本发明属于生物质热解气技术领域，具体地涉及一种生物质热解气分离净化系统。
背景技术：
生物质是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用，其来源包括所有植物、动物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的有机废弃物。开发利用生物质资源，对于保护环境、优化能源结构、缓解化石能源供应压力等具有重要意义。
现有技术中公开了多种生物质热解气化的装置，其原理为：生物质原料通过斗式提升机和螺旋给料机从上部送入热解气化炉，气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室，生物质原料在气化炉炉排上方进行部分燃烧，在炉排上方自上而下形成干燥层、热解层、还原层和氧化层，依靠氧化层燃烧所产生热量为还原层、热解层及干燥层提供能量。通过空气的合理匹配，尽量将能量转化和保留到可燃气体中。
经检测，该可燃气体中通常含有15.27％的氢气、56.22％的氮气、1.57％的甲烷气体、9.76％的一氧化碳气体、13.75％的二氧化碳气体以及少量的高分子碳氢气体。然而现有中直接将该可燃气体经除尘和脱焦工艺后直接用作可用于使用的燃气。由于该气体中含有氮气和二氧化碳的成本较多而且氮气和二氧化碳气体不可燃烧，因而容易造成燃烧不充分且氮气能量浪费的问题，此外，可燃气体中含有多种成本的气体从而使得成分不纯，仅适用于对可燃气要求不高的场合，例如烧锅炉等，不适用于家庭等场合的使用。
技术实现要素：
有鉴于此，为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种生物质热解气分离净化系统，其目的在于单独分离并提取纯的可燃气体成分，从而有利于能源的再回收和利用率。
为了达到上述目的，本发明提供一种生物质热解气分离净化系统，包括从左到右依次相互连通的旋风分离器、水洗罐以及冷凝器，其中，所述水洗槽与冷凝器之间还设置有碱液槽，所述冷凝器的出气口还依次分别与甲烷液压式压缩装置、一氧化碳液压式压缩装置以及氮气液压式压缩装置连通；
所述甲烷液压式压缩装置内的压力为4.59mpa-8.0mpa,温度为-82.6℃--120℃，其底部与液态甲烷收集罐连通；
所述一氧化碳液压式压缩装置内的压力为3.5mpa-5.0mpa，温度为-140.2℃---150℃，其底部与液态一氧化碳收集罐连通；
所述氮气液压式压缩装置内的压力为标准大气压，温度为-195.8℃--216℃，其底部与液态氮气收集罐连通；从所述氮气液压式压缩装置的出气口所排出的气体可回收至热解炉内回收利用。
进一步地，所述甲烷液压式压缩装置内设置有多个竖直设置的隔板，一部分隔板自甲烷液压式压缩装置的底部向上延伸，一部分隔板自顶部向下延伸，向上延伸的隔板和向下延伸的隔板相互交错地设置形成通道以延伸可热解气的流动路径；
所述一氧化碳液压式压缩装置与氮气液压式压缩装置与甲烷液压式压缩装置的内部结构相同。
进一步地，所述甲烷液压式压缩装置的两个隔板之间所形成的每个通道的下方均设置有液位传感器，所述液位传感器与一控制箱电性连接；
当液位传感器检测到通道内的液位等于预定最高液位时，则将信号传送至控制箱，控制箱则控制对应该通道的液态甲烷收集罐的自控阀开启；当液位传感器检测到通道的液位等于预定最低液位时，则控制自控阀关闭。
进一步地，所述甲烷液压式压缩装置、一氧化碳液压式压缩装置以及氮气液压式压缩装置外的气体出口位置处还设置有气体干燥装置，所述气体干燥装置内装有干燥剂。
进一步地，所述甲烷液压式压缩装置的压力为6.0mpa，温度为-90℃。
进一步地，所述一氧化碳液压式压缩装置的压力为4.59mpa，温度为-145℃。
进一步地，所述碱液槽内的液体为caoh2液体或naoh溶液。
进一步地，所述水洗罐内部上方设置有过滤隔层，所述过滤隔层从下往上包括尼龙单丝网层和活性炭过滤层，所述过滤隔层将所述水洗罐分为位于下方的初级水洗区和位于上方的二级水洗区，所述水洗罐的顶部设置有出气口和清水入口，通过一引风机将水洗罐内的气体通过所述出气口而引入至冷凝器的进气口，所述水洗槽的底部设置有焦油出口。
进一步地，所述焦油出口与废水收集池连通，所述废液收集池内中部设置有挡板以将所述废水收集池分为相互连通的废液区和清水回收区，所述挡板的上部开口处设置有滤芯，所述清水回收区内设置有水泵以将清水回收区内的液体循环流至水洗罐顶部的清水入口。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过根据不同气体的液化压力和温度的不同，而依次提取并收集单一成分的纯度高的液化气体，例如，一氧化碳气体、甲烷气体以及氮气，从而便于气体的充分利用；避免了多种成本气体混合在一起而造成气体燃烧不充分且适用场合受限的问题；
2.本发明通过水洗槽结构的设置还有利于焦油的回收提取，避免了焦油排放污染环境、浪费水资源和能源的缺陷。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的生物质热解气分离净化装置的结构示意图。
附图标记：
