一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，包括依次連接的炭化爐、一級冷凝器、二級冷凝器、氣液分離器、羅茨風機和燃氣凈化裝置。本實用新型炭化時間短，資源利用率高，能夠連續作業，木焦油和木醋液能夠有效分離，生物質炭化產生的煙氣更加潔凈。
【專利說明】
一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及生物質利用技術領域，特別涉及一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統。
【背景技術】
[0002]農村地區具有豐富的生物質資源，合理、高效利用生物質資源有利于中國的新農村建設。利用生物質聯產技術能夠產出高價值的生物質炭、生物質燃氣、木焦油和木醋液，使生物質的價值大大提高。
[0003]目前國內的利用生物質聯產技術主要是將生物質原料放入炭化爐中，在炭化爐內生物質吸收熱量使其中的碳、氫元素轉化為氫氣、甲烷、一氧化碳等混合氣體，同時產出生物質炭、木焦油和木醋液。這項技術可以為農民帶來高熱值、清潔的燃氣，生物質炭、木焦油和木醋液也具有較高的附加值，可以大幅度增加經濟效益，使得該技術在全國范圍內廣大農村地區得到了有效推廣，大力促進了生物質能產業的發展。
[0004]但是，目前的生物質聯產技術還存在一些不足:
[0005]1、傳統的生物質炭是利用原始態生物質物料經裂解技術生產出來的，這樣炭化能源利用率低，炭化時間較長，會給環境造成一定污染。
[0006]2、填料、清灰必須在停爐情況下進行，炭化效率低。
[0007]3、焦油處理不完全，致使焦油堵塞管網，灶頭和燃燒后有異味產生。
[0008]4、煙氣凈化裝置中木焦油和木醋液沒有分離開來，需經過靜置等操作分離，不利于產品下一步的應用。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型針對現有技術的不足，提供一種炭化生產時間短，能連續化生產，有效分離木焦油和木醋液的一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統。
[0010]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:
[0011]—種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，包括依次連接的炭化爐、一級冷凝器、二級冷凝器、氣液分離器、羅茨風機和燃氣凈化裝置，其中，所述炭化爐用于對生物質原料進行炭化，炭化過程中產生生物質燃氣以及生物質炭，所述生物質燃氣通過所述炭化爐的氣體出口輸出；所述一級冷凝器具有木焦油出口 ；所述二級冷凝器和所述氣液分離器具有木醋液出口 ；所述羅茨風機，為所述生物質燃氣在所述系統內部的流動提供動力;所述燃氣凈化裝置，用于凈化所述系統前端輸出的生物質燃氣。
[0012]進一步地，所述氣液分離器包括氣液分離器I和氣液分離器II，所述氣液分離器I和所述氣液分離器II內部設置螺旋板和折流板。
[0013]進一步地，所述一級冷凝器和所述二級冷凝器通過冷凝水池供水循環冷卻。
[0014]進一步地，所述一級冷凝器中循環水的溫度高于所述二級冷凝器中循環水的溫度。
[0015]進一步地，所述燃氣凈化裝置包括依次連接的旋風分離器、洗氣塔、靜電除焦器。
[0016]進一步地，所述旋風分離器具有木醋液出口；所述靜電除焦器具有木焦油出口。
[0017]進一步地，所述洗氣塔包括一級洗氣塔和二級洗氣塔，所述一級洗氣塔和所述二級洗氣塔內設有噴淋裝置和填料，噴淋裝置與堿液池通過栗連接。
[0018]進一步地，所述聯產系統還包括氣柜、焦油收集池和木醋液收集池，其中，所述氣柜與所述燃氣凈化裝置連接;所述木焦油收集池與所述木焦油出口連接;所述木醋液收集池與所述木醋液出口連接。
[0019]進一步地，所述氣柜的兩端分別設置有水封I和水封II。
