[發明專利]一種分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810455286.0
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108546571A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 張少明;梁建如;田然;付興國
• 申請（專利權）人: 北京三聚綠能科技有限公司
• 主分類號: C10K1/00
• 分類號: C10K1/00;C10K1/02;C10K1/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明屬于生物質熱解氣處理技術領域，公開了一種分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的方法及裝置，所述方法為向沉降過程中的生物質熱解氣中噴淋木醋液，所述木醋液在高溫條件下迅速氣化形成蒸汽，蒸汽與熱解氣中的焦油結合，形成大分子油水混溶微粒，其與熱解氣中的固體顆粒充分接觸并粘附固體顆粒，重力作用下沉降在沉降室底部并被生物質炭吸附，進而得到富含有機質的高品質生物質炭。本發明的分離方法大大降低了熱解氣中固體顆粒及焦油的含量，有效避免了后續凈化裝置中因固體顆粒及焦油的存在而導致的管道堵塞問題，降低了生產成本，為生物質熱解反應的連續進行提供了有力地保障。

技術領域

本發明屬于生物質熱解氣處理技術領域，具體涉及一種分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的方法及裝置。

背景技術

生物質是指一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質，包括除化石燃料外的植物、動物和微生物及其排泄與代謝物等。生物質快速熱解是指生物質在無氧或低氧的環境下，被快速加熱到較高反應溫度，從而引發大分子分解最終得到生物燃油、可燃氣和焦炭的過程。生物質快速熱解不僅避免了廢棄生物質直接燃燒時造成的大氣污染及安全隱患等問題，另一方面，還可以將這些廢棄物進一步資源化再利用，變廢為寶，生產高品質的化工行業的原材料，具有非常高的經濟效益。

生物質熱解通常在生物質炭化爐中進行，從爐中出來的熱解氣不可避免會挾帶灰分、細小炭等固體顆粒以及焦油、水分等各種各樣的雜質，這些固體顆粒若直接進入后續凈化裝置中會與熱解氣中的焦油相互粘附形成油垢。不斷累積的油垢會引起管道的阻塞，從而影響裝置的正常工作，并且清理這些油垢也異常困難。因此，熱解氣在離開炭化爐后進入后續凈化裝置前需要進行氣固分離。但鑒于濕法除塵的方式只適用于低溫氣體，對于高溫熱解氣并不適用，因此，一般對生物質熱解氣利用重力進行沉降除塵，其通常采用的裝置為沉降室，然而重力除塵的方式并不適用于大規模的工業化生產，其處理大批量氣體的效果并不明顯，加之熱解氣含有的焦油等易粘結成分，容易附著于沉降室的內壁上，又增加了維護和清理的成本。

發明內容

因此，本發明旨在提供一種能有效分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的方法；同時，本發明還提供了分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的裝置。

為此，本發明提供了一種分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的方法，所述方法為向沉降過程中的生物質熱解氣中噴淋木醋液。

進一步地，所述木醋液的噴淋量為50～80kg/h。。

進一步地，所述木醋液的噴淋方向與所述熱解氣流動方向的夾角為135°～180°。

進一步地，所述生物質的原料包括植物及其利用或加工后的剩余物。

進一步地，所述植物為樹枝、竹子、棉花秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、豆類秸稈、玉米秸稈中的一種或幾種。

本發明還提供了一種分離生物質熱解氣中固體顆粒及焦油的裝置，包括沉降室，還包括至少一個噴嘴，所述噴嘴設置于所述沉降室內，用于噴出噴淋劑。

進一步地，沿所述沉降室內熱解氣的流動方向，設置有三個噴嘴。

進一步地，相鄰噴嘴之間的距離L₁與所述沉降室的氣體進出口端之間的距離L₂比為1：(2.5～5)。

進一步地，所述噴嘴為空心錐形噴嘴，噴淋劑噴出時產生空心錐形噴霧形狀，噴射區域成環形，噴霧角度為30°～90°。

進一步地，所述空心錐形噴嘴的孔徑為3～5mm。

本發明的技術方案，具有如下優點：