CN208091846U - 一种气体中焦油含量测定结构及其防堵塞*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体中焦油含量测定结构及其防堵塞***，包括输气管和排气管，输气管、排气管通过至少一组冷凝管路连通；冷凝管路包括冷凝容器，冷凝容器内设置有冷凝管，冷凝管的两端分别与进气管和出气管连通，进气管与输气管连通，出气管与排气管连通；进气管上设有第一阀门，出气管上设有第二阀门；冷凝管包括至少一个收集段，收集段的冷凝管为开口向上的凹陷状；收集段冷凝管的最低点处开设有焦油排放口，焦油排放口的底部设有焦油收集容器，焦油收集容器放置在称重装置上。本实用新型可以准确计量待测气体量与焦油质量，从而准确测出待测气体中的焦油含量；同时能有效去除待测燃气中的焦油成分，防止冷凝管内堵塞。

Description

一种气体中焦油含量测定结构及其防堵塞***

技术领域

本实用新型涉及气体杂质含量测定技术领域，具体涉及一种气体中焦油含量测定结构及其防堵塞***。

背景技术

焦油是生物质气化过程中不可避免的副产物，当气化燃气温度低于200℃时，焦油冷凝为黑色黏稠液体，对下游燃气贮存、输送和燃烧设备带来严重的腐蚀、堵塞等问题。生物质气化燃气中焦油能量占比达到5～15％，对气化燃气热值测定造成较大偏差。

目前已有在实验室环境下采用一定体积的气化燃气通过已知质量的玻璃纤维滤膜，通过滤膜过滤焦油油雾粒子后并称重计算焦油含量；以及采用物理吸附法、水洗法等去除燃气中焦油，防止造成管路的堵塞。

现有技术中抽取部分气化燃气进入燃气热值分析仪进行测量，当待测燃气进入热值分析仪时，燃气温度降低，当温度低于200℃时焦油凝结，造成测量管路及仪器堵塞；且待测量燃气中未除去焦油，气化燃气热值测量存在较大偏差。

现有技术中对气化燃气中焦油含量测定时，采用玻璃纤维滤膜过滤气化燃气中油雾粒子后称重的方法，测量流程及设备复杂。

现有技术采用固体吸附剂处理生物质气化燃气中焦油等杂质，常用吸附剂有粉粹的玉米芯、木屑、谷壳、陶瓷和金属过滤器等。吸附法除焦效率低，大量焦油仍保留在气相中，不能满足过滤要求，且操作费用高、设备复杂、体积庞大。

现有技术采用水洗法去除焦油，通常通过洗涤塔的喷淋装置实现。在水洗法去除焦油的过程中，燃气热值降低，造成燃气热值分析不准确。焦油洗涤过程产生大量废水，包括大量的有机不溶物、无机酸、NH3等，废水处理过程复杂、处理费用高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一在于现有的焦油含量测定设备复杂、流程复杂及成本高的问题；技术问题之二在于现有技术进行焦油含量测定时，易造成测量管路及仪器堵塞的问题。

本实用新型采用以下技术手段解决第一个技术问题：

一种气体中焦油含量测定结构，包括输气管和排气管，所述输气管、排气管通过至少一组冷凝管路连通；

所述输气管与含焦油的气源连接，输气管上设有气体流量计；

所述排气管上设有抽气泵；

所述冷凝管路包括进气管和出气管，进气管和出气管之间设有冷凝容器；所述冷凝容器上设有冷却进口和冷却出口，冷凝容器内设置有冷凝管，所述冷凝管的两端分别与进气管和出气管连通，所述进气管与输气管连通，出气管与排气管连通；所述进气管上设有第一阀门，出气管上设有第二阀门；

所述冷凝管包括至少一个收集段，相邻收集段之间、收集段与进气管之间、收集段与出气管之间均由连接段连接，所述收集段的冷凝管为开口向上的凹陷状；

所述收集段冷凝管的最低点处开设有焦油排放口，焦油排放口处设有第三阀门，焦油排放口的底部设有焦油收集容器，焦油收集容器放置在称重装置上。

优选的，所述连接段的冷凝管为水平状或凸弧状。

优选的，所述输气管的进气口设有空气过滤器。

优选的，包括两组冷凝管路。

优选的，所述收集段的冷凝管为U型冷凝管。

优选的，所述收集段的冷凝管为V型冷凝管。

优选的，所述冷凝管包括三个收集段。

优选的，所述排气管的出气口与燃气热值分析仪连接。

优选的，所述进气管和出气管上分别开设有热风进口和热风出口，热风进口设置于第一阀门与冷凝管的进气口之间，热风出口设置于冷凝管的出气口与第二阀门之间；所述热风进口处设有热风吹扫装置，所述排气管的出气口与锅炉连接。

