一种炭气联产系统的制作方法

文档序号:14500166阅读:239来源:国知局

本实用新型涉及生物质能源利用技术领域,尤其涉及一种炭气联产系统。



背景技术:

随着国家和社会对于生态环境保护的逐步重视,生态型能源越来越受欢迎。为解决农村废弃秸秆乱堆乱放和随地焚烧问题,改善农村生产与生活环境,提高农民的生活质量,通常以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物和环境污染物为原料,采用生物质炭气联产技术,生产出高效清洁的生物质可燃气作为生活能源,同时还能生产出优质的副产品生物质炭、木焦油、木醋液等,使秸秆变废为宝,改变原来直接燃用秸秆薪柴烟薰火燎的炊事取暖局面,既充分利用了丰富的生物质资源,又减轻了对常规石化能源的需求依赖。

然而,现有的生物质炭气联产系统对生物质燃气的净化效果不够好,产出的生物质燃气存有杂质,纯度不高。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型提供一种净化效果好的炭气联产系统。

本实用新型公开的炭气联产系统包括上料器、气化炉、第一分离装置、第二分离装置、油液收集装置、燃气净化装置以及燃气收集装置,其中:上料器与气化炉连接,用于向气化炉提供生物质原料;气化炉用于对生物质原料进行气化,将生物质原料分解成生物质燃气和生物质炭;第一分离装置与气化炉的燃气出口连接,用于对气化炉分解产生的生物质燃气中的杂质、木醋液、木焦油进行初步分离;第二分离装置与第一分离装置的燃气出口连接,用于对第一分离装置分离后的生物质燃气中的杂质、木醋液、木焦油进行二次分离;燃气净化装置与第二分离装置的燃气出口连接,用于对第二分离装置分离后的生物质燃气进行提纯净化;油液收集装置分别与第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置的底部的油液出口连接,用于收集第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置分离出的杂质、木醋液、木焦油;燃气收集装置与燃气净化装置的燃气出口连接,用于收集储存经过净化的生物质燃气。

进一步地,第一分离装置包括依次连接设置的第一旋风分离器、木醋液收集器以及焦油收集器,其中:第一旋风分离器的上方进气口与气化炉的燃气出口连接,第一旋风分离器底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的杂质和焦油进行分离,并将分离后的杂质以及焦油排入油液收集装置中;木醋液收集器的进气口与第一旋风分离器的燃气出口连接,木醋液收集器底部的木醋液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木醋液进行分离,并将分离后的木醋液排入油液收集装置中;焦油收集器内部设置有除焦材料,焦油收集器的进气口与木醋液收集器的燃气出口连接,焦油收集器底部的木焦油出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木焦油进行分离,并将分离后的木焦油排入油液收集装置中。

进一步地,第二分离装置包括依次连接设置的除尘除油器和净化喷淋塔,其中:除尘除油器的进气口与焦油收集器的燃气出口连接,除尘除油器底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的杂质以及木焦油进行分离,并将分离后的杂质以及木焦油排入油液收集装置中;净化喷淋塔的进气口与除尘除油器的燃气出口连接,净化喷淋塔底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木醋液以及木焦油进行分离,并将分离后的木醋液以及木焦油排入油液收集装置中。

进一步地,焦油收集器与除尘除油器之间固定连接有风机,风机为生物质燃气的流动提供动力。

进一步地,除尘除油器采用湿式水浴结构,内部设置有纯净水,底部采用斜坡结构,斜坡结构的斜度为1:5-1:20。

进一步地,除尘除油器与净化喷淋塔通过循环水泵连接,为净化喷淋塔喷淋净化提供水源。

进一步地,燃气净化装置包括依次连接设置的除雾器、第二旋风分离器、汽水分离器以及过滤净化器,用于对从净化喷淋塔的燃气出口排出的生物质燃气进行提纯净化,第二旋风分离器、汽水分离器以及过滤净化器的底部均设置有与油液收集装置连通的油液出口。

进一步地,燃气收集装置包括水封装置以及储气柜,其中:水封装置设置在储气柜与过滤净化器之间,用于防止储气柜中的气体回流。

进一步地,燃气收集装置还包括试点火装置,试点火装置设置在水封装置与过滤净化器之间,用于排放生物质燃气。

进一步地,油液收集装置包括底流泵、排污管道以及沉淀池,其中:底流泵与沉淀池连通,沉淀池通过排污管道分别与第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置的底部的油液出口连接。

本实用新型的一种炭气联产系统,具有以下有益效果:

1、本实用新型的炭气联产系统对产生的生物质燃气进行两次分离和净化,不仅能得到纯净的生物质燃气,还可以获得生物质炭、木醋液、木焦油等副产品,既能节约资源保护环境,还能变废为宝得到丰富的生物质资源,同时,提高了生物质燃气的净化效果。

