CN201825927U - 一种生物质裂解气分离冷凝装置 - Google Patents

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肖进彬
王郑建
马新荣
崔志琦
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Abstract

本新型是一种生物质裂解气分离冷凝装置，技术方案是：生物质在裂解炉内裂解后产生的高温裂解气，经裂解反应器上的出口经管道依次与沉降室和惯性除尘器连通，除尘器出口与冷凝器上部气体入口相连，冷凝器上部有液体喷入口，下部有出口与液体储罐一端入口相连，液体储罐下部有两个液体出口和一个放空口，上部另有一个气体出口与冷凝器相连，冷凝器上有冷凝水进出口和气体进出口，气体出口与气柜通过管道设备相连。液体储罐的一个液体出口通过泵与冷凝器的上部相连，另一个出口通过管道与分馏器相连，分馏器下部有焦油出口。本装置可有效地解决了裂解过程中的除尘、焦油等问题，是一种工艺简单、节能、经济的生物质裂解气分离冷凝装置。

Description

一种生物质裂解气分离冷凝装置
技术领域
本实用新型涉及农业加工机械领域，特别是一种生物质的裂解装置。
背景技术
农林生物质(农业秸秆、果壳、林业废弃物)是可再生能源，通过各种物理化学方法的加工后，可以转化为固体、液体和气体能源产品以及人类生活所需的各种化工产品。但目前各种生物质裂解主要注重裂解反应反应器及相关技术，对于来生物质裂解气的分离处理技术研究不多，对于裂解气的收集、分离多采用直接冷凝至室温或深冷装置冷却至零下70度，然后再进一步分离，这些技术装置在实验室理论研究过程中是可用的，但不能适应工程应用的要求，经济性也较差。专利ZL 200820149310.X的专利描述了一种生物质的加工装置，该装置主要注重利用沉降、旋风分离、丝网过滤等方法除尘，后再对焦油木醋液进行分离，但在工程应用过程中应用效果并不好。由于焦油的分离冷凝装置的限制，使农林生物质的裂解技术应用推广受到限制，因此需要设计新型的生物质裂解气的分离冷凝装置。
发明内容
针对上述情况，克服现有技术缺陷，本实用新型之目的在于提供一种生物质裂解气的分离冷凝装置，可有效地解决生物质物裂解过程中存在的裂解气除尘难、焦油分离难、经济性差的问题。其解决的技术方案是，生物质在裂解炉内裂解后产生的高温裂解气，经裂解反应器上的裂解气出口，经管道依次与沉降室和惯性除尘器连通，沉降室和惯性除尘器有气体出口，下部有出灰口，惯性除尘器气体出口与激冷冷凝器上部气体入口相连，激冷冷凝器上部有液体喷入口，下部有出口与液体储罐一端入口相连，液体储罐下部有两个液体出口和一个放空口，上部另有一个气体出口与冷凝器相连，冷凝器上有冷凝水进出口和气体进出口，气体出口与气柜通过管道设备相连。液体储罐的一个液体出口通过泵与激冷冷凝器的上部液体入口相连，另一个液体出口通过管道设备与分馏器相连，分馏器下部有焦油出口，上部有木醋液出口。
本发明的有益效果
本新型在生物质裂解气的分离冷凝过程中，协调使用了激冷冷凝、冷凝和分馏装置，是一种工艺简单、节能、经济的生物质裂解气分离冷凝装置。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
图中：1、裂解炉；2、沉降室；3、惯性除尘器；4、激冷冷凝器；5、液体储罐；6、循环泵；7、冷凝器；8、分馏器；9、气体出口；10、出灰口；11、出灰口；12、放空口；13、木醋液出口；14、焦油出口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式加以详细说明。
从附图可以看出，秸秆裂解炉1的出口经管道与设备沉降室2相连，沉降室下部有出灰口10，上部有气体出口，气体出口与惯性除尘器3相连，惯性除尘器下部有出灰口11，惯性除尘器上部气体出口通过管道与激冷冷凝器4相连。激冷冷凝器4下部出口与液体储罐5相连，液体储罐下部有放空口12，有一个液体出口通过循环泵6和管道与激冷冷凝器4相连，液体储罐5的另一个液体出口与分馏器8相连，分馏器8上有木醋液出口13和焦油出口14，液体储罐5上有气体出口通过管道与冷凝器7相连，冷凝器7上有冷凝水进出口和气体进口及出口9。
为保证实用效果，所说的裂解炉1是由金属材料或陶瓷材料、耐火材料制成，可以是固定床、移动床或流化床裂解炉可以单炉使用，也可以多炉并联使用；所说的沉降室2是指具有一定体积的圆形或方形容器，采用金属材料制成；惯性除尘器3是指旋风分离器、百叶窗式惯性除尘器等利用物体惯性原理除尘的除尘设备；激冷冷凝器4是指利用液体直接与气体直接接触的冷凝器，包括洗涤塔、水浴器、文氏管等，可以一个或多个并联使用；液体储罐5为具有一定体积的容器；循环泵6可以是离心泵、齿轮泵、转子泵等液体输送泵；冷凝器7是风冷或水冷冷凝器；分馏器8为釜式蒸馏器、板式分馏塔、填料分馏塔。
本新型的工作状态是，生物质经裂解炉1加热裂解后，产生的高温裂解气(300℃以上)流量为100公斤/小时～5吨/小时，裂解气经过沉降室2，惯性除尘器3除尘后，温度依然保持在300℃以上，高温裂解气进入激冷冷凝器4与激冷冷凝器4中90℃～100℃的水流接触，裂解气迅速冷凝至90℃～100℃，分为气、液两相。气相部分主要含水蒸气和燃气组分，气相部分经过液体储罐5后，由冷凝器7冷凝，分离出的水分回流到液体储罐5，燃气送入气柜9，。冷凝后的液体组分主要是木焦油和木醋液的混合物，温度为90℃～100℃，存储于液体储罐5中，液体一部分经循环泵6输送至激冷冷凝器4作为高温裂解气冷凝介质，一部分进入分馏器8，经分馏后得到焦油和木醋液。本实用新型在生物质裂解气的分离冷凝过程中，协调使用了激冷冷凝、冷凝和分馏装置，是一种工艺简单、节能、经济的生物质裂解气分离冷凝装置，是生物质能源化装备领域的一个创新，具有良好的经济和社会效益。

