CN207722482U - 一种分离炭化产物的沉降室 - Google Patents

Abstract

一种分离炭化产物的沉降室，所提供的沉降室通过在进料口附近设置测温装置，实时监测下腔室区域的温度，能够在炭化生产的初始阶段，判断进入沉降室的固相炭化产物是否已封堵住出料口，并分析其积累高度，从而控制开启风机的时机，避免空气由出料口进入炭化系统而造成燃烧；还能够在持续生产阶段，判断腔室内是否发生了燃烧，起到预警作用，避免产物收率的降低和火灾的发生。

Description

一种分离炭化产物的沉降室

技术领域

本实用新型涉及气固相分离设备技术领域，具体提供一种对炭化产物进行初步相分离的沉降室。

背景技术

沉降室可用来分离多相混合物，在多个生产领域广泛应用。进行气固混合物相分离的沉降室多由进料口、腔体、气相出口和集灰口构成。沉降室的相分离效果有限，在实际生产中，其气相出口往往与引风机相连，由引风机引出的气相再经过旋风分离等装置进行二次相分离，以达到更好的分离效果。由于沉降室的腔体往往为一个空腔，仅仅依靠固体颗粒所受的重力来实现气相与固相的分离，所以其分离效果非常有限。尤其是当气固混合物中的固体颗粒非常细小时，若引风机功率过小，必然造成分离速率过低，但当引风机功率过大时又容易造成大量的颗粒进入旋风分离装置中，导致分离效率降低，能耗增加。

为此，中国专利文献CN204170521U公开了一种沉降室，该沉降室通过设置挡板来增强沉降效果，当被气相带入沉降室腔体的固体颗粒遇到挡板时，就会改变原有的运动轨迹随而由挡板上滑落至下部的集灰口，实现相分离效率的提高。生物质炭化是目前生物质资源利用领域的常用技术手段，其通过对生物质进行热解而获得生物质炭和炭化气相产物，对气相产物进一步处理可得到生物质气、木焦油和木醋液。在生物质炭化工艺中对炭化产物的初步相分离中，由于炭化产物中的焦油组分具有一定的黏度，当这些焦油颗粒遇到上述技术中的挡板时，会粘附于挡板之上，累积形成焦块，随着焦块的增大必然会导致风道变窄，逐渐堵塞风道，造成计划外停产。所以，采用设有挡板结构的沉降室进行炭化生产时必须进行定时的清焦处理，这不仅消耗人力物力，还会造成停工停产，带来经济损失。并且，生物质的炭化往往要求在绝氧环境下进行，而引风机的使用很容易将空气吸入生产系统，炭化产物的高温加上进入系统的空气会造成炭化产物的燃烧，这不仅会造成有机物质的损失，降低炭化产物收率，还是非常危险的安全隐患。再加上该沉降室的进料口位于腔室上方，这对于固相颗粒较多的炭化产物来说，固相沉降空间过小，无法达到理想的分离效果。所以，上述结构的沉降室并不适用于热解炭化产物的分离。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于分离炭化产物且不易结焦、分离效率高的沉降室。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种分离炭化产物的沉降室，包括进料口、设置于所述沉降室上部的气相出口和设置于所述沉降室底部的固相出口，所述进料口设置于所述沉降室的下部，且位于所述固相出口的上方；

在所述沉降室的内壁上，对应所述进料口处还设置有测温装置。

从上向下，所述沉降室的内腔包括气相输送区、固相沉降区和固相收集区，所述固相出口和所述进料口设置于所述固相收集区，所述气相出口设置于所述气相输送区，所述固相沉降区包括由下至上渐扩的腔室结构，该结构的上底面面积为下底面面积的1.5～8倍。

所述固相沉降区的下部还设置有缓冲区。

所述气相出口设置于所述气相输送区上部的侧壁上。

所述气相输送区包括等径段和位于其上方的由下至上的渐缩段，所述渐缩段的窄端与所述气相出口相连。

所述进料口与进料装置密封连接，所述固相出口与出料装置密封连接。

所述测温装置的高度与所述进料口的中线的高度相同。

所述由下至上渐扩的腔室结构呈斛形或倒锥形。

所述固相收集区包括由上至下的渐缩段，所述渐缩段与所述集灰口相连。

所述气相出口位于所述气相输送区的顶部。

与现有技术相比，本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

1.本实用新型提供的分离炭化产物的沉降室，进料口设置于沉降室的下部，有利于大部分生物质炭颗粒直接落入固相出口并为漂浮于气相中的生物质炭颗粒预留了充足的沉降空间。通过设置测温装置，能够实时监测沉降室进料口附近的温度。在炭化生产的初始阶段，随着从进料口进入的炭化产物增加，进料口附近的温度逐步升高，当达到某一温度点时，说明进入沉降室的固相炭化产物已封堵住集灰口并积累到一定高度，此时再开启风机，可以完全避免空气由集灰口进入炭化系统而发生燃烧。

在持续生产阶段，当测温装置检测到的温度过高时，说明腔体内发生了燃烧，可以判断有空气进入腔体，起到预警作用，提示作业人员及时进行装置的气密性检查，避免产品收率的降低和火灾的发生。

2.本实用新型提供的分离炭化产物的沉降室，通过将进料口与进料装置密封连接，集灰口与出料装置密封连接，进一步保证生产系统的密闭绝氧环境；通过限定测温装置位于出料口中线的高度，能够更加精准的监测下腔室中炭化产物的堆积情况和是否有燃烧现象发生；通过采用温控装置调控传送装置的运行，能够更智能的进行生产。

