CN201873650U - 生物质燃气焦油高温裂解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物质燃气焦油高温裂解系统，包括焦油收集塔，焦油收集塔的出口与液态焦油输送装置连接，液态焦油输送装置与气化炉相连。本实用新型可将废弃的焦油集中循环利用，提高焦油利用率，便于生产，制造成本低，适合大规模推广应用。

Description

生物质燃气焦油高温裂解系统

技术领域

本实用新型涉及一种焦油高温裂解系统，尤其是一种生物质燃气焦油高温裂解系统。

背景技术

生物质气化的目标是尽可能多的获得可燃气体，但在气化过程中，焦炭和焦油都是不可避免的副产物。焦油在高温时呈气态，与可燃气体完全混合，只有在温度低于200℃以下时才会凝结为液态，所以在气化状态下分离和处理十分困难，当燃气需要降温利用时（如燃气用于家庭或内燃机发电时），问题更加突出。

焦油的存在对于气化有多方面的不利影响，首先它降低了气化效率，气化中焦油产物的能量一般占总能量的5%-15%,这部分能量在低温时难以与可燃气体一道被利用，其次焦油在低温时凝结为液态，与水、焦炭混合在一起，堵塞送气管道，影响气化设备正常运行。再次，凝结为细小液滴的焦油阻碍了燃气的完全燃烧，产生的炭黑等颗粒对燃气利用设备（如：内燃机、燃气轮机等）损害相当严重，这就大大降低了气化燃气的利用价值。另外，冷却后的粘稠态焦油不易回收，大多数气化站，气化炉气化过程中产生的焦油被排出后，随地乱流，无人管理，既污染了环境，又浪费了焦油所蕴含的能量。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种可将废弃的焦油集中循环利用，提高焦油利用率，便于生产，制造成本低，适合大规模推广应用的生物质燃气焦油高温裂解系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种生物质燃气焦油高温裂解系统，包括焦油收集塔和液态焦油输送装置，焦油收集塔的出口与液态焦油输送装置连接，液态焦油输送装置与气化炉相连。

所述液态焦油输送装置包括底座，底座上设有焦油泵、焦油加热容器和保温层，焦油泵设置于焦油加热容器一侧，且焦油泵一端通过保温管与焦油加热容器连接，另一端通过焦油出料管与气化炉中的文丘里喷嘴入口相连；焦油加热容器与设在其外部的加热器统一被保温层环绕包裹，焦油加热容器上设有与焦油收集塔连接的焦油加料口，焦油加热容器内部顶端联有焦油搅拌装置，焦油加热容器内壁设有温度传感器，温度传感器通过线路与设置于焦油加热容器外壁的温度显示及控制装置相连，且温度显示及控制装置露出保温层以外。

所述气化炉为下吸式生物质固定床气化反应炉。

本实用新型中的焦油收集塔、焦油加热容器、焦油搅拌装置、加热器和温度显示及控制装置均为现有设备，在此不再赘述。

温度显示及控制装置由温度在线采集设备和温度调节系统组成，实现对温度的控制调节作用，温度调节系统主要使用束管换热器对温度进行提高或降低。焦油加热容器外部装有加热器和温度传感器，加热器采用电加热。通过本焦油裂解装置，可以实现粘稠冷却状焦油的回收，加热，搅拌后，可以通过焦油泵使热态的焦油呈薄雾状泵入气化炉中，将焦油进行再循环利用。

其工作过程为：通过焦油收集塔，将冷态粘性大的焦油集中回收。接通加热器电源，将焦油加热容器加热，然后通过焦油加料口，将焦油收集塔中的焦油送入到焦油加热容器中，将焦油进行加热，降低其液体粘性系数，与此同时，通过焦油加热容器上方的焦油搅拌装置，对焦油加热容器中的焦油不断进行搅拌，进一步降低其液体粘性系数，增强流动性。根据实验结果，本工艺搅拌采用250r/min的转速，加热罐温度控制在110±2℃之间，使焦油稀释粘度达到500mm²/s以下，这种状态下的焦油非常适合远距离流体输送。在处理的容易污染环境的焦油的同时，有效提升了燃气的热值与品质，依据实验测试所得，燃气热值提升近20%。

通过安装在焦油加热容器外部的保温层保温以及温度显示及控制装置进行温度控制，确保焦油加热容器的温度维持在设定温度，当焦油加热到一定时间，具有一定的流动性时，通过焦油泵，将流动的热焦油通过保温管从焦油加热容器中泵出，焦油出料管与下吸式生物质固定床气化反应炉炉膛相通，将保温管中泵出的流动性较好的焦油通过文式喷嘴使焦油充分雾化，进入气化设备进行高温裂解。

