CN103305277A - 一种再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再裂解除焦油制备清洁燃气的装置及其方法，该装置包括气化炉、分离塔和吸收塔，所述气化炉的气体采出口通过管线与分离塔下部相连接；所述分离塔的顶部通过管线与吸收塔的下部相连接；所述分离塔的底部通过管线与吸收塔的上部相连接；所述吸收塔的顶部设有气体采出口；所述吸收塔底部通过泵和管线与所述气化炉上部相连；所述分离塔底部设有渣油桶。本发明的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置及其方法可以充分利用热能，有效清除焦油和灰分，减少环境污染，制备清洁燃气。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产清洁燃气的装置及其方法，特别是一种再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法。
背景技术
我国农村每年有数百亿吨的生物质燃料，如花生壳、树枝、棉花杆、麦秆、玉米秆、玉米棒等，这些废弃的生物质燃料大都只是被焚烧甚至直接废弃，有效利用率很低，不仅给环境造成很大污染，而且是对生物资源的极大浪费。随着我国经济的快速发展，石油、天然气、煤气等一次性资源供需缺口逐年增大，人们迫切需要一种低价、节能、安全、洁净的新型燃料进入市场。如何将低热量的生物质资源转换成高效、洁净的生物质燃气，造福人类，是当今世界上各国，尤其是我国非常重视的一项具有潜力大的研究开发项目，前景十分广泛。
生物质气化装置的主要构件包括气化炉及净化装置，但实际使用的生物质气化装置还存在很多问题，如公知的燃气中产生的焦油问题；焦油、水汽及烟尘堵塞燃气管道造成无法使用，致使很多已推广的气化炉不得不停止运转；这些情况使得大量的改进技术方案产生。目前用于除去焦油和灰分的方法包括：水洗（CN201110565Y、CN2896030Y）、活性炭过滤（CN201648345U）、冷凝（CN201634645U）、旋风除尘（CN201634644U）、多级过滤净化（CN2905790Y）等。但是水洗方法产生的废水会对环境进行污染；活性炭过滤方法当中过滤材料会逐渐堵塞，需要定期停机进行清理；冷凝、旋风除尘及多级过滤净化方法，可以除去部分焦油和灰分，可以部分除去部分焦油和灰分，但是仍有相当数量的焦油无法除去，时间长了，难免造成管道堵塞，从而影响装置运行。
CN101781579A公开了一种含有二次裂解室的生物质气化炉，该二次裂解室位于燃烧室外侧夹层，混合气体进入二次裂解室。但是该二次裂解室的设计并不能充分利用炉体内的热能；同时，二次裂解装置不能对灰分进行清除，会影响用户的最终使用。
因此，提供一种能够充分利用热能、清除焦油和灰分、减少环境污染的再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法，就成为该技术领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种充分利用热能、并能清除焦油和灰分、减少环境污染、制备清洁燃气的装置。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：包括气化炉、分离塔和吸收塔，所述气化炉的气体采出口通过管线与分离塔下部相连接；所述分离塔的顶部通过管线与吸收塔的下部相连接；所述分离塔的底部通过管线与吸收塔的上部相连接；所述吸收塔的顶部设有气体采出口；所述吸收塔底部通过泵和管线与所述气化炉上部相连；所述分离塔底部设有渣油桶。
一种优选技术方案，其特征在于：所述气化炉包括炉体，炉体由上炉体和下炉体组成，进料口位于下炉体的下部，气体采出口位于上炉体的顶部，下炉体的底部设有风室，所述风室下方设有风室锁气器，所述风室锁气器下方设有清灰口；所述气体采出口下方设有冷凝装置；所述冷凝装置下方设有焦油回流装置；所述焦油回流装置下方设有焦油分配器；所述焦油分配器下面设有再裂解装置。
一种优选技术方案，其特征在于：所述焦油回流装置为漏斗形的耐高温板，上宽下窄。
一种优选技术方案，其特征在于：所述焦油分配器由具有孔洞的耐高温板或耐高温网构成。
一种优选技术方案，其特征在于：所述焦油分配器下方含有气体通道连接于所述炉体空气换热器上方。
一种优选技术方案，其特征在于：所述再裂解装置由丝状、棒状、管状、板状或网状耐高温材料构成。
一种优选技术方案，其特征在于：所述风室锁气器下方设有排灰口；所述排灰口下方设有排灰口锁气器；所述排灰口另设有管线与风室连通；所述管线上设有管线锁气器；所述排灰口外接压缩机；所述排灰口再与所述清灰口相连接。
一种优选技术方案，其特征在于：所述炉体水冷装置与分离塔水冷装置相连接；所述炉体空气换热器与分离塔内的空气管线相连接；空气首先进入所述分离塔的空气换热器进行预热，然后通过管线进入所述炉体空气换热器进行二次预热，再通过管线进入风室。
一种优选技术方案，其特征在于：所述炉体水冷装置的冷却水经过冷却水池后进行循环使用；所述冷却水池提供炉体水冷装置以及分离塔水冷装置的冷却水。
本发明另一目的是提供上述清洁燃气的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种再裂解除焦油制备清洁燃气的方法，其步骤如下，将生物质燃料和空气分别通过进料口和风室加入气化炉炉体中，生物质燃料裂解，生成混合气体；混合气体逐渐上升，通过气体通道到达炉体空气换热器上方，经过炉体水冷装置后，混合气体通过气体采出口采出，含有焦油的高沸点组分冷凝，回流至炉体空气换热器，然后流至焦油回流装置，随后通过焦油分配器进入再裂解装置；焦油在再裂解装置上发生再裂解；再裂解过程生成的残渣及吸附的灰分通过风室锁气器后排灰口，排灰口装满灰分后，关闭风室锁气器，通过压缩机将排灰口中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室中；气体交换后关闭压缩机以及管线锁气器，打开排灰口锁气器，将排灰口中的灰分通过清灰口清理，使清灰过程不宜发生气体泄漏；所述气体采出口采出的混合气体经过管线进入分离塔下部，分离出燃气、轻质焦油以及渣油；所述分离塔底部设有渣油桶，分离渣油；所述分离塔分离出的燃气通过管线进入吸收塔的下部进行再吸收除焦油，所述分离塔分离出的轻质焦油泵入吸收塔的上部作为吸收剂使用；所述吸收塔塔顶采出清洁的燃气；所述吸收塔塔底流出的焦油通过管线泵入所述气化炉上部进行再裂解。
