CN202322762U - 生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备 - Google Patents

Abstract

生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，垂直隔板将容器分隔为淋洗室和气液分离室，进气口和出气口分别设在淋洗室和气液分离室顶部，淋洗室和气液分离室通过净化溶剂流通口连通，容器内装有净化溶剂，淋洗室的喷淋头通过输送泵与容器底部连通，淋洗室内设布流板，气液分离室内设遮流板，进气口通过导气管连至最底层布流板下方，气液分离室内气体输送管的一端与淋洗室上部连通，另一端设在净化溶剂内；相邻的两个遮流板上的气体流通口分别设在气液分离室两侧。通过简单的结构方式将淋洗、浴洗、气液分离、阻逆、过滤等功能结合为一体，设备结构紧凑，占用空间少；通过遮流板将液体微粒从气体中分离出来，防止对后续设备造成损害。

Description

生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备

技术领域

本实用新型涉及一种工业有机固态废弃物、农业生物质废弃物等废弃资源的利用设备中的气体净化提纯设备，具体地说是一种以农作物秸秆为主的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备。

背景技术

我国是一个农业大国，在农业生产和农产品加工中产生了大量的农作物秸秆、糠渣等生物质资源。传统的利用方式主要用作家庭能源、饲料、肥料、工业原料和建筑材料。随着农业技术现代化和农业经济的快速发展，农村生活水平大幅的提高和生活生产方式的突变，农村家庭选择商品能源的比例在不断提高，将农作物秸秆用作能源的数量不断下降，商品能源（如煤、液化气等）已成为主要炊事用能。养殖所用以生物质秸秆，野草饲料被商品饲料替代，农业生产所需的生物质有机肥料被无机化肥替代，农民生活和农业生产所用秸秆急剧下降。同时，农作物秸秆产量随农作物，特别是粮食作物产量的增加而急速增加。农作物秸秆的供过于求导致秸秆被弃于田间地头、房屋院落，甚至在田间被直接焚烧。遗弃在房屋院落和田间的秸秆会影响环境和引发火灾，导致水源污染。在露天焚烧秸秆会污染空气，危害人民健康，特别在机场、公路附近燃烧会影响交通安全，造成飞机停飞，高速公路汽车追尾相撞，行道树被烧毁等不良后果。尽管目前各地政府都已经出台了禁止秸秆露天焚烧的法规，但是露天焚烧农作物秸秆仍然屡禁不止，环境造成严重污染，给社会造成巨大经济损失。

在秸秆等生物质资源被浪费的同时，我国工农业生产中使用的燃气、燃油、热能、煤炭、石油等目前的主要石化能源正在日益减少，严重缺乏，能源危机已经成为世界和社会发展的瓶颈问题，是目前迫切需要解决的问题。

我国人多地少、特别是农业的可耕地已接近红线。在农业生产中为提高粮食需要大量的农药、无机化肥被长期使用，达到防治病虫害，提高粮食产量之目的。由于农药、无机化肥的长期使用，利用率低，导致在土壤和农作物中的残留。造成土壤、水源、粮食、蔬菜、水果污染。粮食、蔬菜、水果中的农药残留已经危害到了人身健康安全，影响着农村生活水平和质量的提高。

随着社会的快速发展，人们对于节能减排和生态环境保护越来越加重视，不断寻求使用新的能源，治理大气污染，节能减排，减少温室效应。以农作物秸秆、粪便、糠渣等生物质废弃资源综合转化为可利用资源的技术已引起政府各级部门的高度关注。

生物质的热裂解是指生物质（包括锯木、木柴、野草、松针树叶、作物秸秆、食用菌渣）在完全缺氧或有限供氧的条件下的热裂解，最终形成可燃气体、焦油、醋酸和热量的过程。生物质的热裂解方法包括限氧气化热解法、限氧炭（气）化热解法、绝干馏热解法，根据反应条件和产物的不同，生物质热解设备又分为限氧的生物质热解气化炉、生物质热解炭（气）化炉和绝氧干馏热解炭（气）化炉等。

