专利名称：可视生物质焦油快速采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃气中焦油的快速采集，进一步涉及生物质能源的清洁高效利用。
技术背景在新能源与可再生能源领域中，生物质能是目前认为唯一有望将来能大规模利用，从而取代目前日益枯竭的石化能源的可再生能源，生物质气化技术是目前发展最快的已经商业化运作的高品位利用技术。但生物质气化过程中产生的焦油严重地污染和腐蚀设备和管道而成为生物质气化技术大规模应用的障碍，生物质焦油的处理问题成为全世界共同面对的世界难题。
将生物质气化过程中产生的焦油在避免接触空气氧化而变质的条件下快速采集，并进一步分析研究其组成和性质，从而为探索其生成机理、有效控制或高效利用提供依据，这对生物质的高效清洁大规模利用具有十分重要的意义。将生物质焦油隔绝空气快速降温冷凝并结合有机溶剂吸收，采集集中在一个可视便携式小型装置中的方法和装置，至今还未见报道。
实用新型目的本实用新型的目的是提供一种新型可视生物质焦油快速采集器，为探索生物质焦油生成机理、有效控制或高效利用提供未发生变质的生物质焦油样品。
实用新型内容本实用新型为提供的可视生物质焦油快速采集器，技术方案是该采集器具有密封性良好的上下端体、压环和端盖的特殊设计，及实现高效率的的气液分离功能的上端体、吸收器和气体分布器的特殊设计。含焦油的高温生物质燃气(300～400℃)经与上端体(1)密封连接的石英气体分布器(9)鼓泡进入石英管吸收器(8)进行热量和质量的传递，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收剂，热量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之间腔体内循环流动的冷冻液带走，保证石英管吸收器(8)内温度在40℃以下，经降温吸收净化后的气体由位于上端体(10)上的净化气出口(12)排出，吸收液由位于下端体(1)的吸收液出口(16)排出进行测试分析。本实用新型可视生物质焦油快速采集器主要由下端体(1)、压环(2)、端盖(3)、紧固螺钉(4)、端盖密封圈(5)、不锈钢外壳(6)、玻璃管(7)、石英管吸收器(8)、石英气体分布器(9)、上端体(10)、焦油气进口(11)、净化气出口(12)、冷冻液出口管(13)、冷冻液进口管(14)、石英管密封圈(15)和吸收液出口(16)及密封件组成；采集器采用全密封设计，避免焦油接触空气中的氧而氧化变质，影响分析结果的真实性，同时可以防止CS2的挥发，保证操作过程中的安全性。上下端体内部为镂空圆锥设计，圆锥内装有O型密封圈，端体与端盖接触面之间装有O型密封圈，保证石英管吸收器内吸收液不会泄露，压环与端盖通过螺纹连接，顺时针旋转压盖，端体与端盖接触面之间的密封圈挤压变形而起到密封作用，端盖外表面加工有密封圈凹槽，用O形弹性密封圈与玻璃管密封，金属外壳与端盖通过均布的三颗紧固螺钉连接，保证采集器的密封性。上端体内部为镂空圆锥设计，圆锥内装有O性密封圈，保证石英管吸收器内吸收液不会泄漏，气体分布器的细长进口管通过密封圈和压盖与上端体密封，吸收器内的气液混合物经循环冷冻降温后气液分离，液体沿石英吸收器内壁下流，气体由上端体气体分布器之间的环隙经净化气体出口流出，实现高效率气液分离采用石英材料，保证吸收现象可视，并避免了金属材料作吸收器可能引起的催化作用。吸收液出口(16)连接球阀，采集器工作时阀门关闭，采集结束后阀门打开排液，不锈钢外壳盖开有视窗，内衬玻璃管，且吸收器和气体分布器全部是透明的，保证吸收现象可视，并避免了金属材料作吸收器可能引起的催化作用。
图2为可视生物质焦油快速采集器外观图在以下实施例中将进一步说明本实用新型的结构实施例由广东省揭东县1MW生物质气化发电示范工厂的流化床生物质气化炉产生的经初步高温除尘的含焦油高温生物质燃气(300～400℃)分流后经与上端体(1)密封连接的石英气体分布器(9)鼓泡进入石英管吸收器(8)进行热量和质量的传递，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收剂，热量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之间腔体内循环流动的冷冻液带走，保证石英管吸收器(8)内温度在40℃以下，经降温吸收净化后的气体由位于上端体(10)上的净化气出口(12)排出，并经过气体流量计测量气体流量，吸收液由位于下端体的吸收液出口(16)排出进行测试分析，流经采集器的生物质燃气流量控制在50～100ml/min，吸收液CS2充注500ml，采集时间1min，得到未被氧化的含量准确的生物质焦油。
