CN211111893U - 一种生物质气化燃气物理除焦油设备及除焦油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质气化燃气物理除焦油设备，包括外筒体，外筒体内部安装有内筒，内筒上、下两端分别与外筒体内部连接将外筒体内部分隔离为内腔和外腔，外筒体上端连接有连通内腔的进气口，内腔内安装有过滤层，外筒体上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口；外筒体侧壁上设有连通外腔的出气口；内腔与外腔通过过滤层下方且设于内筒下侧的通气通道连通；本实用新型结构简单，操作方便，便于使用和维护，采用物理方式除去焦油，不产生废水废气，安全可靠，通过采用内腔和外腔隔离式设计，使得生物质气化燃气经过过滤层可以充分除去焦油，提高除焦油效果，为发电机组提供洁净的气化燃气，延长发电机组使用寿命。本申请还涉及一种除焦油系统。

Description

一种生物质气化燃气物理除焦油设备及除焦油系统

技术领域

本实用新型涉及生物质气化燃气净化的装置技术领域，特别涉及一种生物质气化燃气物理除焦油设备及除焦油系统。

背景技术

生物质燃烧是传统的利用方式，但是热效率低下，而且劳动强度大，污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，代替煤炭、石油和天然气等燃料；还可以用来生产电力，减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。生物质气化技术是通过热化学反应将固态生物质转换为气体燃料的过程，我国对生物质气化利用技术开始于20世纪80年代前后。生物质气化炉按照运行方式的不同可分为固定床、流化床两种类型。固定床气化炉又分为上吸式、横吸式、下吸式和开心式。

生物质气化技术现存的问题主要是焦油。焦油是生物质气化过程中不可避免的副产物，气化燃气中含有焦油的不利影响主要在于：①焦油约占气化燃气总能量的5%-10%，因而降低了气化效率和燃气热值；②：焦油在低温下凝结成粘稠状液体，容易和水、炭粒、灰分等杂质粘结在一起，堵塞输气管道；③：焦油燃烧后生成的炭黑等颗粒对发电机组损害相当严重；④：焦油及其燃烧后产生的气味，如果吸入过多将影响人体的健康。固定床下吸式生物质气化炉产生的焦油含量相对较少，目前大多数中小型气化装置均是采用喷淋水洗法除去焦油，但是喷淋水洗法的除焦油效果，只能勉强达到进入发电机组的要求，气化燃气中还有相当量的焦油，会影响发电机组的正常运行，降低发电机组的使用寿命。

中国实用新型生物质燃气除焦油装置，公告号为：CN205295257U，公告日为：2016.06.08，本实用新型提供的生物质燃气除焦油装置，包括气化炉、除尘器、喷淋塔、加压器、余气燃烧器、除焦油器、精滤器、汽水分离器、带有出气端口的焦油净化器，所述气化炉接通除尘器，除尘器与喷淋塔接通，该喷淋塔分别与加压器和除焦油器接通，所述加压器与余气燃烧器接通，所述除焦油器与精滤器接通，所述精滤器与汽水分离器接通，所述汽水分离器与焦油净化器接通。本实用新型结构简单，转向灵活，使用方便，适宜推广应用。本实用新型结构简单，整个装置密封不污染空气，无需大量过滤吸附填料，减小工作量，除焦油效果更好，成本较低，同时可以保证生物质燃气能连续作业，适宜推广应用。本实用新型是小型气化装置均是采用喷淋水洗法除去焦油，但是喷淋水洗法的除焦油效果不佳。

中国实用新型一种生物质气化燃气焦油净化吸附器，公告号为：CN 202936389 U，公告日为：2013.05.15，本实用新型公开了一种生物质气化燃气焦油净化吸附器，其顶端有盖板的吸附器主体下侧壁和上侧壁安装的进气管及出气管均与吸咐器主体的内腔连通，在吸附器主体内腔于进气管、出气管之间从下至上依次布置有底托架、下中托架、上中托架及上托架，上层无纺布、上中层无纺布、下中层无纺布及底层无纺布分别放置在上托架、上中托架、下中托架及底托架上，通入废水桶中的排废水管从吸附器主体的底部连通吸附器主体的内腔。这种焦油净化吸附器可将生物质气化燃气中的焦油进行初步有效分离，还能除去气化燃气中的水分及灰尘，可为燃气发电机或民用提供较为干净的生物质气化燃气，有实用价值。本实用新型采用采用多层结构来吸附焦油，但是没有将进气口和出气口分开设置达到更好的除去焦油效果，且没有解决如何在更换填充过滤层或者维护设备时，保证气化炉的连续运行的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是为解决上述问题所采取的技术方案是：

一种生物质气化燃气物理除焦油设备，包括外筒体，外筒体内部安装有内筒，内筒上、下两端分别与外筒体内部连接将外筒体内部分隔离为内腔和外腔，所述外筒体上端连接有连通内腔的进气口，内腔内安装有过滤层，外筒体上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口；所述外筒体侧壁上设有连通外腔的出气口；所述内腔与外腔通过过滤层下方且设于内筒下侧的通气通道连通。

