一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，包括依次连接的炭化炉、一级冷凝器、二级冷凝器、气液分离器、罗茨风机和燃气净化装置。本实用新型炭化时间短，资源利用率高，能够连续作业，木焦油和木醋液能够有效分离，生物质炭化产生的烟气更加洁净。
【专利说明】
一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及生物质利用技术领域，特别涉及一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统。
【背景技术】
[0002]农村地区具有丰富的生物质资源，合理、高效利用生物质资源有利于中国的新农村建设。利用生物质联产技术能够产出高价值的生物质炭、生物质燃气、木焦油和木醋液，使生物质的价值大大提高。
[0003]目前国内的利用生物质联产技术主要是将生物质原料放入炭化炉中，在炭化炉内生物质吸收热量使其中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合气体，同时产出生物质炭、木焦油和木醋液。这项技术可以为农民带来高热值、清洁的燃气，生物质炭、木焦油和木醋液也具有较高的附加值，可以大幅度增加经济效益，使得该技术在全国范围内广大农村地区得到了有效推广，大力促进了生物质能产业的发展。
[0004]但是，目前的生物质联产技术还存在一些不足:
[0005]1、传统的生物质炭是利用原始态生物质物料经裂解技术生产出来的，这样炭化能源利用率低，炭化时间较长，会给环境造成一定污染。
[0006]2、填料、清灰必须在停炉情况下进行，炭化效率低。
[0007]3、焦油处理不完全，致使焦油堵塞管网，灶头和燃烧后有异味产生。
[0008]4、烟气净化装置中木焦油和木醋液没有分离开来，需经过静置等操作分离，不利于产品下一步的应用。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型针对现有技术的不足，提供一种炭化生产时间短，能连续化生产，有效分离木焦油和木醋液的一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0011]—种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，包括依次连接的炭化炉、一级冷凝器、二级冷凝器、气液分离器、罗茨风机和燃气净化装置，其中，所述炭化炉用于对生物质原料进行炭化，炭化过程中产生生物质燃气以及生物质炭，所述生物质燃气通过所述炭化炉的气体出口输出；所述一级冷凝器具有木焦油出口 ；所述二级冷凝器和所述气液分离器具有木醋液出口 ；所述罗茨风机，为所述生物质燃气在所述系统内部的流动提供动力;所述燃气净化装置，用于净化所述系统前端输出的生物质燃气。
[0012]进一步地，所述气液分离器包括气液分离器I和气液分离器II，所述气液分离器I和所述气液分离器II内部设置螺旋板和折流板。
[0013]进一步地，所述一级冷凝器和所述二级冷凝器通过冷凝水池供水循环冷却。
[0014]进一步地，所述一级冷凝器中循环水的温度高于所述二级冷凝器中循环水的温度。
[0015]进一步地，所述燃气净化装置包括依次连接的旋风分离器、洗气塔、静电除焦器。
[0016]进一步地，所述旋风分离器具有木醋液出口；所述静电除焦器具有木焦油出口。
[0017]进一步地，所述洗气塔包括一级洗气塔和二级洗气塔，所述一级洗气塔和所述二级洗气塔内设有喷淋装置和填料，喷淋装置与碱液池通过栗连接。
[0018]进一步地，所述联产系统还包括气柜、焦油收集池和木醋液收集池，其中，所述气柜与所述燃气净化装置连接;所述木焦油收集池与所述木焦油出口连接;所述木醋液收集池与所述木醋液出口连接。
[0019]进一步地，所述气柜的两端分别设置有水封I和水封II。
[0020]本实用新型提供的一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，炭化时间短，资源利用率高，能够连续作业，进行生物质炭、生物质燃气、木焦油、木醋液联产，木焦油和木醋液能够有效分离，生物质炭化产生的烟气更加洁净，提高燃气质量。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例1提供的一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统结构图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型实施例提供一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统。