本实用新型采用以下技术手段解决第二个技术问题：

所述气体中焦油含量测定结构的防堵塞***，包括设置于所述进气管和出气管上的热风进口和热风出口，热风进口设置于第一阀门与冷凝管的进气口之间，热风出口设置于冷凝管的出气口与第二阀门之间；所述热风进口处设有热风吹扫装置。

本实用新型的优点在于：

本实用新型通过设置气体流量计和冷凝容器，且收集段冷凝管为开口向上的凹陷状，从而可以高效收集待测空气中的焦油，准确计量待测气体量与焦油质量，从而准确测出待测气体中的焦油含量；同时能有效去除待测燃气中的焦油成分，集中收集的焦油可作为化工原料，减少污染。

设置两组冷凝管路，实现交替工作，保证连续不间断去除待测气体中的焦油成分，对冷凝管内凝结的焦油及时进行收集、称重和贮存。

本实用新型在冷凝管的两端设置热风进口和热风出口，通过热风进口处的热风吹扫装置向冷凝管内送热风，对冷凝管内可能凝结的焦油进行吹扫，防止冷凝管内堵塞，吹扫后的热风送入锅炉中参与燃烧，防止带有焦油蒸汽的热风污染环境。

附图说明

图1是本实用新型实施例中焦油含量测定结构及其防堵塞***的结构图。

具体实施方式

为了对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，采用较佳的实施例及附图进行详细说明，具体如下：

一种气体中焦油含量测定结构，所述气体为任何含有焦油成分的气体，本实施例中选用生物质气化燃气；如图1所示，所述测定结构包括输气管1、排气管2和冷凝管路3。

所述输气管1与含焦油的气源11连接，输气管1上设有气体流量计12，用于测量待测燃气的体积。作为进一步优选的技术方案，所述输气管1的进气口处设有空气过滤器13，空气过滤器13设置于气体流量计12的进气前端。

所述排气管2上设有抽气泵21。作为进一步优选的技术方案，所述排气管2的出气口与燃气热值分析仪4连接。

所述焦油含量测定结构包括至少一组冷凝管路3，所述冷凝管路3设置于输气管1和排气管2之间，每组冷凝管路3包括进气管32和出气管33，进气管32和出气管33之间有冷凝容器31；

所述冷凝容器31上设有冷却进口312和冷却出口313；使用时通过冷却进口313输入冷却介质，本实施例中采用冷却水作为冷却介质。

冷凝容器31内设置有冷凝管311，所述冷凝管311的两端分别与进气管32和出气管33连接，所述进气管32与输气管1连通，出气管33与排气管2连通，所述进气管32上设有第一阀门34，出气管33上设有第二阀门35；作为进一步优选的技术方案，所述进气管32和出气管33上分别开设有热风进口321和热风出口331，热风进口321设置于第一阀门34与冷凝管311的进气口之间，热风出口331设置于冷凝管311的出气口与第二阀门35之间，热风进口321处设有热风吹扫装置(图未示)，热风出口331与锅炉(图未示)连接。作为进一步优选的技术方案，所述第一阀门34和第二阀门35优选为电动阀。

所述冷凝管311包括至少一个收集段，相邻收集段之间、收集段与进气管32之间、收集段与出气管33之间均由连接段连接，所述收集段冷凝管3111为开口向上的凹陷状；所述收集段冷凝管3111的最低处开设有焦油排放口3113，焦油排放口3113处设有第三阀门38，焦油排放口3113的底部设有焦油收集容器36，焦油收集容器36放置在称重装置37上。作为进一步优选的技术方案，所述收集段冷凝管3111为U型冷凝管或V型冷凝管，本实施例中采用V型冷凝管，使焦油能够更快地聚集到焦油排放口3113处。作为进一步优选的技术方案，所述冷凝管311包括三个收集段。作为进一步优选的技术方案，连接段冷凝管3112为水平状或凸弧状，本实施例中的连接段冷凝管3112为水平状，避免连接段冷凝管3112内有焦油堆积。

