一种气液分离螺旋过滤器的制作方法

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本实用新型涉及气液分离设备领域，具体是一种气液分离螺旋过滤器。


背景技术：

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生物质燃气是一种利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质做为原料转换成的可燃性能源。在利用气化炉制备生物质燃气的过程中，伴随产生有木醋液、木焦油等组分，因此为了获得高纯度的生物质燃气，则必须进行净化处理。
[0003]
目前，国内外对生物质燃气中焦油尘的净化技术主要有湿式净化、干式净化和裂解净化三种形式。其中，湿式净化系统主要是采用水洗涤的方法除去焦油和灰尘，这种净化系统一般是把两个或两个以上的水洗滤清器连接在一起对生物质燃气进行净化，系统成本较低，操作简单，生物质气化技术初期的净化系统一般都采用这种方式，但这种方式由于存在以下几个缺点而逐渐被淘汰：(1)含焦油废水通常直接排放而造成水污染；(2)大量焦油随水流失，造成能量的浪费；(3)净化效果不好。干式净化是采用多级过滤的净化方法，如在固定床下吸式生物质气化机组中采用的两级旋风除尘器除尘、一级管式冷却器和箱式过滤器净化系统，这样不用水洗涤粗气中的尘粒和焦油，可避免对水和土壤的二次污染，但该净化系统去除焦油的效果不好，焦油的沉积严重。裂解净化技术是将在气化中所产生的焦油利用某种方法使其裂解为可利用的一次性气体，其方法有热裂解、催化裂解、电裂解等，这种净化技术较好地回收利用了焦油所含的能量，净化率也比较高，但其工艺复杂，难以推广利用，例如：催化裂解需要独立的装置，而且要求高温，裂解装置需要连续运行(否则效率太低)，这就限制了适用性，而且整个系统复杂，燃气出口温度较高。
[0004]
因此，鉴于现有生物燃气分离净化系统存在的以上技术问题，有必要研发一种设备结构简单、工艺操作方便且能够避免资源过度浪费的气液分离装置。