[0023]—种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，包括依次连接的炭化炉1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、气液分离器、罗茨风机6、燃气净化装置和气柜12。
[0024]所述炭化炉I用于对生物质原料进行炭化，炭化过程中产生生物质燃气以及生物质炭，所述生物质燃气通过所述炭化炉I的气体出口输出。
[0025]所述一级冷凝器2具有木焦油出口。所述二级冷凝器3和所述气液分离器具有木醋液出口。所述气液分离器包括气液分离器14和气液分离器115，所述气液分离器14和所述气液分离器115内部设置螺旋板和折流板，主要作用是通过离心力及折流的方式使木醋液从烟气中分离开来。
[0026]所述一级冷凝器2和所述二级冷凝器3通过冷凝水池15供水循环冷却。冷凝水出入口设置温控开关，控制一级冷凝器中的冷凝水温度为80-95°C，主要作用为将烟气中的木焦油冷凝。二级冷凝器冷却水温度常温30°C以下，主要作用为通过冷凝的方式收集木醋液。
[0027]所述罗茨风机6，为所述生物质燃气在所述联产系统内部的流动提供动力。
[0028]所述燃气净化装置，包括依次连接的旋风分离器7、洗气塔、静电除焦器10。所述旋风分离器7具有木醋液出口，其作用是通过离心力的作用将木醋液从生物质燃气中分离出来。所述洗气塔包括一级洗气塔8和二级洗气塔9，所述一级洗气塔8和所述二级洗气塔9内设有喷淋装置和填料，喷淋装置与碱液池17通过栗连接，碱液为氢氧化钙水溶液、氢氧化钠水溶液、或氢氧化钙和氢氧化钠混合液，其作用是利用碱液与生物质燃气在填料层中气液传质，去除生物质燃气中的二氧化碳，二级级洗气塔9进一步净化了生物质燃气；
[0029]所述静电除焦器10具有木焦油出口，静电除焦器10作用是去除生物质燃气中存留的焦油，使生物质燃气更加纯净。
[0030]所述气柜12的两端分别设置有水封Ill和水封1113。水封Ill与静电除焦器10相连，其作用是防止生物质燃气回流。气柜12与水封111相连，其作用是储存生物质燃气。水封1113与气柜12相连，其作用是防止生物质燃气回流。
[0031 ]所述木焦油出口连接木焦油收集池14，所述木醋液出口连接木醋液收集池16。
[0032]炭化炉I为封闭式炭化炉，生物质原料进行粉碎处理后通过加料器进入炭化炉I内，加料器可调节加料速度，粉碎后的生物质经压实器压实，炭化炉I下部设置点火孔，空气通过炭化I炉底部导气管进入炭化炉I中，加速了炭化升温时间，缩短了炭化时间，炭化炉内部设置测温装置，炭化炉I底部设置筛板，炭化完成后的生物质炭可通过筛板排除，炭化炉I中上部设置排气口，炭化过程中产生的生物质燃气可通过排气口排除，整个炭化过程可连续进行。炭化过程采用下部点火方式，引燃后，在炭化过程中上部可持续填料，下部可持续排出生物质炭。连续生产和缩短炭化时间是从炭化炉体现出来，根据木焦油、木醋液的沸点在一级冷凝器2处可分离出木焦油，而木醋液在一级冷凝器2处仍处于气态，在后续分离出来，冷凝器及洗气塔的设置距离风机较远，气体流速相对于较慢，冷凝及洗气更加充分。
[0033]实施例1
[0034]参见图1，本实用新型实施例1提供的一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，包括依次连接的炭化炉1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、气液分离器14、气液分离器115、罗茨风机6、旋风分离器7、一级洗气塔8、二级洗气塔9、静电除焦器10、水封111、气柜12和水封II13。
[0035]—级冷凝器2设有一级冷凝水入口 2-2和一级冷凝水出口 2-3，通过冷凝水池15供水循环冷却，冷凝水出入口设置温控开关，控制一级冷凝器2中的冷凝水温度为80-95 V ο 一级冷凝器2下部设有木焦油出口 12-1，所述木焦油出口 12-1与木焦油收集池14连接。
[0036]二级冷凝器3设有二级冷凝水入口 3-2和二级冷凝水出口 3-3，通过冷凝水池15供水循环冷却，冷却水温度常温30°C以下。二级冷凝器3下部设有木醋液出口 13-1，所述木醋液出口 13-1与木醋液收集池16连接。
