本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置及方法，該裝置包括直進(jìn)式旋渦分離器、旋風(fēng)分離器、一級(jí)冷卻夾套、二級(jí)冷卻夾套、第三關(guān)風(fēng)機(jī)及燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)。本發(fā)明專利技術(shù)通過直進(jìn)式旋渦分離器產(chǎn)生的離心作用對(duì)裂解氣中的炭粉進(jìn)行初步分離，初步分離后的裂解氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器的離心作用下配合兩級(jí)降溫夾套，使大部分焦油氣發(fā)生冷凝，冷凝焦油與離心分離下來的炭粉在旋風(fēng)分離器的殼體內(nèi)壁產(chǎn)生滾動(dòng)造粒，最后由第三關(guān)風(fēng)機(jī)控制排出本裝置，潔凈的裂解氣經(jīng)燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)加壓輸送至燃燒裝置。通過本發(fā)明專利技術(shù)可改變裂解氣中焦油含量、炭粉含量以及氣體溫度，產(chǎn)生品質(zhì)穩(wěn)定的可燃裂解氣，使得后續(xù)的燃燒過程可實(shí)現(xiàn)燃控級(jí)控制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置及方法
本專利技術(shù)涉及生物質(zhì)綜合利用
，具體涉及一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置及方法。
技術(shù)介紹
生物質(zhì)的獨(dú)特性，不僅在于能貯存太陽能，還是一種可再生的炭源。生物質(zhì)通過熱裂解可以產(chǎn)生炭、燃?xì)狻⒔褂秃蜕镔|(zhì)醋液，炭、燃?xì)夂徒褂褪强稍偕那鍧嵞茉矗镔|(zhì)醋液可以直接作為無公害、無污染的生物肥料、生物農(nóng)藥，以及作為醫(yī)藥工業(yè)的原材料，因此，生物質(zhì)資源的有效利用具有重要意義。現(xiàn)有生物質(zhì)熱裂解技術(shù)存在熱裂解氣的溫度高，熱裂解氣中水蒸氣、焦油、炭粉等含量高，不利于裂解氣的運(yùn)輸、儲(chǔ)存及燃燒應(yīng)用等技術(shù)缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置及處理方法。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，包括直進(jìn)式旋渦分離器、旋風(fēng)分離器、一級(jí)冷卻夾套、二級(jí)冷卻夾套、第三關(guān)風(fēng)機(jī)及燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)；直進(jìn)式旋渦分離器包括水平設(shè)置的旋渦分離器本體，旋渦分離器本體的前端設(shè)有裂解氣進(jìn)口，裂解氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流件，螺旋導(dǎo)流件用于使流經(jīng)裂解氣進(jìn)口的裂解氣產(chǎn)生渦旋，旋渦分離器本體的后端設(shè)有裂解氣出口，旋渦分離器本體的底部設(shè)有炭粉出口，裂解氣出口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連接，直進(jìn)式旋渦分離器用于通過離心分離將裂解氣中挾帶的炭粉進(jìn)行初步分離并將分離的碳粉從炭粉出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；旋風(fēng)分離器包括豎直設(shè)置的旋風(fēng)分離器本體，旋風(fēng)分離器本體包括圓柱殼體和圓錐殼體，圓柱殼體的側(cè)面切向設(shè)置進(jìn)氣口，頂部設(shè)置出氣口；圓錐殼體的底部設(shè)置焦油造粒炭出口，焦油造粒炭出口上設(shè)置第三關(guān)風(fēng)機(jī)；圓錐殼體上設(shè)置一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套，一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套用于將通過圓錐殼體的裂解氣冷卻到焦油冷凝溫度點(diǎn)以下，冷凝的焦油與旋風(fēng)分離的炭粉粘結(jié)滾動(dòng)造粒，從焦油造粒炭出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)設(shè)于旋風(fēng)分離器本體的頂部，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)進(jìn)口與旋風(fēng)分離器本體頂部出氣口連接，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)用于將潔凈裂解氣加壓輸送至裂解氣燃燒裝置。