生物油分离系统的制作方法

文档序号:24274368发布日期:2021-03-16 22:40阅读:95来源:国知局
生物油分离系统的制作方法

本实用新型涉及生物质能源技术领域,特别涉及生物油分离系统。



背景技术:

生物质是二氧化碳和水利用太阳能生成的资源,资源分布广、产量大,是一种二氧化碳零排放、环境友好的可再生绿色资源,通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料,从而减少对矿物能源的消耗,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。

生物油是生物质热解过程中产生的一种液体产物,主要成分为酸、酮、酚等含氧化合物组成。由于生物油中含有一定的水分和颗粒物质,复杂的成分导致生物油在存放过程中难以稳定,内部发生多种化学反应,难以长周期存储。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了生物油分离系统,能够延长生物油的存储周期。

本实用新型提供了生物油分离系统,包括:分离装置、一级喷淋装置、二级喷淋装置、压滤装置、分层装置和生物油存储装置;

所述分离装置的气态物料出口与所述一级喷淋装置的物料入口相连接;所述一级喷淋装置的气态物料出口与所述二级喷淋装置的物料入口相连接,所述一级喷淋装置的混合物料出口与所述压滤装置的物料入口相连接;所述二级喷淋装置的混合物料出口与所述分层装置的物料入口相连接;所述压滤装置的物料出口和所述分层装置的物料出口均与所述生物油存储装置相连接;

所述分离装置,用于在获取到外部输入的热解产物时,对所述热解产物进行分离得到固态产物和高温气态产物,将所述高温气态产物从所述分离装置的气态物料出口输送至所述一级喷淋装置,并从所述分离装置的固态物料出口输出所述固态产物,其中,所述热解产物为生物质经过热解后的产物;

所述一级喷淋装置,用于喷射第一喷淋剂,通过所述第一喷淋剂对所述高温气态产物进行冷却得到第一气态产物和第一混合产物,将所述第一气态产物从所述一级喷淋装置的气态物料出口输送至所述二级喷淋装置,将所述第一混合产物从所述一级喷淋装置的混合物料出口输送至所述压滤装置;

所述二级喷淋装置,用于喷射第二喷淋剂,通过所述第二喷淋剂对所述第一气态产物进行冷却得到第二气态产物和第二混合产物,通过所述二级喷淋装置的气态物料出口输出所述第二气态产物,并通过所述二级喷淋装置的混合物物料出口将所述第二混合产物输送至所述分层装置,其中,所述第一喷淋剂和所述第二喷淋剂的温度不同;

所述压滤装置,用于对所述第一混合产物进行过滤,得到过滤后的生物油,并将所述生物油输送至所述生物油存储装置存储;

所述分层装置,用于对所述第二混合产物进行分层处理得到分层后的生物油,并将所述生物油输送至所述生物油存储装置存储。

优选地,

所述一级喷淋装置上设置有用于喷射所述第一喷淋剂的至少一个第一喷射口;

所述至少一个第一喷射口的作用面积大于或者等于第一截面面积,其中,所述第一截面面积为所述一级喷淋装置的水平截面的面积。

优选地,

在垂直方向上,所述至少一个第一喷射口所在的位置高于所述一级喷淋装置的物料入口所在的位置,且所述至少一个第一喷射口所在的位置低于所述一级喷淋装置的气态物料出口所在的位置。

优选地,

所述至少一个第一喷射口在水平方向上均匀分布在所述一级喷淋装置上。

优选地,

所述至少一个第一喷射口螺旋分布在所述一级喷淋装置上。

优选地,

所述二级喷淋装置上设置有用于喷射所述第二喷淋剂的至少一个第二喷射口;

所述至少一个第二喷射口的作用面积大于或者等于截面面积,其中,所述第二截面面积为所述二级喷淋装置的水平截面的面积。

优选地,

在垂直方向上,所述至少一个第二喷射口所在的位置高于所述二级喷淋装置的物料入口所在的位置,且所述至少一个第二喷射口所在的位置低于所述二级喷淋装置的气态物料出口所在的位置。

优选地,

所述至少一个第二喷射口在水平方向上均匀分布在所述二级喷淋装置上;

