[發明專利]靜電氣膠移除裝置及生質物裂解產生燃料系統

有效

• 申請號: 201110433907.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103143442A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 楊熾森;陳嘉元;李文涌;吳森榮;萬皓鵬;張志強;林吉成;張瑩璽;李宏臺
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B03C3/16
• 分類號: B03C3/16;B03C3/40;B03C3/74;C10B53/02;C10B57/00;C10G1/00;C10K1/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明是關于一種靜電氣膠(aerosol)移除裝置，以及使用此裝置的生質物裂解(biomass?pyrolysis)產生燃料系統。

背景技術

為兼顧節能減碳與糧食需求，下一代的生質燃料可由稻桿、木屑等廢棄農林作物加熱裂解而得。

圖1繪示現有技術的生質物裂解燃料產生系統。以進料器102將生質物送入裂解器104后，于氮氣存在下以熱源106加熱使其裂解，而產生焦炭與油氣產物。焦炭可以旋風分離器等除焦器108收集至貯焦槽110，油氣產物則經冷凝器112冷凝為液態生質油(裂解油)及無法冷凝的裂解氣，其中裂解油被收集至貯油槽114。

所得裂解氣因帶有黏滯性及次微米煙霧特性，一般稱為氣膠。如不先去除氣膠而直接使用裂解氣，則氣膠容易累積堵塞于管路彎道或下游的各單元油氣處理設備，且其酸度太高會腐蝕管線，而會影響生質物裂解產油系統持續運作與裂解氣的再利用。因此，先前技術將經過冷凝器112的裂解氣導入洗滌/過濾器116，以去除其中氣膠而得氣膠含量低的裂解氣，再將此裂解氣存入貯氣槽118。此裂解氣可(部分)作為熱源106的燃料而再利用。

然而，已知的過濾器，如文式洗滌器、袋式集塵器及干式靜電集塵器等，皆不易移除或敲擊收集此帶有黏滯性及次微米的煙霧氣膠。因此，現在亟需使生質物裂解產油制程系統可持續運作及獲得雜質更少的裂解氣的新方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于用于生質物裂解產生燃料系統的靜電氣膠移除裝置，其利用濕式靜電集塵原理來移除氣膠。

本發明并提出一種使用本發明的靜電氣膠移除裝置的生質物裂解產生燃料系統。

本發明的靜電氣膠移除裝置包括裂解產物入口、至少二濕式靜電吸附單元，以及裂解氣出口。裂解產物入口是用以輸入由生質物裂解而產生的含有裂解氣及氣膠物質的裂解產物。上述至少二濕式靜電吸附單元的正負極間距不同，用以吸附尺寸不同的氣膠物質。裂解氣出口則用以輸出裂解氣。

在一實施例中，上述裂解產物入口、濕式靜電吸附單元及裂解氣出口由下至上排列，且這些濕式靜電吸附單元中正負極間距愈大者愈靠近裂解產物入口，即愈位于下方。

在一實施例中，上述靜電氣膠移除裝置更包括位于裂解產物入口下方的裂解油出口。由濕式靜電吸附單元吸附的氣膠物質聚集形成的裂解油落至裂解油出口而被輸出。

在一實施例中，各濕式靜電吸附單元包括至少一個靜電極線集板組，其中各靜電極線集板組包括作為正極的多個集板，以及設置于這些集板之間作為負極的多條極線。

在一實施例中，上述靜電氣膠移除裝置更包括噴霧清洗器，用以清洗各濕式靜電吸附單元。此清洗可利用由濕式靜電吸附單元之前收集的氣膠物質聚集成的裂解油來進行。上述噴霧清洗器例如設置于濕式靜電吸附單元的上方。

在一實施例中，上述靜電氣膠移除裝置更包括擴散整流器，設置于上述裂解產物入口與濕式靜電吸附單元之間。

在一實施例中，上述靜電氣膠移除裝置更包括除霧器，設置于上述濕式靜電吸附單元與裂解氣出口之間。

本發明的生質物裂解產生燃料系統包括裂解器、除焦器、冷凝器，以及上述本發明的靜電氣膠移除裝置。其中，裂解器用以使生質物裂解而產生裂解產物。除焦器用以收集裂解產物中的焦炭。冷凝器用以收集裂解產物中的裂解油，其中經過除焦器及冷凝器的裂解產物含有裂解氣及氣膠物質。上述靜電氣膠移除裝置則用以將經過除焦器及冷凝器的裂解產物所含的氣膠物質移除，而輸出裂解氣。

在一實施例中，上述生質物裂解燃料產生系統所輸出的裂解氣有部分被送回裂解器，以作為工作載氣。

在一實施例中，上述生質物裂解燃料產生系統所輸出的裂解氣有部分作為用以加熱裂解器的熱源的燃料。

由于本發明的靜電氣膠移除裝置或生質物裂解產生燃料系統利用濕式靜電集塵原理來移除氣膠，所以氣膠物質容易有效移除并收集。再者，本發明使用至少兩段的正負極間距不同的濕式靜電吸附單元，故可吸附不同尺寸的氣膠顆粒。如此即可使熱裂解系統穩定操作及長期連續運轉，提升生質物資源再利用價值，對于節能減碳及生質燃料產業的發展有很大的助益。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1繪示先前技術的生質物裂解燃料產生系統；

圖2繪示本發明實施例的生質物裂解燃料產生系統；

圖3為一種靜電極線集板組的局部示意圖；

圖4為本發明實施例的靜電氣膠移除裝置的示意圖；