作为进一步优选的技术方案，所述测定结构包括两组冷凝管路3。

使用时，气源11内的气化燃气进入输气管1，依次通过空气过滤器13、气体流量计12除去燃气中的杂质并计量待测燃气体积，然后进入冷凝管路3中。

向冷凝容器31内通入冷却水，且冷凝管311完全浸没在冷却水中，打开第一阀门34和第二阀门35，燃气由进气管32进入冷凝管311中冷却，并经过多个收集段冷凝管3111，凝结的焦油留在收集段冷凝管3111的底部。去除了焦油的燃气在抽气泵21的作用下，进入燃气热值分析仪4中进行热值分析，此时燃气热值测量更加精准。连续通过燃气一段时间后，优选为24小时，关闭第一阀门34和第二阀门35，打开第三阀门38，让收集段冷凝管3111底部凝结的焦油进入焦油收集容器36，称重装置37对焦油收集容器36中增加的重量即为气化燃气中焦油的重量。

在输气管1和排气管2之间布置相同的两组冷凝管路3，且两组冷凝管路3前后分别设有第一阀门34和第二阀门35，当燃气通过第一组冷凝管路3时，第一组冷凝管路3的第一阀门34和第二阀门35均关闭，连续通过燃气24小时，关闭第一组冷凝管路3的第一阀门34和第二阀门35，打开该组冷凝管路3的第三阀门38，让收集段冷凝管3111底部凝结的焦油进入焦油收集容器36，称重后对收集的焦油进行集中保存并可作为化工原料处理；同时开启第二组冷凝管路3工作，两组冷凝管路3交替工作，以保证不间断测量生物气化燃气中焦油含量以及有效去除焦油，准确测量燃气热值。

所述焦油含量测定结构的防堵塞***，设置于每一组冷凝管路3上，包括设置于进气管32和出气管33上的热风进口321和热风出口331，热风进口321设置于第一阀门34与冷凝管311的进气口之间，热风出口331设置于冷凝管311的出气口与第二阀门35之间；热风进口321处设有热风吹扫装置，热风出口331与锅炉(图未示)连接。当某一组冷凝管路3上的冷凝容器31停止工作并将凝结的焦油排放完成后，关闭该组冷凝管路3上所有的第三阀门38，开启热风进口321和热风吹扫装置，对冷凝管311内可能凝结的焦油进行吹扫，防止因冷却水温度控制不当造成冷凝管311内堵塞，吹扫后的热风可送入锅炉(图未示)参与燃烧，防止带有焦油蒸汽的热风污染环境。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，包括输气管和排气管，所述输气管、排气管通过至少一组冷凝管路连通；

所述输气管与含焦油的气源连接，输气管上设有气体流量计；

所述排气管上设有抽气泵；

所述冷凝管路包括进气管和出气管，进气管和出气管之间设有冷凝容器；所述冷凝容器上设有冷却进口和冷却出口，冷凝容器内设置有冷凝管，所述冷凝管的两端分别与进气管和出气管连通，所述进气管与输气管连通，出气管与排气管连通；所述进气管上设有第一阀门，出气管上设有第二阀门；

所述冷凝管包括至少一个收集段，相邻收集段之间、收集段与进气管之间、收集段与出气管之间均由连接段连接，所述收集段的冷凝管为开口向上的凹陷状；

所述收集段冷凝管的最低点处开设有焦油排放口，焦油排放口处设有第三阀门，焦油排放口的底部设有焦油收集容器，焦油收集容器放置在称重装置上。

2.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述连接段的冷凝管为水平状或凸弧状。

3.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述输气管的进气口设有空气过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，包括两组冷凝管路。

5.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述收集段的冷凝管为U型冷凝管。

6.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述收集段的冷凝管为V型冷凝管。

7.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述冷凝管包括三个收集段。

8.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述排气管的出气口与燃气热值分析仪连接。

9.根据权利要求1所述的一种气体中焦油含量测定结构，其特征在于，所述进气管和出气管上分别开设有热风进口和热风出口，热风进口设置于第一阀门与冷凝管的进气口之间，热风出口设置于冷凝管的出气口与第二阀门之间；所述热风进口处设有热风吹扫装置，所述排气管的出气口与锅炉连接。

10.一种如权利要求1-8任意一项所述的气体中焦油含量测定结构的防堵塞***，其特征在于，包括设置于所述进气管和出气管上的热风进口和热风出口，热风进口设置于第一阀门与冷凝管的进气口之间，热风出口设置于冷凝管的出气口与第二阀门之间；所述热风进口处设有热风吹扫装置，所述热风出口与锅炉连接。