一种生物质可燃气焦油分离脱除方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：生物质在气化炉中热裂解产生的可燃气体引出炉体后，气体依次进入两道除尘、冷却的设备中，进行一次冷却除尘和二次冷却除尘，然后进入冷凝器，对气体进行冷凝分离去除木醋液，同时再次降温；之后气体进入一次冷却焦油分离器，脱除大部分焦油，同时对气体冷却降温，之后气体再进入二次冷却焦油净化器，净化除焦油，进一步除去气体中残余的焦油，并对气体进行冷却，通过风机的动能，净化完全并充分冷却的可燃气储存在储气罐中待用即可。

Method for separating and removing biomass gas tar

The invention discloses a method for separating gas tar removal of biomass, which is characterized in that the furnace body leads to combustible gas generated in biomass pyrolysis gas in the gasification furnace, in order to enter the two road dust, cooling device, a cooling and dust removal and two cooling and removing dust, and then enters the condenser of gas removal of wood vinegar condensation separation, and again after cooling; gas into a cooling tar separator, removing most tar, the gas cooling after the gas enters the two cooling tar purifier, removing tar, tar gas further remove residual, and the cooling of the gas, the kinetic energy of the wind machine flammable gas purification, storage and cooling are completely full gas tank can be.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气焦油领域，确切地说是一种生物质可燃气焦油分离脱除方法。
技术介绍
目前，生物质可燃气体中焦油分离去除，主要应用物理方法和物理化学方法两大类。大致分为：湿式、干湿、干湿混合式、高温裂解、催化裂解、静电场吸附等方法，但都存在这样那样的不足。目前应用的生物质可燃气体焦油分离去除技术方法简介及其不足：1、湿式水洗法。该方法是在设置的容器内，配置多个水喷淋头，类似浴室的莲蓬头，不间断的喷出水滴，可燃气经过时对气体进行洗涤，焦油随水流走，达到脱除焦油的目的。存在的问题是：水洗过程中对大量水体的污染和焦油难以收集造成能量损失等。2、干式滤料过滤脱除法。该方法是在设置的容器内放置过滤材料，可燃气体经过时滤料吸附过滤掉焦油。但在脱除过程中存在焦油严重地粘附沉积于滤料上、粘附焦油的滤料难以处理、收集利用焦油困难造成能量损失和环境污染、以及经济成本高等问题。3、干湿混合式除焦油方法。干湿混合式就是先对可燃气体水洗降温去除部分焦油，再应用干式过滤法，利用滤料过滤去除可燃气中残余的焦油。同样存在产生大量水体污染、治理成本高、滤料难以处理、焦油损失等问题。4、高温热裂解焦油方法，焦油在1100℃以上高温才能裂解转化，目前生物质热裂解炉温度大都在600-700℃，如果将炉温提高到1100℃以上，需要消耗大量能量，同时对技术、材料、工艺提出更高要求，成本大幅上升，得不偿失，实际使用困难，行业中很少使用该项技术脱除焦油。5、催化裂解方法。该方法是在生物质热裂解过程中，将催化剂均匀地混合到生物质原料中，在热的作用下催化剂与焦油分子发生反应，催化焦油裂解，脱除可燃气体中的焦油。但是这种方法中所使用的催化剂一般资源有限、价格较贵，同时工艺程序复杂，增加了成本，不适合大面积的工业生产应用。6、静电除焦油方法。该方法是在相应的设备腔体内设置高压静电场，携带焦油的可燃气经过高压静电场时，产生大量的离子和电子，气体中的焦油、灰尘等粒子与离子或电子结合而带电，在电场力作用下向两极运动，最后依靠静电引力和分子间凝聚力吸附沉淀下来。但该方法要求可燃气体中氧气含量不能超过2%，否则高压静电作用易引起燃气爆炸；生物质在热裂解气化过程中需要氧气助燃产生高温，气化炉内氧气进入量随时波动，很难将可燃气体中氧气含量控制在2%以内，因此该方法存在潜在的危险，在实际工业生产中很少应用。与本专利技术最接近的现有的装置结构或方法：水洗法。有采用冷却洗涤塔装置来脱除焦油。冷却塔内有多排雾化喷嘴，燃气从下而上，经过一排排向下喷淋的液滴后带走气体中的焦油和灰尘，经过此过程，气体中重质焦油被完全冷凝下来，而一般意义的焦油液滴和烟雾还留在气体中，需要在冷却塔后面加洗涤塔来去除这一部分焦油，应用文丘里效应，洗涤塔内压力突变原理来除去气态中较重的物质。水洗冷却塔和文丘里洗涤塔联合使用能提高气体中焦油的脱除效果。存在的缺点是：需要大量的水，造成二次污染或治理，治理成本高，设备投资大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对生物质可燃气体中焦油的分离脱除与收集，简单、方便、成本低、使用可靠、操作简便的分离去除生物质可燃气体中焦油的技术工艺，使可燃气中携带的焦油达到分离脱除收集的效果。一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：生物质在气化炉中热裂解产生的可燃气体引出炉体后，气体依次进入两道除尘、冷却的设备中，进行一次冷却除尘和二次冷却除尘，然后进入冷凝器，对气体进行冷凝分离去除木醋液，同时再次降温；之后气体进入一次冷却焦油分离器，脱除大部分焦油，同时对气体冷却降温，之后气体再进入二次冷却焦油净化器，净化除焦油，进一步除去气体中残余的焦油，并对气体进行冷却，通过风机的动能，净化完全并充分冷却的可燃气储存在储气罐中待用即可。所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：一次冷却焦油分离器脱除气体中90%以上的焦油。所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：二次冷却焦油净化器冷却后，气体温度降至40℃左右。所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：所述的一次冷却焦油分离器和二次冷却焦油净化器结构相同;一次冷却焦油分离器、二次冷却焦油净化器分别包括有设备腔冷凝器、焦油收集上侧板、焦油收集下侧板；所述的设备腔顶部设有输送管接口进气口，输送管接口进气口与输送管相连，设备腔上部设有设备腔冷凝器，设备腔冷凝器两端分别为循环冷却水进口、循环冷却水出口，设备腔中部设有交叉叠置的焦油收集上侧板、焦油收集下侧板，焦油收集下侧板顶端与焦油收集上侧板之间间隙为可燃气过流断面，焦油收集下侧板上表面与设备腔内壁之间形成冷凝液收集腔，冷凝液沿着焦油收集下侧板上表面逐渐向下汇集，并通过冷凝液出口排出，设备腔下端连接有焦油收集腔，焦油收集腔底端设有焦油排出口，设备腔底部侧壁设有可燃气出口。所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：一次冷却焦油分离器和二次冷却焦油净化器中：输送管输送生物质可燃气体风速的为6-11m∕s，设备腔内风速为0.4-0.6m∕s。所述的一种物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：一次冷却焦油分离器和二次冷却焦油净化器中：所述可燃气过流断面风速10-80m∕s之间。所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法：气体进入第一道除尘、冷却的设备中，冷却到110-120℃进行一次冷却除尘，然后进入第二道除尘、冷却的设备中，冷却到70-80℃进行二次冷却除尘，然后进入冷凝器，对气体进行冷凝分离去除木醋液，同时再次降温到53-57℃，之后气体进入一次冷却焦油分离器，脱除90%以上的焦油，同时对气体冷却降温到48-52℃,之后气体再进入二次冷却焦油净化器，净化除焦油，进一步除去气体中残余的焦油，可燃气体中的焦油基本分离脱出干净，达到国标，并对气体冷却降温到40-42℃，通过风机的动能，净化完全并充分冷却的可燃气储存在储气罐中待用即可。本专利技术的原理为：本专利技术主要是应用物理方法脱除生物质可燃气体中的焦油。根据生物质可燃气体分子和焦油分子之间的性质差异，确定解决问题的理论依据和具体方法。可燃气主要成分是CO、H2、CH4和低分子烃类等可燃小分子，在常温下呈气态。而焦油主要是可冷凝的多核芳香族、酚类和烯烃类物质，在低于200℃时开始凝结，这些分子结构虽不完全相同且种类繁多，但都具有相同的有机基团，这就决定了这些分子具有相似的性质，受外力作用，易于碰撞粘合聚集在一起。根据可燃气分子和焦油分子的物理化学性质的差异，通过温度、速度、动能等物理因素的改变,促进焦油分子碰撞聚集，从而与气体分子分离。根据流体力学中伯努利原理，利用文丘里效应，设置相应的容器腔体，根据温度的变化，配置对应的流体速度，形成流体动能，流体速度不断高低剧烈变化，造成流体中的分子剧烈碰撞，利用可燃气分子与焦油分子的性质差异，加剧焦油分子的碰撞聚集，形成焦油聚集体。在流体运动速度急剧变化碰撞中，焦油小聚集体不断凝聚成更大的焦油团簇聚集体，此时高速运动的流体通过容器腔体，流体流速增大，流速的增大伴随流体压力的降低，也就是伯努利原理，高速流动的流体附近会产生低压，进而产生压强差，从而产生吸附效应。这样气体中携带的焦油团簇聚集体就被吸附在焦油收集板上，实现可燃气与焦油分离的目的。生物质气化和可燃气体净化分离脱除焦油工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：生物质在气化炉中热裂解产生的可燃气体引出炉体后，气体依次进入两道除尘、冷却的设备中，进行一次冷却除尘和二次冷却除尘，然后进入冷凝器，对气体进行冷凝分离去除木醋液，同时再次降温；之后气体进入一次冷却焦油分离器，脱除大部分焦油，同时对气体冷却降温，之后气体再进入二次冷却焦油净化器，净化除焦油，进一步除去气体中残余的焦油，并对气体进行冷却，通过风机的动能，净化完全并充分冷却的可燃气储存在储气罐中待用即可。

