一种生物质炭化管道焦油收集器的制作方法

本发明涉及生物质炭化技术领域，具体是涉及一种生物质炭化管道焦油处理装置。

背景技术：

近年来，秸秆焚烧、农林废弃生物质高效利用等难题，已成为制约农业、环境可持续发展领域所面临的重要问题。农林废弃生物质综合利用技术中，生物质炭化技术以其“取之于田而用之于田”的低碳、环保、循环利用本质，以改土培肥、提高地力、作物增产、削减污染、农民增收、改善环境等良好的综合生态、经济和社会效益，得到了国内外专家、学者的广泛研究认可，被认为是一项战略性新兴技术产业，成为近年新兴研究热点。生物质炭化综合利用技术，对解决秸秆焚烧、土壤肥力与作物生产可持续等农业、环境领域问题，实现农林废弃物循环、高效、综合利用具有重要现实意义和价值。

生物质炭化，一般指将秸秆、玉米芯、果树枝条等农林废弃生物质在缺氧或有限氧气供应条件下，采用不同热解条件和技术方式而进行的生物质热解炭化过程。炭化过程中，生物质热裂解产生固（生物炭）、液（木醋和焦油）、气（混合可燃气体）三种物质。其中，由于焦油特殊的构相及性质，在炭化生产中，往往滞留于设备管道产生结焦问题，造成管道严重堵塞，且不易清理，极大影响和降低生物质炭化生产效率。据生产实践反馈，在实际运行中一般约每72小时即需清理一次，否则设备将无法运行，是广泛存在于目前生物质炭化设备生产过程中，制约生产效率提升、影响设备持续稳定运行的普遍性、关键性“瓶颈”问题，目前尚没有“清洁、环保、简易、高效”的分离处理装置和措施。

目前，在实际生物质炭化设备生产运行中，对生物质炭化管道结焦的普遍处理方法是，首先将结焦管道从设备上拆卸，然后对管道结焦部位进行高温加热处理。这种处理方式，一方面产生大量挥发物和烟气等有毒有害物质，严重污染大气，国家环保部门严令禁止。另一方面，大大降低了管道部件的使用寿命，提高了维修率，增加设备投入生产成本，严重影响整体设备生产效率。此外，也有采用化学试剂进行处理的方法，但在工业化生产运行中，往往效果并不理想，焦油处理、分离率低，需额外增加助剂和处理装置，且处理后的剩余反应物易造成次生环保问题，处理效率降低，设备整体运行成本增加。

技术实现要素：

为了弥补上述现有技术和设备的不足，本发明提供一种生物质炭化管道焦油收集器。本发明区别于现有化学或其他处理方式，采用创新物理方法，彻底解决生物质炭化管道结焦处理难题，在不影响设备运行条件下实现管道焦油简易、快速、环保分离，极大降低管道维修率，保障设备连续、稳定运行，提高设备整体生产效率，降低总体生产成本，实现生物质炭化油、气联产集中分离，解决生物质炭化设备连续、稳定运行的关键技术问题，实现生物质炭、油、气多联产综合利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：箱体设置有带连接法兰的进气口、带连接法兰的出气口，其特征是：在箱体内通过支撑杆固定连接有两个上部功能隔板和一个下部功能隔板，下部功能隔板位于两个上部功能隔板之间，通过迂回通路构成一至四级处理室；在箱体的顶部位于二、三级处理室上方设置螺旋喷嘴：进气口连接一级处理室，出气口连接四级处理室；箱体的下部为开口，在箱体的下部套装分离箱，分离箱的底部设置放油阀，在分离箱的壁面上设置溢流阀。

在箱体的下部套装分离箱的连接结构如下：在箱体的两侧焊接连接板，分离箱的两侧焊接连接凸耳，在连接凸耳上通过销轴组装连接螺栓，通过连接螺栓、螺母连接在箱体的两侧的连接板上。

本发明的积极效果是：

1、采用多级阶梯式控制分离处理，将管道中焦油和粉尘、可燃气自动分离。彻底解决了生物质炭化燃气管道结焦、设备连续稳定作业难的“瓶颈”问题，实现了生物质炭化油、气联产联用和高效分离。

2、实现管道焦油无害化、环保分离，解决了生物质炭化过程中的焦油处理环保问题，提高了焦油处理、分离效率，大幅降低了焦油处理、分离成本，有利于实现生物质炭化清洁、低碳、环保生产。

3、大幅度降低了生物质炭化设备生产成本，提高了设备生产效率。

4、变废为宝，分离的焦油为生物质热裂解产生的天然产物，纯度高、品相好，无其他人为化学反应残留物质，可用于化工原料及油料产品等深加工，提高生物质炭化总体生产效益。

5、该设备简单、易安装、成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

见图1，本发明的具体结构如下：箱体4设置有带连接法兰1的进气口、带连接法兰3的出气口；在箱体4内通过支撑杆12固定连接有两个上部功能隔板5-1和一个下部功能隔板5-2，下部功能隔板5-2位于两个上部功能隔板5-1之间，通过迂回通路构成一级至四级处理室a、b、c、d；在箱体4的顶部位于二、三级处理室上方设置螺旋喷嘴2：进气口连接一级处理室a，出气口连接四级处理室d；

箱体4的下部为开口，在箱体4的下部套装分离箱8，套装的连接结构如下：在箱体4的两侧焊接连接板10，分离箱8的两侧焊接连接凸耳，在连接凸耳上通过销轴9组装连接螺栓11，通过螺栓11、螺母连接在箱体的两侧的连接板10上。分离箱8的底部为锥型底，中部设置放油阀7，分离焦油；在分离箱8的壁面上设置溢流阀6，控制集油量。

主要工作过程如下：

（1）一级处理

生物质炭化产生的烟气，首先由进气口进入一级处理室，经过稳压处理后，通过油、气、杂质分离箱物理降温、过滤后，进入二级处理室。在此过程中，炭化产生的烟气中的部分焦油、大颗粒炭、粉尘等杂质将会留存在油、气、杂质分离箱底部存放。

（2）二级、三级处理

经一级处理后的烟气，进入二级处理室和三级处理室，通过启动螺旋喷嘴喷洒木醋液和70℃以上热水混合进行二次、三次油、气分离，通过油、气分离装置再次分离，分离后的焦油将沉降至油、气、杂质分离箱底部，净化后烟气进入四级处理室。

进入四级处理室的烟气实现了油、气彻底分离，从而彻底解决了生物质炭化烟气管道结焦堵塞问题。

本装置的主要零部件采用不锈钢材质。

技术特征：

技术总结
一种生物质炭化管道焦油收集器，箱体设置有带连接法兰的进气口、带连接法兰的出气口，其特征是在箱体内通过支撑杆固定连接有两个上部功能隔板和一个下部功能隔板，通过迂回通路构成一至四级处理室；在箱体的顶部位于二、三级处理室上方设置螺旋喷嘴：在箱体的下部套装分离箱，分离箱的底部设置放油阀，在分离箱的壁面上设置溢流阀。本发明彻底解决了生物质炭化管道结焦处理难题，在不影响设备运行条件下实现管道焦油简易、快速、环保分离，极大降低管道维修率，保障设备连续、稳定运行，提高设备整体生产效率，降低生产成本，实现生物质炭化油、气联产集中分离，解决生物质炭化设备连续、稳定运行的关键技术问题，实现生物质炭、油、气多联产综合利用。

技术研发人员：陈温福;刘金;张伟明;孟军;刘正涛;康丽晶;段明星
受保护的技术使用者：辽宁金和福农业科技股份有限公司
技术研发日：2019.01.31
技术公布日：2019.05.21