进一步，所述外筒体上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口。

进一步，所述外筒体包括中间的圆筒部和圆筒部上、下两端分别连接的上筒盖、下筒盖，所述存放口设置在上筒盖上。

进一步，所述过滤层包括在内腔由上至下依次堆叠放置的纳米材料包、高岭土材料包、活性炭材料包。

进一步， 所述过滤层设置有多层。

进一步，所述通气通道包括在内筒内壁连接的多孔隔离板，内筒侧壁位于多孔隔离板的下侧沿圆周设置有多个通气孔。

进一步，所述过滤层放置在多孔隔离板上。

进一步，所述出气口设置在圆筒部上侧。

进一步，所述下筒盖上设有检修孔。

一种生物质气化燃气物理除焦油系统，以上所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，所述生物质气化燃气物理除焦油设备在连通的管道上并联设置有两个，每个生物质气化燃气物理除焦油设备的进气端和出气端分别连接有阀门。

本实用新型所具有的有益效果为：

1. 本实用新型为一种生物质气化燃气物理除焦油设备，结构简单，操作方便，便于使用和维护。采用物理方式除去焦油，不产生废水废气，安全可靠，通过采用内腔和外腔隔离式设计，将内腔用于过滤生物质气化燃气，外腔主要用于将过滤后的生物质气化燃气缓冲后排出，这样将进气口和出气口分开设置，使得生物质气化燃气经过过滤层可以充分除去焦油，提高除焦油效果，为发电机组提供洁净的气化燃气，延长发电机组使用寿命。

2. 本实用新型采用两台设备并联安装，实现在更换填充过滤层或者维护设备时，保证气化炉的连续运行，不停机，从而提高整套设备的使用效率。

3. 本实用新型中将出气口设置在圆筒部上侧，生物质气化燃气通过通气通道进入外腔后，生物质气化燃气在外腔内至下而上运动可以适当缓冲，有利于气化燃气压力保持稳定。

4. 本实用新型中采用通气通道，可以使得生物质气化燃气充分通过在多孔隔离板上放置过滤层，保证生物质气化燃气充分过滤，然后通过通气孔流通至外腔。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型局部剖开立体图；

图3为本实用新型工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1-2所示，一种生物质气化燃气物理除焦油设备，包括外筒体4，优选的，本实施例中，所述外筒体4包括圆筒部42和圆筒部42上、下两端分别连接的上筒盖3、下筒盖10；外筒体4内部安装有内筒41，内筒41上、下两端分别与外筒体4内部连接将外筒体4内部分隔离为内腔和外腔，所述外筒体4上端连接有连通内腔的进气口1，内腔内安装有过滤6，所述过滤层6距离内腔顶部留有缓冲空间，便于从进气口1进来的生物质气化燃气进行缓冲，并经过过滤层6充分过滤，过滤层6距离内腔底部留有空间，便于过滤后的生物质气化燃气排出；外筒体4上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口2，本实施例中存放口2设置在上筒盖3上，优选的，所述存放口2设置有多个；所述外筒体4侧壁上设有连通外腔的出气口5；所述内腔与外腔通过过滤层6下方且位于内筒41下侧的通气通道7连通，本设备设置内腔和外腔，内腔用于过滤生物质气化燃气，外腔主要用于将过滤后的生物质气化燃气缓冲后排出，这样将进气口1和出气口5分开设置，使得生物质气化燃气经过过滤层6可以充分除去焦油，提高除焦油效果。

如图1-2所示，为了更好的吸收生物质气化燃气内的焦油，确保进入发电机组的燃气中焦油含量满足要求，生物质气化燃气需要穿过过滤层6进行物理除焦油，所述过滤层6包括在内腔由上至下依次堆叠放置的纳米材料包、高岭土材料包、活性炭材料包，各材料包形状与内筒41适配，过滤层6设置有多层，在本实施例中过滤层6设置有2层。采用活性炭、高岭土、纳米材料等处理材料相组合的技术，用物理方式进一步除去经过喷淋水洗后生物质燃气中的焦油、水分、灰尘等杂质，确保燃气中焦油含量满足进入发电机组的要求，延长发电机组检修的时间间隔，延长发电机组的使用寿命，提高生物质燃气的利用价值。

如图1-2所示，为了实现将过滤的生物质气化燃气通过出气口5排出，内腔与外腔通过内筒41下侧且位于过滤层6下方的通气通道7连通，所述通气通道7包括在内筒41内壁连接的多孔隔离板71，过滤层6安装在多孔隔离板71上，优选的，本实施本实例中多孔隔离板71设置为圆环形，内筒41壁下侧圆周设置有多个通气孔72，生物质气化燃气穿过过滤层6经多孔隔离板71由通气孔72释放进入外腔。

如图1-2所示，为了使得进入外腔的生物质气化燃气可以适当缓冲，保证外腔内气化燃气压力保持稳定，所述出气口5设置在圆筒部42上侧，生物质气化燃气通过通气通道7进入外腔后，生物质气化燃气至下向上可以适当缓冲，有利于气化燃气压力保持稳定，最后生物质气化燃气从圆筒部42上侧的出气口5排出。

