[发明专利]生物质气化燃气除焦系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种除焦技术，具体地说是一种生物质气化燃气除焦系统。

背景技术

生物质气化在把低能量密度生物质转化为高品位燃气的热化学转化过程中产生的焦油成了制约生物质气化规模化利用的″瓶颈″。

目前，焦油的处理主要包括普通方法和催化裂解法。水洗法是生物质气化燃气净化技术中应用最为普通的方法，利用水洗燃气，以气相状态存在的焦油由于快速降温，从而达到从燃气中冷凝析出的目的。水洗法的优点是同时具有除焦、除尘和降温三方面的效果；其缺点则是产生的洗焦废水会造成一定的二次污染，同时洗焦废水的净化成本昂贵，目前尚无低成本处理技术推广应用。

催化裂解法是在一定的温度下，使用白云石(MgCO₃·CaCO₃)和镍基等催化剂把焦油分解成永久性小分子气体，裂解后的产物与燃气成分相似。但催化剂的费用较高，过程难以控制。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种成本低、无污染、除焦效果好的生物质气化除焦系统。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种生物质气化燃气除焦系统，包括气化炉，气化炉出气口与高温陶瓷过滤器进气口通过管道连接，高温陶瓷过滤器出气口与填料分离塔通过管道连接，填料分离塔分别与重质焦油分离器和蒸馏分离塔通过管道连接，重质焦油分离器出口与蒸馏分离塔通过管道连接，蒸馏分离塔顶部与气化炉通过管道连接，在高温陶瓷过滤器与填料分离塔之间、填料分离塔与蒸馏分离塔之间、重质焦油分离器与蒸馏分离塔之间分别设有温度控制装置。

所述的高温陶瓷过滤器主体是一种交叉流式陶瓷过滤器元件，它由多孔陶瓷薄板组成，通过烧结形成带有通道的肋状整体，含尘气体从短通道端进入过滤器，然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端，清洁气体通道的一端封死是清洁气体流入清洁气体汇集箱，短通道内所捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。高温陶瓷过滤器是现有的设备，在此不再赘述。

所述的填料分离塔包括塔体，塔体外侧下部和上部分别设有燃气进口和化学溶剂进口，塔体底部设有重质焦油出口，顶部设有洁净燃气出口，塔体内由上至下依次设有捕沫器、化学溶剂螺旋喷头、耐高温填料层、二次布液器、耐高温填料层。

所述的重质焦油分离器为双层旋风分离器结构，分离器侧面上部设有混合溶液入口，侧面下部设有洁净溶剂出口，底部设有重质焦油出口。化学溶剂和重质焦油沿容器切线喷入分离器内桶，通过离心甩脱和重力沉降对化学溶剂和重质焦油实现快速分离。重质焦油快速在内桶下部沉降，经过底部阀门放出，化学溶剂在内桶上部漂浮，逐步溢出至外桶，然后回流到填料塔。

所述的蒸馏分离塔包括壳体，壳体外侧下部和上部分别设有高温空气进口和含焦油燃气进口，顶部设有含焦油空气出口，底部设有洁净溶剂出口，壳体内由上至下依次设有捕沫器、螺旋喷头、筛板。

所述的捕沫器是多层重叠丝网结构，孔径微小，一般为1～3mm。

所述的温度控制装置包括温度在线采集设备以及温度调节系统实现对温度的控制，温度调节系统主要使用束管换热器对温度进行提高或降低。温度在线采集设备以及温度调节系统都是现有的技术，在此不再赘述。

本发明采用物理除灰与化学除焦相结合，从气化炉出来的燃气首先经过高温陶瓷过滤器，燃气通过高温陶瓷过滤器后，大量的灰尘将会附在高温陶瓷过滤器上，然后只含有焦油的燃气依次进入填料分离塔和蒸馏分离塔，将焦油除去。

本发明不仅可以去除生物质燃气中的焦油，同时把焦油能量加以利用，提高气化效率，更重要的是无水污染，不会造成二次污染，彻底解决制约生物质气化规模化利用的″瓶颈″问题，从而大大推动生物质的综合利用。

除焦效果数据对比分析：