优选地,

所述至少一个第二喷射口螺旋分布在所述二级喷淋装置上。

优选地,

所述分离装置,用于在所述分离装置的内部产生螺旋气流,在螺旋气体高速旋转时所产生的离心力的作用下使得所述热解产物中的固态产物从所述分离装置的固态物料出口排出,并使得所述热解产物中的高温气态产物从所述分离装置的气态物料出口排出,其中,在垂直方向上所述分离装置的气态物料出口所在的位置高于所述分离装置的固态物料出口所在的位置。

优选地,

所述生物油分离系统进一步包括:三级喷淋装置、木醋液存储装置和木醋液循环泵;

所述分层装置,用于将所述第二混合产物分层处理后得到的上层液作为木醋液输送至所述木醋液存储装置,其中,所述生物油位于所述上层液的下层;

所述木醋液循环泵,用于抽取所述木醋液存储装置内常温的木醋液,并将抽取的所述木醋液输送至所述三级喷淋装置;

所述三级喷淋装置,用于将喷射所述木醋液,通过所述木醋液对所述二级喷淋装置输送的所述第二气态产物进行冷却得到第三气态产物和液态产物,输出所述第三气态产物,并将所述液态产物输送至所述木醋液存储装置。

优选地,

所述压滤装置的物料出口处设置有滤网,所述滤网的目数大于或者等于200目;

所述压滤装置,用于向所述压滤装置内的所述第一混合产物施加压力,得到经过所述滤网后的生物油,其中,压力的阈值范围为10-20公斤力/平方厘米。

优选地,

所述分层装置包括:分层装置本体、至少一个检测器和排料阀;

所述至少一个检测器在水平方向上均匀设置在所述分层装置本体的内壁上;

所述排料阀设置在所述分层装置本体的物料出口处,且在竖直方向上所述检测器所在的位置高于所述排料阀所在的位置;

所述检测器,用于检测所接触到的液体的含水量,当所述含水量小于预设的含水阈值时,向所述排料阀传输第一信号;当所述含水量等于或大于所述含水阈值时,向所述排料阀传输第二信号;

所述排料阀,用于当接收到大于或等于预设数量的所述检测器发来的所述第一信号时,排出所述分层装置本体内的所述生物油;当接收到所述预设数量的所述检测器发来的所述第二信号时,停止排出所述分层装置本体内的所述生物油。

优选地,

所述生物油分离系统进一步包括:生物油循环泵;

所述生物油循环泵,用于抽取所述生物油存储装置内的生物油,将抽取到的所述生物油分别输送至所述一级喷淋装置和所述二级喷淋装置,以使所述一级喷淋装置将所述生物油循环泵输送的所述生物油作为第一喷淋剂,并使得所述二级喷淋装置将所述生物油循环泵输送的所述生物油作为第二喷淋剂。

优选地,

所述第一喷淋剂的温度范围的最小值大于所述第二喷淋剂的温度范围的最大值。

本实用新型实施例提供了生物油分离系统,分离装置可以对外部将生物质进行热解后得到热解产物进行气固分离,得到固体产物和处于高温状态的高温气态产物,一级喷淋装置通过喷射第一喷淋剂对来自分离装置的高温气态产物进行冷却,使得高温气态产物中的部分产物液化,得到第一气态产物和已经液化的第一混合产物;压滤装置对来自一级喷淋装置的第一混合产物进行过滤处理,得到稳定的生物油并输送至物生物油存储装置进行存储;二级喷淋装置通过喷射第二喷淋剂对来自一级喷淋装置的第一气态产物进行冷却,使得第一气态产物中的部分产物液化,得到第二混合产物和第二气态产物;分层装置对来自二级喷淋装置的第二混合产物进行分层处理,得到稳定的生物油并输送至生物油存储装置进行存储,从而实现延长生物油存储周期的目的。

附图说明

为了更清楚地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地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的生物油分离系统的结构示意图;

图2是本实用新型一实施例提供的生物油分离系统的结构示意图;

图3是本实用新型一实施例提供的生物油分离系统的结构示意图;

图4是本实用新型一实施例提供的生物油分离系统的结构示意图;

图5是本实用新型一实施例提供的生物油分离系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种生物油分离系统,包括:分离装置101、一级喷淋装置102、二级喷淋装置103、压滤装置104、分层装置105和生物油存储装置106;

所述分离装置101的气态物料出口与所述一级喷淋装置102的物料入口相连接;所述一级喷淋装置102的气态物料出口与所述二级喷淋装置103的物料入口相连接,所述一级喷淋装置102的混合物料出口与所述压滤装置的物料入口相连接;所述二级喷淋装置103的混合物料出口与所述分层装置105的物料入口相连接;所述压滤装置104的物料出口和所述分层装置101的物料出口均与所述生物油存储装置106相连接;

