CN209193905U - 一种高效生物质无焦油制气炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效生物质无焦油制气炉，包括气化炉炉体，气化炉炉体内部安装有第一催化炉，第一催化炉上方连通有出气管，第一催化炉的底部为过滤板，出气管的上端通过水平放置的连接管与冷凝管连通，冷凝管的外部套装有同轴的套管，套管的一侧连通有冷气发生器，冷凝管的顶部设置有与冷凝管连通并向上穿过套管的排气管，套管下方设置有第二催化炉，冷凝管与第二催化炉之间设置有连通冷凝管、第二催化炉的排液管，第二催化炉顶部与连接管之间连通有导气管，排液管、导气管上均设置有阀门，第一催化炉、第二催化炉内部均填充有焦油裂解催化剂，第二催化炉上安装有加热装置。本实用新型涉既净化了燃气，又利用了焦油。

Description

一种高效生物质无焦油制气炉

技术领域

本实用新型涉及一种制气炉，具体涉及一种高效生物质无焦油制气炉。

背景技术

生物质气炉制造的秸秆燃气，属于绿色新能源，具有强大的生命力。由于植物燃气产生的原料为农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质，是一种取之不尽，用之不竭的再生资源。每个农户每天只需植物原料3-5公斤，方可解决全天生活用能(炊事、取暖、淋浴)，并且像液化气一样燃烧，完全可以改变我国农村烟熏火燎的生活方式，完全可以取缔传统柴灶，替代液化气。

生物质原料在高温裂解过程中除了生成CO、CH4、H2等可燃气体外，还含有其他有害杂质，如焦油和灰分(灰尘、碳粒、碱金属)等。高温裂解过程中所产生的焦油是一种由芳香烃及其衍生物组成的可冷凝的复杂碳氢化合物，其主要成分有多种。焦油在200℃以下以液态存在，在300℃以上以气态存在。焦油降低了气化效率，焦油占可燃气能量的5-10％，在低温下很难与燃气一起被燃烧利用，造成严重的能源浪费；焦油低温下(小于200℃)易凝结成粘稠的液体物质，非常容易附着于管道内壁和有关设备的壁面上，造成分离和处理困难、堵塞输气管道和腐蚀金属；目前，对生物化炉产生的燃气进行净化时，只是简单的采用水洗或是过滤的方式，将焦油分离出来作为废物排放，既浪费了焦油本身的能量，又污染环境，而且现有的焦油分离效率低，影响燃气的净化效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是目前，对生物化炉产生的燃气进行净化时，只是简单的采用水洗或是过滤的方式，将焦油分离出来作为废物排放，既浪费了焦油本身的能量，又污染环境，目的在于提供一种高效生物质无焦油制气炉，解决目前燃气中分离出来的焦油作为废物排放，既浪费了焦油本身的能量，又污染环境的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高效生物质无焦油制气炉，包括气化炉炉体，气化炉炉体内部安装有第一催化炉，第一催化炉的顶部与气化炉炉体的内顶面连接固定，第一催化炉与气化炉炉体之间留有间隙，第一催化炉上方连通有出气管，第一催化炉的底部为连通第一催化炉、气化炉炉体的过滤板，气化炉炉体内部生物气化产生的气体穿过过滤板进入第一催化炉后从出气管流出，出气管的下端与第一催化炉连接固定，出气管的上端通过水平放置的连接管与冷凝管连通，冷凝管的外部套装有同轴的套管，冷凝管的底部与套管的底部密封连接，套管侧壁与冷凝管侧壁之间留有间隙，连接管穿过与冷凝管侧壁上的进气口连通，套管的一侧连通有冷气发生器，冷凝管的顶部设置有与冷凝管连通并向上穿过套管的排气管，套管下方设置有第二催化炉，冷凝管与第二催化炉之间设置有连通冷凝管、第二催化炉的排液管，第二催化炉顶部与连接管之间连通有导气管，排液管、导气管上均设置有阀门，第一催化炉、第二催化炉内部均填充有焦油裂解催化剂，第二催化炉上安装有加热装置。

