CN117210253A - 一种高效型生物燃气的焦油净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效型生物燃气的焦油净化装置，包括通过注油管注入植物油的吸收塔；所述注油管伸入所述吸收塔内部的一端连接有喷雾头；所述吸收塔的顶部连接有排气管、侧壁底部连接有进气管、底部连接有排油管；所述吸收塔内在所述喷雾头下方层叠设置有多个过滤组件，所述过滤组件之间设有间隙。本发明采用植物油作为净化介质，其净化效率可以达到70％—80％，比一般的以水作为净化介质的除焦设备除焦效率高，同时采用层叠设置的过滤组件，能够减缓生物质气在净化装置内的流速，降低进气温度，利于焦油析出，提高净化效果。

Description

一种高效型生物燃气的焦油净化装置

技术领域

本发明涉及生物燃气净化技术领域，尤其涉及一种高效型生物燃气的焦油净化装置。

背景技术

生物质气化可将碳质材料转化为合成气，该合成气为生物燃气由氢气、一氧化碳和二氧化碳以及甲烷、水和少量高级碳氢化合物组成。生物燃气可以应用在包括燃气锅炉、内燃机发动机和燃气轮机发电以及化学品和液体燃料的生产。虽然生物质气化技术的诸多优点、广泛应用，但该技术的商业可接受性仍面临挑战，原因是产生的生物燃气难以净化。在气化过程中会产生并夹带的杂质包含焦油、颗粒物、硫和氨。在使用生物燃气之前必须除去这些杂质，而在这些污染物中对焦油的去除是一个难以解决的问题。

焦油是在生物燃气冷凝过程中形成的，分为一级焦油、二级焦油和三级焦油。在热解步骤中，初级焦油的形成发生在低温(低于500℃)下；随着温度升高(500℃以上)，初级焦油发生转变并开始重新排列为二级焦油；温度进一步升高(800℃以上)会导致形成三级焦油。焦油由多种碳氢化合物组成，其成分和含量取决于气化条件和原料特性。

去除焦油是气化技术的一大难点之一，焦油的产生会造成工艺效率的降低，也会导致下游设备的结垢、腐蚀和堵塞以及许多环境问题，目前使用最多的净化方法是湿法洗涤去除法，因水的成本较低且易取得，过滤介质一般使用水，但水作为介质去除焦油的效率比较低，因此本专利提供一种高效型生物燃气的焦油净化装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高效型生物燃气的焦油净化装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效型生物燃气的焦油净化装置，包括通过注油管注入植物油的吸收塔；所述注油管伸入所述吸收塔内部的一端连接有喷雾头；

所述吸收塔的顶部连接有排气管、侧壁底部连接有进气管、底部连接有排油管；所述吸收塔内在所述喷雾头下方层叠设置有多个过滤组件，所述过滤组件之间设有间隙；

所述过滤组件为盒状结构，内部设有焦油吸收剂，包括上壳和通过两端的限位凸起卡设在所述上壳底部的底板，所述上壳顶部设有排气孔，所述底板上设有进气孔，所述进气孔和排气孔错位设置；

所述吸收塔底部偏上处设有搅拌器、侧壁中下部上还设有通过泵连接到所述注油管上的注油支管。

进一步的，所述过滤组件的宽度由下至上逐渐减小。

进一步的，所述进气孔孔径小于所述排气孔。

进一步的，所述过滤组件通过层叠构成等腰三角形。

进一步的，所述过滤组件之间以偏移的方式叠加设置，所述过滤组件通过叠加形成三角形。

进一步的，所述吸收塔内侧壁上设有液位传感器，所述注油管上设有电磁阀，所述液位传感器控制所述电磁阀启闭；

所述注油支管连接到所述吸收塔的一端位于所述液位传感器下方、所述搅拌器的上方。

进一步的，所述排油管上在所述吸收塔和阀门之间设有排油支管。

进一步的，所述进气管和排气管上均设有压力表。

本发明的有益效果是：

1、净化装置使用的净化介质为植物油，其净化效率可以达到70％—80％，比一般的以水作为净化介质的除焦设备除焦效率高，配合采用喷雾头向下喷洒植物油，可以提高净化介质与焦油的接触，并有效降温，便于焦油析出落入塔底的混合液进行沉积，并通过排油管排出，提高净化效率；

2、采用层叠设置的过滤组件，多层过滤组件之间留有间隙，同时过滤组件由下至上宽度减小，下方的过滤组件宽度大于上方，能够减缓生物质气在净化装置内的流速，降低进气温度，利于焦油析出；过滤组件底板设置的进气孔小于上壳顶部的排气孔且进气孔与排气孔错位设置，能够进一步减缓流速，并延长气体在过滤组件内的停留时间，提高焦油吸收剂对进样中焦油的吸收效率，提高净化效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效型生物燃气的焦油净化装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效型生物燃气的焦油净化装置过滤组件的结构示意图；

图3为图2中过滤组件的剖面结构示意图；

图4为本发明提出的一种高效型生物燃气的焦油净化装置实施例二的结构示意图。

图中：1、吸收塔；2、进气管；3、排气管；4、排油管；41、排油支管；42、阀门；5、注油管；51、喷雾头；52、电磁阀；6、泵；61、注油支管；7、搅拌器；8、过滤组件；81、上壳；811、排气孔；82、底板；821、进气孔；822、限位凸起；83、焦油吸收剂；9、液位传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-3，一种高效型生物燃气的焦油净化装置，包括通过注油管5注入植物油的吸收塔1；注油管5伸入吸收塔1内部的一端连接有喷雾头51；