所述分离装置101,用于在获取到外部输入的热解产物时,对所述热解产物进行分离得到固态产物和高温气态产物,将所述高温气态产物从所述分离装置的气态物料出口输送至所述一级喷淋装置102,并从所述分离装置的固态物料出口输出所述固态产物,其中,所述热解产物为生物质经过热解后的产物;

所述一级喷淋装置102,用于喷射第一喷淋剂,通过所述第一喷淋剂对所述高温气态产物进行冷却得到第一气态产物和第一混合产物,将所述第一气态产物从所述一级喷淋装置的气态物料出口输送至所述二级喷淋装置,将所述第一混合产物从所述一级喷淋装置的混合物料出口输送至所述压滤装置;

所述二级喷淋装置103,用于喷射第二喷淋剂,通过所述第二喷淋剂对所述第一气态产物进行冷却得到第二气态产物和第二混合产物,通过所述二级喷淋装置的气态物料出口输出所述第二气态产物,并通过所述二级喷淋装置的混合物物料出口将所述第二混合产物输送至所述分层装置,其中,所述第一喷淋剂和所述第二喷淋剂的温度不同;

所述压滤装置,用于对所述第一混合产物进行过滤,得到过滤后的生物油,并将所述生物油输送至所述生物油存储装置存储;

所述分层装置,用于对所述第二混合产物进行分层处理得到分层后的生物油,并将所述生物油输送至所述生物油存储装置存储。

在本实用新型实施例中,分离装置可以对外部将生物质进行热解后得到热解产物进行气固分离,得到固体产物和处于高温状态的高温气态产物,一级喷淋装置通过喷射第一喷淋剂对来自分离装置的高温气态产物进行冷却,使得高温气态产物中的部分产物液化,得到第一气态产物和已经液化的第一混合产物;压滤装置对来自一级喷淋装置的第一混合产物进行过滤处理,得到稳定的生物油并输送至物生物油存储装置进行存储;二级喷淋装置通过喷射第二喷淋剂对来自一级喷淋装置的第一气态产物进行冷却,使得第一气态产物中的部分产物液化,得到第二混合产物和第二气态产物;分层装置对来自二级喷淋装置的第二混合产物进行分层处理,得到稳定的生物油并输送至生物油存储装置进行存储,从而实现延长生物油存储周期的目的。

为了更充分地对来自分离装置的高温气态产物进行液化处理,在本实用新型一实施例中,所述一级喷淋装置上设置有用于喷射所述第一喷淋剂的至少一个第一喷射口;

所述至少一个第一喷射口的作用面积大于或者等于第一截面面积,其中,所述第一截面面积为所述一级喷淋装置的水平截面的面积。

在本实用新型实施例中,在一级喷淋装置上设置有第一喷射口,第一喷射口可喷射出第一喷淋剂,通过第一喷淋剂对高温气态产物进行冷却,得到高温气态产物中经过冷却液化后的第一混合产物。为了更充分地对高温气态产物进行冷却,若有3个第一喷射口,可以由3个第一喷射口喷射出的第一喷淋剂形成一个喷淋面,也可以是由每一个第一喷射口喷射出的第一喷淋剂形成单独的喷淋面,那么就形成3个喷淋面。

若3个第一喷射口形成一个喷淋面,那么3个第一喷射口的作用面积大于或者等于一级喷淋装置在水平方向的任意截面的面积。比如,一级喷淋装置的水平截面的面积为5平方米,每一个第一喷射口的作用面积为2平方米,但是,第一喷射口a和第一喷射口b的作用面积中有20平方厘米的作用面积重叠,第一喷射口c与第一喷射口b的作用面积中有20平方厘米的作用面积重叠,因此,3个第一喷射口有效作用面积为2平方米*3-(20平方厘米*2)=5.6平方米。

若每个第一喷淋口喷出的第一喷淋剂形成单独的喷淋面,那么当一级喷淋装置的水平截面的面积为5平方米时,则每个第一喷淋口喷出的喷淋面的作用面积大于或等于5平方米。

为了更充分地对来自分离装置的高温气态产物进行冷却,在本实用新型一实施例中,在垂直方向上,所述至少一个第一喷射口所在的位置高于所述一级喷淋装置的物料入口所在的位置,且所述至少一个第一喷射口所在的位置低于所述一级喷淋装置的气态物料出口所在的位置。

