一种生物质热解炭化尾气净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种生物质热解炭化尾气快速净化装置，属于生物质热解技术领域。包括过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶，各元器件之间通过气管连接，连接顺序为过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶等。本实用新型专利技术目的在于提供一种轻简化、安全可靠的生物质热解炭化尾气净化装置，能够有效脱除生物质热解炭化尾气中的有害物质，同时避免尾气脱除过程中对炭化质量影响，较少炭化过程中辅助气体用量，实现炭化炉经济、安全、环保运行。

Biomass pyrolysis charring tail gas purification device

The utility model relates to a biomass pyrolysis tail gas quick purification device, which belongs to the technical field of biomass pyrolysis. The utility model comprises a filter tube, a buffer bottle, a washing bottle and a two washing bottle, wherein the components are connected by an air pipe, and the connecting sequence is a filter tube, a buffer bottle, a washing bottle and a two washing bottle, etc.. The utility model aims to provide a simplified, safe and reliable biomass pyrolysis carbonization gas purification device can effectively remove harmful substances in the exhaust gas of biomass pyrolysis, while avoiding the influence on the quality of the removal process of carbonization gas, auxiliary gas amount in the carbonization process, the carbonization furnace economy, safety and environmental.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解炭化尾气净化装置
本技术涉及一种生物质热解炭化尾气快速净化方法及其装置，特别涉及实验室研究用生物质热解炭化设备尾气处理，属于生物质热解

