[发明专利]用于收集生物质废弃物热裂解液体的多级冷凝装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于收集生物质废弃物热裂解液体的多级冷凝装置及方法，属于废气处理设备领域。多级冷凝装置包括循环水冷凝器、干冰丙酮冷凝器、喷淋冷凝器和静电捕集装置；循环水冷凝器前端设有进气口，循环水冷凝器、干冰丙酮冷凝器和喷淋冷凝器的气路顺次相连，用于对从进气口输入的热裂解气体进行逐级冷凝；冷凝后的气体进入静电捕集装置，对气体中的冷凝液滴进行捕集；静电捕集装置的后端设有排气口；循环水冷凝器、干冰丙酮冷凝器、喷淋冷凝器和静电捕集装置底部均设有液体收集器。本发明使用多种冷凝方式串联使用，冷凝效果好，能够提高热裂解液体的收集效率。

技术领域

本发明属于静电设备领域，具体涉及一种用于收集生物质废弃物热裂解液体的多级冷凝装置及方法。

背景技术

生物质废弃物主要来源于农林牧副渔业等的生产活动中，主要为大分子的碳氢化合物如纤维素类物质(纤维素、半纤维素和木质素)、淀粉、脂肪和蛋白等。这些生物质废弃物如果不采用合适的处理方法，不仅会造成严重的环境污染，而且还造成了资源的浪费。

热裂解技术是在高温无氧或者微氧的条件下，利用外界提供的能量把大分子物质的碳碳键、碳氢键打断，形成小分子化合物的技术，产物有三种：液态热裂解液、固态生物炭和气态不可冷凝的热裂解气三种。热裂解技术主要分为加热裂解和降温冷凝两个过程。其中冷凝系统的设计对终产物的品质和产率有较大的影响。目前的冷凝系统较多只采用单一的冷凝的方式，冷凝效果较差。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：201520902939.7，名称为一种多级冷凝系统。该专利的自述为：本实用新型公开了一种多级冷凝系统，包括板式冷凝器、冷却塔、储液罐，盘管式冷凝罐，板式冷凝器的进汽口与蒸汽管或是热水管连接，板式冷凝器的出液口与储液罐进液口连接，储液罐的出液口与盘管式冷凝罐进液口连接，冷却塔的出水口与冷凝器和盘管式冷凝罐的冷却液入口连接，冷凝器和盘管式冷凝罐的冷却液出口与冷却塔的入水口连接，板式冷凝器为一个或多个，所有板式冷凝器呈并联模式，其中盘管式冷凝罐为一个或多个，其中盘管式冷凝罐为串联或串联和并联结合的模式，盘管式冷凝罐的冷却液入口均直接与冷却塔出水口相连，冷却液的出口与冷却塔的入水口相连。通过将板式冷凝器并联起来可以增加对蒸汽或是热水的冷凝速度，提高生产效率。该项技术的不足之处在于：虽然设计了多级冷凝，使用板式冷凝器和盘管式冷凝罐，但是只采用了一种冷凝方式即循环水冷凝，冷凝温度和冷凝效果受冷却介质和冷却方式的局限比较大。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：201310641305.6，名称为一种溶剂回收多级冷凝系统。该专利的自述为：本发明公开了一种溶剂回收多级冷凝系统，属于化工加工领域，在溶剂在进入水冷系统前，增加预冷装置对溶剂先行冷却处理，以减小水冷系统的循环水的消耗，降低水泵的工作强度。本系统包括水冷系统，还包括风冷系统和散热装置；系统入料口通过运输管道依次连接散热装置、风冷系统、水冷系统及脱水塔；所述的散热装置包括冷凝管、散热片、风罩及第二风机；所述的风冷系统包括空冷器、低温室及风冷管；应用本发明，不仅可以有效的利用北方冬天寒冷空气资源对溶剂降温，也可以减小泵的工作强度，降低工厂成本，节约能源，且本系统可以根据室外温度变化，随时调节冷却方法，选择制冷强度，便于控制。该项技术的不足之处在于：采用了两种冷凝方式：水冷和风冷，冷凝温度和冷凝效果受冷却介质和冷却方式的局限比较大，并且易于受到受环境温度的影响。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：201720792083.1，名称为一种冷凝系统。该专利的自述为：本实用新型属于制冷系统技术领域，公开了一种冷凝系统，包括冷凝器以及分别连接于冷凝器的冷却水回水管路和冷却水进水管路，冷却水回水管路或冷却水进水管路上设置有流量控制阀组，冷却水回水管路上设有温度检测元件，流量控制阀组与温度检测元件均与电气控制系统电连接。本实用新型通过在冷凝器冷却水回水管路中加装与温度检测元件联动设计的流量控制阀组，实现了通过监控冷却水回水管路中的水温来自动调节冷却水流量的目的，保证了冷凝系统的冷却效果，解决了水资源浪费、能耗增加、成本过高的问题。该项技术的不足之处在于：采用单一的冷却水冷凝的方式，冷凝温度和冷凝效果受冷却介质和冷却方式的局限比较大。