3.本实用新型提供的分离炭化产物的沉降室，通过设置渐扩的腔室结构，减小气相的上升速度，使得尽可能多的固体颗粒落入集灰口，有效提高分离效率，并且渐扩而中空的腔室结构不存在挡板的结焦情况。在下腔室设置的渐缩段能够将固相产物集中收集，并使得在生产初期固相产物能够快速封堵集灰口，加快生产的开启时间。

4.本实用新型提供的分离炭化产物的沉降室，当气相出口设置在气相输送区顶部时，可以定时对气相出口处进行击打，降低气相出口处结焦的机率；当气相出口设置在气相输送区侧部时，由于气相处于一个突然加速的过程，所以不易发生固相颗粒的停留和黏附，可以保证气相出口的洁净，避免人工除焦操作，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的用于炭化产物分离的沉降室结构图；

图2为实施例1中另一种气相出口的设置方式；

图3为实施例3提供的用于炭化产物分离的沉降室结构图。

其中，附图标记说明如下：

1-进料口；2-固相出口；3-气相出口；4-锥状腔体；5-气相输送区；6- 固相沉降区；7-温控计；8-固相收集区；9-缓冲区。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的沉降室用来进行生物质炭化产物的初步气固相分离，该沉降室为一个半径变化的长筒状结构，其包括从上至下依次连接的气相出口3，锥状腔体4和圆筒状腔体组成的气相输送区5，倒锥状墙体构成的固相沉降区6，缓冲区9，带有渐缩段的固相收集区8和固相出口2。在固相收集区8的一侧腔体设置有圆形的进料口1，该进料口1与炭化炉的出料口相连，在进料口1的对面腔体上装有温控计，该温控计所在高度与进料口1中线所在的高度h相同，用来测试进料口1附近的温度。气相出口3与一个引风机相连。

在生产初期，温控计测得的温度逐渐上升，当达到特定温度时，即说明炭化产物已经封堵住固相出口并积累到了一定的高度，此时开启引风机和出料口的传送装置，由于进料口持续地向沉降室送进炭化产物，使得在后续生产过程中，固相出口始终处于动态封堵状态，故而能够保证没有空气从固相出口进入沉降室和炭化系统。

在后续持续生产过程中，若温控计测得的温度高于某一温度值，则说明沉降室或炭化系统发生了燃烧，能够起到预警的作用，提示生产人员进行装置气密性检测，可以及时避免产品收率的降低和火灾的发生。

实施例2

如图2所示，本实施例提供的用于炭化产物分离的沉降室，其包括由长方体状腔体形成的气相输送区5和斛状腔体组成的固相沉降区6，以及由一段长方体腔体形成的缓冲区9和固相收集区8。该固相收集区8具有一段自上而下渐缩的腔体与固相出口2相连。在长方体状气相输送区5上设置有一个与引风机相连的气相出口3，在固相收集区8的一侧腔体设置有圆形的进料口1，该进料口1与炭化系统的出料口相连，在进料口的对面腔体上设有温控计7，该温控计7所在高度位于进料口中线以上10cm处。

实施例3

如图3所示，本实施例提供的沉降室用来进行生物质炭化产物的初步气固相分离，该沉降室为一个半径变化的长筒状结构，其包括从上至下依次连接的气相出口3，锥状腔体4和圆筒状腔体组成的气相输送区5，倒锥状墙体构成的固相沉降区6，带有渐缩段的固相收集区8和固相出口2。在固相收集区8的一侧腔体设置有圆形的进料口1，该进料口1与炭化炉的出料口相连，在进料口1的对面腔体上装有温控计，该温控计所在高度与进料口1中线所在的高度h相同，用来测试进料口1附近的温度。气相出口3 与一个引风机相连。

作为本实施例的一种替代方式，气相输送区5可仅由锥状腔体4构成，而不包括圆筒状腔体。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种分离炭化产物的沉降室，包括进料口(1)、设置于所述沉降室上部的气相出口(3)和设置于所述沉降室底部的固相出口(2)，其特征在于，

所述进料口(1)设置于所述沉降室的下部，且位于所述固相出口(2)的上方；

在所述沉降室的内壁上，对应所述进料口(1)处还设置有测温装置(7)。

2.根据权利要求1所述的沉降室，其特征在于，从上向下，所述沉降室的内腔包括气相输送区(5)、固相沉降区(6)和固相收集区(8)，所述固相出口(2)和所述进料口(1)设置于所述固相收集区(8)，所述气相出口(3)设置于所述气相输送区(5)，所述固相沉降区(6)包括由下至上渐扩的腔室结构，该结构的上底面面积为下底面面积的1.5～8倍。

3.根据权利要求2所述的沉降室，其特征在于，所述固相沉降区(6)的下部还设置有缓冲区(9)。

4.根据权利要求2或3所述的沉降室，其特征在于，所述气相出口(3)设置于所述气相输送区(5)上部的侧壁上。

5.根据权利要求2或3所述的沉降室，其特征在于，所述气相输送区(5)包括等径段和位于其上方的由下至上的渐缩段(4)，所述渐缩段(4)的窄端与所述气相出口(3)相连。

6.根据权利要求1所述的分离炭化产物的沉降室，其特征在于，所述进料口(1)与进料装置密封连接，所述固相出口(2)与出料装置密封连接。

7.根据权利要求1所述的分离炭化产物的沉降室，其特征在于，所述测温装置(7)的高度与所述进料口(1)的中线的高度相同。

8.根据权利要求2或3所述的分离炭化产物的沉降室，其特征在于，所述由下至上渐扩的腔室结构呈斛形或倒锥形。

9.根据权利要求2或3所述的分离炭化产物的沉降室，其特征在于，所述固相收集区(8)包括由上至下的渐缩段，所述渐缩段与所述固相出口(2)相连。

10.根据权利要求1所述的分离炭化产物的沉降室，其特征在于，所述气相出口(3)位于所述气相输送区(5)的顶部。