专利名称：生物质燃气提纯收集利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃气净化处理装置，具体地说是一种生物质燃气提纯收集 利用装置。
技术背景生物质燃气是以农作物秸秆等生物质资源为原料生产的燃气，例如常见的沼气、 秸秆气、炭化炉可燃气体等，先前的炭化生产只是生产炭，在生产过程中产生大量烟气，对 环境造成污染，而且产品结构单一；之后出现敞开式快速炭化生产技术，是在炭化生产的同 时将木焦油、木醋液两种副产品进行回收，解决了炭化中烟气对环境的污染，同时提取出新 的产品。但是对于炭化过程中产生的可燃气体没有进行回收利用，同时由于可燃气体中含 有一氧化碳、乙烯、丙烯等有害气体，为了避免对大气环境造成污染，只能将其在炭化生产 的同时进行焚烧处理，无法使其发挥应有的作用，造成资源的浪费；目前已有的炭化炉可燃 气体收集利用技术，成功地将燃气进行收集利用，但是未将燃气中的二氧化碳去除，由于二 氧化碳对气体燃烧的抑制作用，影响燃气燃烧效果及其热量的发挥，同时导致气体燃烧不 充分，使一氧化碳、乙烯、丙烯等有害气体仍有残余部分释放到空气中，对大气环境仍有污 染，另外气体中仍有焦油气味，也影响使用
实用新型内容
本实用新型旨在解决目前生物质燃气提纯收集利用技术存在的上述问题，而提供 一种可使气体纯度进一步增加，获得更好的燃烧效果，避免因残余有害气体排入空气当中 污染环境的生物质燃气提纯收集利用装置。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种生物质燃气提纯收集利用装 置，包括罗茨风机、水封、一次过滤器、二次过滤器、储气罐，该罗茨风机的混合燃气输出口 与该水封的混合燃气输入管道连接，所述混合燃气输入管道由该水封罐体上部引入至水封 罐内后向下弯曲90°，其管道口插入水封罐内的石灰浆层中，该石灰浆层上方的水封罐内 设置有中心向上倾斜的导流板，水封罐体顶部的气体出口通过气体管道与干燥器罐体下部 连通，干燥器罐内设置有上、下两层用铁丝网上放置块状生石灰制成的干燥层，所述干燥层 上方的干燥器罐内设置有中心向上倾斜的导压板，干燥器罐体顶部的气体出口通过气体管 道与一次过滤器罐体下部的燃气入口连通，该一次过滤器罐内设置有上、下两层由农作物 秸秆构成的有机质过滤层，一次过滤器罐体顶部的气体出口通过气体管道与二次过滤器罐 体下部的燃气入口连通，该二次过滤器罐内设置有上、下两层由焦炭和块状生石灰构成的 无机物过滤层，二次过滤器罐体顶部的气体出口通过气体管道与储气罐的燃气入口连通， 该储气罐内底部设置有吸附净化层。与现有技术相比，本实用新型提高了可燃气体的密度、纯度和安全性，经储气罐收 集后即可通过管道供应用户或发电。不但适用于炭化炉可燃气体的处理，还适应秸秆气 (秸秆汽化设备产生的燃气)、沼气、垃圾填埋气等多种燃气的提纯、净化处理。提纯后的生
3物质燃气在生产、储存、使用等环节与其它燃料以及以前的同类燃料相比占有很大优势，具 有节能环保、安全、节省空间、受地域环境影响小且成本低廉、经济实惠等特点。
图1为本实用新型用于炭化炉可燃气体处理的结构示意图。图中炭化池1，过滤器2，旋流净化器3，除焦过滤器4，冷凝分离器5，罗茨风机6、 混合燃气输入管道7，水封8，石灰浆层9，导流板10，气体管道11，干燥器12，干燥层13，一 次导压板14、过滤器15，机质过滤层16，二次过滤器17，无机物过滤层18，储气罐19，吸附 净化层20，清洁燃气输送管道21。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，生物质原料在炭化池1中进行炭化，通过风机作用使烟气不再经上边 排出，而是从炭化池1底部经过滤器2将烟气中所含的烟尘过滤、沉淀，烟气经过滤之后，进 入旋流净化器3，在旋流净化器3中进行水洗、冷却和进一步除尘；经过水洗、冷却和进一步 除尘的烟气进入除焦过滤器4，将其中的焦油和醋液分离出来并流入焦油醋液池；之后进 入冷凝分离器5，通过进一步冷却、分离，将可燃气体分离出来，但此时的可燃气体是含有一 氧化碳、乙烯、丙烯等有害气体的混合燃气。