本实用新型涉及了一种能够对焦油进行二次催化裂解的生物气化炉，既净化了燃气，又利用了焦油，还能够有效防止焦油污染环境。

本实用新型的实现原理为：将生物原料放入气化炉炉体内进行高温气化生成燃气，燃气会从过滤板进入第一催化炉内，第一催化炉内含有焦油催化裂解用的催化剂，第一催化炉在气化炉炉体内利用了气化炉炉体内部的热量，能够对进入第一催化炉内部燃气中含有的焦油进行催化裂解，焦油催化裂解产生的可燃气体可与气化炉炉体产生的燃气混合同时被利用，增大了生物气化的燃气量，提高了生物气化的效率；燃气经过第一催化炉后会进入冷凝管内，套管内部持续通入有冷气，冷气发生器是冷气的来源，冷气保持冷凝管内部温度低于200℃，使得进入冷凝管的燃气内部的焦油冷凝呈液态，液态的焦油在重力作用下沿着冷凝管管壁向下流动并从排液管流出进入第二催化炉内，此时，排液管的阀门导通，导气管上的阀门闭合，当第二催化炉工作时，排液管的阀门闭合，导气管上的阀门导通，第二催化炉对焦油进行高温裂解，产生的气体会从导气管中进入连接管内与生物气化炉炉体产生的燃气混合，进行下一次的净化，提高了燃气利用率的同时，提高了燃气的净化效率。本实用新型通过对燃气中的焦油进行两次催化裂解，一方面在气化炉炉体内就减少了焦油的量，能够避免焦油在传输过程中粘附在管道壁上；另一方面，焦油进行两次裂解，裂解效率高，提高了焦油的利用率，从而增大了可用燃气的量，生物气化效率高；本实用新将第二催化炉中得到的可燃气体与连接管内的燃气混合，进行下一次的冷凝净化，能够提高加油裂解产生的可燃气体的纯度。

冷凝管内部插入有温度传感器探头，温度传感器探头的表头安装在套管外壁上，温度传感器探头的表头与冷气发生器的控制装置连接。温度传感器用于检测监控冷凝内部的温度，使得冷凝管内部的温度能够使得气态的焦油变成液态，冷凝管内部的温度不能过低，避免焦油凝固，冷凝管内部的温度不能过高，避免气态焦油无法液化，根据温度传感器检测到的温度变化冷气发生器的控制器能够控制冷气发生器的工作状态。

连接管的内壁上涂有纳米陶瓷涂料层。纳米陶瓷涂料层能够减少连接管内部温度的散失，具有对燃气保温的效果，避免燃气中的焦油冷却粘附在连接管内壁上，纳米陶瓷涂料层还具有不粘作用，减少焦油大量粘附在连接管的内壁上。

阀门为单向阀。单向阀只能够从一个方向导通，使用方便，排液管中只能供焦油从上至下流入第二催化炉中，第二催化炉中的可燃气体不会从排液管中从下至上流入冷凝管中，导气管中的气体只能从第二催化炉中流向连接管，连接管中气体无法流入第二催化炉中。

导气管内部安装有多层活性炭过滤棉。活性炭过滤棉用于净化第二催化炉产生的可燃气体。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种高效生物质无焦油制气炉通过对燃气中的焦油进行两次催化裂解，裂解效率高，提高了焦油的利用率，从而增大了可用燃气的量，生物气化效率高；

2、本实用新型一种高效生物质无焦油制气炉在气化炉炉体内就减少了焦油的量，能够避免焦油在传输过程中粘附在管道壁上；

3、本实用新型一种高效生物质无焦油制气炉将第二催化炉中得到的可燃气体与连接管内的燃气混合，进行下一次的冷凝净化，能够提高加油裂解产生的可燃气体的纯度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-气化炉炉体，2-第一催化炉，3-出气管，4-过滤板，5-连接管，6-冷凝管，7-套管，8- 冷气发生器，9-排气管，10-排液管，11-导气管，12-阀门，13-温度传感器探头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种高效生物质无焦油制气炉，包括气化炉炉体1，气化炉炉体1内部安装有第一催化炉2，第一催化炉2的顶部与气化炉炉体1的内顶面连接固定，第一催化炉2与气化炉炉体1之间留有间隙，第一催化炉2上方连通有出气管3，第一催化炉2的底部为连通第一催化炉2、气化炉炉体1的过滤板4，气化炉炉体1内部生物气化产生的气体穿过过滤板4进入第一催化炉2后从出气管3流出，出气管3的下端与第一催化炉2连接固定，出气管3的上端通过水平放置的连接管5与冷凝管6连通，冷凝管6的外部套装有同轴的套管7，冷凝管6的底部与套管7的底部密封连接，套管7侧壁与冷凝管6侧壁之间留有间隙，连接管5穿过与冷凝管6侧壁上的进气口连通，套管7的一侧连通有冷气发生器8，冷凝管6的顶部设置有与冷凝管6连通并向上穿过套管7的排气管9，套管7下方设置有第二催化炉，冷凝管6与第二催化炉之间设置有连通冷凝管6、第二催化炉的排液管10，第二催化炉顶部与连接管5之间连通有导气管11，排液管10、导气管11上均设置有阀门12，第一催化炉2、第二催化炉内部均填充有焦油裂解催化剂，第二催化炉上安装有加热装置。连接管5的内壁上涂有纳米陶瓷涂料层。阀门12为单向阀。导气管11内部安装有多层活性炭过滤棉。

