[發明專利]生物質熱解汽冷凝收集與分離裝置

有效

• 申請號: 201710330078.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107033944B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 付鵬;李永軍;李志合;易維明
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C10G5/06
• 分類號: C10G5/06;C10G31/09;C10B53/00;B01D5/00
• 代理公司: 濟南瑞宸知識產權代理有限公司 37268
• 代理人: 徐健

本發明涉及再生能源利用技術領域，具體涉及一種生物質熱解汽高效冷凝收集與分離裝置，包括液化冷凝收集器，液化冷凝收集器內設有生物油，液化冷凝收集器下部設有熱解氣進氣管，熱解氣進氣管連接多個擴散式旋風管，擴散式旋風管設置在液化冷凝收集器底部，擴散式旋風管上部設有絲網，液化冷凝收集器上部設置冷生物油進口，底部設有生物油出口。液化冷凝收集器采用循環生物油作為冷卻介質，采用氣液直接接觸的方式進行熱解蒸汽液化，是一種新型的冷凝方式。

技術領域

本發明涉及再生能源利用技術領域，具體涉及一種生物質熱解汽高效冷凝收集與分離裝置。

背景技術

在生物質熱解液化技術中，熱解汽的冷卻方式非常關鍵，這直接影響到液體產物生物油的收集率。目前，常用的熱解蒸汽冷卻方式主要有以噴淋冷卻為主的直接換熱方式和以管殼換熱冷卻為主的間接換熱方式。對于噴淋冷卻方式來說，良好的換熱效果要求有足夠的換熱面積，冷卻介質生物油霧化液滴很難與熱解蒸汽充分有效接觸，再加之部分細小生物油霧滴會隨不可冷凝氣體排出，致使熱解蒸汽快速冷卻效果較差，降低了生物油收集率；而對于管殼換熱冷卻來說，由于采取間接換熱方式，良好的熱解蒸汽冷卻效果難以保證，另外冷卻產生的生物油容易與熱解氣中攜帶的炭灰發生凝聚并粘附于換熱壁表面，造成換熱效果變差，嚴重時甚至堵塞管道，并且重質冷凝物難以清除。

上述熱解蒸汽冷激方式存在的缺陷，在很大程度上影響了生物質熱解液化制油成本，制約了現有技術的工業化應用。因此，需要對冷凝方式進行改進。此外，生物油中包含了重油成分及輕油成分，需要分離過濾，為后續分級利用或改性提質提供有利條件。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供一種可實現熱解蒸汽快速冷卻、冷激效果好、生物油收集率高、輕油和重油實現分離的生物質熱解汽高效冷凝收集與分離裝置。

本發明采用如下技術方案：

一種生物質熱解汽高效冷凝收集與分離裝置，包括液化冷凝收集器，液化冷凝收集器內設有生物油，液化冷凝收集器下部設有熱解氣進氣管，液化冷凝收集器采用汽液直接接觸的方式進行熱解氣冷卻。熱解氣進氣管連接多個擴散式旋風管，擴散式旋風管設置在液化冷凝收集器底部，擴散式旋風管可使熱解蒸汽以旋轉流的方式進入冷卻裝置內部。擴散式旋風管上部設有絲網，絲網可將較大的熱解蒸汽氣泡，破裂為小氣泡，便于汽液充分接觸。液化冷凝收集器上部設置冷生物油進口，低溫生物質油作為冷卻介質冷卻熱解氣。液化冷凝收集器底部設有生物油出口。

所述生物油出口連接生物油過濾器，生物油過濾器包括外殼，外殼內設有旋轉錐筒，旋轉錐筒連接電機，電機帶動旋轉錐筒轉動。旋轉錐筒進口連接液化冷凝收集器的生物油出口，旋轉錐筒的圓周面上設有多個出油孔，輕質生物質油在旋轉錐筒旋轉的過程中甩出，落到外殼內。旋轉錐筒底部出口連接重油儲罐，外殼底部出口連接輕質油儲罐。所述旋轉錐筒內部設有清理裝置，清理裝置包括橫桿、立桿及工作桿，橫桿水平設置，立桿與橫桿垂直，橫桿兩端分別連接工作桿，橫桿及立桿的結構用來支撐工作桿。工作桿與旋轉錐筒圓周表面平行，工作桿上設有清理刷，清理刷在旋轉錐筒旋轉的過程中，可清理掉粘附在旋轉錐筒內壁上的重油。

所述輕質油儲罐依次連接油泵及換熱器后，與液化冷凝收集器的冷生物油進口連接，生物質油經過換熱器交換熱量后，成為溫度較低的生物油，進入液化冷凝收集器，用來冷卻熱解氣蒸汽。

液化冷凝收集器頂部設有不凝氣出口，不凝氣出口處設有過濾網，不凝氣出口均與提升管燃燒器連接，經過濾后的不凝氣，進入提升管燃燒器內燃燒產生熱量。

液化冷凝收集器內設有液位監測裝置，選用液位計，當液位達到設定值時，開放生物油出口，使生物油流至生物油過濾器，以免生物油液位過高，生物油由冷生物油進口流出。

所述電機通過鏈條、鏈輪結構連接旋轉錐筒，還可以選擇其他傳動方式。

本發明熱解氣的冷卻過濾過程為：