在本实用新型实施例中,一级喷淋装置上设置的第一喷射口所在位置高于高温气态产物进入到一级喷淋装置时的物料入口的所在位置,以便第一喷射口喷出的第一喷淋剂能够更充分地接触到高温气态产物。同时,第一喷射口所在位置低于第一混合产物中的第一气态产物从一级喷淋装置出去的气态物料出口的所在位置,这样可以使得高温气态产物中经过第一喷淋剂冷却后仍处于气态的第一气态产物从一级喷淋装置的气态物料出口输送至二级喷淋装置,最大程度降低第一气态产物中稳定的生物油的含量。

在本实用新型一实施例中,所述至少一个第一喷射口在水平方向上均匀分布在所述一级喷淋装置上。或者,所述至少一个第一喷射口螺旋分布在所述一级喷淋装置上。以实现对进入到一级喷淋装置内的高温气态产物充分冷却处理。

在本实用新型一实施例中,所述二级喷淋装置上设置有用于喷射所述第二喷淋剂的至少一个第二喷射口;

所述至少一个第二喷射口的作用面积大于或者等于截面面积,其中,所述第二截面面积为所述二级喷淋装置的水平截面的面积。

在本实用新型实施例中,在二级喷淋装置上设置有第二喷射口,第二喷射口可喷射出第二喷淋剂,通过喷淋剂对第一气态产物进行冷却,得到第一气态产物中经过冷却液化后的第二混合产物。为了更充分地对高温气态产物进行冷却,所有的第二喷射口的作用面积大于或者等于二级喷淋装置在水平方向的任意截面的面积。比如,二级喷淋装置的水平截面的面积为15平方米,二级喷淋装置上设置有4个第二喷射口,4个第二喷射口的作用面积均为5平方米,但是4个第二喷射口中的第二喷射口a和第二喷射口b的作用面积中有50平方厘米重叠,第二喷射口c与第二喷射口b的作用面积有50平方厘米重叠,第二喷射口c与第二喷射口d的作用面积中有50平方厘米的作用面积重叠,即,第二喷射口a和第二喷射口b有效的作用面积为5平方米*2-50平方厘米,第二喷射口c和第二喷射口b有效的作用面积为5平方米*2-50平方厘米,第二喷射口c和第二喷射口d有效的作用面积为5平方米*2-50平方厘米,4个第二喷射口总有效作用面积为18.5平方米。

为了更充分地对来自一级喷淋装置的第一气态产物进行冷却,在垂直方向上,所述至少一个第二喷射口所在的位置高于所述二级喷淋装置的物料入口所在的位置,且所述至少一个第二喷射口所在的位置低于所述二级喷淋装置的气态物料出口所在的位置。

在本实用新型实施例中,二级喷淋装置上设置的第二喷射口所在位置高于第一气态产物进入到二级喷淋装置时的物料入口的所在位置,以便第二喷射口喷出的第二喷淋剂能够更充分地接触到第一气态产物。同时,第二喷射口所在位置低于第一气态产物中的第二气态产物从二级喷淋装置出去的气态物料出口的所在位置,这样可以使得高温气态产物中经过第二喷淋剂冷却后仍处于气态的第二气态产物从二级喷淋装置的气态物料出口输送至二级喷淋装置,最大程度降低第二气态产物中稳定的生物油的含量。

在本实用新型一实施例中,所述至少一个第二喷射口在水平方向上均匀分布在所述二级喷淋装置上。或者,所述至少一个第二喷射口螺旋分布在所述二级喷淋装置上。以实现对进入到二级喷淋装置内的第一气态产物充分冷却处理。

为了从热解产物中分离出固态产物,在本实用新型一实施例中,所述分离装置,用于在所述分离装置的内部产生螺旋气流,在螺旋气体高速旋转时所产生的离心力的作用下使得所述热解产物中的固态产物从所述分离装置的固态物料出口排出,并使得所述热解产物中的高温气态产物从所述分离装置的气态物料出口排出,其中,在垂直方向上所述分离装置的气态物料出口所在的位置高于所述分离装置的固态物料出口所在的位置。

