CN203187622U - 生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，它包括有炭化窑装置、干馏装置、冷却静化装置和输配装置，所述的炭化窑装置通过管道与干馏装置相连，使炭化窑装置在制炭过程中所产燃气供给干馏釜加热用，所述的干馏装置通过管道与冷却净化装置相连，所述的冷却净化装置与输配装置中的储气罐相连，储气罐与分气缸相连。利用炭化与干馏相结合，实现生物质炭、气、油、液联产，中热值燃气集中供气。其中炭化窑装置容积大，产量高，同时可产燃气、木焦油、木醋液，燃气可直接供给干馏釜加热用，节省干馏加热用燃料，降低运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大型生物质炭、气、油、液联产集中供气系统装置，特别是涉及一种利用炭化与干馏相结合，实现生物质炭、气、油、液联产，中热值燃气集中供气系统装置。
背景技术
窑式烧炭及煤、木材干馏制炭技术在我国早已被人们掌握，窑式烧炭及木材干馏制炭在远古就已被百姓利用。而生物质干馏并实现炭、气、油联产集中供气技术是我国近十几年来兴起的一项新兴技术，已被广泛应用到农村新能源建设及其它领域。该技术涉及干馏、冷却、净化、输配四个系统。干馏系统是固体生物质转化成固体碳、木焦油、木醋液及可燃气体的装置，目前国内生物质干馏设备，只有稻壳、木屑类粉状物料可实现连续生产，适应大块原料的干馏设备均为间歇式生产，设备利用率很低，且多采用直接燃烧煤炭或木材加温干馏釜，不仅热能利用率低，造成资源浪费，并且还会排放大量烟尘，污染大气，造成环境污染。冷却系统目前多采用普通的列管换热器，造价高，效率低；净化系统一般都采用碳过滤吸收法，净化效果不甚理想；
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统。该系统利用炭化与干馏相结合，实现生物质炭、气、油、液联产，中热值燃气集中供气，结构简单、维护方便、安全可靠、能基本连续作业。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，包括有炭化窑装置、干馏装置、冷却静化装置和输配装置，所述的炭化窑装置通过管道与干馏装置相连，使炭化窑装置在制炭过程中所产燃气供给干馏釜加热用，所述的干馏装置通过管道与冷却净化装置相连，所述的冷却净化装置与输配装置中的储气罐相连，储气罐与分气缸相连。
所述的炭化窑装置包括有半封闭式炭化窑、填料除尘器、除分器和旋流除焦器，所述的半封闭式炭化窑通过管道依次与填料除尘器、除分器、旋流除焦器相连；所述的旋流除焦器通过管道、引风机、球阀与干馏装置相连。
所述的干馏装置包括固定加热炉和接力式可移动干馏釜，所述的接力式可移动干馏釜活动设置在固定加热炉上，接力式可移动干馏釜的顶端设置有干馏釜盖，接力式可移动干馏釜通过管道与冷却净化装置相连。
所述的接力式可移动干馏釜的数量为三个。
本实用新型的优点与效果：
本实用新型生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，包括有炭化窑装置、干馏装置、冷却静化装置和输配装置，所述的炭化窑装置通过管道与干馏装置相连，所述的干馏装置通过管道与冷却净化装置相连，所述的冷却净化装置与输配装置中的储气罐相连，储气罐与分气缸相连。利用炭化与干馏相结合，实现生物质炭、气、油、液联产，中热值燃气集中供气。 其中炭化窑装置容积大，产量高，同时可产燃气、木焦油、木醋液，燃气可直接供给干馏釜加热用，节省干馏加热用燃料，降低运行成本。炭化快速，8—10小时可产2吨固体炭，而且一套快速炭化窑系统炭化过程所产燃气可供3套干馏系统加热用气，实现自给加热源；提高热能利用率，节省资源，并且生产过程无烟尘排放，节能环保。三台干馏釜接力运行可实现类似连续运行，可基本做到连续产炭，产气，同样适用于大块原料，大大提高设备利用率，节省投资，方便管理。干馏釜可倾斜100度，便于装、卸料。可实现炭、气、油、液联产。本实用新型采用酸洗冷却槽和套筒初冷器技术，采用多级分离、两级净化工艺设备，彻底地解决了燃气净化与冷却问题，燃气质量高，使燃气焦、尘含量稳定地控制在8mg/Nm3以下，低位热值17000kj/Nm3。可供炊事、洗浴、供暖、发电。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步详述：
如图1所示，本实用新型生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，包括有炭化窑装置、干馏装置、冷却静化装置和输配装置，所述的炭化窑装置通过管道与干馏装置相连，使炭化窑装置在制炭过程中所产燃气供给干馏釜加热用，所述的干馏装置通过管道与冷却净化装置相连，所述的冷却净化装置与输配装置中的储气罐相连，储气罐通过分气缸31与各用户的管道相连。炭化窑装置除产炭外，在制炭过程中所产燃气经简单处理后，通过管道与干馏装置固定加热炉的燃烧器相连，以供给干馏釜加热用。