Claims (8)

1.一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：秸秆裂解炉设备(1)经裂解气出口经管道设备沉降室(2)相连，沉降室下部有出灰口(10)，上部有气体出口，气体出口与惯性除尘器(3)相连，惯性除尘器下部有出灰口(11)，惯性除尘器上部气体出口通过管道与激冷冷凝器(4)相连，激冷冷凝器下部出口与液体储罐(5)相连，液体储罐下部有放空口(12)，有一个液体出口通过泵和管道与激冷冷凝器(4)相连，另一个液体出口与分馏器(8)相连，分馏器上有木醋液出口(13)和焦油出口(14)，液体储罐(5)上有气体出口通过管道与冷凝器(7)相连，冷凝器上有冷凝水进出口和气体进口及出口(9)。
2.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的裂解反应器(2)是由金属材料或陶瓷材料、耐火材料制成，裂解温度为300℃～900℃，可以是固定床、移动床或流化床裂解炉，可以单炉使用，也可以多炉并联使用。
3.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说惯性除尘器是指旋风分离器、百叶窗式惯性除尘器。
4.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的激冷冷凝器是指利用液体直接与气体直接接触的冷凝器，包括洗涤塔、水浴器、文氏管，可以一个或多个并联使用。
5.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的分馏器是釜式蒸馏器、填料塔或板式塔。
6.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的冷凝器是风冷或水冷冷凝器。
7.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的激冷冷凝器、液体储罐、冷凝器需要保温。
8.根据权利要求1所述的一种生物质裂解气分离冷凝装置；其特征在于：所说的激冷冷凝器、液体储罐、冷凝器可以是三个分体的设备通过管道连接，也可以设计成一个整体，将激冷冷凝器、液体储罐、冷凝器通过法兰或焊接直接安装在液体储罐上。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104707405A (zh) * 2015-03-12 2015-06-17 福建三农化学农药有限责任公司 一种六氟丙烯生产中裂解气的自动除尘方法及装置
CN109762583A (zh) * 2019-01-22 2019-05-17 广西壮族自治区林业科学研究院 一种生物质热解制备气、液、炭产品的方法

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CN104707405B (zh) * 2015-03-12 2016-07-13 福建三农化学农药有限责任公司 一种六氟丙烯生产中裂解气的自动除尘方法及装置
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