生物质热解技术是目前比较成熟的生物质资源转化利用技术，但是现有的生物质热解气化装置中的热解转化物净化、分离、收集设备还不够完善，转化物收集利用率不高。例如现有的生物质热解气化装置中的热解转化物净化、分离、收集设备大都采用湿（洗淋）法净化分离。现有淋洗设备效率低，净化不彻底，淋洗用处理液得不到有效利用，并且淋洗后气体中混有大量液体微粒，对气体造成二次污染，从而导致会对后续设备的腐蚀等损害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有气体净化设备净化效率低，并容易造成二次污染等缺陷，创设一种生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，能够快速高效净化气体，并有效清除气体中水分及杂质。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，包括一个封闭的容器，容器上设有进气口和出气口，在容器内设有一个垂直隔板，垂直隔板将容器分隔为淋洗室和气液分离室两部分，进气口和出气口分别设置在淋洗室和气液分离室的顶部，淋洗室和气液分离室通过垂直隔板底端与容器底部之间的净化溶剂流通口连通，在容器内装有净化溶剂，净化溶剂的液面高于净化溶剂流通口的上沿，所述淋洗室的上部设有喷淋头，喷淋头通过输送泵与容器的底部连通，在淋洗室内间隔设有多层布流板，气液分离室内间隔设有多层折流板，布流板和折流板均水平设置，进气口通过一根贯穿布流板的导气管连通至最底层的布流板下方与净化溶剂液面的上方的空间，并且导气管管口与净化溶剂液面保持一定距离。在气液分离室内设有气体输送管，气体输送管的一端与淋洗室的上部连通，另一端设置在净化溶剂内，并且其端面与净化溶剂液面保持距离；所述的布流板上分布有布流孔；所述折流板的一端设有气体流通口，上下相邻的两个折流板上的气体流通口分别设置在气液分离室的两侧。

所述的容器上设有净化溶剂补充口，净化溶剂补充口上设有控制阀。

所述的容器底部设有排污阀。

所述气体输送管位于净化溶剂内的一端的管口高于净化溶剂流通口的上沿。

所述容器的外部设有液位计，液位计的下端与容器的下部连接。

所述气液分离室的上部设有布气板和过滤料，布气板设置在最上层的折流板与出气口之间，过滤料设置在布气板上，在布气板上设有布气孔。

本实用新型的有益效果是：

1、通过简单的结构方式将淋洗、冲洗、浴洗、气液分离、阻逆、过滤等功能结合为一体，设备结构紧凑，占用空间少；设备维护费用低，制造成本相对减少，从而可以大幅降低运行成本，提高经济效益，在使用的实用性及成本效益上，确实完全符合农村经济发展所需，相当具有产业发展利用价值。

2、净化用的净化溶剂在淋洗室和气液分离室中循环利用，提高了净化溶剂的利用率，有效降低成本；通过气液分离室设置的折流板能够有效的将液体微粒从气体中分离出来，防止液体微粒随气体进入后续设备造成损害。

3、设备中的净化溶剂在净化气体的同时还起到水封的作用，将前部的设备与后续设备隔离开，防止气体回流。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是布流板的设置方式示意图；

图3是折流板的设置方式示意图。

图中标记：1、容器，101、进气口，102、出气口，103、净化溶剂补充口，104、控制阀，105、排污阀，2、垂直隔板，3、淋洗室，301、布流板，302、导气管，303、布流孔，304、喷淋头，4、气液分离室，401、折流板，402、气体输送管，403、气体流通口，404、布气板，405、布气孔，406、过滤料，5、净化溶剂流通口，6、净化溶剂，7、输送泵，8、液位计。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的技术方案进行详细说明。

生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，包括一个封闭的容器1，容器1的大小和形状可以根据需要设置。在容器1上设有进气口101和出气口102，气化系统制成的混合气经过冷凝后，气体由输气设备从进气口101压入净化提纯设备，并从出气口102流出输送至储气设备或用户。本技术方案中，在容器1内设有一个垂直隔板2，垂直隔板2将容器1分隔为淋洗室3和气液分离室4两部分。进气口101和出气口102分别设置在淋洗室3和气液分离室4的顶部，淋洗室3和气液分离室4通过垂直隔板2底端与容器1底部之间的净化溶剂流通口5连通，在容器1内装有净化溶剂6，净化溶剂6可以根据需要选用水或碱性溶液，以实现水洗或碱洗的目的。净化溶剂6可以通过净化溶剂流通口5在淋洗室3和气液分离室4之间流通。净化溶剂6的液面高于净化溶剂流通口5的上沿，防止气体通过，以保证淋洗室3和气液分离室4之间的气体分隔。在淋洗室3内间隔设有多层布流板301，气液分离室4内间隔设有多层折流板401。布流板301和折流板401均水平设置，并固定在容器1的内壁上。进气口101通过一根贯穿布流板301的导气管302连通至最底层的布流板301下方，且位于净化溶剂液面的上方，导气管302的端面与净化溶剂液面保持一定距离。在气液分离室4内设有气体输送管402，气体输送管402的一端与淋洗室3的上部连通，另一端设置在净化溶剂6的液面下方，其管口与净化溶剂液面保持距离。进入净化提纯设备的气体首先被导气管302引导至布流板301的下方，气体冲击净化溶剂6，完成冲洗；之后气体穿过布流板上升到淋洗室3顶部完成淋洗；气体通过气体输送管402输送至气液分离室4内的净化溶剂6中，气体经过净化溶剂6完成浴洗后，通过折流板401上升至气液分离室4顶部完成气液分离，并从出气口102流出。