在本实用新型实施例中,在分离装置的内部可产生高速旋转的螺旋气流,热解产物在螺旋气流的带动下,可以使得热解产物中的固态产物在重力作用下下落质分离装置的底部,同时使得热解产物中的高温气态产物从分离装置中排出至一级喷淋装置。由于高温气态产物的体积相对较轻,所以为了便于将高温气态产物输送至一级喷淋装置,高温气态产物从分离装置输送至一级喷淋装置的气体物料出口所在的位置高于分离装置输出固态产物的固态物料出口所在的位置。

基于图1所示的生物油分离系统,如图2所示,为了回收第二气态产物中的部分物质,在本实用新型一实施例中,所述生物油分离系统进一步包括:三级喷淋装置201、木醋液存储装置202和木醋液循环泵203;

所述分层装置105,用于将所述第二混合产物分层处理后得到的上层液作为木醋液输送至所述木醋液存储装置202,其中,所述生物油位于所述上层液的下层;

所述木醋液循环泵203,用于抽取所述木醋液存储装置202内常温的木醋液,并将抽取的所述木醋液输送至所述三级喷淋装置201;

所述三级喷淋装置201,用于将喷射所述木醋液,通过所述木醋液对所述二级喷淋装置输送的所述第二气态产物进行冷却得到第三气态产物和液态产物,输出所述第三气态产物,并将所述液态产物输送至所述木醋液存储装置203。

在本实用新型实施例中,从二级喷淋装置进入到三级喷淋装置的第二气态产物包括天然气、气态的木醋液等产物,因此为了对第二气态产物中多组分进一步分离,三级喷淋装置可通过喷射来自木醋液存储装置的常温的木醋液对第二气态产物进行冷却处理,得到冷却后的液态产物作为木醋液,并输出仍处于气态的第三气态产物,完成对第二气态产物的分离。

为了进一步降低生物油中的杂质,在本实用新型一实施例中,所述压滤装置的物料出口处设置有滤网,所述滤网的目数大于或者等于200目;

所述压滤装置,用于向所述压滤装置内的所述第一混合产物施加压力,得到经过所述滤网后的生物油,其中,压力的阈值范围为10-20公斤力/平方厘米。

在本实用新型实施例中,压滤装置设置有滤网,来自一级喷淋装置液化后的第一混合产物在压滤装置施加的压力的作用下,第一混合产物中的生物油从滤网渗出,而第一混合产物中的碳粉等杂质被滤网阻隔,实现对第一混合产物中的生物油和颗粒物的分离,以得到杂质含量相对较少的生物油。

具体地,由于长时间对第一混合产物进行过滤处理,会使得滤网上的颗粒物逐渐增多,为了避免一级混合产物中的颗粒物过多阻塞滤网从而影响过滤效果,在对压滤装置对第一混合产物过滤预设的压滤时长时,可通过冲洗剂抽滤泵从冲洗剂存储装置内抽取冲洗剂,对滤网进行冲洗,压滤装置抽取室外新风并进行过滤,利用过滤后的室外新风对滤网上的冲洗剂进行干燥处理,最大程度降低冲洗剂混入到生物油内。

需要说明的时,冲洗剂包括甲醇、乙醇等有机溶剂,但不限于此。

基于图1所示的生物油分离系统,如图3所示,为了更及时地分离出生物油,在本实用新型一实施例中,所述分层装置105包括:分层装置本体1051、至少一个检测器1052和排料阀1053;

所述至少一个检测器1052在水平方向上均匀设置在所述分层装置本体1051的内壁上;

所述排料阀1053设置在所述分层装置本体1051的物料出口处,且在竖直方向上所述检测器1052所在的位置高于所述排料阀所在的位置;

所述检测器,用于检测所接触到的液体的含水量,当所述含水量小于预设的含水阈值时,向所述排料阀1053传输第一信号;当所述含水量等于或大于所述含水阈值时,向所述排料阀1053传输第二信号;

所述排料阀1053,用于当接收到大于或等于预设数量的所述检测器发来的所述第一信号时,排出所述分层装置本体1051内的所述生物油;当接收到所述预设数量的所述检测器1052发来的所述第二信号时,停止排出所述分层装置本体内的所述生物油。

在本实用新型实施例中,在分层装置本体的内壁上均匀设置有检测器,当检测器的数量大于1时,各个检测器在分层装置本体上的位置位于水平方向的同一水平面上。这样当有预设数量个检测器在检测其接触的液体的含水量小于预设含水阈值时,排料阀可处于开启状态,以排出分层装置本体内的生物油。当预设数量个检测器检测到其接触到的液体的含水量大于或等于含水阈值,表明有多个检测器接触到的液体的含水量过高,此时,检测器接触到的可能是木醋液等产物不是所要收集的含水量较小的生物油,所以排料阀进行关闭,以停止排出分层装置内的液体,避免将含水量较多的液体输送至生物油存储装置中。