如图1所示，所述的炭化窑装置包括有半封闭式炭化窑101、填料除尘器102、除分器103、旋流除焦器104和引风机105，所述的半封闭式炭化窑101通过管道与填料除尘器102相连；填料除尘器102通过管道与除分器103相连；除分器103通过管道与旋流除焦器104相连；所述的旋流除焦器104通过管道与引风机105相连，引风机105通过管道与球阀106相连，球阀106与干馏装置相连。在球阀106与引风机105相连的管道上设置有放空阀107。将待炭化的原料如：农作物秸秆、林业枝丫材、废木料、椰壳、棕榈壳等置入半封闭式炭化窑101中，在原料上部铺一层木屑或稻壳，打开放空阀107，开启引风机,105，从窑上部一侧开始，扒开一小圈木屑或稻壳，用火把点燃下面的原料，点着后再用木屑或稻壳封住，只许原料有红火，不许外部有明火，按此方法，依次将窑内上部全部点燃。仔细观察炭化窑上面点火情况，发现有未点燃处及时补点，有明火处就用木屑或稻壳盖封，火大时可用湿的木屑或稻壳盖封，每隔1小时停引风机一次，约20分钟。2个小时左右后便会有燃气产生，试火器可点燃，此时，关闭放空阀107，打开球阀106，为干馏釜加热供气，经8—10小时可浇水封窑，1小时后停引风机，炭化过程结束。
所述的干馏装置包括固定加热炉206和接力式可移动干馏釜208，所述的接力式可移动干馏釜208活动设置在固定加热炉206上，接力式可移动干馏釜的顶端设置有干馏釜盖2081，接力式可移动干馏釜208通过管道与冷却净化装置相连。所述的固定加热炉206是由炉壳2061、烟道2062、燃气燃烧器2063构成的，烟道连接在炉壳后面上部；燃气燃烧器设在炉壳侧面底部，烧嘴伸入固定加热炉内部，燃气燃烧器通过燃气管道与球阀106相连；球阀106通过管道与炭化窑的引风机105出口相连。所述的接力式可移动干馏釜208共有三个，以便接力式交替使用，其上气体出口管道上均设置有闸阀2082。打开干馏釜盖2081，加入生物质原料，密封好干馏釜盖。打开燃气燃烧器2063前的球阀106，点燃燃气对干馏釜加热，干馏系统运行前应先运行炭化窑系统，炭化窑产气后再运行干馏系统，在加温过程中，釜内生物质原料在绝氧状态下，通过干燥、预热、干馏热解、炭化、煅烧等过程，转化成固体碳、木焦油、木醋液及粗燃气。控制釜内温度在450—500度，经6—8小时恒温，该釜原料的干馏过程便已完成，关闭燃气管道上的球阀106，关闭干馏釜燃气出口闸阀2082，解除干馏釜与系统的连接，即可利用吊车移出干馏釜，放在旋转装置上，而将已经装满原料并密封好的另一干馏釜置入两用固定加热炉206中，重复上述操作，以便完成第二釜及第三釜干馏过程。这样便可基本上实现干馏过程的连续运行。
完成干馏过程的干馏釜被移置在旋转装置上自然冷却，当干馏釜冷却后约8小时，打开干馏釜盖并移除，卸掉炭化好的炭，再装好原料后，使干馏釜复位。
所述的输配装置包括有储气罐430和分气缸431，所述的储气罐430为常压地埋式定容储气罐。
所述的冷却净化装置包括有酸洗冷却槽301、套筒式初冷器302、列管式冷却器303、初级气液分离器304、洗涤器305、一级气液分离器306、二级气液分离器307、一级净化器308、二级净化器309、罗茨风机310、醋液循环泵311、碱液循环泵312、冷却水循环泵 313、醋液中间槽314、醋液循环槽315、碱液循环槽316、循环水池317、木醋液池318和木焦油池319。所述的酸洗冷却槽301的入口端通过管道与接力式可移动干馏釜208相连，酸洗冷却槽301的气体出口端通过管路与套筒式初冷器302相连；液体出口端通过管路与醋液中间槽314相连；醋液中间槽314通过管路与醋液循环槽315相连；醋液循环槽315上部通过管道与木醋液池318相连；下部则通过管道与木焦油池319相连；中部通过管道与醋液泵311入口端相连；醋液泵311出口端通过管道与阀门分别与罗茨风机310入口管道、列管式冷却器303壳程、酸洗冷却槽301及炭化系统除分器103上部相连；酸洗冷却槽301冷却水入口端通过管道与循环水泵313出口端相连；酸洗冷却槽301冷却水出口端通过管道与循环水池317相连。套筒式初冷器302的气体出口端通过管道与列管式冷却器303下部壳程入口端相连；列管式冷却器303壳程上部出口端通过管道与初级气液分离器304气体入口端相连。列管式冷却器303下部管程入口端通过管道与循环水泵313出口端相连；列管式冷却器303上部管程出口端通过管道与循环水池相连。列管式冷却器303底部液体出口端通过管道与醋液中间槽314相连。初级气液分离器304气体出口端通过管道与洗涤器305的气体入口端相连；其底部液体出口端通过管路与醋液中间槽314相连。洗涤器305的气体出口端通过管道与一级气液分离器306气体入口端相连；洗涤器305底部液体出口端通过管道与碱液中间槽320相连；碱液中间槽320上部通过管道与碱液循环槽316相连，而下部通过管道与醋液中间槽314相连。碱液循环槽316中部通过管道与循环碱液泵312入口端相连；碱液泵312出口端通过管道与洗涤器305相连。一级气液分离器306气体出口端通过管道与二级气液分离器307气体入口端相连；一级气液分离器306底部液体出口端通过管道与醋液中间槽314相连。