本实用新型的罗茨风机6安装在冷凝分离器5的可燃气体输出口，罗茨风机6的 混合燃气输出口与水封8的混合燃气输入管道7连接，该混合燃气输入管道7由该水封8 罐体上部弓I入至水封8罐内后向下弯曲90 °，其管道口插入水封8罐内的石灰浆层9中，该 石灰浆层9上方的水封8罐内设置有中心向上倾斜的导流板10，水封8罐体顶部的气体出 口通过气体管道11与干燥器12罐体下部连通，干燥器12罐内设置有上、下两层用铁丝网 上放置块状生石灰制成的干燥层13，该干燥层13上方的干燥器12罐内设置有中心向上倾 斜的导压板14，干燥器12罐体顶部的气体出口通过气体管道11与一次过滤器罐体15下部 的燃气入口连通，该一次过滤器15罐内设置有上、下两层有机质过滤层16，该有机质过滤 层16采用玉米芯、棉籽皮、碎棉花、去掉硬皮的玉米(高粱)秆等构成，过滤层高度约30厘 米，两层之间间隔约50厘米，下部一层距底部约40厘米，有机质由焊接在罐体内部的铁网 托住。一次过滤器15罐体顶部的气体出口通过气体管道11与二次过滤器17罐体下部的 燃气入口连通，该二次过滤器17罐内设置有上、下两层由焦炭和块状生石灰构成的无机物 过滤层17，二次过滤器18罐体顶部的气体出口通过气体管道11与储气罐19的燃气入口连 通，该储气罐19其内底部设置有由生石灰、木炭、竹炭构成的吸附净化层20，其罐体部装有 清洁燃气输送管道21。本实用新型的工作原理简述如下含有杂质的混合燃气经罗茨风机送入水封8 (水封8、干燥器12、一次过滤器15、 二次过滤器17均为罐体结构，罐高均为2米，直径为1米，储气罐19视生产和使用规模而 定)，水封8当中存放的石灰浆层9深约60厘米，输气管插入石灰浆层9中约30厘米，以此 方式将气体在水封8当中用进行冷却处理，降低气体的温度，利用热胀冷缩的性质增加气 体密度，减少因气体受热膨胀导致的潜在危险；同时由于石灰浆中的熟石灰即氢氧化钙微溶于水，溶在水中的氢氧化钙能够与气体中的二氧化碳发生化学反应，生成碳酸钙，碳酸钙 不溶于水，因此石灰浆中其它未溶于水的熟石灰会不断地继续溶在水中，继续与二氧化碳 发生化学反应，以此方式去除气体中的二氧化碳，以消除二氧化碳对气体燃烧的抑制作用， 使气体充分燃烧，发挥更多的热量增进燃烧效果，同时避免残余有害气体排入大气当中造 成污染；另外由于冷却使气体中所带的焦油部分沉积，提高气体的纯度。为了使气体保持足够的密度和压力，经水封8上部输出之后的气体再由干燥器12 底部进入干燥器12，由于气体在水封8中经过石灰浆冷却和去除二氧化碳的处理之后，温 度降低、密度和纯度增加，但是由于气体原来温度较高，从石灰浆中经过，使部分水汽化，带 出大量水汽，含水量也随之增加，导致湿度增加，亦影响其使用，因此，需要经过脱水处理。 气体进入在干燥器12后在蓄积的同时利用块状生石灰进行干燥处理，利用生石灰的吸水 性，吸收气体从水封中的石灰浆中带出的水分，使气体保持干燥，以利于点火和燃烧，待蓄 积到一定密度和压力时再由顶部输出。水封8和干燥器12内部的中上层设置的导流板10和导压板14，均是向中心上 方倾斜，但作用不同水封8中的导流板10是为了使凝结的水汽和焦油沿着水封8内壁流 回底部，使焦油留存在水封8内壁上，起保护膜的作用，减少或避免石灰浆对水封内壁的腐 蚀，延长使用寿命；干燥器12中的导压板14是为了减小上部面积，从而增大气体的压强，使 气体顺利输出，另外使气体在蓄积的同时尽量充分与生石灰接触，使尽可能多的水汽被生 石灰吸收，达到充分干燥。