有益效果：本发明的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置及其方法可以充分利用热能，有效清除焦油和灰分，减少环境污染，制备清洁燃气。
下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1为本发明实施例1-５的流程示意图。
图2为本发明实施例6-10的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，经过预处理的玉米棒通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；玉米棒在炉体1中进行不充分燃烧，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的钢板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的钢板，孔洞的直径为2.5mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、直径为2mm的钢丝组成，两根钢丝之间的间隔为1mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上部进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16下方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例2
如图1所示，经过预处理的玉米秆通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；玉米秆在炉体1中燃烧发生裂解，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的镍板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的石墨板，孔洞的直径为2.5mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由孔隙大小为6mm的镍网组成，镍网长500mm、宽10mm，镍网在焦油分配器12上的分布为每两片镍网间隔2mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上部进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16下方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例3
如图1所示，经过预处理的棉花秆通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；棉花秆在炉体1中燃烧发生裂解，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的石墨板；焦油通过焦油回流装置11滴落至焦油分配器12上，焦油分配器12为孔隙3mm的石英网。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由为孔隙6mm的耐高温陶瓷网，耐高温陶瓷网长500mm、宽10mm，在焦油分配器12上的分布为每两片间隔2mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解生成混合气体及残渣，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上部进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16下方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例4
如图1所示，经过预处理的树枝通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；树枝在炉体1中燃烧发生裂解，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的耐高温陶瓷板；焦油通过焦油回流装置11滴落至焦油分配器12上，焦油分配器12为孔隙5mm的镍网。焦油分配器12上焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、内径为2mm、管壁为0.5mm厚的石英管组成，两根石英管外壁之间间隔1.5mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解生成混合气体及残渣，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16下方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例5
如图1所示，经过预处理的花生壳通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；花生壳在炉体1中进行不充分燃烧，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的石英板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的耐高温陶瓷板，孔洞的直径为4mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、直径为5mm的铁棒组成，两根铁棒间隔1mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16下方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例6
如图2所示，经过预处理的麦秆通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；麦秆在炉体1中进行不充分燃烧，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的钢板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为孔隙4mm的铁网。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、直径为2mm的石英丝组成，两根石英丝之间间隔1mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16上方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例7