本实用新型的实现原理为：将生物原料放入气化炉炉体内进行高温气化生成燃气，燃气会从过滤板进入第一催化炉内，第一催化炉内含有焦油催化裂解用的催化剂，第一催化炉在气化炉炉体内利用了气化炉炉体内部的热量，能够对进入第一催化炉内部燃气中含有的焦油进行催化裂解，焦油催化裂解产生的可燃气体可与气化炉炉体产生的燃气混合同时被利用，增大了生物气化的燃气量，提高了生物气化的效率；燃气经过第一催化炉后会进入冷凝管内，套管内部持续通入有冷气，冷气发生器是冷气的来源，冷气保持冷凝管内部温度低于200℃，使得进入冷凝管的燃气内部的焦油冷凝呈液态，液态的焦油在重力作用下沿着冷凝管管壁向下流动并从排液管流出进入第二催化炉内，此时，排液管的阀门导通，导气管上的阀门闭合，当第二催化炉工作时，排液管的阀门闭合，导气管上的阀门导通，第二催化炉对焦油进行高温裂解，产生的气体会从导气管中进入连接管内与生物气化炉炉体产生的燃气混合，进行下一次的净化，提高了燃气利用率的同时，提高了燃气的净化效率。本实用新型通过对燃气中的焦油进行两次催化裂解，一方面在气化炉炉体内就减少了焦油的量，能够避免焦油在传输过程中粘附在管道壁上；另一方面，焦油进行两次裂解，裂解效率高，提高了焦油的利用率，从而增大了可用燃气的量，生物气化效率高；本实用新将第二催化炉中得到的可燃气体与连接管内的燃气混合，进行下一次的冷凝净化，能够提高加油裂解产生的可燃气体的纯度。

实施例2

基于实施例1，冷凝管6内部插入有温度传感器探头13，温度传感器探头13的表头安装在套管7外壁上。温度传感器探头13的表头与冷气发生器8的控制装置连接。

温度传感器用于检测监控冷凝内部的温度，使得冷凝管内部的温度能够使得气态的焦油变成液态，冷凝管内部的温度不能过低，避免焦油凝固，冷凝管内部的温度不能过高，避免气态焦油无法液化，根据温度传感器检测到的温度变化冷气发生器的控制器能够控制冷气发生器的工作状态。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高效生物质无焦油制气炉，包括气化炉炉体(1)，其特征在于，气化炉炉体(1)内部安装有第一催化炉(2)，第一催化炉(2)的顶部与气化炉炉体(1)的内顶面连接固定，第一催化炉(2)与气化炉炉体(1)之间留有间隙，第一催化炉(2)上方连通有出气管(3)，第一催化炉(2)的底部为连通第一催化炉(2)、气化炉炉体(1)的过滤板(4)，气化炉炉体(1)内部生物气化产生的气体穿过过滤板(4)进入第一催化炉(2)后从出气管(3)流出，出气管(3)的下端与第一催化炉(2)连接固定，出气管(3)的上端通过水平放置的连接管(5)与冷凝管(6)连通，冷凝管(6)的外部套装有同轴的套管(7)，冷凝管(6)的底部与套管(7)的底部密封连接，套管(7)侧壁与冷凝管(6)侧壁之间留有间隙，连接管(5)穿过与冷凝管(6)侧壁上的进气口连通，套管(7)的一侧连通有冷气发生器(8)，冷凝管(6)的顶部设置有与冷凝管(6)连通并向上穿过套管(7)的排气管(9)，套管(7)下方设置有第二催化炉，冷凝管(6)与第二催化炉之间设置有连通冷凝管(6)、第二催化炉的排液管(10)，第二催化炉顶部与连接管(5)之间连通有导气管(11)，排液管(10)、导气管(11)上均设置有阀门(12)，第一催化炉(2)、第二催化炉内部均填充有焦油裂解催化剂，第二催化炉上安装有加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种高效生物质无焦油制气炉，其特征在于，冷凝管(6)内部插入有温度传感器探头(13)，温度传感器探头(13)的表头安装在套管(7)外壁上，温度传感器探头(13)的表头与冷气发生器(8)的控制装置连接。

3.根据权利要求1所述的一种高效生物质无焦油制气炉，其特征在于，连接管(5)的内壁上涂有纳米陶瓷涂料层。

4.根据权利要求1所述的一种高效生物质无焦油制气炉，其特征在于，阀门(12)为单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种高效生物质无焦油制气炉，其特征在于，导气管(11)内部安装有多层活性炭过滤棉。