進(jìn)一步地，直進(jìn)式旋渦分離器本體包括第一殼體、第二殼體、內(nèi)筒、第一法蘭、第二法蘭、調(diào)節(jié)螺桿組件及螺旋導(dǎo)流件，第一殼體的前端設(shè)有裂解氣進(jìn)口，其后端封閉，底部設(shè)有炭粉出口；第二殼體同心套裝在第一殼體內(nèi)，第一殼體與第二殼體之間形成第一進(jìn)氣腔，第二殼體的前端封閉，封閉端呈錐形，錐形殼體的后端連接一段圓柱殼體A，螺旋導(dǎo)流件設(shè)于圓柱殼體A的外表面且位于裂解氣進(jìn)口內(nèi)，螺旋導(dǎo)流件用于使通過裂解氣進(jìn)口的裂解氣產(chǎn)生旋渦，第二殼體的后端為擴(kuò)大的圓柱殼體B，圓柱殼體B的后端伸出第一殼體且連接第一法蘭，圓柱殼體B的底部設(shè)有裂解氣進(jìn)口B，裂解氣進(jìn)口B與第一進(jìn)氣腔相通；內(nèi)筒同心套裝在第二殼體的圓柱殼體B內(nèi)，內(nèi)筒與第二殼體之間形成第二進(jìn)氣腔，內(nèi)筒前端封閉，后端敞口，敞口端伸出第二殼體連接第二法蘭，內(nèi)筒筒壁開設(shè)若干進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與第二進(jìn)氣腔相通，第一法蘭與第二法蘭通過調(diào)節(jié)螺桿組件與第一殼體固定連接。進(jìn)一步地，第一殼體包括水平設(shè)置的圓錐殼體和豎直設(shè)置的矩形殼體，圓錐殼體的前端設(shè)有圓柱狀裂解氣進(jìn)口，矩形殼體的上端與圓錐殼體連接，下端收縮成方管狀炭粉出口，炭粉出口的上段設(shè)有管道式夾套冷卻器，管道式夾套冷卻器用于冷卻通過炭粉出口的炭粉；炭粉出口的下段設(shè)有第一關(guān)風(fēng)機(jī)及第二關(guān)風(fēng)機(jī)，第一關(guān)風(fēng)機(jī)與第二關(guān)風(fēng)機(jī)之間形成炭粉存儲(chǔ)室第一關(guān)風(fēng)機(jī)與第二關(guān)風(fēng)機(jī)交替工作，完成炭粉輸送的同時(shí)保證裝備內(nèi)外氣氛隔絕。進(jìn)一步地，管道式夾套冷卻器包括冷卻器殼體，冷卻器殼體上設(shè)有第三冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第三冷卻介質(zhì)出口，第三冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第三冷卻介質(zhì)出口上均設(shè)置開關(guān)閥。進(jìn)一步地，通過調(diào)節(jié)螺桿組件調(diào)節(jié)螺旋導(dǎo)流件伸入裂解氣進(jìn)口的深度，調(diào)節(jié)裂解氣在直進(jìn)式旋渦分離器的旋風(fēng)速度。進(jìn)一步地，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)設(shè)有補(bǔ)溫口，補(bǔ)溫口用于通入高溫?zé)煔猓節(jié)崈袅呀鈿獾呐艢鉁囟壬叩浇褂屠淠郎囟纫陨稀＿M(jìn)一步地，一級(jí)冷卻夾套上設(shè)有第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第一冷卻介質(zhì)出口，第一冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第一冷卻介質(zhì)出口上均設(shè)置開關(guān)閥。進(jìn)一步地，二級(jí)冷卻夾套上設(shè)有第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第二冷卻介質(zhì)出口，第二冷卻介質(zhì)進(jìn)口及第二冷卻介質(zhì)出口上均設(shè)置開關(guān)閥。一種生物質(zhì)熱裂解氣處理方法，使用上述任意一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置。進(jìn)一步地，所述生物質(zhì)熱裂解氣處理方法包括以下步驟：S1、炭粉分配：裂解氣由裂解氣進(jìn)口進(jìn)入生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，在直進(jìn)式旋渦分離器中進(jìn)行碳粉的初步分離，初步分離的碳粉經(jīng)直進(jìn)式旋渦分離器底部的炭粉出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，未分離的碳粉由初步分離的裂解氣夾帶進(jìn)入旋風(fēng)分離器；通過調(diào)節(jié)直進(jìn)式旋渦分離器的螺旋導(dǎo)流件的插入深度，調(diào)節(jié)旋風(fēng)速度，從而控制直進(jìn)式旋渦分離器截留的炭粉粒徑和數(shù)量；S2、旋風(fēng)分離除炭：初步分離后的裂解氣經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)氣口進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在離心力作用下，炭粉貼旋風(fēng)分離器的錐形殼體的筒壁滑落；S3、焦、炭滾動(dòng)造粒：在一級(jí)冷卻夾套、二級(jí)冷卻夾套的冷卻作用下，離心分離器的錐形殼體內(nèi)的裂解氣降溫到焦油冷凝溫度點(diǎn)以下，焦油在錐形筒壁發(fā)生凝結(jié)并與炭粉粘結(jié)產(chǎn)生滾動(dòng)造粒，顆粒狀的炭焦混合物降溫硬化后，由第三關(guān)風(fēng)機(jī)控制，排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；S4、裂解氣排出：潔凈的裂解氣經(jīng)旋風(fēng)分離器頂部出口進(jìn)入燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)對(duì)除焦后的裂解氣進(jìn)行加壓輸送。