基于图1所示的生物油分离系统,如图4所示,为了进一步提高生物油的稳定性,在本实用新型一实施例中,所述生物油分离系统进一步包括:生物油循环泵301;

所述生物油循环泵301,用于抽取所述生物油存储装置106内的生物油,将抽取到的所述生物油分别输送至所述一级喷淋装置102和所述二级喷淋装置103,以使所述一级喷淋装置将所述生物油循环泵输送的所述生物油作为第一喷淋剂,并使得所述二级喷淋装置将所述生物油循环泵输送的所述生物油作为第二喷淋剂。

在本实用新型实施例中,为了随时控制生物油的状态,调高生物油的存储周期,一级喷淋装置内的第一喷淋剂和二级喷淋装置内的第二喷淋剂为生物油存储装置内可相对长期存储的生物油,这样可以实现对生物油存储装置内的生物油循环使用,无需加入其他稳定剂来提高生物有的稳定性。

具体地,为了更好地控制第一喷淋装置和第二喷淋装置喷出的喷淋剂,生物油循环泵可以包括与一级喷淋装置相连接的第一循环泵和与二级喷淋装置相连接的第二循环泵,第一循环泵按照预设的抽取速度,抽取生物油存储装置内的生物油,加热至指定的第一温度,并输送给一级喷淋装置。第二循环泵按照预设的抽取速度,抽取生物油存储装置内的生物油,加热至指定的第二温度,并输送给二级喷淋装置。

为了实现对不同沸点的产物冷却,在本实用新型一实施例中,所述第一喷淋剂的温度范围的最小值大于所述第二喷淋剂的温度范围的最大值。

在本实用新型实施例中,一级喷淋装置喷射出的第一喷淋剂的温度高于或等于二级喷淋装置喷出的第二喷淋剂的温度,这样可以通过两个喷淋装置分别对不同沸点的液体进行冷却处理,得到相应液化后的产物。比如,第一喷淋剂的温度范围为[110℃,150℃],第二喷淋剂的温度范围为[60℃,110℃]。

如图5所示,为了更加清楚地说明本实用新型的技术方案及优点,下面对本实用新型实施例提供的生物油分离系统进行详细描述,具体包括:

分离装置1、一级喷淋装置2、二级喷淋装置3、三级喷淋装置4、压滤装置5、生物油存储装置6、生物油循环泵7、木醋液存储装置8和木醋液循环泵9、分层装置;

分层装置包括:分层装置本体10、至少一个检测器11和排料阀12;

分离装置1的气态物料出口与一级喷淋装置2的物料入口相连接;一级喷淋装置2的气态物料出口与二级喷淋装置的物料入口相连接,一级喷淋装置2的混合物料出口与压滤装置的物料入口相连接;二级喷淋装置3的混合物料出口与分层装置本体的物料入口相连接;压滤装置的物料出口和分层装置本体的物料出口均与生物油存储装置相连接。

一级喷淋装置2上设置有用于喷射第一喷淋剂的至少一个第一喷射口,各个第一喷射口的作用面积大于或者等于第一截面面积,其中,第一截面面积为一级喷淋装置2的水平截面的面积。

具体地,为了对来自分离装置的高温气态产物进行冷却,一级喷淋装置上设置有第一喷射口,各个第一喷射口有效的作用面积大于或者等于一级喷淋装置在水平方向上任意的水平截面的面积,保证从一级喷淋装置输出的第一气态产物是经过冷却后的产物。

为了进一步保证从一级喷淋装置输出的第一气态产物是经过冷却后的产物,各个第一喷射口在水平方向上均匀分布在一级喷淋装置2上,或者,以螺旋方式分布在一级喷淋装置2上。并且在垂直方向上,各个第一喷射口所在的位置高于一级喷淋装置2的物料入口所在的位置,且各个第一喷射口所在的位置低于一级喷淋装置2的气态物料出口所在的位置。