净化装置使用的净化介质为植物油，其净化效率可以达到70％—80％，比一般的以水作为净化介质的除焦设备除焦效率高；配合采用喷雾头向下喷洒植物油，可以提高净化介质与焦油的接触，并有效降温，便于焦油析出落入塔底的混合液进行沉积。

吸收塔1的顶部连接有排气管3、侧壁底部连接有进气管2、底部连接有排油管4；吸收塔1内在喷雾头51下方层叠设置有多个过滤组件8，过滤组件8之间设有间隙；采用层叠设置的过滤组件，多层过滤组件之间留有间隙，生物质气从塔底进入净化装置，首先通过塔底的植物油降温析出沉积，层叠设置的过滤组件之间设有间隙，待净化气体在过滤组件的阻挡下，进一步降低流速，利于高温气体中的焦油析出，落入塔底的混合液中。

过滤组件8为盒状结构，内部设有焦油吸收剂83，包括上壳81和通过两端的限位凸起822卡设在上壳81底部的底板82，上壳81顶部设有排气孔811，底板82上设有进气孔821，进气孔821和排气孔811错位设置；过滤组件底板设置的进气孔和上壳顶部的排气孔错位设置，能够进一步减缓流速，并延长气体在过滤组件内的停留时间，提高焦油吸收剂对混合气体中焦油的吸收效率，提高净化效果。

吸收塔1底部偏上处设有搅拌器7、侧壁中下部上还设有通过泵6连接到注油管5上的注油支管61。搅拌器的设置可增加混合气体与植物油的接触面，提高植物油的吸附效果；同时焦油因密度大于植物油，沉积至塔底，上部的植物油中还含有未沉积的焦油和待净化气体形成的气泡，通过泵将该混合液抽出，通过喷雾头将其喷下，不仅可以使待净化气体降温，析出焦油，同时还可使其通过焦油吸收剂，进一步回收焦油。

过滤组件8的宽度由下至上逐渐减小。

进气孔821孔径小于排气孔811。过滤组件宽度由下至上减少，可以降低流速，而进气孔孔径小于排气孔，更进一步降低流速，延长待净化气体停留在过滤组件内的时间。

过滤组件8通过层叠构成等腰三角形。等腰三角形层叠设置的过滤组件利于焦油的吸收。

吸收塔1内侧壁上设有液位传感器9，注油管5上设有电磁阀52，液位传感器9控制电磁阀52启闭；当吸收塔内的混合液低于设定值时，通过控制电磁阀开启进行注油，保证吸收塔内的焦油净化效果。

注油支管61连接到吸收塔1的一端位于液位传感器9下方、搅拌器7的上方。

排油管4上在吸收塔1和阀门42之间设有排油支管41。焦油从排油管排出，为了保证装置的运行稳定性，在排油管堵塞时，重焦油可从排油支管排出当焦油在排油管

进气管2和排气管3上均设有压力表。

实施例二

参照图4，本发明中的过滤组件8区别于实施例一中的叠加方式设置，以偏移的方式叠加设置，过滤组件8通过叠加形成三角形。也可进一步降低混合气体流速，保证焦油净化效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：包括通过注油管(5)注入植物油的吸收塔(1)；所述注油管(5)伸入所述吸收塔(1)内部的一端连接有喷雾头(51)；

所述吸收塔(1)的顶部连接有排气管(3)、侧壁底部连接有进气管(2)、底部连接有排油管(4)；所述吸收塔(1)内在所述喷雾头(51)下方层叠设置有多个过滤组件(8)，所述过滤组件(8)之间设有间隙；

所述过滤组件(8)为盒状结构，内部设有焦油吸收剂(83)，包括上壳(81)和通过两端的限位凸起(822)卡设在所述上壳(81)底部的底板(82)，所述上壳(81)顶部设有排气孔(811)，所述底板(82)上设有进气孔(821)，所述进气孔(821)和排气孔(811)错位设置；

所述吸收塔(1)底部偏上处设有搅拌器(7)、侧壁中下部上还设有通过泵(6)连接到所述注油管(5)上的注油支管(61)。

2.根据权利要求1所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述过滤组件(8)的宽度由下至上逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述进气孔(821)孔径小于所述排气孔(811)。

4.根据权利要求3所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述过滤组件(8)通过层叠构成等腰三角形。

5.根据权利要求3所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述过滤组件(8)之间以偏移的方式叠加设置，所述过滤组件(8)通过叠加形成三角形。

6.根据权利要求1所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述吸收塔(1)内侧壁上设有液位传感器(9)，所述注油管(5)上设有电磁阀(52)，所述液位传感器(9)控制所述电磁阀(52)启闭；

所述注油支管(61)连接到所述吸收塔(1)的一端位于所述液位传感器(9)下方、所述搅拌器(7)的上方。

7.根据权利要求1所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述排油管(4)上在所述吸收塔(1)和阀门(42)之间设有排油支管(41)。

8.根据权利要求1所述的一种高效型生物燃气的焦油净化装置，其特征在于：所述进气管(2)和排气管(3)上均设有压力表。