雾状液态热焦油喷洒到气化炉炉膛内高温区后与水蒸气和碳发生气化反应，转化为可燃气体，如此形成连续的焦油裂解净化与循环利用。

本实用新型可将废弃的焦油集中循环利用，提高焦油利用率，便于生产，制造成本低，适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型系统流程图；

图2为本实用新型结构示意图；

图中： 1-焦油收集塔，2-焦油加热容器，3-焦油搅拌装置，4-焦油泵，5-气化炉，6-底座，8-保温管，9-焦油出料管，10-流量阀，11-温度显示及控制装置，13-焦油加料口，14-保温层，15-加热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1、2所示，一种生物质燃气焦油高温裂解系统，包括焦油收集塔1，焦油收集塔1的出口与液态焦油输送装置连接，液态焦油输送装置与气化炉5相连。本实用新型通过焦油收集塔1，将粘稠状焦油集中回收，焦油收集塔1的出口与加热室2通过粗管道连接，焦油加热容器2和焦油搅拌装置3配合使用，使粘稠状焦油变为流动性较好的液态焦油，通过焦油泵4与气化炉5中文丘里喷嘴入口连接，实现焦油均匀雾化与高温裂解的目的。

所述液态焦油输送装置包括底座6，底座上设有焦油泵4、焦油加热容器2和保温层8，焦油泵4设置于焦油加热容器2一侧，焦油泵4一端与焦油加热容器2通过保温管8连接，另一端通过焦油出料管9与气化炉5中的文丘里喷嘴入口相连，焦油出料管9上设有流量阀10；保温层8设置于焦油加热容器2外部，焦油加热容器2上设有与焦油收集塔1连接的焦油加料口13，焦油加热容器上2部设有焦油搅拌装置3，焦油加热容器2与设在其外部的加热器15统一被保温层14环绕包裹，焦油加热容器2内的温度传感器通过线路与设置于焦油加热容器2外表面中上部的的温度显示及控制装置11相连，且温度显示及控制11露出保温层14。

其工作过程为：通过焦油收集塔1，将冷态粘性大的焦油集中回收。接通加热器15电源，将焦油加热容器2加热，然后通过焦油加料口13，将焦油收集塔1中的焦油送入到焦油加热容器2中，将焦油进行加热，降低其液体粘性系数，与此同时，通过焦油加热容器2上方的焦油搅拌装置3，对焦油加热容器2中的焦油不断进行搅拌，进一步降低其液体粘性系数，增强流动性。根据实验结果，本工艺搅拌采用250r/min的转速，加热罐温度控制在110±2℃之间，使焦油稀释粘度达到500mm²/s以下，这种状态下的焦油非常适合远距离流体输送。

通过安装在焦油加热容器2外部的保温层14保温以及温度显示及控制装置11进行温度控制，确保焦油加热容器2的温度维持在设定温度，当焦油加热到一定时间，具有一定的流动性时，通过焦油泵4将流动的热焦油通过保温管8从焦油加热容器2中泵出，焦油出料管9与下吸式生物质固定床气化反应炉炉膛相通，将保温管8中泵出的流动性较好的焦油通过文式喷嘴使焦油充分雾化，进入气化设备进行高温裂解。

雾状液态热焦油喷洒到气化炉炉膛内高温区后与水蒸气和碳发生气化反应，转化为可燃气体，如此形成连续的焦油裂解净化与循环利用。

Claims (3)

1.一种生物质燃气焦油高温裂解系统，其特征在于：包括焦油收集塔、液态焦油输送装，焦油收集塔的出口与液态焦油输送装置连接，液态焦油输送装置与气化炉相连。

2.根据权利要求1所述的生物质燃气焦油高温裂解系统，其特征在于：所述液态焦油输送装置包括底座，底座上设有焦油泵、焦油加热容器和保温层，焦油泵设置于焦油加热容器一侧，且焦油泵一端通过保温管与焦油加热容器连接，另一端通过焦油出料管与气化炉中的文丘里喷嘴入口相连；焦油加热容器与设在其外部的加热器统一被保温层环绕包裹，焦油加热容器上设有与焦油收集塔连接的焦油加料口，焦油加热容器内部顶端联有焦油搅拌装置，焦油加热容器内壁设有温度传感器，温度传感器通过线路与设置于焦油加热容器外壁的温度显示及控制装置相连，且温度显示及控制装置露出保温层以外。

3.根据权利要求1所述的生物质燃气焦油高温裂解系统，其特征在于：所述气化炉为下吸式生物质固定床气化反应炉。

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