为了保证从二级喷淋装置3输出的第二气态产物是经过冷却后的产物,二级喷淋装置3上设置有用于喷射第二喷淋剂的至少一个第二喷射口;至少一个第二喷射口的作用面积大于或者等于截面面积,其中,第二截面面积为二级喷淋装置3的水平截面的面积。在垂直方向上,至少一个第二喷射口所在的位置高于二级喷淋装置3的物料入口所在的位置,且至少一个第二喷射口所在的位置低于二级喷淋装置3的气态物料出口所在的位置;至少一个第二喷射口,在水平方向上均匀分布在二级喷淋装置3上,或者,螺旋分布在二级喷淋装置3上。至少一个检测器在水平方向上均匀设置在分层装置本体的内壁上;

为了通过检测器11基于接触到的液体的含水量控制排料阀12开启或关闭,以输出分层后的生物油,排料阀12设置在分层装置本体的物料出口处,且在竖直方向上检测器11所在的位置高于排料阀所在的位置。

其中,第一喷淋剂的温度范围的最小值大于第二喷淋剂的温度范围的最大值。

生物油循环泵7,用于抽取生物油存储装置6内的生物油,将抽取到的生物油分别输送至一级喷淋装置2和二级喷淋装置3,以使一级喷淋装置2将生物油循环泵7输送的生物油作为第一喷淋剂,并使得二级喷淋装置3将生物油循环泵7输送的生物油作为第二喷淋剂。

分离装置1,用于在分离装置1的内部产生螺旋气流,在获取到外部输入的热解产物时,使得热解产物中的固体产物在螺旋气体高速旋转时所产生的离心力的作用下从分离装置1的固态物料出口排出,并使得热解产物中的高温气态产物从分离装置1的气态物料出口排出,其中,在垂直方向上分离装置1的气态物料出口所在的位置高于分离装置1的固态物料出口所在的位置,热解产物为生物质经过热解后的产物。

具体地,生物质经过热解后会形成包括固态产物和高温气态产物的热解产物,为了去除高温气态产物中的颗粒物,分离装置可在内产生螺旋气流,在螺旋气流的带动下使得固体产物从分离装置的固态物料出口排出,并使得热解产物中的高温气态产物从气态物料出口输送至一级分离装置,实现对热解产物中的固、气产物分离。

一级喷淋装置2,用于喷射第一喷淋剂,通过第一喷淋剂对高温气态产物进行冷却得到第一气态产物和第一混合产物,将第一气态产物从一级喷淋装置2的气态物料出口输送至二级喷淋装置3,将第一混合产物从一级喷淋装置2的混合物料出口输送至压滤装置。

具体地,在对来自分离装置的高温气态产物进行冷却处理时,一级喷淋装置可通过喷射110~150℃的第一喷淋剂,对第一气态产物中高于110~150℃的产物进行冷却,经过冷却且仍未气态的产物可以作为第一气态产物从一级喷淋装置输送至二级喷淋装置中,冷却后的第一混合产物输送至压滤装置,进行过滤处理。

可以理解的是,针对一级喷淋装置中第一喷淋剂的温度范围来说,110~150℃是指110℃至150℃范围内的任意温度值,比如,110℃、120℃、130℃、140℃和150℃。

二级喷淋装置3,用于喷射第二喷淋剂,通过第二喷淋剂对第一气态产物进行冷却得到第二气态产物和第二混合产物,通过二级喷淋装置3的气态物料出口输出第二气态产物,并通过二级喷淋装置3的混合物物料出口将第二混合产物输送至分层装置本体,其中,第一喷淋剂和第二喷淋剂的温度不同。

具体地,在对来自一级喷淋装置的第一气态产物进行冷却处理时,二级喷淋装置可通过喷射60~110℃的第二喷淋剂,由于第二喷淋剂的温度低于或等于第一喷淋剂的温度,因此,可以实现对对第二气态产物进行冷却,经过冷却后仍未气态的产物可以作为第二气态产物从二级喷淋装置输送至三级喷淋装置中,冷却后的第二混合产物输送至分层装置,进行水油分层处理。

可以理解的是,针对一级喷淋装置中第一喷淋剂的温度范围来说,60~110℃是指60℃至110℃范围内的任意温度值,比如,60℃、70℃、80℃90℃、100℃和110℃。

压滤装置5,用于向压滤装置5内的第一混合产物施加压力,得到经过滤网后的生物油,并将生物油输送至生物油存储装置6存储,其中,压力的阈值范围为10-20公斤力/平方厘米。