气体经干燥器12顶部输出之后，进入一次过滤器14底部，气体利用一次过滤器 15内的两有机质过滤层的吸附性特点，吸附气体中所含的焦油。经过两层有机质的过滤之 后，大部分焦油被吸附，起到了除焦的作用，以减少气体在使用过程中出现的焦油气味以及 污垢的影响。气体经过一次过滤器15过滤之后经顶部输出，由二次过滤器17底部进入。气体进入二次过滤器17后，利用无机物过滤层17进一步干燥、净化处理。此过程 是利用焦炭和生石灰的吸水性和吸附性，将气体进行进一步干燥处理，同时将最后少量残 余焦油吸附，提高气体纯度。本实用新型对气体的过滤处理，之所以采用上述结构和物质，有其独特的原因。采 用有机质过滤层16在前、无机物过滤层18在后的结构，是由于有机质过滤层16有可能受 潮，从而导致气体经干燥器脱水处理后再次带水汽，最终影响燃烧效果，为了防止这一现象 的出现，采用有机质过滤层16在前、无机物过滤层18在后的结构，即使有机质过滤层16受 潮，仍然能吸附焦油，夹杂在气体中的水汽经过二次过滤器17时会被其中的生石灰过滤层 吸附，也就能保障气体的干燥，保障燃烧效果。最后，气体由二次过滤器17顶部输出至储气罐19，储气罐19内的吸附净化层20 作用是最终对气体进行全面的净化处理。由于储气罐19体积一般很大，至少要1万立方 米，无法使用支架固定，只能将其底部直接与地面接触，为了防止氧化，底部不采用铁板，而 是采用水泥面。采用这样的结构，水泥面可能由于周围环境潮湿而受潮，导致气体在储存的 过程中再次受潮，因此需要使用生石灰对气体继续进行干燥处理。同时由于气体中仍然可 能存在焦油和异味，因此利用木炭和竹炭的吸附作用，吸附焦油和异味，防止在使用过程中 出现明显的异味而影响使用效果。另外在储气罐19中进行最终净化处理，也是考虑到气体 此时流动速度慢，利于净化处理。气体经过储存和最终净化处理之后，再通过清洁燃气输送管道21供应相关用户或发电。
权利要求一种生物质燃气提纯收集利用装置，包括罗茨风机、水封、一次过滤器、二次过滤器、储气罐，其特征在于，该罗茨风机的混合燃气输出口与该水封的混合燃气输入管道连接，所述混合燃气输入管道由该水封罐体上部引入至水封罐内后向下弯曲90°，其管道口插入水封罐内的石灰浆层中，该石灰浆层上方的水封罐内设置有中心向上倾斜的导流板，水封罐体顶部的气体出口通过气体管道与干燥器罐体下部连通，干燥器罐内设置有上、下两层用铁丝网上放置块状生石灰制成的干燥层，所述干燥层上方的干燥器罐内设置有中心向上倾斜的导压板，干燥器罐体顶部的气体出口通过气体管道与一次过滤器罐体下部的燃气入口连通，该一次过滤器罐内设置有上、下两层由农作物秸秆构成的有机质过滤层，一次过滤器罐体顶部的气体出口通过气体管道与二次过滤器罐体下部的燃气入口连通，该二次过滤器罐内设置有上、下两层由焦炭和块状生石灰构成的无机物过滤层，二次过滤器罐体顶部的气体出口通过气体管道与储气罐的燃气入口连通，该储气罐内底部设置有吸附净化层。
专利摘要本实用新型涉及一种生物质燃气提纯收集利用装置。该装置由罗茨风机将混合燃气输至水封罐体，水封内有石灰浆层，石灰浆层上方有导流板，水封罐顶部出气口与干燥器罐体下部进气口连通，干燥器罐内有上、下两层由块状生石灰构成的干燥层，该干燥层上方设置有导压板，干燥器罐顶部出气口与一次过滤器罐体下部的进气口连通，一次过滤器罐内设置有上、下两层有机质过滤层，一次过滤器罐体顶部出气口与二次过滤器罐体下部进气口连通，二次过滤器罐内设置有上、下两层无机物过滤层，二次过滤器罐顶部出气口与储气罐进气口连通，储气罐内有吸附净化层。本实用新型可使气体纯度进一步增加，获得更好的燃烧效果，避免因残余有害气体排入空气当中污染环境。
文档编号C10K1/02GK201632174SQ20092027587
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者佟明明 申请人:佟明明