所述的布流板301为一平板，在布流板301上分布有布流孔303，布流孔303可以是均匀或非均匀的分布在布流板301上，布流孔303的形状也可以根据需要设置成圆形、方形、椭圆形或多边形等不同形状。淋洗室3的上部设有喷淋头304，喷淋头304通过输送泵7与容器1的底部连通。输送泵7将容器1内的净化溶剂6泵送至喷淋头304，将净化溶剂喷到布流板301上，净化溶剂在布流板301上扩散开，并通过布流板301上设置的布流孔303下落至下一层布流板301上再进行分散和下落。下落的净化溶剂与上升的气体相遇从而滤除气体中的杂质，实现净化气体的目的。所述折流板401为平板或曲面板状结构，其形状只要能达到阻挡气体上升并引导气体向一侧流动的目的即可，折流板401的一端设有气体流通口403，上下相邻的两个折流板401上的气体流通口403分别设置在气液分离室4的两侧。设置的多层折流板401在气液分离室4内围成一条曲折的气体上升通道。气体在上升过程中不断受到折流板401的阻挡，并沿着折流板401的底面流动。在气体与折流板401的碰撞和摩擦过程中，气体中混入的水分微粒被打落，从而与气体分离，实现气液分离的目的。

为了进一步提高气体净化效果，可以在气体经过折流板分离出液体微粒后，再进行进一步过滤，可以在气液分离室4的上部设置布气板404和过滤料406，将布气板404水平设置在最上层的折流板401与出气口102之间，过滤料406设置在布气板404上，在布气板404上设有布气孔405。气体穿过布气孔405进入过滤料406中被进一步过滤后，从出气口102排出。

所述气体输送管402位于净化溶剂6内的一端的管口，高于净化溶剂流通口5的上沿，在气体从气体输送管402流出时，利用垂直隔板2进行阻挡，避免气体再进入淋洗室3。

所述的容器1上设有净化溶剂补充口103，净化溶剂补充口103上设有控制阀104，打开控制阀104可以向容器1添加净化溶剂。所述的容器1底部设有排污阀105。容器1的外部设有液位计8，液位计8的下端与容器1的下部连接，用于显示容器1内净化溶剂的液位高度。

以上所述为本实用新型的最优实施方式，但本实用新型的技术方案不限于上述实施例描述的特定形式，任何对本实用新型技术特征的等效变换，均属于本实用新型技术方案的范围之内。

Claims (6)

1.生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，包括一个封闭的容器（1），容器（1）上设有进气口（101）和出气口（102），其特征在于：在容器（1）内设有一个垂直隔板（2），垂直隔板（2）将容器（1）分隔为淋洗室（3）和气液分离室（4）两部分，进气口（101）和出气口（102）分别设置在淋洗室（3）和气液分离室（4）的顶部，淋洗室（3）和气液分离室（4）通过垂直隔板（2）底端与容器（1）底部之间的净化溶剂流通口（5）连通，在容器（1）内装有净化溶剂（6），净化溶剂（6）的液面高于净化溶剂流通口（5）的上沿，所述淋洗室（3）的上部设有喷淋头（304），喷淋头（304）通过输送泵（7）与容器（1）的底部连通，在淋洗室（3）内间隔设有多层布流板（301），气液分离室（4）内间隔设有多层折流板（401），布流板（301）和折流板（401）均水平设置，进气口（101）通过一根贯穿布流板（301）的导气管（302）连通至最底层的布流板（301）下方，在气液分离室（4）内设有气体输送管（402），气体输送管（402）的一端与淋洗室（3）的上部连通，另一端设置在净化溶剂（6）内；所述的布流板（301）上分布有布流孔（303）；所述折流板（401）的一端设有气体流通口（403），上下相邻的两个折流板（401）上的气体流通口（403）分别设置在气液分离室（4）的两侧。

2.如权利要求1所述的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，其特征在于：所述的容器（1）上设有净化溶剂补充口（103），净化溶剂补充口（103）上设有控制阀（104）。

3.如权利要求1所述的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，其特征在于：所述的容器（1）底部设有排污阀（105）。

4.如权利要求1所述的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，其特征在于：所述气体输送管（402）位于净化溶剂（6）内的一端的管口高于净化溶剂流通口（5）的上沿。

5.如权利要求1所述的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，其特征在于：所述容器（1）的外部设有液位计（8），液位计（8）的下端与容器（1）的下部连接。

6.如权利要求1所述的生物质废弃资源热解气化系统中的净化提纯设备，其特征在于：所述气液分离室（4）的上部设有布气板（404）和过滤料（406），布气板（404）设置在最上层的折流板（401）与出气口（102）之间，过滤料（406）设置在布气板（404）上，在布气板（404）上设有布气孔（405）。

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