[发明专利]一种高温生物混合气体多功能分离设备

说明书

技术领域

    本发明涉及一种气体的净化分离设备，具体地说是一种以农作物秸秆为主的生物质废弃资源热解气化系统中的高温生物混合气体多功能分离设备。

背景技术

我国是一个农业大国，在农业生产和农产品加工中产生了大量的农作物秸秆、糠渣等生物质废弃资源。传统的利用方式主要用作家庭能源、饲料、肥料、工业原料和建筑材料。随着农业技术现代化和农业经济的快速发展，农村生活水平大幅的提高和生活生产方式的突变，农村家庭选择商品能源的比例在不断提高，将农作物秸秆用作能源的数量不断下降，商品能源（如煤、液化气等）已成为主要炊事用能。养殖所用以生物质秸秆，野草饲料被商品饲料替代，农业生产所需的生物质有机肥料被无机化肥替代，农民生活和农业生产所用秸秆急剧下降。同时，农作物秸秆产量随农作物，特别是粮食作物产量的增加而急速增加。农作物秸秆的供过于求导致秸秆被弃于田间地头、房屋院落，甚至在田间被直接焚烧。遗弃在房屋院落和田间的秸秆会影响环境和引发火灾，导致水源污染。在露天焚烧秸秆会污染空气，危害人民健康，特别在机场、公路附近燃烧会影响交通安全，造成飞机停飞，高速公路汽车追尾相撞，行道树被烧毁等不良后果。尽管目前各地政府都已经出台了禁止秸秆露天焚烧的法规，但是露天焚烧农作物秸秆仍然屡禁不止，环境造成严重污染，给社会造成巨大经济损失。

在秸秆等生物质废弃资源被浪费的同时，我国工农业生产中使用的燃气、燃油、热能、煤炭、石油等目前的主要石化能源正在日益减少，严重缺乏，能源危机已经成为世界和社会发展的瓶颈问题，是目前迫切需要解决的问题。

我国人多地少、特别是农业的可耕地已接近红线。在农业生产中为提高粮食需要大量的农药、无机化肥被长期使用，达到防治病虫害，提高粮食产量之目的。由于农药、无机化肥的长期使用，利用率低，导致在土壤和农作物中的残留。造成土壤、水源、粮食、蔬菜、水果污染。粮食、蔬菜、水果中的农药残留已经危害到了人身健康安全，影响着农村生活水平和质量的提高。

随着社会的快速发展，人们对于节能减排和生态环境保护越来越加重视，不断寻求使用新的能源，治理大气污染，节能减排，减少温室效应。以农作物秸秆、粪便、糠渣等生物质废弃资源综合转化为可利用资源的技术已引起政府各级部门的高度关注。

生物质热解综合转化利用技术是目前比较成熟的生物质废弃资源转化利用技术。生物质气化、炭化热解过程中产生的高温炭粉和高温混合气体中混有大量热量、生物焦油、生物醋酸、生物燃气等可利用的物质，生物燃气在使用前必须将热量、生物焦油、生物醋酸分离出来，并且将生物热气降温。目前现有的生物质热解气化、热解炭化装置中的高温生物混合气体的净化分离设备大部分采用水洗净化分离设备。净化分离过程中生物焦油、生物醋酸和热量随洗涤水排出，，热解转化物得不到有效完全的分离、收集利用，导致二次污染和二次转化资源的浪费。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是在剖析目前现有的高温生物混合气体的净化分离技术中采用的净化分离设备存在的问题和弊病；创新出一种高温生物混合气体多功能分离设备，取代当前在生物质热解转化利用技术中使用的水洗净化分离设备，克服其存在的问题和弊病，将高温生物混合气体中的热量、生物焦油、生物醋酸、生物燃气等可利用的物质充分地分离、分别收集利用，解决生物质热解转化利用技术中的二次环境污染和二次转化资源的浪费。创造良好地经济、社会、环境效益。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高温生物混合气体多功能净化分离设备，在分离设备的壳体内设有热交换室和静置分离室，热交换室设置在静置分离室上方，在热交换室内设有蛇形或螺旋形或直线形的热交换管，热交换室的侧壁上设有进水口和出水口，热交换室的顶部设有生物燃气出口，底部设有生物混合液出口，热交换管的两端分别与生物燃气出口和生物混合液出口连通，壳体侧壁上设置的高温生物混合气体进口与热交换管的底端连通，热交换室的生物混合液出口与静置分离室的顶部的生物混合液进口连通，在静置分离室内设有隔板，隔板将静置分离室分隔为左右两个腔室，两个腔室的下部连通，生物混合液进口位于其中一个腔室上方，在设有生物混合液进口的腔室侧壁上方设有生物轻焦油出口，另一个腔室的侧壁上方设有生物醋酸出口，在静置分离室的底部设有生物重焦油出口。

所述的壳体上设有保温层。

所述的进水口位于热交换室下部，出水口位于热交换室上部。

所述热交换室的生物混合液出口通过导通管连通至静置分离室顶部的生物混合液进口。

所述的高温生物混合气体进口与连接生物混合液出口和生物混合液进口的导通管连通。