(9)鼓泡進(jìn)入石英管吸收器(8)進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收劑，熱量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之間腔體內(nèi)循環(huán)流動的冷凍液帶走，保證石英管吸收器(8)內(nèi)溫度在40℃以下，經(jīng)降溫吸收凈化后的氣體由位于上端體(10)上的凈化氣出口(12)排出，吸收液由位于下端體(1)的吸收液出口(16)排出進(jìn)行測試分析。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特征在于在不銹鋼外殼(6)上開有三個視窗，透過玻璃管(7)可以觀察吸收器內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特征在于上下端體內(nèi)部為鏤空圓錐設(shè)計，圓錐內(nèi)裝有O型密封圈，端體與端蓋接觸面之間裝有O型密封圈，保證石英管吸收器內(nèi)吸收液不會泄露，壓環(huán)與端蓋通過螺紋連接，順時針旋轉(zhuǎn)壓蓋，端體與端蓋接觸面之間的密封圈擠壓變形而起到密封作用，端蓋外表面加工有密封圈凹槽，用O形彈性密封圈與玻璃管密封，金屬外殼與端蓋通過均布的三顆緊固螺釘連接，保證采集器的密封性。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特征在于上端體內(nèi)部為鏤空圓錐設(shè)計，圓錐內(nèi)裝有O形密封圈，保證石英管吸收器內(nèi)吸收液不會泄漏，氣體分布器的細(xì)長進(jìn)口管通過密封圈和壓蓋與上端體密封，吸收器內(nèi)的氣液混合物經(jīng)循環(huán)冷凍降溫后氣液分離，液體沿石英吸收器內(nèi)壁下流，氣體由上端體氣體分布器之間的環(huán)隙經(jīng)凈化氣體出口流出，實現(xiàn)高效率氣液分離。
5，根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特征在于不銹鋼外殼蓋開有視窗，內(nèi)襯玻璃管，且吸收器和氣體分布器全部是透明的，保證吸收現(xiàn)象可視，并避免了金屬材料作吸收器可能引起的催化作用。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視生物質(zhì)焦油快速采集器，其特征在于吸收液出口(16)連接球閥，采集器工作時閥門關(guān)閉，采集結(jié)束后閥門打開排液。
專利摘要本實用新型涉及生物質(zhì)燃?xì)庵薪褂偷目焖俨杉?，進(jìn)一步涉及生物質(zhì)能源的清潔高效利用。在新能源與可再生能源領(lǐng)域中，生物質(zhì)能是目前認(rèn)為唯一有望將來能大規(guī)模利用，從而取代目前日益枯竭的石化能源的可再生能源，生物質(zhì)氣化技術(shù)是目前發(fā)展最快的已經(jīng)商業(yè)化運作的高品位利用技術(shù)，將生物質(zhì)焦油隔絕空氣快速降溫冷凝并結(jié)合有機(jī)溶劑吸收，采集集中在一個可視便攜式小型裝置中的方法和裝置，至今還未見報道，本實用新型的目的是提供一種新型可視生物質(zhì)焦油快速采集器，該采集器具有密封性良好的上下端體、壓環(huán)和端蓋的特殊設(shè)計，及實現(xiàn)高效率的氣液分離功能的上端體、吸收器和氣體分布器的特殊設(shè)計。
文檔編號G01N1/22GK2589963SQ02250468
公開日2003年12月3日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者王鐵軍, 常杰, 吳創(chuàng)之 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所