本專利技術(shù)的有益效果：1、本專利技術(shù)的生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，通過直進(jìn)式旋渦分離器對(duì)裂解氣初步進(jìn)行離心分離，通過控制直進(jìn)式旋渦分離器的螺旋導(dǎo)流件插入深度，調(diào)節(jié)旋風(fēng)速度，控制分離炭粉的粒徑和數(shù)量，分離出的炭粉經(jīng)直進(jìn)式旋渦分離器排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；初步分離后的裂解氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器的離心作用下配合兩級(jí)降溫夾套，使得裂解氣中的大部分焦油氣發(fā)生可控冷凝，凝結(jié)焦油與旋風(fēng)分離下來的炭粉在殼體內(nèi)壁產(chǎn)生滾動(dòng)造粒，顆粒狀的炭焦混合物降溫硬化后，由第三關(guān)風(fēng)機(jī)控制排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；潔凈的裂解氣經(jīng)燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)加壓輸送至燃燒裝置。因此，本專利技術(shù)的生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置可改變裂解氣中焦油含量、炭粉含量以及氣體溫度，產(chǎn)生品質(zhì)穩(wěn)定的可燃裂解氣，使得后續(xù)的燃燒過程可實(shí)現(xiàn)燃控級(jí)控制。本專利技術(shù)利用焦油液的粘性，使焦油液與分離的炭粉進(jìn)行滾動(dòng)造粒，極大地提高了旋風(fēng)分離器對(duì)微小顆粒的捕捉分離能力，進(jìn)一步加強(qiáng)了分離效率，有效減小了裂解氣中炭粉和粉塵含量。2、本專利技術(shù)的生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，可在現(xiàn)有氣力輸送管路上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，不增加原系統(tǒng)的阻力，建造及使用成本低。3、本專利技術(shù)的直進(jìn)式旋渦分離器的工作原理是：裂解氣進(jìn)入裂解氣進(jìn)口A后沿第二殼體的尖端分布至螺旋導(dǎo)流件，沿螺旋導(dǎo)流件的螺旋通道向前流動(dòng)從而形成渦旋，炭粉等固體顆粒在渦旋形成的離心力的作用下從裂解氣中分離，分離的炭粉撞擊到第一殼體內(nèi)壁后掉落至炭粉出口，排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；初步分離的裂解氣經(jīng)裂解氣進(jìn)口B進(jìn)入第二殼體，通過進(jìn)氣孔進(jìn)入內(nèi)筒，最后從內(nèi)筒后端排入旋風(fēng)分離器。第二殼體前端的尖端設(shè)計(jì)及內(nèi)筒上若干進(jìn)氣孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得通過直進(jìn)式旋渦分離器的裂解氣壓頭損失極小。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，其特征在于，包括直進(jìn)式旋渦分離器、旋風(fēng)分離器、一級(jí)冷卻夾套、二級(jí)冷卻夾套、第三關(guān)風(fēng)機(jī)及燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)；/n直進(jìn)式旋渦分離器包括水平設(shè)置的旋渦分離器本體，旋渦分離器本體的前端設(shè)有裂解氣進(jìn)口，裂解氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流件，螺旋導(dǎo)流件用于使流經(jīng)裂解氣進(jìn)口的裂解氣產(chǎn)生渦旋，旋渦分離器本體的后端設(shè)有裂解氣出口，旋渦分離器本體的底部設(shè)有炭粉出口，裂解氣出口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連接，直進(jìn)式旋渦分離器用于通過離心分離將裂解氣中挾帶的炭粉進(jìn)行初步分離并將分離的碳粉從炭粉出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；/n旋風(fēng)分離器包括豎直設(shè)置的旋風(fēng)分離器本體，旋風(fēng)分離器本體包括圓柱殼體和圓錐殼體，圓柱殼體的側(cè)面切向設(shè)置進(jìn)氣口，頂部設(shè)置出氣口；圓錐殼體的底部設(shè)置焦油造粒炭出口，焦油造粒炭出口上設(shè)置第三關(guān)風(fēng)機(jī)；圓錐殼體上設(shè)置一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套，一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套用于將通過圓錐殼體的裂解氣冷卻到焦油冷凝溫度點(diǎn)以下，冷凝的焦油與旋風(fēng)分離的炭粉粘結(jié)滾動(dòng)造粒，從焦油造粒炭出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；/n燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)設(shè)于旋風(fēng)分離器本體的頂部，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)進(jìn)口與旋風(fēng)分離器本體頂部出氣口連接，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)用于將潔凈裂解氣加壓輸送至裂解氣燃燒裝置。