如图2所示，经过预处理的玉米秆、棉花秆、花生壳的混合材料通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；玉米秆、棉花秆、花生壳的混合材料在炉体1中进行不充分燃烧，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的铁板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12由为孔隙4mm耐高温陶瓷网。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、直径为5mm的石墨棒组成，两根石墨棒之间间隔2mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16上方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例8
如图2所示，经过预处理的麦秆、树枝、玉米秆的混合材料通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；麦秆、树枝、玉米秆的混合材料在炉体1中进行不充分燃烧，生成混合气体。混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的石墨板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的耐高温陶瓷板，孔洞的直径为3mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13由长为500mm、内径为2mm、管壁为0.5mm厚的钢管组成，两根钢管外壁之间间隔1mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16上方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例9
如图2所示，经过预处理的树枝、花生壳混合材料通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h ；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；树枝、花生壳混合材料在炉体1中燃烧发生裂解，生成混合气体；混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的镍板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的石英板，孔洞的直径为2.5mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13为长500mm、宽10mm的钢板，钢板在焦油分配器12上的分布为每两片间隔2mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16上方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
实施例10
如图2所示，经过预处理的麦秆、花生壳混合材料通过进料口2进入气化炉炉体1中，进料速度为50 kg/h ；预热后的空气通过风室3加入气化炉炉体1中，进料速度为11.62 m3/h；气化炉炉体外径600mm，内径150mm，高6250mm；玉米秆在炉体1中燃烧发生裂解，生成混合气体；混合气体在炉体1中逐渐上升，通过气体通道7至炉体空气换热器10的上方。混合气体经过炉体水冷装置9后，含有焦油的高沸点组分冷凝；冷凝后的混合气体通过气体采出口8采出。含有焦油的高沸点组分回流至炉体空气换热器10，然后流至焦油回流装置11；焦油回流装置11为上口直径为600mm、下口直径为100mm的石英板；焦油通过焦油回流装置11滴落至具有孔洞的焦油分配器12上，焦油分配器12为直径为150mm的镍板，孔洞的直径为2.5mm。焦油分配器12上的焦油滴落于下方悬挂的再裂解装置13上，再裂解装置13为长500mm、宽10mm的耐高温陶瓷板，耐高温陶瓷板在焦油分配器12上的分布为每两片间隔2mm。焦油在再裂解装置13上发生再裂解，同时吸附气化炉产生的灰分；再裂解生成的残渣及吸附的灰分掉落于风室3中，通过风室锁气器6后进入排灰口4，排灰口4装满灰分后，关闭风室锁气器6，通过压缩机20将排灰口4中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室3中；气体交换后关闭压缩机20以及管线锁气器22，打开排灰口锁气器21，将排灰口4中的灰分通过清灰口5清理。炉内生成的混合气体通过气体采出口8采出后，通过管线进入分离塔14的下部进行分离，分为燃气及轻质焦油；燃气由分离塔14的顶端通过管线进入吸收塔19的下部；轻质焦油由分离塔14的底部通过管线泵入吸收塔19的上部；燃气经过进一步吸收后通过吸收塔19的顶端采出，作为清洁燃气使用；吸收后的轻质焦油通过吸收塔19的底部流出，并通过管线泵入焦油分配器12的上方进行再裂解。分离塔14内的焦油液面位于分馏塔空气换热器16上方。分离塔14下部设有渣油桶17，可以排出分离塔14内的渣油。冷却水由冷却水池18泵入炉体水冷装置9及分离塔水冷装置15中，然后流回冷却水池18循环使用。空气首先进入分离塔空气换热器16进行预热，然后通过管线进入炉体空气换热器10进行二次预热，再通过管线进入风室3。
本发明的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置及其方法可以充分利用热能，有效清除焦油和灰分，减少环境污染，制备清洁燃气。
Claims (10)
1.一种再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：包括气化炉、分离塔和吸收塔，所述气化炉的气体采出口通过管线与分离塔下部相连接；所述分离塔的顶部通过管线与吸收塔的下部相连接；所述分离塔的底部通过管线与吸收塔的上部相连接；所述吸收塔的顶部设有气体采出口；所述吸收塔底部通过泵和管线与所述气化炉上部相连；所述分离塔底部设有渣油桶。