【技术特征摘要】
1.一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：生物质在气化炉中热裂解产生的可燃气体引出炉体后，气体依次进入两道除尘、冷却的设备中，进行一次冷却除尘和二次冷却除尘，然后进入冷凝器，对气体进行冷凝分离去除木醋液，同时再次降温；之后气体进入一次冷却焦油分离器，脱除大部分焦油，同时对气体冷却降温，之后气体再进入二次冷却焦油净化器，净化除焦油，进一步除去气体中残余的焦油，并对气体进行冷却，通过风机的动能，净化完全并充分冷却的可燃气储存在储气罐中待用即可。2.根据权利要求1所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：一次冷却焦油分离器脱除气体中90%以上的焦油。3.根据权利要求1所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：二次冷却焦油净化器冷却后，气体温度降至40℃左右。4.根据权利要求1所述的一种生物质可燃气焦油分离脱除方法，其特征在于：所述的一次冷却焦油分离器和二次冷却焦油净化器结构相同;一次冷却焦油分离器、二次冷却焦油净化器分别包括有设备腔冷凝器、焦油收集上侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥松，曹欢庆，徐君剑，陈春，李红春，李阳，郭德成，袁丽霞，吴金勇，姚建铭，张一言，
申请(专利权)人：安徽帝元现代农业投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34