[0020]本實用新型提供的一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，炭化時間短，資源利用率高，能夠連續作業，進行生物質炭、生物質燃氣、木焦油、木醋液聯產，木焦油和木醋液能夠有效分離，生物質炭化產生的煙氣更加潔凈，提高燃氣質量。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例1提供的一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統結構圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型實施例提供一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統。
[0023]—種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，包括依次連接的炭化爐1、一級冷凝器2、二級冷凝器3、氣液分離器、羅茨風機6、燃氣凈化裝置和氣柜12。
[0024]所述炭化爐I用于對生物質原料進行炭化，炭化過程中產生生物質燃氣以及生物質炭，所述生物質燃氣通過所述炭化爐I的氣體出口輸出。
[0025]所述一級冷凝器2具有木焦油出口。所述二級冷凝器3和所述氣液分離器具有木醋液出口。所述氣液分離器包括氣液分離器14和氣液分離器115，所述氣液分離器14和所述氣液分離器115內部設置螺旋板和折流板，主要作用是通過離心力及折流的方式使木醋液從煙氣中分離開來。
[0026]所述一級冷凝器2和所述二級冷凝器3通過冷凝水池15供水循環冷卻。冷凝水出入口設置溫控開關，控制一級冷凝器中的冷凝水溫度為80-95°C，主要作用為將煙氣中的木焦油冷凝。二級冷凝器冷卻水溫度常溫30°C以下，主要作用為通過冷凝的方式收集木醋液。
[0027]所述羅茨風機6，為所述生物質燃氣在所述聯產系統內部的流動提供動力。
[0028]所述燃氣凈化裝置，包括依次連接的旋風分離器7、洗氣塔、靜電除焦器10。所述旋風分離器7具有木醋液出口，其作用是通過離心力的作用將木醋液從生物質燃氣中分離出來。所述洗氣塔包括一級洗氣塔8和二級洗氣塔9，所述一級洗氣塔8和所述二級洗氣塔9內設有噴淋裝置和填料，噴淋裝置與堿液池17通過栗連接，堿液為氫氧化鈣水溶液、氫氧化鈉水溶液、或氫氧化鈣和氫氧化鈉混合液，其作用是利用堿液與生物質燃氣在填料層中氣液傳質，去除生物質燃氣中的二氧化碳，二級級洗氣塔9進一步凈化了生物質燃氣；
[0029]所述靜電除焦器10具有木焦油出口，靜電除焦器10作用是去除生物質燃氣中存留的焦油，使生物質燃氣更加純凈。
[0030]所述氣柜12的兩端分別設置有水封Ill和水封1113。水封Ill與靜電除焦器10相連，其作用是防止生物質燃氣回流。氣柜12與水封111相連，其作用是儲存生物質燃氣。水封1113與氣柜12相連，其作用是防止生物質燃氣回流。
[0031 ]所述木焦油出口連接木焦油收集池14，所述木醋液出口連接木醋液收集池16。
[0032]炭化爐I為封閉式炭化爐，生物質原料進行粉碎處理后通過加料器進入炭化爐I內，加料器可調節加料速度，粉碎后的生物質經壓實器壓實，炭化爐I下部設置點火孔，空氣通過炭化I爐底部導氣管進入炭化爐I中，加速了炭化升溫時間，縮短了炭化時間，炭化爐內部設置測溫裝置，炭化爐I底部設置篩板，炭化完成后的生物質炭可通過篩板排除，炭化爐I中上部設置排氣口，炭化過程中產生的生物質燃氣可通過排氣口排除，整個炭化過程可連續進行。炭化過程采用下部點火方式，引燃后，在炭化過程中上部可持續填料，下部可持續排出生物質炭。連續生產和縮短炭化時間是從炭化爐體現出來，根據木焦油、木醋液的沸點在一級冷凝器2處可分離出木焦油，而木醋液在一級冷凝器2處仍處于氣態，在后續分離出來，冷凝器及洗氣塔的設置距離風機較遠，氣體流速相對于較慢，冷凝及洗氣更加充分。
[0033]實施例1
[0034]參見圖1，本實用新型實施例1提供的一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，包括依次連接的炭化爐1、一級冷凝器2、二級冷凝器3、氣液分離器14、氣液分離器115、羅茨風機6、旋風分離器7、一級洗氣塔8、二級洗氣塔9、靜電除焦器10、水封111、氣柜12和水封II13。
[0035]—級冷凝器2設有一級冷凝水入口 2-2和一級冷凝水出口 2-3，通過冷凝水池15供水循環冷卻，冷凝水出入口設置溫控開關，控制一級冷凝器2中的冷凝水溫度為80-95 V ο 一級冷凝器2下部設有木焦油出口 12-1，所述木焦油出口 12-1與木焦油收集池14連接。