[0037]气液分离器14设有木醋液出口 Π 4-1、气液分离器115设有木醋液出口 ΙΠ5-1，旋风分离器7设有木醋液出口 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与木醋液收集池16连接，气液分离器14和气液分离器115内部设置螺旋板和折流板。
[0038]一级洗气塔8设有一级碱液入口 8-1和一级碱液出口 8-2，二级洗气塔9设有二级碱液入口 9-1和二级碱液出口 9-2，一级洗气塔8和二级洗气塔9内部喷淋装置与碱液池17通过栗相连。
[0039]静电除焦器10下部设有木焦油出口 II10-1，所述木焦油出口 II10-1与木焦油收集池14连接。
[0040]工作过程:对生物质原料进行粉碎处理，通过加料器放入炭化炉I中，经压实器压实。打开一级冷凝器2、二级冷凝器3、一级洗气塔8、二级洗气塔9的循环水栗，打开罗茨风机6，通过炭化炉I下部点火孔点火，使生物质燃烧炭化，罗茨风机6将生物质在炭化炉中炭化过程中产生的生物质燃气抽入气柜12。产生的生物质燃气通过炭化炉I排气口进入一级冷凝器2，生物质燃气中的大部分木焦油在一级冷凝器2中冷凝出来;木醋液从二级冷凝器3、一级气液分离器4、二级气液分离器5、旋风分离器7分离出来;生物质燃气在一级洗气塔8、二级洗气塔9中能够去除二氧化碳;生物质燃气中残余的通过冷凝和离心力的作用不能去除的木焦油在静电除焦器10中去除。
[0041]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实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当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而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。
【主权项】
1.一种生物质炭、燃气、木焦油和木醋液的联产系统，其特征在于:包括依次连接的炭化炉(I)、一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)、气液分离器、罗茨风机(6)和燃气净化装置，其中，所述炭化炉(I)用于对生物质原料进行炭化，炭化过程中产生生物质燃气以及生物质炭，所述生物质燃气通过所述炭化炉(I)的气体出口输出； 所述一级冷凝器(2)具有木焦油出口； 所述二级冷凝器(3)和所述气液分离器具有木醋液出口 ； 所述罗茨风机(6)，为所述生物质燃气在所述系统内部的流动提供动力； 所述燃气净化装置，用于净化所述系统前端输出的生物质燃气。2.如权利要求1所述的联产系统，其特征在于:所述气液分离器包括气液分离器1(4)和气液分离器11(5)，所述气液分离器1(4)和所述气液分离器11(5)内部设置螺旋板和折流板。3.如权利要求1所述的联产系统，其特征在于:所述一级冷凝器(2)和所述二级冷凝器(3)通过冷凝水池(15)供水循环冷却。4.如权利要求3所述的联产系统，其特征在于:所述一级冷凝器(2)中循环水的温度高于所述二级冷凝器(3)中循环水的温度。5.如权利要求1所述的联产系统，其特征在于:所述燃气净化装置包括依次连接的旋风分离器(7)、洗气塔、静电除焦器(10)。6.如权利要求5所述的联产系统，其特征在于:所述旋风分离器(7)具有木醋液出口；所述静电除焦器(10)具有木焦油出口。7.如权利要求5所述的联产系统，其特征在于:所述洗气塔包括一级洗气塔(8)和二级洗气塔(9)，所述一级洗气塔(8)和所述二级洗气塔(9)内设有喷淋装置和填料，喷淋装置与碱液池(17)通过栗连接。8.如权利要求1所述的联产系统，其特征在于:还包括气柜(12)、焦油收集池(I4)和木醋液收集池(16)，其中， 所述气柜(12)与所述燃气净化装置连接； 所述木焦油收集池(14)与所述木焦油出口连接； 所述木醋液收集池(16)与所述木醋液出口连接。9.如权利要求8所述的联产系统，其特征在于:所述气柜(12)的两端分别设置有水封I(11)和水封 11(13)。
【文档编号】C10K1/12GK205710585SQ201620401596
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】巩雪桦, 陈立群, 王健鹏, 武美玲, 王倩, 张亮, 潘冬梅
【申请人】河北天善生物技术有限公司