具体地,来自一级喷淋装置的第一混合产物中包括固体颗粒物碳粉一级生物油等组分,因此,为了得到杂质含量相对较少的生物油,需要对第一混合产物施加压力,以使第一混合产物中的生物油在压力的作用下穿过滤网被输送至生物油存储装置进行存储,通过滤网过滤掉第一混合产物中的颗粒物,降低生物油中的杂质含量,从而延长生物油的存储周期。

针对压力阈值范围来说,10-20公斤力/平方厘米是指10公斤力/平方厘米至20公斤力/平方厘米范围内的任意值,比如,10公斤力/平方厘米、13公斤力/平方厘米、15公斤力/平方厘米和20公斤力/平方厘米。

检测器11,用于检测在分层装置本体10内所接触到的液体的含水量,当含水量小于设的含水阈值时,向排料阀12传输第一信号;当含水量等于或大于含水阈值时,向排料阀12传输第二信号。

具体地,检测器可以检测到分层装置本体内所接触到的液体的含水量,当设置在分层装置本体内的检测器的数量为5个,预设数量为3个时,若有4个检测器检测到其接触到的液体的含水量大于预设的含水阈值30,则表征检测器位于静止分层后的含水量相对较少的生物油中,反之,检测器可能位于木醋液中或者未静止分层的生物油中。

可以理解的是,检测器向排料阀传输的第一信号可以是高电平信号也可以是低电平信号。当第一信号为高电平信号时,检测器向排料阀传输的第二信号则为低电平信号。当第一信号为低电平信号时,则第二信号为高电平信号。

排料阀12,用于当接收到大于或等于预设数量的检测器11发来的第一信号时,排出分层装置本体10内的生物油,以使生物油进入到生物油存储装置,并将第二混合产物分层处理后得到的上层液作为木醋液输送至木醋液存储装置存储,其中,分层处理后的生物油位于上层液的下层。当接收到预设数量的检测器11发来的第二信号时,停止排出分层装置本体10内的生物油。

具体地,当有4个检测器分别发来指示其接触到的液体的含水量较低的第一信号时,更改设备状态为开启,以排出已经分层后的生物油,并将位于生物油上层的液体作为木醋液输送至木醋液存储装置。而当有至少3个检测器发来指示其接触的含水量相对较大的液体的第二信号时,则更改设备状态为关闭,以停止排出生物油。

木醋液循环泵9,用于抽取木醋液存储装置8内常温的木醋液,并将抽取的木醋液输送至三级喷淋装置。

三级喷淋装置4,用于将喷射木醋液,通过木醋液对二级喷淋装置输送的第二气态产物进行冷却得到第三气态产物和液态产物,输出第三气态产物,并将液态产物输送至木醋液存储装置8。

具体地,对来自二级喷淋装置的第二气态产物的方式可以是通过三级喷淋装置喷射来自木醋液存储装置内的木醋液进行冷却。三级喷淋装置内喷射出的木醋液的温度为常温,例如,25℃。以对高于25℃的产物进行冷却。

可以理解的是,三级喷淋装置上设置有用于喷射木醋液的至少一个第三喷射口,各个第三喷射口有效的作用面积不小于三级喷淋装置任意处的水平截面的面积,以保证从三级喷淋装置输出的第三气态产物是经过木醋液冷却处理后的产物。

各个第三喷射口在垂直方向上所在的位置,高于三级喷淋装置4的物料入口所在的位置,且第三喷射口所在的位置低于三级喷淋装置4用于输出第三气态产物的气态物料出口所在的位置。

各个第三喷射口可以在水平方向上均匀分布在三级喷淋装置4上。或者,各个第三喷射口以螺旋分布的方式设置在三级喷淋装置4上。

可以理解的是,本实用新型实施例示意的结构并不构成对生物油分离系统的具体限定。在本实用新型的另一些实施例中,生物油分离系统可以包括比图示更多或者更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。

上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本实用新型方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本实用新型方法实施例中的叙述,此处不再赘述。

本实用新型各个实施例至少具有如下有益效果:

1、通过工艺改进来调节生物油品质,提高了工作效率;

2、未加入稳定剂等产品,降低了生物油保稳花费;

3、对一级生物循环油热量进行回收,提高了能量利用率;

4、通过控制生物油含水率和固体颗粒物含量来控制生物油稳定性,简化了生产工艺。

需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中,硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,fpga或asic)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本实用新型进行了详细展示和说明,然而本实用新型不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本实用新型更多的实施例,这些实施例也在本实用新型的保护范围之内。

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