[0036]二級冷凝器3設有二級冷凝水入口 3-2和二級冷凝水出口 3-3，通過冷凝水池15供水循環冷卻，冷卻水溫度常溫30°C以下。二級冷凝器3下部設有木醋液出口 13-1，所述木醋液出口 13-1與木醋液收集池16連接。
[0037]氣液分離器14設有木醋液出口 Π 4-1、氣液分離器115設有木醋液出口 ΙΠ5-1，旋風分離器7設有木醋液出口 IV7-1，所述木醋液出口 Π 4-1、木醋液出口 m5-1和木醋液出口 IV7-1與木醋液收集池16連接，氣液分離器14和氣液分離器115內部設置螺旋板和折流板。
[0038]一級洗氣塔8設有一級堿液入口 8-1和一級堿液出口 8-2，二級洗氣塔9設有二級堿液入口 9-1和二級堿液出口 9-2，一級洗氣塔8和二級洗氣塔9內部噴淋裝置與堿液池17通過栗相連。
[0039]靜電除焦器10下部設有木焦油出口 II10-1，所述木焦油出口 II10-1與木焦油收集池14連接。
[0040]工作過程:對生物質原料進行粉碎處理，通過加料器放入炭化爐I中，經壓實器壓實。打開一級冷凝器2、二級冷凝器3、一級洗氣塔8、二級洗氣塔9的循環水栗，打開羅茨風機6，通過炭化爐I下部點火孔點火，使生物質燃燒炭化，羅茨風機6將生物質在炭化爐中炭化過程中產生的生物質燃氣抽入氣柜12。產生的生物質燃氣通過炭化爐I排氣口進入一級冷凝器2，生物質燃氣中的大部分木焦油在一級冷凝器2中冷凝出來;木醋液從二級冷凝器3、一級氣液分離器4、二級氣液分離器5、旋風分離器7分離出來;生物質燃氣在一級洗氣塔8、二級洗氣塔9中能夠去除二氧化碳;生物質燃氣中殘余的通過冷凝和離心力的作用不能去除的木焦油在靜電除焦器10中去除。
[0041]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種生物質炭、燃氣、木焦油和木醋液的聯產系統，其特征在于:包括依次連接的炭化爐(I)、一級冷凝器(2)、二級冷凝器(3)、氣液分離器、羅茨風機(6)和燃氣凈化裝置，其中，所述炭化爐(I)用于對生物質原料進行炭化，炭化過程中產生生物質燃氣以及生物質炭，所述生物質燃氣通過所述炭化爐(I)的氣體出口輸出； 所述一級冷凝器(2)具有木焦油出口； 所述二級冷凝器(3)和所述氣液分離器具有木醋液出口 ； 所述羅茨風機(6)，為所述生物質燃氣在所述系統內部的流動提供動力； 所述燃氣凈化裝置，用于凈化所述系統前端輸出的生物質燃氣。2.如權利要求1所述的聯產系統，其特征在于:所述氣液分離器包括氣液分離器1(4)和氣液分離器11(5)，所述氣液分離器1(4)和所述氣液分離器11(5)內部設置螺旋板和折流板。3.如權利要求1所述的聯產系統，其特征在于:所述一級冷凝器(2)和所述二級冷凝器(3)通過冷凝水池(15)供水循環冷卻。4.如權利要求3所述的聯產系統，其特征在于:所述一級冷凝器(2)中循環水的溫度高于所述二級冷凝器(3)中循環水的溫度。5.如權利要求1所述的聯產系統，其特征在于:所述燃氣凈化裝置包括依次連接的旋風分離器(7)、洗氣塔、靜電除焦器(10)。6.如權利要求5所述的聯產系統，其特征在于:所述旋風分離器(7)具有木醋液出口；所述靜電除焦器(10)具有木焦油出口。7.如權利要求5所述的聯產系統，其特征在于:所述洗氣塔包括一級洗氣塔(8)和二級洗氣塔(9)，所述一級洗氣塔(8)和所述二級洗氣塔(9)內設有噴淋裝置和填料，噴淋裝置與堿液池(17)通過栗連接。8.如權利要求1所述的聯產系統，其特征在于:還包括氣柜(12)、焦油收集池(I4)和木醋液收集池(16)，其中， 所述氣柜(12)與所述燃氣凈化裝置連接； 所述木焦油收集池(14)與所述木焦油出口連接； 所述木醋液收集池(16)與所述木醋液出口連接。9.如權利要求8所述的聯產系統，其特征在于:所述氣柜(12)的兩端分別設置有水封I(11)和水封 11(13)。
【文檔編號】C10K1/12GK205710585SQ201620401596
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】鞏雪樺, 陳立群, 王健鵬, 武美玲, 王倩, 張亮, 潘冬梅
【申請人】河北天善生物技術有限公司