生物質熱解氣體凈化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于氣體處理技術領域，具體地說是一種針對生物質熱解氣體進行凈化的處理系統。
【背景技術】
[0002]眾所周知，利用生物質燃料(如生物質成型顆粒、農林三剩物、木肩、樹皮等)進行高溫熱解后產生的生物質熱解高溫氣體主要含有熱載體、炭和灰分等固體雜質，如不將雜質去除，將影響熱解氣體的品質。
[0003]針對灰分的去除，一般采用雙級旋風除塵器，通過兩次旋風分離步驟，便能實現凈化目的，但是，當熱解氣體從一級旋風除塵器輸入二級旋風除塵器時，其溫度會降低至400以下，可使熱解氣體中的氣態焦油冷凝成粘稠液體并附著于設備內壁和管路形成結焦，當結焦量嚴重時，將會影響設備的正常運行，且可能發生堵塞管路的情況，況且對結焦的處理難度非常大。
[0004]針對熱解氣體中的熱載體和炭的分離，目前普遍采用旋風分離技術，分離出來的熱載體和炭混合物直接被燃燒床燃燒以循環利用，達到有效處理余炭的目的。然而，一方面，燃燒炭粉會產生增量排放煙氣，增大煙氣環保處理難度；另一方面，卻忽略了炭粉的經濟價值，由于生物質炭粉應用廣泛，能用作土壤改良劑，活性炭原料、燒烤炭和蚊香制品等，其市場前景應用好。因此，如何設計針對熱載體和炭混合物的分離系統，具有重要意義。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術存在缺陷，本發明提供了一種不結焦且最大限度地回收生物質炭的生物質熱解氣體凈化系統。
[0006]為了實現以上目的，本發明采取的技術方案是:一種生物質熱解氣體凈化系統，包括熱解反應器和燃燒床，所述熱解反應器的氣體出口連接具有夾腔的雙級串聯旋風除塵器，所述燃燒床的煙氣出口連接二級旋風除塵器的夾腔，所述熱解反應器的固體出口依次連接分離罐和旋風分離器，分離罐與旋風分離器之間設置風機。
[0007]與現有技術相比，本發明的優點是:
[0008]1、通過將燃燒床的余熱煙氣引入旋風除塵器的夾腔中，使旋風除塵器及其連接管路在工作過程中保持高溫環境，防止熱解氣體中所含的焦油在旋風除塵器和管路內結焦，不僅充分利用了煙氣余熱，且降低煙氣排放溫度，減少熱能損失。
[0009]2、通過分離罐將生物質炭和熱載體混合物有效分離并在旋風分離器的作用下將生物質炭無限循環分離，最大限度地收集更多生物質炭成為附加值產品，提高生物質熱解氣化系統的經濟性。
【附圖說明】
[0010]圖1為生物質熱解氣體凈化系統的方框圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，生物質熱解氣體凈化系統由烘干爐、熱解主反應器、熱解副反應器、一級旋風除塵器、二級旋風除塵器、沉降罐、分離罐、旋風分離器、風機和燃燒床組成。
[0012]熱解主反應器和熱解副反應器串聯設置。熱解主反應器的進料口連接烘干爐和燃燒床。烘干爐用于烘干生物質燃料，燃燒床用于加熱熱載體(如砂)。
[0013]熱解副反應器的高溫氣體出口依次連接一級旋風除塵器和二級旋風除塵器，旋風除塵器的作用是將熱解高溫氣體中的炭灰分離出來。旋風除塵器的殼體包裹一層保溫套，保溫套與外壁之間形成夾腔，一級旋風除塵器和二級旋風除塵器的夾腔相互連通。一級旋風除塵器的夾腔與烘干爐的煙氣進口連通，二級旋風除塵器的夾腔與燃燒床的煙氣出口連通。
[0014]熱解副反應器的固體出口依次連通沉降罐、分離罐和旋風分離器。沉降罐的作用在于分離炭中攜帶的熱解高溫氣體。分離罐的作用是分離熱載體和炭粒。旋風分離器的作用在于分離炭粒。分離罐與旋風分離器之間設置風機，風機的作用是令未分離炭粒在分離罐與旋風除塵器之間形成閉路循環系統，令未分離炭粉在循環系統中無限循環。
[0015]生物質熱解氣化凈化系統的工作原理是:生物質濕燃料先進入烘干爐烘干，干燃料與燃燒床加熱后的高溫熱載體分別送入熱解主反應器進行熱解反應產生熱解高溫氣體和生物質炭，熱解高溫氣體攜帶生物質炭和熱載體輸入熱解副反應器繼續進行熱解反應產生高質量熱解高溫氣體。熱解高溫氣體依次輸入一級旋風除塵器和二級旋風除塵器除去輕質量的炭灰后輸出干凈氣體。重質量的炭粒及熱載體混合物落入沉降罐，從炭粒和熱載體中分離出的少量氣體循環輸入一級旋風除塵器，炭粒和熱載體混合物進入分離罐。分離罐分離出的熱載體回收供給燃燒床被循環加熱，分離出的炭粒進入旋風分離器繼續分離出炭粒，而余量炭粒則在風機的作用下，循環輸入分離罐繼續循環分離。燃燒床燃燒熱載體產生的600°C左右的余熱煙氣逆向依次進入二級旋風除塵器、一級旋風除塵器的夾腔中，確保從二級旋風除塵器出來的熱解高溫氣體溫度不低于從一級旋風分離器進入的熱解高溫氣體，這樣熱解高溫氣體的溫度始終大于450°C，焦油不會在兩級旋風除塵器和連接管道內結焦。從二級旋風除塵器出來的余熱煙氣循環供給烘干爐利用。
【主權項】
1. 一種生物質熱解氣體凈化系統，包括熱解反應器和燃燒床，其特征在于：所述熱解反應器的氣體出口連接具有夾腔的雙級串聯旋風除塵器，所述燃燒床的煙氣出口連接二級旋風除塵器的夾腔，所述熱解反應器的固體出口依次連接分離罐和旋風分離器，分離罐與旋風分離器之間設置風機。
【專利摘要】本發明公開了一種生物質熱解氣體凈化系統，熱解反應器的氣體出口連接具有夾腔的雙級串聯旋風除塵器，燃燒床的煙氣出口連接二級旋風除塵器的夾腔，熱解反應器的固體出口依次連接分離罐和旋風分離器，分離罐與旋風分離器之間設置風機。旋風除塵器和管路內不結焦，能最大限度地收集更多生物質炭成為附加值產品，提高生物質熱解氣化系統的經濟性。
【IPC分類】C10K1/02
【公開號】CN105176597
【申請號】
【發明人】常厚春, 馬革, 鄢雄偉, 張衍勝, 熊偉
【申請人】廣州迪森熱能技術股份有限公司, 蘇州迪森生物能源有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月17日