[發(fā)明專利]一種焦油凈化處理的方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910093624.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109628159A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉華財(cái);黃艷琴;袁洪友;陰秀麗;吳創(chuàng)之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): C10J3/72
• 分類號(hào): C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發(fā)明公開了一種焦油凈化處理的方法及系統(tǒng)。該方法，包括如下步驟：(1)從氣化爐出口的含焦油粗燃?xì)膺M(jìn)入冷卻洗滌塔中，獲得焦油廢液和潔凈燃?xì)猓?2)經(jīng)過冷卻洗滌塔處理后得到的焦油廢液流入循環(huán)水槽，經(jīng)循環(huán)水冷卻器冷卻之后，重新進(jìn)入冷卻洗滌塔對(duì)含焦油粗燃?xì)膺M(jìn)行冷卻洗滌凈化，形成粗燃?xì)獾膬艋h(huán)；(3)一部分氣化劑進(jìn)入氣化爐與生物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)生成粗燃?xì)猓硪徊糠謿饣瘎难h(huán)水槽通過，攜帶著揮發(fā)的焦油廢液的氣化劑進(jìn)入氣化爐與生物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生粗燃?xì)狻１景l(fā)明利用焦油的良好揮發(fā)性，將氣化爐所需的氣化劑通入焦油廢液槽，攜帶揮發(fā)的焦油廢液進(jìn)入氣化爐一起參與氣化反應(yīng)，避免了焦油廢液的處理難題，回收了焦油能量。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦油凈化處理的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)氣化是將固態(tài)的生物質(zhì)燃料轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的燃?xì)狻Ｉ镔|(zhì)在高溫條件下與氧氣和/或水蒸氣反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳等可燃?xì)怏w。生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的可燃?xì)猓梢杂脕砑泄狻⑻娲I(yè)鍋爐/窯爐化石燃料、發(fā)電或合成液體燃料，用途廣泛，應(yīng)用前景廣闊。

燃?xì)庵泻械慕褂涂蓪?dǎo)致管道和下游設(shè)備結(jié)垢、堵塞和腐蝕，影響系統(tǒng)運(yùn)行和安全，是限制氣化技術(shù)推廣應(yīng)用的瓶頸。常用的焦油脫除方法包括水洗、過濾、熱裂解和催化裂解。常規(guī)的水洗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，但浪費(fèi)了焦油本身的能量，又會(huì)產(chǎn)生焦油廢水處理難題；過濾法設(shè)備復(fù)雜、成本較高；熱裂解通常在1000℃以上的高溫下進(jìn)行，需要消耗大量能量維持高溫；催化裂解利用催化劑的作用，降低焦油裂解溫度并提高焦油裂解效率，但催化劑積炭失活或成本太高的問題難以解決。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有焦油處理系統(tǒng)的缺陷，提供一種焦油凈化處理的方法及系統(tǒng)，能簡(jiǎn)單有效地脫除燃?xì)庵薪褂汀?/p>

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種焦油凈化處理的方法，包括如下步驟：

(1)從氣化爐出口的含焦油粗燃?xì)膺M(jìn)入對(duì)粗燃?xì)膺M(jìn)行冷卻凈化的冷卻洗滌塔中，獲得焦油廢液和潔凈燃?xì)猓?/p>

(2)經(jīng)過冷卻洗滌塔處理后得到的焦油廢液流入循環(huán)水槽，經(jīng)循環(huán)水冷卻器冷卻之后，重新進(jìn)入冷卻洗滌塔對(duì)含焦油粗燃?xì)膺M(jìn)行冷卻洗滌凈化，形成粗燃?xì)獾膬艋h(huán)；

(3)一部分氣化劑直接進(jìn)入氣化爐與生物質(zhì)反應(yīng)，另一部分氣化劑從循環(huán)水槽通過、攜帶著揮發(fā)的焦油廢液進(jìn)入氣化爐與生物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生粗燃?xì)狻?/p>

可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)兩級(jí)或多級(jí)冷卻洗滌，以保證凈化效果。第一循環(huán)水槽與第二循環(huán)水槽的連通部位在兩個(gè)水槽的液面之下。對(duì)氣化劑進(jìn)行流量調(diào)節(jié)、預(yù)熱和流動(dòng)方式改變，以保證焦油廢液的揮發(fā)量，使第一循環(huán)水槽和第二循環(huán)水槽內(nèi)焦油廢液的總量保持不變。

本發(fā)明提出的焦油凈化處理方法充分利用焦油的良好揮發(fā)性，將氣化爐所需的氣化劑通入焦油廢液槽，攜帶揮發(fā)的焦油廢液進(jìn)入氣化爐一起參與氣化反應(yīng)，在脫除焦油的同時(shí)，避免了焦油廢液的處理難題，回收了焦油能量，簡(jiǎn)單有效，節(jié)能環(huán)保。

優(yōu)選，步驟(2)具體步驟為：經(jīng)過冷卻洗滌塔處理后得到的焦油廢液流入第一循環(huán)水槽，第一循環(huán)水槽與第二循環(huán)水槽連通，焦油廢液從第一循環(huán)水槽進(jìn)入第二循環(huán)水槽，經(jīng)循環(huán)水冷卻器冷卻之后，重新進(jìn)入冷卻洗滌塔對(duì)含焦油粗燃?xì)膺M(jìn)行冷卻洗滌凈化，形成粗燃?xì)獾膬艋h(huán)。

氣化劑分成兩路，一路直接進(jìn)氣化爐，另一路經(jīng)第二循環(huán)水槽進(jìn)入氣化爐，根據(jù)焦油廢液量調(diào)節(jié)進(jìn)入第二循環(huán)水槽的氣化劑流量。

優(yōu)選，所述的氣化劑為空氣和/或水蒸氣。在第二循環(huán)水槽設(shè)置溢流口，使兩個(gè)循環(huán)水槽內(nèi)焦油廢液的總量保持不變，新增的焦油廢液從溢流口流出之后和氣化劑一起進(jìn)入氣化爐反應(yīng)。

優(yōu)選，步驟(1)中通過將所述的氣化爐爐體加長(zhǎng)，增加爐內(nèi)生物質(zhì)原料層厚度，使氣化爐出口粗燃?xì)獾臏囟冉抵?0℃-130℃，降低粗燃?xì)獾慕褂秃俊?/p>