二级气液分离器307气体出口端通过管道与罗茨鼓风机310入口端相连；二级气液分离器307底部液体出口端通过管道与醋液中间槽314相连；醋液中间槽314下部通过管道和阀门与焦油池相连。罗茨鼓风机310出口端通过管道与一级净化器308入口端相连；一级净化器308出口端通过管道与二级净化器309入口端相连；二级净化器309出口端通过管道与输配装置中的储气罐430相连。酸洗冷却槽301和套筒初冷器302对粗燃气进行初步冷却净化，粗燃气再经列管式冷却器303进一步冷却，分离出大部分醋液和焦油，然后进入初级气液分离器304初步分离燃气中的水汽；再进入洗涤器305，利用碱液洗涤并中和燃气中的酸性物质；经碱洗后的燃气带有大量液滴，所以本系统设置了两极气液分离器，即一级气液分离器306和二级气液分离器307；经两级气液分离器处理的燃气，油、汽、水含量已经很少，再进入一级净化器308和二级净化器309两级净化，燃气中焦、尘含量可严格控制在8mg/Nm3。尤其在二级净化器中采用雾化、旋喷、碰撞工艺及高分子立体胶滤膜材料，净化效果极佳。
分离出来的木焦油和木醋液，分别存入木醋液池318和木焦油池319中。两者都是很好的化工原料。所以本系统在生产过程中不会产生烟尘、污水、污物，并能得到很有商业价值的化工原料。
罗茨风机310是燃气输送的动力设备；冷却用水通过设置在循环水池317中的冷却水循环泵313循环使用；洗涤用碱液通过设置在碱液循环槽316下方的碱液循环泵312循环使用，浓度低时可向循环槽加碱增浓；酸洗冷却槽301和炭化窑系统除分器103及罗茨风机310用酸液，通过设置在醋液循环槽315下方的醋液循环泵311循环使用。
经冷却净化处理后的精燃气由罗茨风机310送入储气罐430，并加压到P≤0.09Mpa，燃气输送到各小区或用户群后，由分气缸431分配到用户。
Claims (5)
1.生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，其特征在于：包括有炭化窑装置、干馏装置、冷却净化装置和输配装置，所述的炭化窑装置通过管道与干馏装置相连，使炭化窑装置在制炭过程中所产燃气供给干馏釜加热用，所述的干馏装置通过管道与冷却净化装置相连，所述的冷却净化装置与输配装置中的储气罐相连，储气罐与分气缸相连。
2.根据权利要求1所述的生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，其特征在于：所述的炭化窑装置包括有半封闭式炭化窑、填料除尘器、除分器和旋流除焦器，所述的半封闭式炭化窑通过管道依次与填料除尘器、除分器和旋流除焦器相连；所述的旋流除焦器通过管道、引风机和球阀与干馏装置相连。
3.根据权利要求2所述的生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，其特征在于：所述的球阀与引风机之间的管道上设置有放空阀。
4.根据权利要求1所述的生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，其特征在于：所述的干馏装置包括固定加热炉和接力式可移动干馏釜，所述的接力式可移动干馏釜活动设置在固定加热炉上，接力式可移动干馏釜的顶端设置有干馏釜盖，接力式可移动干馏釜通过管道与冷却净化装置相连。
5.根据权利要求4所述的生物质炭化、干馏中热值燃气集中供气系统，其特征在于：所述的接力式可移动干馏釜的数量为三个。
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| CN104745231A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 温恒勇 | 一种碳气热电联产的生物质热裂解系统 |
| CN108504369A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-09-07 | 陕西冶金设计研究院有限公司 | 一种生物质炭化干馏净化回收装置及方法 |
| CN108504369B (zh) * | 2018-05-29 | 2024-04-12 | 陕西冶金设计研究院有限公司 | 一种生物质炭化干馏净化回收装置及方法 |
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Owner name: SHANGHAI ZHONGYING BIOTECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING ZHENYU CHANGSHENG NEW ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20141016 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 102200 CHANGPING, BEIJING TO: 200436 ZHABEI, SHANGHAI |
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