2、本实用新型的炭气联产系统采用湿式水浴结构的除尘除油器和多功能的净化喷淋塔对生物质燃气进行二次分离,二者通过循环水泵连接,实现了水源的循环,节约了能源,提高了生物质燃气的净化效果。

3、本实用新型的炭气联产系统底部设置有油液收集装置,能够对分离后的副产品进行收集,可以对收集到的副产品进一步加工,得到其他生产原料,提高了资源利用率,降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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它附图。

图1为本实用新型实施例的炭气联产系统的结构示意图。

图中:1-上料器、2-气化炉、31-第一旋风分离器、32-木醋液收集器、33-焦油收集器、41-除尘除油器、42-净化喷淋塔、51-底流泵、52-排污管道、53-沉淀池、61-除雾器、62-第二旋风分离器、63-汽水分离器、64-过滤净化器、71-水封装置、72-储气柜、73-试点火装置、8-风机、9-循环水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示,本实用新型公开的炭气联产系统包括上料器1、气化炉2、第一分离装置、第二分离装置、油液收集装置、燃气净化装置以及燃气收集装置,其中:上料器1与气化炉2连接,用于向气化炉2提供生物质原料;气化炉2用于对生物质原料进行气化,将生物质原料分解成生物质燃气和生物质炭;第一分离装置与气化炉2的燃气出口连接,用于对气化炉2分解产生的生物质燃气中的杂质、木醋液、木焦油进行初步分离;第二分离装置与第一分离装置的燃气出口连接,用于对第一分离装置分离后的生物质燃气中的杂质、木醋液、木焦油进行二次分离;燃气净化装置与第二分离装置的燃气出口连接,用于对第二分离装置分离后的生物质燃气进行提纯净化;油液收集装置分别与第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置的底部的油液出口连接,用于收集第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置分离出的杂质、木醋液、木焦油;燃气收集装置与燃气净化装置的燃气出口连接,用于收集储存净化后的生物质燃气。

具体的,生物质原料可以选择作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物等。本实用新型的炭气联产系统在使用时,需要先将生物质原料粉碎、烘干、成型,然后放入上料器1,通过上料器1将生物质原料投入到气化炉2,生物质原料在气化炉2里气化分解,分解成生物质燃气和生物质炭,生物质炭会沉积到气化炉底部,经卸料装置处理后卸出气化炉2,生物质燃气则通过燃气出口排出气化炉2,进入第一分离装置,第一分离装置对生物质燃气进行初步分离,将生物质燃气中的大颗粒杂质、木焦油以及木醋液分离过滤出来,并排入到油液收集装置中。初步分离后的生物质燃气进入到第二分离装置,第二分离装置对生物质燃气进行深化分离,对生物质燃气中的小颗粒杂质、木焦油以及木醋液进行分离过滤,并且排入到油液收集装置中进行收集。经过二次分离的生物质燃气通过燃气出口进入到燃气净化装置,燃气净化装置对生物质燃气进行净化提纯,得到纯净的生物质燃气,纯净的生物质燃气最后进入到燃气收集装置,燃气收集装置对纯净的生物质燃气进行储存,后续可以通过管网输送给广大用户作为生活能源进行使用。同时,生物质原料产生的生物质炭以及油液收集装置中收集到的木焦油和木醋液能够进行深加工,加工成其他工业产品,供广大用户使用。此炭气联产系统提高了生物质燃气的净化效果,提高了燃气的纯度。

进一步地,第一分离装置包括依次连接设置的第一旋风分离器31、木醋液收集器32以及焦油收集器33,其中:第一旋风分离器31的上方进气口与气化炉2的燃气出口连接,第一旋风分离器31底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的杂质和焦油进行分离,并将分离后的杂质以及焦油排入油液收集装置中;木醋液收集器32的进气口与第一旋风分离器31的燃气出口连接,木醋液收集器32底部的木醋液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木醋液进行分离,并将分离后的木醋液排入油液收集装置中;焦油收集器33内部设置有除焦材料,焦油收集器33的进气口与木醋液收集器32的燃气出口连接,焦油收集器33底部的木焦油出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木焦油进行分离,并将分离后的木焦油排入油液收集装置中。第一分离装置主要用于对生物质燃气进行初步处理,以去除生物质燃气中的杂质,其中第一旋风分离器31主要利用离心力的作用对生物质燃气中的大颗粒物质及部分焦油进行分离,将分离后的杂质及焦油通过底部的油液出口排入到油液收集装置中。木醋液收集器32采用循环水冷却系统,能够将生物质燃气中的木醋液进行分离并排入油液收集装置。焦油收集器33内部设置有除焦材料,能够将生物质燃气中的木焦油进行分离并排入油液收集装置。