技术介绍
生物质炭化是指将生物质转变为生物炭的过程中，是秸秆等农林有机废弃物资源化综合利用方式之一。所获得的生物炭具有改良土壤、提升肥效、固炭减排等功效，近年来受到广泛关注。目前实验室试验用炭主要采用小型炭化炉具(如管式炉)制备，存在的主要问题是生物质在炭化过程中会产生大量的有害尾气，主要成分包括悬浮颗粒物、VOCs，如不加妥善处理，直接排放，会对周边环境和人体健康造成严重威胁。为解决生物质炭化过程中的尾气污染问题，目前常见的做法有两种。一是燃烧，包括直接燃烧和间接燃烧，直接燃烧是增加气体净化设备，去除水蒸汽，然后明火引燃，该方法的确定在于设备成本高，且受生物质原料种类影响而不稳定；间接燃烧在化炭化设备末端增加可燃气、电阻丝等引燃装置，尾气通过引燃装置被点燃，该方法的缺点在于需要增加额外能源投入，且安全隐患大。二是回收，通过吸附介质、冷凝器或电捕焦油器，实现尾气分级净化回收，存在的主要问题是需要增加大量的辅助设备，占地面积大，不适合实验室用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种轻简化、安全可靠的生物质热解炭化尾气净化装置，能够有效脱除生物质热解炭化尾气中的有害物质，同时能够实现炭化炉体密封，避免炭化炉冷却过程中发生液体或空气回流问题，减少辅助气体用量，实现炭化炉经济、安全、稳定运行。为实现上述目的，本技术提供了一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征在于：尾气净化装置包括过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶，各元器件之间通过气管连接。所述各元器件连接顺序为过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶等。本技术提出的一种生物质热解炭化尾气净化装置的净化方法，包括以下步骤：(1)工作时，将过滤管进气端与炭化炉出气端连接，过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶依次通过气管连接；(2)将物料装入炭化炉，启动炭化炉，通辅助气体，待物料温度升至100℃以上时，停止通辅助气体，此时炭化炉内原料开始逐步升温，产生大量的尾气；(3)尾气经气管达到过滤管，过滤管对尾气中的大颗粒物、水汽以及部分VOCs进行吸附；(4)经滤管过滤的气体通过气管进入缓冲瓶，气体在缓冲瓶内进一步冷凝，去除部分VOCs；(5)经缓冲瓶过滤的气体通过气管进入一次洗涤瓶，经一次洗涤后脱除大部分VOCs和细小颗粒物；(6)经一次洗涤瓶过滤的气体通过气管进入二次洗涤瓶，经二次洗涤后，尾气实现减量达标排放。(7)炭化结束后，炭化炉腔体内部随着温度的降低会产生负压，此时，一、二次洗涤瓶中的液体会在负压作用下流入缓冲瓶，通过缓冲瓶维持热解炭化炉腔体内外压力平衡，同时由于液体的密封作用，隔绝外界空气与热解炭化炉腔体，维持腔体内部厌氧气氛。本技术提出的生物质热解尾气净化装置，包括：(1)热解炭化炉，用于使生物质原料发生热解炭化反应，热解炭化炉上排气口与过滤管的进气口相连。(2)过滤管，过滤管用于对热解炭化尾气中的大颗粒物、水汽和部分VOCs进行脱除，过滤管由管道和过滤介质组成，过滤介质放置于过滤管内，过滤管可以为玻璃管或其它耐腐蚀管道；过滤介质可以为生物炭、木屑或其他吸附性材料，外部用纱布或其他透气性材质包裹。(3)缓冲瓶，用于缓存一次洗涤瓶内的液体，冷凝尾气，去除部分VOCs，缓冲瓶由瓶体、密封塞和气管组成，瓶体可以是玻璃瓶或其他耐腐蚀容器，容积不小于平衡热解炭化炉内外压差所需的容积；密封塞可以为橡胶塞或其他耐腐蚀材料，用于密封瓶口，并提供气管固定平台；气管由进气管和出气管构成，安装在密封塞上，进气管长度短于出气管，进气管长度不得超过缓冲瓶平衡内外压差，瓶内液体所达到的最高液面。(4)一次洗涤瓶，用于脱除大部分VOCs和细小颗粒物，一次洗涤瓶由瓶体、洗涤介质、密封塞和气管组成，瓶体要求同缓冲瓶；洗涤介质可以为碱液或其他能够有效脱除尾气中的VOCs和细小颗粒物的液体；密封塞同缓冲瓶；气管由进气管和出气管构成，安装在密封塞上，进气管不得高于瓶内液面高度，出气管不得低于瓶内液面高度。(5)二次洗涤瓶，用于进一步脱除大部分VOCs和细小颗粒物，实现尾气达标排放，二次洗涤瓶由瓶体、洗涤介质、密封塞和气管组成，各部件要求同一次洗涤瓶。采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：1、尾气净化材料均为常用材料，易获得，成本低；2、尾气净化装置结构简单、组装方便，容易操作；3、尾气净化装置设有防空气回流装置，减少辅助气体用量，节省运行成本。附图说明以下结合附图来对本技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本技术，它们不应该理解成对本技术的限制。附图1为本技术的结构示意图；附图2为本技术的过滤管结构示意图；附图3为本技术的缓冲瓶结构示意图；附图4为本技术的一次洗涤瓶结构示意图；图中：1为炭化炉，2为过滤管，3为缓冲瓶，4为一次洗涤瓶，5为二次洗涤瓶。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，下面结合实施实例和附图对本技术做详细描述。一种生物质热解炭化尾气净化装置，如图1所示，尾气净化装置包括过滤管2、缓冲瓶3、一次洗涤瓶4、二次洗涤瓶5，各元器件之间通过气管6连接。过滤管1由过滤管壳2-1和过滤介质2-2构成；缓冲瓶由瓶塞2-1、进气管3-2、出气管3-3、瓶体3-4构成；一次洗涤瓶由瓶塞4-1、进气管4-2、出气管4-3、瓶体4-4、洗涤液4-5组成。所述各元器件连接顺序为过滤管2、缓冲瓶3、一次洗涤瓶4、二次洗涤瓶5。本技术提出的一种生物质热解炭化尾气净化装置的净化方法，包括以下步骤：(1)工作时，将过滤管2进气端与炭化炉1出气端连接，过滤管2、缓冲瓶3、一次洗涤瓶4、二次洗涤瓶5依次通过气管6连接；(2)将物料装入炭化炉，启动炭化炉，通辅助气体，待物料温度升至100℃以上时，停止通辅助气体，此时炭化炉内原料开始逐步升温，产生大量的尾气；(3)尾气经气管达到过滤管2，过滤管2对尾气中的大颗粒物、水汽以及部分VOCs进行吸附；(4)经过滤管2过滤的气体通过气管进入缓冲瓶3，气体在缓冲瓶3内进一步冷凝，同时去除部分VOCs；(5)经缓冲瓶3过滤的气体通过气管进入一次洗涤瓶4，经一次洗涤后脱除大部分VOCs和细小颗粒物；(6)经一次洗涤瓶4过滤的气体通过气管进入二次洗涤瓶5，经二次洗涤后，尾气实现减量达标排放。(7)炭化结束后，炭化炉腔体内部随着温度的降低会产生负压，此时，一次洗涤瓶3、二次洗涤瓶4中的液体会在负压作用下流入缓冲瓶3，通过缓冲瓶3维持热解炭化炉1腔体内外压力平衡，同时由于液体的密封作用，隔绝外界空气与热解炭化炉腔体，维持腔体内部厌氧气氛。以上示意性的实施例对本技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限与此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征在于：所述净化装置包括过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶，各元器件之间通过气管连接，从气流的上游到下游连接顺序为所述过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶和二次洗涤瓶；所述过滤管由管道和过滤介质组成，所述过滤介质放置于所述过滤管内。

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征在于：所述净化装置包括过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶、二次洗涤瓶，各元器件之间通过气管连接，从气流的上游到下游连接顺序为所述过滤管、缓冲瓶、一次洗涤瓶和二次洗涤瓶；所述过滤管由管道和过滤介质组成，所述过滤介质放置于所述过滤管内。2.根据权利要求1所述的一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征在于，所述过滤管为玻璃管；所述过滤介质为生物炭或木屑，外部用纱布包裹。3.根据权利要求1所述的一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征在于，所述缓冲瓶由瓶体、密封塞和气管组成，所述瓶体是玻璃瓶，容积不小于平衡热解炭化炉内外压差所需的液体容积；所述密封塞为橡胶塞，用于密封瓶口，并提供气管固定平台；所述气管由进气管和出气管构成，安装在所述密封塞上，所述进气管长度短于所述出气管，所述进气管长度不得超过所述缓冲瓶平衡内外压差，瓶内液体所达到的最高液面。4.根据权利要求1所述的一种生物质热解炭化尾气净化装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟海波，程红胜，沈玉君，向欣，丁京涛，周海宾，宋立秋，
申请(专利权)人：农业部规划设计研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11