本发明涉及分离装置的技术领域，特别是涉及一种热解气中油水连续分离装置。
背景技术：
以生物质为原料的热解技术能够实现能源清洁高效的转化，生物质热解产生的高温气体称为生物质热解气，经除尘、冷凝、除焦等工艺过程分别得到不可冷凝气即生物质燃气和可冷凝气。可冷凝气主要为生物质焦油、木醋液和水蒸汽，生物质燃气的主要成分是co、co2、h2、n2、ch4等，因还含有一定量的c2h6、c3h8、c2h4和c3h6等大分子高热值气体，较生物质热解气化气具有较高的热值，可以直接燃烧供于用热设备。生物质焦油作为一种热解副产物，成分十分复杂，多为苯的衍生物和多环芳烃，在高温下呈气态，当温度在200℃以下时，大部分焦油会凝结成黑褐色粘稠状的液体，易堵塞管道，阻碍设备的正常运行，同时焦油中的有毒物质对人的身体健康也会造成极大的伤害，热解焦油的去除和再利用技术还需进一步研究。
目前国内外对解除焦油的研究较多，国外主要的研究机构有瑞典的tpsab和kth，芬兰的vtt，新西兰的btgbv，还有西班牙的马德里和萨拉格萨大学。narvaez在试验中结果表明，在反应器内加入一定质量的煅烧白云石可以改善气体的品质，降低焦油的含量。pekkaa.simell提出在用白云石只有经过煅烧才有催化效果，并且白云石催化剂的使用温度必须在标准大气压下800℃以上时，才有显著效果。国内研究机构主要有中国科学院广州能源所、清华大学、浙江大学热能工程研究所、山东能源研究所、河南能源研究所和沈阳化工学院等。侯斌(清华大学)以玉米秸秆为原料，煅烧后的石灰石和白云石作为催化剂对热解气中的焦油进行催化裂解实验，以tdx-01和5a分子筛色谱柱对裂解前后的气体成分进行分析，结果表明催化裂解后的气相转化率和能量转化率提高一倍以上，焦油裂解率达到90％，煅烧后的石灰石和白云石有很强的催化裂解效果。
然而，关于焦油去除技术研究中，大多数是采用裂解法，需要较高的温度，对工艺要求比较严格，经济实用性较差。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种热解气中油水连续分离装置，以解决上述现有技术存在的问题，采用物理方法使热解气中焦油和木醋液可实现连续分离，无需高温裂解，降低对工艺的要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种热解气中油水连续分离装置，包括依次连接的列管换热器、喷淋装置和离心分离装置，
所述列管换热器设置有内层列管和外壳，所述内层列管设置在所述外壳内部，所述内层列管上设置有热解气进口和热解气出口，所述外壳上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；
所述喷淋装置与所述热解气出口相连，所述喷淋装置内设置有冷凝装置，所述喷淋装置上端设有热解气净出口，所述喷淋装置下端设有油液出口，热解气向上经所述冷凝装置后由所述热解气净出口排出，热解气冷凝后的液体物质向下经所述油液出口流入所述离心分离装置；
所述离心分离装置设置有离心壳体、转子、木醋液出口和焦油出口，所述油液出口与所述离心壳体连通，所述转子与所述离心壳体连接，所述转子带动所述离心壳体旋转，所述离心壳体上端内侧连接所述木醋液出口，所述离心壳体上端外侧连接所述焦油出口。
优选的，所述热解气进口和所述热解气出口的管道上分别设置有一热电偶，所述冷却介质进口的管道上设置有流量计，所述热电偶和所述流量计均与自动控温装置电连接。
优选的，所述热解气出口的管道上设有电控开关阀，所述电控开关阀与所述自动控温装置电连接，当所述热解气出口的管道上的热电偶反馈给所述自动控温装置的温度不高于90℃时，所述电控开关阀开启。
优选的，所述喷淋装置上还设置有清渣口，所述清渣口用于清理所述喷淋装置中残存的焦油残渣。
优选的，所述冷凝装置包括从下至上依次设置在所述喷淋装置内的过滤芯、喷淋头和除水器。
优选的，所述除水器为若干个与水平面成45°夹角的挡板相互交错安装而成。
优选的，所述离心分离装置还包括储油罐和储液罐，所述储油罐与所述焦油出口连接，所述储液罐与所述木醋液出口连接。
优选的，所述所述储液罐上设置有一回流泵，所述回流泵经管道与所述喷淋头连通。
优选的，所述转子的转速为5000r/min-8000r/min。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.本发明采用循环物理分离式的除焦油装置，可实现热解气中焦油和木醋液的连续分离，并将焦油和木醋液分别存储到储油罐和储液罐内。
2.本发明利用离心分离装置、回流泵和喷淋装置，实现了分离后木醋液的循环回用，减少了外部物质干扰，同时提高了热解气中焦油的去除率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明热解气中油水连续分离装置的结构示意图；