旋风分离器1；水洗罐2；尼龙单丝网层21；活性炭过滤层22；冷凝器4；甲烷液压式压缩装置5；液态甲烷收集罐51；隔板52；气体干燥装置53；一氧化碳液压式压缩装置6；液态一氧化碳收集罐61；气体干燥装置62；氮气液压式压缩装置7；液态氮气收集罐71；气体干燥装置72；废水收集池8；挡板81；滤芯82；水泵83；初级水洗区a；二级水洗区b。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
参考图1，本发明的生物质热解气分离净化系统，其包括从左到右依次相互连通的旋风分离器1、水洗罐2以及冷凝器3，通过旋风分离器的分离将灰尘杂质分离出，洁净的气体通过水洗罐的水洗脱焦和冷凝器的去除水蒸气，从而保证了经过冷凝器排出的热解气的洁净度。本发明包括设置在水洗槽与冷凝器之间的碱液槽4，该碱液槽中所盛放的液体优选为caoh2溶液(生石灰水)或naoh溶液从而有助于将热解气中所含有的少量二氧化碳气体吸收，由于二氧化碳的液化温度较其他气体的温度要高因而避免了其掺杂至其他气体中而影响气体的纯度。本发明的冷凝器的出气口还依次分别与甲烷液压式压缩装置5、一氧化碳液压式压缩装置6以及氮气液压式压缩装置7连通，通过不同分子结构气体在不同温度和压力下液化点不同，可分别对热解气中所包含的气体成分单独地分离出从而获得纯度高的气体。具体地，甲烷液压式压缩装置内的压力为4.59mpa-8.0mpa,温度为-82.6℃--120℃，优选地，在甲烷液压式压缩装置内的压力为6.0mpa，温度为-90℃时，可使得热解气中所含的甲烷气体能够在不影响其他成分气体的情况下而快速地液化，其底部与液态甲烷收集罐51连通；一氧化碳液压式压缩装置内的压力为3.5mpa-5.0mpa，温度为-140.2℃---150℃，优选地，一氧化碳液压式压缩装置的压力为4.59mpa，温度为-145℃，在该压力和温度下，可使得一氧化碳快速液化，其底部与液态一氧化碳收集罐61连通；氮气液压式压缩装置内的压力为标准大气压，温度为-195.8℃--216℃，其底部与液态氮气收集罐71连通，从所述氮气液压式压缩装置的出气口所排出的气体可回收至热解炉内回收利用避免气体排放至大气中。
本发明充分利用了气体的液化温度的不同依次从高度温度到低温度来提取纯的气体成本，从而可使得纯气体成分能够被合理的充分利用，且能够将纯的气体应用至不同的场合，大大提高了热解气的气体利用率，避免了现有技术中由于可燃气气体成分过多且含有不可燃气体而造成的燃烧效率低且使用场合受限的缺陷。
对于液压式压缩装置内设置有液压式压缩机和冷凝管，根据要提取的不同成分的压力和温度的要求来调节，关于液压式压缩装置的结构为现有技术中本领域技术人员已知的技术，故在此刚不再赘述。为了使得液压式压缩装置内具有更好的液压效果，甲烷液压式压缩装置内设置有多个竖直设置的隔板52，一部分隔板自甲烷液压式压缩装置的底部向上延伸，一部分隔板自顶部向下延伸，向上延伸的隔板和向下延伸的隔板相互交错地设置形成气体流动通道以延伸可热解气的流动路径从而保证了气体在液压式压缩装置内预留的时间而有利于待提取的气体能够充分被液化。另外，为了实现已液化的气体的自动化收集操作，甲烷液压式压缩装置的两个隔板之间所形成的每个通道的下方均设置有液位传感器(未在附图中示出)，液位传感器与一控制箱电性连接，当液位传感器检测到通道内的液位等于预定最高液位时，则将信号传送至控制箱，控制箱则控制对应该通道的液态甲烷收集罐的自控阀开启；当液位传感器检测到通道的液位等于预定最低液位时，则控制自控阀关闭。一氧化碳液压式压缩装置与氮气液压式压缩装置与甲烷液压式压缩装置的内部结构相同，故在此不再赘述。
在优选实施例中，为了保证自相应的液压式压缩装置中出来气体的不含有液化成分，甲烷液压式压缩装置、一氧化碳液压式压缩装置以及氮气液压式压缩装置外的气体出口位置处还设置有气体干燥装置，气体干燥装置内装有干燥剂，该干燥剂材料可为氧化碳、活性炭等吸附性材料。
另外，水洗槽的水洗脱焦是非常重要的步骤，因而为了保证水洗脱焦的效果，水洗罐内部上方设置有过滤隔层，过滤隔层从下往上包括尼龙单丝网层21和活性炭过滤层22，过滤隔层将所述水洗罐分为位于下方的初级水洗区a和位于上方的二级水洗区b，水洗罐的顶部设置有出气口和清水入口，通过一引风机将水洗罐内的气体通过所述出气口而引入至冷凝器的进气口，水洗槽的底部设置有焦油出口。焦油出口与废水收集池8连通，废液收集池内中部设置有挡板81以将废水收集池分为相互连通的废液区和清水回收区，挡板的上部开口处设置有滤芯82，清水回收区内设置有水泵83以将清水回收区内的液体循环流至水洗罐顶部的清水入口。本发明通过过滤隔层的设置而将水洗罐划分成初级水洗区a和二级水洗区b，由于气体中的大部分冷凝气体可在初级水洗区中冷凝成焦油，且在初级水洗区冷凝的焦油由于过滤隔层的作用并不会由于气体的流动的而流入至二级水洗区，因而初级水洗区的焦油浓度极大地大于二级水洗区中焦油的浓度。当初级水洗区焦油的浓度多大时，则可通过水洗罐底部的液体出口而流入至废水收集池中，此时，二级水洗区内的液体则会流入至初级水洗区内，同时二级水洗区内会流入清水。通过这种结构的水洗罐，可极大地节约了水源，避免了水资源的浪费，使得清水在保证冷凝焦油的基础上而最大限度地被使用，且由于含焦油浓度高，因而焦油的提取效率大大地提高。总之，本发明能够在保证提取各燃气成本的同时还能够对焦油进行收集，极大了实现了生物质能源的回收利用最大化，且不会对大气环境造成污染，符合可持续发展的要求。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。