技术实现要素：

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针对以上技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种设备结构简单、工艺操作方便且能够避免资源过度浪费的气液分离螺旋过滤器。
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为解决上述技术问题，本实用新型所述的一种气液分离螺旋过滤器，包括罐体，所述罐体通过支架支撑，所述罐体侧面上方开设有进气口、顶部设置有出气口，该罐体外部设置有冷却套、内部上方固定连接有水平设置的固定板，该固定板上表面中部通过支撑柱固定连接有阻气缓冲筛板、下表面中部固定连接有通气管，所述通气管底端通过筛网板与所述罐体内壁固定连接，该通气管外壁环绕固定设置有自上而下分布的螺旋流道，所述罐体底部通过放液管连接有积液箱；所述冷却套一侧底部开设有注液口、另一侧上部开设有换液口。
[0007]
进一步，所述积液箱顶部连接有给压管、底部设置有排液管、侧面设置有液位计。
[0008]
进一步，所述放液管、排液管上均设置有放液阀，所述给压管上设置有空气阀。
[0009]
进一步，所述螺旋流道两侧均匀错位分布有若干刮板，所述刮板上均匀开设有通
孔。
[0010]
进一步，所述罐体顶部竖直开设有检查清洗口，所述出气口固定连接于所述检查清洗口侧面。
[0011]
进一步，所述固定板中部开设有通气孔，该通气孔的直径不大于所述通气管的内径，所述阻气缓冲筛板直径不小于所述通气孔直径的1.1倍。
[0012]
进一步，所述进气口的开设位置不高于所述固定板的设置位置，且与所述螺旋流道的顶端处于同一水平线。
[0013]
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
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(1)本实用新型通过罐体中设置螺旋流道的方式，延长了气体的流动路程，显著降低了气体进入罐体后的下流速度，减缓了气体的下流通畅度，提高了油脂杂质的冷凝效率，提高了气液分离的效率和气体的纯度。
[0015]
(2)本实用新型在罐体外壁设置了冷却套，且该冷却套内的冷却剂的循环方向与混合气向下流动的方向相反，能够有效降低罐体内的温度，进而实现对油脂杂物的高效冷凝，提高了气体与其中的油脂杂质分离效率。
[0016]
(3)本实用新型在下气仓底部通过放液管连接有积液箱，能够对冷凝后的液体杂质进行有效收集，从而避免了液体流入外界环境中，造成环境污染和资源浪费问题。与此同时，通过在积液箱侧面设置液位计，极大地方便了实时了解积液箱中液体杂质的储存量，通过在积液箱顶部连接有给压，能够有效解决油性杂质与积液箱内壁间的粘黏力导致的排液苦难的技术问题，具有显著的推广前景。
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(4)本实用新型通过在螺旋流道上设置交错排列的刮板，促使气体沿着螺旋流道蛇形下流，进一步减缓了气体的下流通畅度，利用刮板对气体中可能携带的油脂杂物进行刮除，能够有效提高气体与油脂杂质的分离效率。
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(5)本实用新型结构设计简单，工艺操作方便，能够应用于对生物质燃气的纯化分离系统，具有显著的分离效率和优良的分离效果。
附图说明
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图1为本实用新型的结构示意图。
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图2为图1的俯视图。
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图3为本实用新型固定板的结构示意图。
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图4为本实用新型刮板的结构示意图。
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图中：1、罐体，2、螺旋流道，3、换液口，4、支撑柱，5、出气口，6、检查清洗口，7、阻气缓冲筛板，8、固定板，9、进气口，10、通气管，11、注液口，12、筛网板，13、空气阀，14、给压管，15、积液箱，16、排液管，17、液位计，18、放液阀，19、放液管，20、支架，21、冷却套，22、刮板， 23、通气孔，24、通孔。
具体实施方式
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下面将以生物质燃气的净化为例，结合附图对本实用新型做进一步说明。
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如图1、2、3、4所示的一种气液分离螺旋过滤器，包括罐体1，罐体1 通过支架20支撑，罐体1侧面上方开设有进气口9、顶部设置有出气口5，该罐体1外部设置有冷却套21、内
部上方固定连接有水平设置的固定板8，该固定板8上表面中部通过支撑柱4固定连接有阻气缓冲筛板7、下表面中部固定连接有通气管10，通气管10底端通过筛网板12与罐体1内壁固定连接，该通气管10外壁环绕固定设置有自上而下分布的螺旋流道2，罐体1底部通过放液管19连接有积液箱15；冷却套21一侧底部开设有注液口11、另一侧上部开设有换液口3。
[0026]
优选地，螺旋流道2为滑梯结构。
[0027]
为了方便实时了解积液箱15中木焦油、木醋液等液体的储存量，积液箱 15侧面设置有液位计17，为了排放木焦油、木醋液，积液箱15底部设置有排液管16，为了保证积液箱15中木焦油、木醋液的顺利排放，积液箱15顶部连接有给压管14。
[0028]
为了方便控制液态木焦油、木醋液，放液管19、排液管16上均设置有放液阀18，为了控制空气输入量、保证木焦油、木醋液平稳排放，给压管14上设置有空气阀13。
[0029]
为了减缓气液混合物的流动速度，有效刮除木焦油、木醋液等杂质，优选地，螺旋流道2两侧均匀错位分布有若干刮板22，为了保证刮下的木焦油、木醋液顺利流下，刮板22上均匀开设有通孔24。
[0030]
为了方便检查罐体1内部情况，同时方便清洗罐体1内壁，罐体1顶部竖直开设有检查清洗口6，优选地，出气口5固定连接于检查清洗口6侧面。
[0031]
为了保证净化后的燃气能够自通气管10顶部顺利排出，固定板8中部开设有通气孔23，为了便于连接通气管10，该通气孔23的直径不大于通气管 10的内径，为了进一步提高木焦油、木醋液的刮除率，阻气缓冲筛板7直径不小于通气孔23直径的1.1倍。
[0032]
为了保证气液混合物能够进入顺利螺旋流道2，进气口9的开设位置不高于固定板8的设置位置，且与螺旋流道2的顶端处于同一水平线。
[0033]
本实用新型的具体工作过程如下：
[0034]
工作前，采用管道将注液口11、换液口3分别与冷凝液储罐的出口、入口接通，冷凝液将自注液口11逐渐进入冷却套21内，并逐步充满冷却套21，同时，将出气口5与下一处理工序的进口连通；此时，冷凝液的低温将通过罐壁进入罐体1内部，确认检查清洗口6封闭后，将混有呈气体状态的木焦油、木醋液的高温生物质燃气自进气口9送入罐体1中，混合气体自进入罐体1后，将沿螺旋流道2持续向下流动，在流动过程中，螺旋流道2两侧的刮板22促使混合气体蛇形向下流动，在流动的过程中，呈气体状态的木焦油、木醋液将由于低温而逐渐冷凝成为木焦油、木醋液等液态油性杂质，因此在该过程中，刮板22也将对气体中混杂的木焦油、木醋液等液态油性杂质进行刮除，刮下的木焦油、木醋液等液态油性杂质将沿刮板22和通孔24落入螺旋流道2，并沿着螺旋流道2持续向下流动，直至流出螺旋流道2末端，并将贯穿筛网板12进入罐体1底部；此时，气体将穿过自通气管10底部向上溢流，直至溢出通气管10顶部后，自阻气缓冲筛板7中溢出或从支撑柱4间溢出，在溢出过程中，阻气缓冲筛板7本体和支撑柱4将对气体中可能含有的木焦油、木醋液等液态油性杂质进行再次刮除，刮下的木焦油、木醋液等液态油性杂质将经通气管内壁10流入罐体1底部，经过处理的气体将自出气口5进入下一处理工序；在以上过程中，通气管10、阻气缓冲筛板7、支撑柱4 和刮板22刮下的油脂杂物将全部集中于罐体1底部，只要打开放液管19上的放液阀18，木焦油、木醋液等液态油性杂质将流入积液箱15中暂存，随着木焦油、木醋液等液态油性杂质持续流入积液箱15中，可通过液位计17实时了解积液箱15内木焦油、木醋液等液态油性杂质的存储量，当液位达到一定高度时，可打开排液管16上的放液阀18，并打开给压管14上的空气
阀13，木焦油、木醋液等液态油性杂质将在空气压力的作用下自排液管16逐步流入下一处理工序。
[0035]
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。