[發(fā)明專利]生物質(zhì)熱解氣分離凈化系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710478526.4
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107189825A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 張曉敏
• 主分類號: C10K1/12
• 分類號: C10K1/12;C10K1/02;C10K1/04;C10K1/10;C10L3/10;C01B32/40;F25J1/00;C07C7/00;C07C9/04
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司50218
• 代理人: 吳從吾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)熱解氣技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種生物質(zhì)熱解氣分離凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生物質(zhì)是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，直接或間接來源于植物的光合作用，其來源包括所有植物、動物和微生物以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的有機廢棄物。開發(fā)利用生物質(zhì)資源，對于保護環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、緩解化石能源供應壓力等具有重要意義。

現(xiàn)有技術(shù)中公開了多種生物質(zhì)熱解氣化的裝置，其原理為：生物質(zhì)原料通過斗式提升機和螺旋給料機從上部送入熱解氣化爐，氣化介質(zhì)空氣通過鼓風機送入氣化爐風室，生物質(zhì)原料在氣化爐爐排上方進行部分燃燒，在爐排上方自上而下形成干燥層、熱解層、還原層和氧化層，依靠氧化層燃燒所產(chǎn)生熱量為還原層、熱解層及干燥層提供能量。通過空氣的合理匹配，盡量將能量轉(zhuǎn)化和保留到可燃氣體中。

經(jīng)檢測，該可燃氣體中通常含有15.27％的氫氣、56.22％的氮氣、1.57％的甲烷氣體、9.76％的一氧化碳氣體、13.75％的二氧化碳氣體以及少量的高分子碳氫氣體。然而現(xiàn)有中直接將該可燃氣體經(jīng)除塵和脫焦工藝后直接用作可用于使用的燃氣。由于該氣體中含有氮氣和二氧化碳的成本較多而且氮氣和二氧化碳氣體不可燃燒，因而容易造成燃燒不充分且氮氣能量浪費的問題，此外，可燃氣體中含有多種成本的氣體從而使得成分不純，僅適用于對可燃氣要求不高的場合，例如燒鍋爐等，不適用于家庭等場合的使用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)熱解氣分離凈化系統(tǒng)，其目的在于單獨分離并提取純的可燃氣體成分，從而有利于能源的再回收和利用率。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)熱解氣分離凈化系統(tǒng)，包括從左到右依次相互連通的旋風分離器、水洗罐以及冷凝器，其中，所述水洗槽與冷凝器之間還設(shè)置有堿液槽，所述冷凝器的出氣口還依次分別與甲烷液壓式壓縮裝置、一氧化碳液壓式壓縮裝置以及氮氣液壓式壓縮裝置連通；

所述甲烷液壓式壓縮裝置內(nèi)的壓力為4.59MPA-8.0MPA,溫度為-82.6℃--120℃，其底部與液態(tài)甲烷收集罐連通；

所述一氧化碳液壓式壓縮裝置內(nèi)的壓力為3.5MPA-5.0MPA，溫度為-140.2℃---150℃，其底部與液態(tài)一氧化碳收集罐連通；

所述氮氣液壓式壓縮裝置內(nèi)的壓力為標準大氣壓，溫度為-195.8℃--216℃，其底部與液態(tài)氮氣收集罐連通；從所述氮氣液壓式壓縮裝置的出氣口所排出的氣體可回收至熱解爐內(nèi)回收利用。

進一步地，所述甲烷液壓式壓縮裝置內(nèi)設(shè)置有多個豎直設(shè)置的隔板，一部分隔板自甲烷液壓式壓縮裝置的底部向上延伸，一部分隔板自頂部向下延伸，向上延伸的隔板和向下延伸的隔板相互交錯地設(shè)置形成通道以延伸可熱解氣的流動路徑；

所述一氧化碳液壓式壓縮裝置與氮氣液壓式壓縮裝置與甲烷液壓式壓縮裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。

進一步地，所述甲烷液壓式壓縮裝置的兩個隔板之間所形成的每個通道的下方均設(shè)置有液位傳感器，所述液位傳感器與一控制箱電性連接；

當液位傳感器檢測到通道內(nèi)的液位等于預定最高液位時，則將信號傳送至控制箱，控制箱則控制對應該通道的液態(tài)甲烷收集罐的自控閥開啟；當液位傳感器檢測到通道的液位等于預定最低液位時，則控制自控閥關(guān)閉。

進一步地，所述甲烷液壓式壓縮裝置、一氧化碳液壓式壓縮裝置以及氮氣液壓式壓縮裝置外的氣體出口位置處還設(shè)置有氣體干燥裝置，所述氣體干燥裝置內(nèi)裝有干燥劑。

進一步地，所述甲烷液壓式壓縮裝置的壓力為6.0MPA，溫度為-90℃。

進一步地，所述一氧化碳液壓式壓縮裝置的壓力為4.59MPA，溫度為-145℃。

進一步地，所述堿液槽內(nèi)的液體為CaOH₂液體或NaOH溶液。

進一步地，所述水洗罐內(nèi)部上方設(shè)置有過濾隔層，所述過濾隔層從下往上包括尼龍單絲網(wǎng)層和活性炭過濾層，所述過濾隔層將所述水洗罐分為位于下方的初級水洗區(qū)和位于上方的二級水洗區(qū)，所述水洗罐的頂部設(shè)置有出氣口和清水入口，通過一引風機將水洗罐內(nèi)的氣體通過所述出氣口而引入至冷凝器的進氣口，所述水洗槽的底部設(shè)置有焦油出口。

進一步地，所述焦油出口與廢水收集池連通，所述廢液收集池內(nèi)中部設(shè)置有擋板以將所述廢水收集池分為相互連通的廢液區(qū)和清水回收區(qū)，所述擋板的上部開口處設(shè)置有濾芯，所述清水回收區(qū)內(nèi)設(shè)置有水泵以將清水回收區(qū)內(nèi)的液體循環(huán)流至水洗罐頂部的清水入口。