进一步地,第二分离装置包括依次连接设置的除尘除油器41和净化喷淋塔42,其中:除尘除油器41的进气口与焦油收集器33的燃气出口连接,除尘除油器41底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的杂质以及木焦油进行分离,并将分离后的杂质以及木焦油排入油液收集装置中;净化喷淋塔42的进气口与除尘除油器41的燃气出口连接,净化喷淋塔42底部的油液出口与油液收集装置连接,用于对生物质燃气中的木醋液以及木焦油进行分离,并将分离后的木醋液以及木焦油排入油液收集装置中。第二分离装置主要用于对生物质燃气进行深度分离,对生物质燃气进行过滤净化,除尘除油器41能够进一步去除生物质燃气中的小颗粒及木焦油,净化喷淋塔42能够对生物质燃气进行水洗,进一步去除生物质燃气中的木醋液和木焦油。第二分离装置的设置,提高了整个系统的炭化效率,得到了更加纯净的生物质燃气,保证了生物质燃气的净化分离效果。

进一步地,焦油收集器33与除尘除油器41之间固定连接有风机8,风机8为生物质燃气的流动提供动力。风机8可以根据需要选用本领域惯用的各种风机,优选为罗茨风机,将其设置在焦油收集器33和除尘除油器41之间,能够为生物质燃气提供动力,使生物质燃气能够在系统中稳定高效的流动。

进一步地,除尘除油器41采用湿式水浴结构,内部设置有纯净水,底部采用斜坡结构,斜坡结构的斜度为1:5-1:20。除尘除油器41采用成湿式水浴结构,设置成槽型,内部放置纯净水,底部设置成斜坡结构,便于杂质的排出。生物质燃气进入除尘除油器41后,与除尘除油器41中的纯净水进行接触,通过水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和杂质的充分混合作用对小颗粒杂质及木焦油进行分离,分离后的杂质会沉积在除尘除油器41的底部,通过底部的油液出口排入到油液收集装置中。

进一步地,除尘除油器41与净化喷淋塔42通过循环水泵9连接,为净化喷淋塔42喷淋净化提供水源。净化喷淋塔42与除尘除油器41之间连有循环水泵9,可使除尘除油器41内部的纯净水通过循环水泵9进入净化喷淋塔42中,以对生物质燃气进行喷淋水洗,喷淋后的水会再次流回除尘除油器41之中,从而能够实现水源的循环,节约了能源,避免了水资源的浪费。

进一步地,燃气净化装置包括依次连接设置的除雾器61、第二旋风分离器62、汽水分离器63以及过滤净化器64,用于对从净化喷淋塔42的燃气出口排出的生物质燃气进行提纯净化,第二旋风分离器62、汽水分离器63以及过滤净化器64的底部均设置有与油液收集装置连通的油液出口。除雾器61用于去除生物质燃气中的水汽,第二旋风分离器62用于分离去除生物质燃气中的杂质,汽水分离器63内部放置有净化材料,净化材料可选择鹅卵石、陶瓷球等,在净化的同时还能够降低气体的流速,使生物质燃气保持稳定的输送。过滤净化器64内部设置有净化填料,能够对生物质燃气进行净化提纯,以得到高纯度的生物质燃气。

进一步地,燃气收集装置包括水封装置71以及储气柜72,其中:水封装置71设置在储气柜72与过滤净化器64之间,用于防止储气柜72中的气体回流。

进一步地,燃气收集装置还包括试点火装置73,试点火装置73设置在水封装置71与过滤净化器64之间,用于当生物质燃气的纯度较低时,燃烧排放生物质燃气。

进一步地,油液收集装置包括底流泵51、排污管道52以及沉淀池53,其中:底流泵51与沉淀池53连通,沉淀池53通过排污管道52分别与第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置的底部的油液出口连接。第一分离装置、第二分离装置以及燃气净化装置分离过滤出来的颗粒杂质、木焦油以及木醋液会沿着排污管道52进入沉淀池53,沉淀池53对其进行收集,并且通过底流泵51能够将收集到的木醋液和木焦油传送到后续处理设备之中进行深加工,以供用户使用。例如,木焦油能够制作化工原料、有机溶剂和防腐剂等,木醋液可以用于制作驱虫剂、有机液肥、土壤改良剂、融雪剂等。通过设置油液收集装置,能够对分离后的副产品进行收集,通过对收集到的副产品进一步加工,可以得到其他生产原料,因而提高了资源利用率,降低了生产成本。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述,但是应该理解的是,这里具体的描述,不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定,本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改,都属于本实用新型所保护的范围。

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