2.根据权利要求1所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述气化炉包括炉体，炉体由上炉体和下炉体组成，进料口位于下炉体的下部，气体采出口位于上炉体的顶部，下炉体的底部设有风室，所述风室下方设有风室锁气器，所述风室锁气器下方设有清灰口；所述气体采出口下方设有冷凝装置；所述冷凝装置下方设有焦油回流装置；所述焦油回流装置下方设有焦油分配器；所述焦油分配器下面设有再裂解装置。
3.根据权利要求2所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述焦油回流装置为漏斗形的耐高温板，上宽下窄。
4.根据权利要求3所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述焦油分配器由具有孔洞的耐高温板或耐高温网构成。
5.根据权利要求4所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述焦油分配器下方含有气体通道连接于所述炉体空气换热器上方。
6.根据权利要求5所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述再裂解装置由丝状、棒状、管状、板状或网状耐高温材料构成。
7.根据权利要求6所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述风室锁气器下方设有排灰口；所述排灰口下方设有排灰口锁气器；所述排灰口另设有管线与风室连通；所述管线上设有管线锁气器；所述排灰口外接压缩机；所述排灰口再与所述清灰口相连接。
8.根据权利要求7所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述炉体水冷装置与分离塔水冷装置相连接；所述炉体空气换热器与分离塔内的空气管线相连接；空气首先进入所述分离塔的空气换热器进行预热，然后通过管线进入所述炉体空气换热器进行二次预热，再通过管线进入风室。
9.根据权利要求8所述的再裂解除焦油制备清洁燃气的装置，其特征在于：所述炉体水冷装置的冷却水经过冷却水池后进行循环使用；所述冷却水池提供炉体水冷装置以及分离塔水冷装置的冷却水。
10.一种再裂解除焦油制备清洁燃气的方法，其步骤如下，将生物质燃料和空气分别通过进料口和风室加入气化炉炉体中，生物质燃料裂解，生成混合气体；混合气体逐渐上升，通过气体通道到达炉体空气换热器上方，经过炉体水冷装置后，混合气体通过气体采出口采出，含有焦油的高沸点组分冷凝，回流至炉体空气换热器，然后流至焦油回流装置，随后通过焦油分配器进入再裂解装置；焦油在再裂解装置上发生再裂解；再裂解过程生成的残渣及吸附的灰分通过风室锁气器后排灰口，排灰口装满灰分后，关闭风室锁气器，通过压缩机将排灰口中的气体交换，交换后的气体通过管线通入风室中；气体交换后关闭压缩机以及管线锁气器，打开排灰口锁气器，将排灰口中的灰分通过清灰口清理，使清灰过程不宜发生气体泄漏；所述气体采出口采出的混合气体经过管线进入分离塔下部，分离出燃气、轻质焦油以及渣油；所述分离塔底部设有渣油桶，分离渣油；所述分离塔分离出的燃气通过管线进入吸收塔的下部进行再吸收除焦油，所述分离塔分离出的轻质焦油泵入吸收塔的上部作为吸收剂使用；所述吸收塔塔顶采出清洁的燃气；所述吸收塔塔底流出的焦油通过管线泵入所述气化炉上部进行再裂解。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210056035 CN103305277A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 一种再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210056035 CN103305277A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 一种再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103305277A true CN103305277A (zh) | 2013-09-18 |
Family
ID=49131002
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201210056035 Pending CN103305277A (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 一种再裂解除焦油生产清洁燃气的装置及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103305277A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104560218A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-29 | 广东正鹏生物质能源科技有限公司 | 一种生物质气化炉和工业燃气锅炉联合高效供热系统 |
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2012
- 2012-03-06 CN CN 201210056035 patent/CN103305277A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104560218A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-29 | 广东正鹏生物质能源科技有限公司 | 一种生物质气化炉和工业燃气锅炉联合高效供热系统 |
| CN104560218B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-12-07 | 广东正鹏生物质能源科技有限公司 | 一种生物质气化炉和工业燃气锅炉联合高效供热系统 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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