其中：1-列管换热器，11-热电偶，12-热解气进口，13-冷却介质出口，14-外壳，15-流量计，16-热解气出口，2-喷淋装置，21-热解气净出口，22-除水器，23-喷淋头，24-过滤芯，25-清渣口，26-油液出口，3-离心分离装置，31-喷淋回路，32-转子，33-焦油出口，34-木醋液出口，35-储油罐，36-离心壳体，37-储液罐，38-回流泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种热解气中油水连续分离装置，以解决现有技术存在的问题，采用物理方法使热解气中焦油和木醋液可实现连续分离，无需高温裂解，降低对工艺的要求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示：本实施例提供了一种热解气中油水连续分离装置，包括依次连接的列管换热器1、喷淋装置2和离心分离装置3。
列管换热器1设置有内层列管和外壳14，内层列管设置在外壳14内部，内层列管上设置有热解气进口12和热解气出口16，外壳14上设置有冷却介质进口和冷却介质出口13。冷却介质可以为液体、气体的冷却介质，如冷水、空气等。
具体的，热解气进口12和热解气出口16的管道上分别设置有一热电偶11，冷却介质进口的管道上设置有流量计15，热电偶11和流量计15均与自动控温装置电连接，使自动控温装置可以根据热电偶11上测得的温度值来调节冷却介质的进入流量，以使热解气出口16的温度值降至合适的值。
热解气出口16的管道上设有电控开关阀，电控开关阀与自动控温装置电连接，当热解气出口16的管道上的热电偶11反馈给自动控温装置的温度不高于90℃时，自动控温装置发出电信号使电控开关阀开启。当热解气的温度降低至90℃时，热解气中大部分的焦油和木醋液由气态转为液态，进而流至列管换热器1底部。
喷淋装置2与热解气出口16相连，喷淋装置2内设置有冷凝装置，喷淋装置2上端设有热解气净出口21，喷淋装置2下端设有油液出口26。而其气态部分的热解气则会向上经冷凝装置后由热解气净出口21排出，热解气冷凝后的液体物质向下经油液出口26流入离心分离装置3。
具体的，喷淋装置2上还设置有清渣口25，清渣口25用于清理喷淋装置2中残存的焦油残渣。冷凝装置包括从下至上依次设置在喷淋装置2内的过滤芯24、喷淋头23和除水器22。除水器22为若干个与水平面成45°夹角的挡板相互交错安装而成，可将水蒸气挡于挡板下侧，达到干燥气体的作用。其中，喷淋头23中喷的液体为木醋液，可以对热解气进行冷却降温。
离心分离装置3设置有离心壳体36、转子32、木醋液出口34和焦油出口33，其中离心壳体36下部为空筒状，空筒状上端设置有较细的颈部，颈部上连通有导流部，离心壳体36上端内侧连接木醋液出口34，离心壳体36上端外侧连接焦油出口33，其中导流部分层设置，靠内侧连接木醋液出口34，靠外侧连接焦油出口33。油液出口26与离心壳体36连通，转子32与离心壳体36连接，转子32带动离心壳体36旋转。其中，转子32的转速为5000r/min-8000r/min，本实施例中转子32的转速优选为7000r/min。
具体的，离心分离装置3还包括储油罐35和储液罐37，储油罐35与焦油出口33连接，储液罐37与木醋液出口34连接。储液罐37上设置有一回流泵38，回流泵38经管道与喷淋头23连通，一是，可以将分离后木醋液中残余的焦油进一步液化和分离；二是，可以将木醋液抽回至喷淋装置2，再次与热解气接触并换热，使木醋液得以循环利用，节约成本。
本实施例的工作原理及过程如下：
高温热解气的温度约在400℃左右，经过列管换热器1的作用，在自动温控装置的调节和控制下，使高温热解气降至90℃左右，此时，热解气中大部分的焦油和木醋液由气态转为液态，进而流至列管换热器1底部，再与气态部分的热解气一起通过输送管道输送至喷淋装置2。当气液分离状态的热解气进入喷淋装置2后，气态的热解气上升依次经过过滤芯24、木醋液的喷淋和除水器22之后，将其中残存的焦油和木醋液经过再次换热冷却分离出来，纯净的热解气通过热解气净出口21排出。冷凝后的木醋液和焦油的混合液通过油液出口26输送至离心分离装置3。在离心分离装置3中，转子32以转速7000r/min带动离心壳体36转动，进而产生离心力，焦油和木醋液在离心力作用下产生分层。焦油由于密度大而处于离心壳体36的外层，木醋液的密度比较小处于离心壳体36的内层。因此，焦油在离心力的作用下，经过外层导流部被排放至储油罐35内，木醋液在离心力的作用下，经过内层导流部被排放至储液罐37，实现了焦油和木醋液的分离。
此外，储液罐37连接有一回流泵38，储液罐37、回流泵38、喷淋装置2和离心分离装置3形成一个喷淋回路31，将木醋液抽回至喷淋装置2的喷淋头23，木醋液的喷淋再次与热解气接触并换热，将热解气中残余的焦油和木醋液进一步液化，进而流入离心分离装置3，经离心作用再次得到木醋液。
本发明采用循环物理分离式的除焦油装置，可实现热解气中焦油和木醋液的连续分离，并将焦油和木醋液分别存储到储油罐35和储液罐37内；利用离心分离装置3、回流泵38和喷淋装置2，实现了分离后木醋液的循环回用，减少了外部物质干扰，同时提高了热解气中焦油的去除率。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。