本实用新型具有以下突出优点和积极效果；1.不锈钢外壳开有视窗，内衬玻璃管，且吸收器和气体分布器采用石英材料，保证吸收现象可视，并避免了金属材料作吸收器可能引起的催化作用。
2.采集器的密封性设计避免生物质焦油接触空气中氧气而氧化变质和CS2挥发到大气中造成人员伤害和环境污染。
3.采集器具有快速降温冷凝、高效吸收和气液分离三种功能的协同作用，采集时间短，采样真实准确。
4.采集器体积小、安装操作简单，可方便地在生物质气化工厂现场安装实用。
权利要求1.一种可视生物质焦油快速采集器，其特证在于该采集器密封性良好的上下端体、压环和端盖的特殊设计，及实现高效率的气液分离功能的上端体、吸收器和气体分布器的特殊设计，其结構包括下端体(1)、压环(2)、端盖(3)、紧固螺钉(4)、端盖密封圈(5)、不锈钢外壳(6)、玻璃管(7)、石英管吸收器(8)、石英气体分布器(9)、上端体(10)、焦油气进口(11)、净化气出口(12)、冷冻液出口管(13)、冷冻液进口管、(14)石英管密封圈(15)和吸收液出口(16)；含焦油的高温生物质燃气经与上端体(1)密封连接的石英气体分布器(9)鼓泡进入石英管吸收器(8)进行热量和质量的传递，石英管吸收器(8)中充有CS2吸收剂，热量由位于石英管吸收器(8)和玻璃管(7)之间腔体内循环流动的冷冻液带走，保证石英管吸收器(8)内温度在40℃以下，经降温吸收净化后的气体由位于上端体(10)上的净化气出口(12)排出，吸收液由位于下端体(1)的吸收液出口(16)排出进行测试分析。
2，根据权利要求1所述的可视生物质焦油快速采集器，其特征在于在不锈钢外壳(6)上开有三个视窗，透过玻璃管(7)可以观察吸收器内发生的现象。
3，根据权利要求1所述的可视生物质焦油快速采集器，其特征在于上下端体内部为镂空圆锥设计，圆锥内装有O型密封圈，端体与端盖接触面之间装有O型密封圈，保证石英管吸收器内吸收液不会泄露，压环与端盖通过螺纹连接，顺时针旋转压盖，端体与端盖接触面之间的密封圈挤压变形而起到密封作用，端盖外表面加工有密封圈凹槽，用O形弹性密封圈与玻璃管密封，金属外壳与端盖通过均布的三颗紧固螺钉连接，保证采集器的密封性。
4，根据权利要求1所述的可视生物质焦油快速采集器，其特征在于上端体内部为镂空圆锥设计，圆锥内装有O形密封圈，保证石英管吸收器内吸收液不会泄漏，气体分布器的细长进口管通过密封圈和压盖与上端体密封，吸收器内的气液混合物经循环冷冻降温后气液分离，液体沿石英吸收器内壁下流，气体由上端体气体分布器之间的环隙经净化气体出口流出，实现高效率气液分离。
5，根据权利要求1所述的可视生物质焦油快速采集器，其特征在于不锈钢外壳盖开有视窗，内衬玻璃管，且吸收器和气体分布器全部是透明的，保证吸收现象可视，并避免了金属材料作吸收器可能引起的催化作用。
6，根据权利要求1所述的可视生物质焦油快速采集器，其特征在于吸收液出口(16)连接球阀，采集器工作时阀门关闭，采集结束后阀门打开排液。
专利摘要本实用新型涉及生物质燃气中焦油的快速采集，进一步涉及生物质能源的清洁高效利用。在新能源与可再生能源领域中，生物质能是目前认为唯一有望将来能大规模利用，从而取代目前日益枯竭的石化能源的可再生能源，生物质气化技术是目前发展最快的已经商业化运作的高品位利用技术，将生物质焦油隔绝空气快速降温冷凝并结合有机溶剂吸收，采集集中在一个可视便携式小型装置中的方法和装置，至今还未见报道，本实用新型的目的是提供一种新型可视生物质焦油快速采集器，该采集器具有密封性良好的上下端体、压环和端盖的特殊设计，及实现高效率的气液分离功能的上端体、吸收器和气体分布器的特殊设计。
文档编号G01N1/22GK2589963SQ02250468
公开日2003年12月3日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者王铁军, 常杰, 吴创之 申请人:中国科学院广州能源研究所