[发明专利]静电气胶移除装置及生质物裂解产生燃料系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种静电气胶(aerosol)移除装置，以及使用此装置的生质物裂解(biomass pyrolysis)产生燃料系统。

背景技术

为兼顾节能减碳与粮食需求，下一代的生质燃料可由稻杆、木屑等废弃农林作物加热裂解而得。

图1绘示现有技术的生质物裂解燃料产生系统。以进料器102将生质物送入裂解器104后，于氮气存在下以热源106加热使其裂解，而产生焦炭与油气产物。焦炭可以旋风分离器等除焦器108收集至贮焦槽110，油气产物则经冷凝器112冷凝为液态生质油(裂解油)及无法冷凝的裂解气，其中裂解油被收集至贮油槽114。

所得裂解气因带有黏滞性及次微米烟雾特性，一般称为气胶。如不先去除气胶而直接使用裂解气，则气胶容易累积堵塞于管路弯道或下游的各单元油气处理设备，且其酸度太高会腐蚀管线，而会影响生质物裂解产油系统持续运作与裂解气的再利用。因此，先前技术将经过冷凝器112的裂解气导入洗涤/过滤器116，以去除其中气胶而得气胶含量低的裂解气，再将此裂解气存入贮气槽118。此裂解气可(部分)作为热源106的燃料而再利用。

然而，已知的过滤器，如文式洗涤器、袋式集尘器及干式静电集尘器等，皆不易移除或敲击收集此带有黏滞性及次微米的烟雾气胶。因此，现在亟需使生质物裂解产油制程系统可持续运作及获得杂质更少的裂解气的新方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于用于生质物裂解产生燃料系统的静电气胶移除装置，其利用湿式静电集尘原理来移除气胶。

本发明并提出一种使用本发明的静电气胶移除装置的生质物裂解产生燃料系统。

本发明的静电气胶移除装置包括裂解产物入口、至少二湿式静电吸附单元，以及裂解气出口。裂解产物入口是用以输入由生质物裂解而产生的含有裂解气及气胶物质的裂解产物。上述至少二湿式静电吸附单元的正负极间距不同，用以吸附尺寸不同的气胶物质。裂解气出口则用以输出裂解气。

在一实施例中，上述裂解产物入口、湿式静电吸附单元及裂解气出口由下至上排列，且这些湿式静电吸附单元中正负极间距愈大者愈靠近裂解产物入口，即愈位于下方。

在一实施例中，上述静电气胶移除装置更包括位于裂解产物入口下方的裂解油出口。由湿式静电吸附单元吸附的气胶物质聚集形成的裂解油落至裂解油出口而被输出。

在一实施例中，各湿式静电吸附单元包括至少一个静电极线集板组，其中各静电极线集板组包括作为正极的多个集板，以及设置于这些集板之间作为负极的多条极线。

在一实施例中，上述静电气胶移除装置更包括喷雾清洗器，用以清洗各湿式静电吸附单元。此清洗可利用由湿式静电吸附单元之前收集的气胶物质聚集成的裂解油来进行。上述喷雾清洗器例如设置于湿式静电吸附单元的上方。

在一实施例中，上述静电气胶移除装置更包括扩散整流器，设置于上述裂解产物入口与湿式静电吸附单元之间。

在一实施例中，上述静电气胶移除装置更包括除雾器，设置于上述湿式静电吸附单元与裂解气出口之间。

本发明的生质物裂解产生燃料系统包括裂解器、除焦器、冷凝器，以及上述本发明的静电气胶移除装置。其中，裂解器用以使生质物裂解而产生裂解产物。除焦器用以收集裂解产物中的焦炭。冷凝器用以收集裂解产物中的裂解油，其中经过除焦器及冷凝器的裂解产物含有裂解气及气胶物质。上述静电气胶移除装置则用以将经过除焦器及冷凝器的裂解产物所含的气胶物质移除，而输出裂解气。

在一实施例中，上述生质物裂解燃料产生系统所输出的裂解气有部分被送回裂解器，以作为工作载气。

在一实施例中，上述生质物裂解燃料产生系统所输出的裂解气有部分作为用以加热裂解器的热源的燃料。

由于本发明的静电气胶移除装置或生质物裂解产生燃料系统利用湿式静电集尘原理来移除气胶，所以气胶物质容易有效移除并收集。再者，本发明使用至少两段的正负极间距不同的湿式静电吸附单元，故可吸附不同尺寸的气胶颗粒。如此即可使热裂解系统稳定操作及长期连续运转，提升生质物资源再利用价值，对于节能减碳及生质燃料产业的发展有很大的助益。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示先前技术的生质物裂解燃料产生系统；

图2绘示本发明实施例的生质物裂解燃料产生系统；

图3为一种静电极线集板组的局部示意图；

图4为本发明实施例的静电气胶移除装置的示意图；