如图1-2所示，为了对生物质气化燃气物理除焦油设备进行检修，特别是针对过滤层6进行检查和维护，所述下筒盖10上设有检修口9，可以通过检修口9对过滤层6进行检查和维护。

如图1-2所示，为了方便生物质气化燃气物理除焦油设备的安装，所述筒体4下方安装有多个支腿8。

如图3所示，为了实现在更换处理材料时，气化炉保持连续运行，不用停机，处理材料更方便，提高整套设备的使用效率，一种生物质气化燃气物理除焦油系统包括在连通除焦油设备的管道上并联设置的两个生物质气化燃气物理除焦油设备，每个生物质气化燃气物理除焦油设备的进气端和出气端分别连接有阀门11，优选的，所述阀门11为电动蝶阀。采用两台设备并联运行，正常工作时打开其中一台生物质气化燃气物理除焦油设备的阀门11，关闭另一台的阀门11，当需要更换工作中生物质气化燃气物理除焦油设备的过滤层6或者需要维护时，关闭工作中生物质气化燃气物理除焦油设备的阀门11，代开另一台的阀门11继续工作，这样在更换处理过滤层6或者需要维护设备时，气化炉可以保持连续运行，不用停机，过滤层6材料更换方便，提高整套设备的使用效率。

本实用新型的工作过程为：

工作时，打开需要工作的生物质气化燃气物理除焦油设备上的电动蝶阀，前序流程中产生的生物质气化燃气从进气口1进入内腔，生物质气化燃气在内腔上部进行缓冲，然后均匀通过过滤层6，生物质气化燃气经过过滤层6时焦油、水分及颗粒杂质被除去，生物质气化燃气通过过滤层6后经多孔隔离板71由内筒41壁下侧圆周设置的通气孔72释放进入外腔，除去焦油后的生物质气化燃气在外腔内至下而上运动，从圆筒部42上侧的出气口5排出。

在工作过程中，当需要对需要工作的生物质气化燃气物理除焦油设备进行维护或者更换过滤层6时，首先将备用生物质气化燃气物理除焦油设备两端的电动蝶阀打开，然后将需要更换处过滤层6或者维护的生物质气化燃气物理除焦油设备两端的电动蝶阀关闭，打开生物质气化燃气物理除焦油设备的上筒盖3上的存放口2，将过滤层6取出并进行更换，更换完毕后关闭存放口2；或者打开下筒盖10上的检修口9对物质气化燃气物理除焦油设备进行检修维护，完毕后关闭检修口9；处理完毕后将该生物质气化燃气物理除焦油设备作为备用设备。这样可以实现在更换填充过滤层6或者维护设备时，保证气化炉的连续运行，不停机，从而提高整套设备的使用效率。

本实用新型为一种生物质气化燃气物理除焦油设备，结构简单，操作方便，便于使用和维护。采用物理方式除去焦油，不产生废水废气，安全可靠，通过采用内腔和外腔隔离式设计，将内腔用于过滤生物质气化燃气，外腔主要用于将过滤后的生物质气化燃气缓冲后排出，这样将进气口1和出气口5分开设置，使得生物质气化燃气经过过滤层6可以充分除去焦油，提高除焦油效果，为发电机组提供洁净的气化燃气，延长发电机组使用寿命。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，包括外筒体，外筒体内部安装有内筒，内筒上、下两端分别与外筒体内部连接将外筒体内部分隔离为内腔和外腔，所述外筒体上端连接有连通内腔的进气口，内腔内安装有过滤层，外筒体上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口；所述外筒体侧壁上设有连通外腔的出气口；所述内腔与外腔通过过滤层下方且设于内筒下侧的通气通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述外筒体上侧设有连通内腔用于放入和取出过滤层的存放口。

3.根据权利要求2所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述外筒体包括中间的圆筒部和圆筒部上、下两端分别连接的上筒盖、下筒盖，所述存放口设置在上筒盖上。

4.根据权利要求3所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述过滤层包括在内腔由上至下依次堆叠放置的纳米材料包、高岭土材料包、活性炭材料包。

5. 根据权利要求4所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于， 所述过滤层设置有多层。

6.根据权利要求5所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述通气通道包括在内筒内壁连接的多孔隔离板，内筒侧壁位于多孔隔离板的下侧沿圆周设置有多个通气孔。

7.根据权利要求6所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述过滤层放置在多孔隔离板上。

8.根据权利要求7所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述出气口设置在圆筒部上侧。

9.根据权利要求8所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，其特征在于，所述下筒盖上设有检修孔。

10.一种生物质气化燃气物理除焦油系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一权利要求所述的一种生物质气化燃气物理除焦油设备，所述生物质气化燃气物理除焦油设备在连通的管道上并联设置有两个，每个生物质气化燃气物理除焦油设备的进气端和出气端分别连接有阀门。

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