/n...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，其特征在于，包括直進(jìn)式旋渦分離器、旋風(fēng)分離器、一級(jí)冷卻夾套、二級(jí)冷卻夾套、第三關(guān)風(fēng)機(jī)及燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)；
直進(jìn)式旋渦分離器包括水平設(shè)置的旋渦分離器本體，旋渦分離器本體的前端設(shè)有裂解氣進(jìn)口，裂解氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有螺旋導(dǎo)流件，螺旋導(dǎo)流件用于使流經(jīng)裂解氣進(jìn)口的裂解氣產(chǎn)生渦旋，旋渦分離器本體的后端設(shè)有裂解氣出口，旋渦分離器本體的底部設(shè)有炭粉出口，裂解氣出口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連接，直進(jìn)式旋渦分離器用于通過離心分離將裂解氣中挾帶的炭粉進(jìn)行初步分離并將分離的碳粉從炭粉出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；
旋風(fēng)分離器包括豎直設(shè)置的旋風(fēng)分離器本體，旋風(fēng)分離器本體包括圓柱殼體和圓錐殼體，圓柱殼體的側(cè)面切向設(shè)置進(jìn)氣口，頂部設(shè)置出氣口；圓錐殼體的底部設(shè)置焦油造粒炭出口，焦油造粒炭出口上設(shè)置第三關(guān)風(fēng)機(jī)；圓錐殼體上設(shè)置一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套，一級(jí)冷卻夾套和二級(jí)冷卻夾套用于將通過圓錐殼體的裂解氣冷卻到焦油冷凝溫度點(diǎn)以下，冷凝的焦油與旋風(fēng)分離的炭粉粘結(jié)滾動(dòng)造粒，從焦油造粒炭出口排出生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置；
燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)設(shè)于旋風(fēng)分離器本體的頂部，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)進(jìn)口與旋風(fēng)分離器本體頂部出氣口連接，燃?xì)庠鰤阂L(fēng)機(jī)用于將潔凈裂解氣加壓輸送至裂解氣燃燒裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，其特征在于，直進(jìn)式旋渦分離器本體包括第一殼體、第二殼體、內(nèi)筒、第一法蘭、第二法蘭、調(diào)節(jié)螺桿組件及螺旋導(dǎo)流件，第一殼體的前端設(shè)有裂解氣進(jìn)口，其后端封閉，底部設(shè)有炭粉出口；第二殼體同心套裝在第一殼體內(nèi)，第一殼體與第二殼體之間形成第一進(jìn)氣腔，第二殼體的前端封閉，封閉端呈錐形，錐形殼體的后端連接一段圓柱殼體A，螺旋導(dǎo)流件設(shè)于圓柱殼體A的外表面且位于裂解氣進(jìn)口內(nèi)，螺旋導(dǎo)流件用于使通過裂解氣進(jìn)口的裂解氣產(chǎn)生旋渦，第二殼體的后端為擴(kuò)大的圓柱殼體B，圓柱殼體B的后端伸出第一殼體且連接第一法蘭，圓柱殼體B的底部設(shè)有裂解氣進(jìn)口B，裂解氣進(jìn)口B與第一進(jìn)氣腔相通；內(nèi)筒同心套裝在第二殼體的圓柱殼體B內(nèi)，內(nèi)筒與第二殼體之間形成第二進(jìn)氣腔，內(nèi)筒前端封閉，后端敞口，敞口端伸出第二殼體連接第二法蘭，內(nèi)筒筒壁開設(shè)若干進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與第二進(jìn)氣腔相通，第一法蘭與第二法蘭通過調(diào)節(jié)螺桿組件與第一殼體固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)熱裂解氣處理裝置，其特征在于，第一殼體包括水平設(shè)置的圓錐殼體和豎直設(shè)置的矩形殼體，圓錐殼體的前端設(shè)有圓柱狀裂解氣進(jìn)口，矩形殼體的上端與圓錐殼體連接，下端收縮成方管狀炭粉出口，炭粉出口的上段設(shè)有管道式夾套冷卻器，管道式夾套冷卻器用...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶瑋，任海斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京年達(dá)爐業(yè)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32
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