一种生物质燃气用气液分离塔及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种生物质燃气用气液分离塔及其工作方法，包括塔体，该塔体的原料气进口与液体收集器之间设置至少一个旋流装置；旋流装置包括由旋流叶片、顶部圆环、底部圆环、挡板构成的旋流盘，由顶板、导气管构成的旋流器和多棱锥形的引流体，利用挡板和旋流叶片使得气体产生旋流，进入倾斜设置的导气管对气体进行导流，并利用多棱锥型的引流体对气体进行引流变速和收集水分，实现气液分离；多棱锥形引流体侧壁表面的粗糙度为不超过1.6um，可以减少气体沿多棱锥型侧壁传播的阻力，同时减小液体沿侧壁流动的阻力；引导管的设置，便于对液体进行收集。

A gas-liquid separation tower for biomass gas and its working methods

The invention relates to a biomass gas tower and its working method for gas-liquid separation, which comprises a tower body, between the raw gas inlet and the liquid collector of the tower body is provided with at least one cyclone device; cyclone rotary disc is composed of the top and bottom ring, rotary blade ring, a baffle, the cyclone consists of roof, air duct the pyramid shaped body and drainage, the baffle and the swirl blade makes the gas flow into the windpipe, obliquely arranged on the gas flow, and the use of drainage body for gas transmission and collection of water drainage of the pyramid type, the gas-liquid separation is realized; the pyramid shaped lead fluid side wall surface roughness for not more than 1.6um, can reduce the resistance of the gas along the side wall of the pyramid type transmission, and reduce the resistance of the liquid along the side wall of the flow guide pipe; settings for liquid Line collection.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质燃气用气液分离塔及其工作方法
本专利技术涉及生物质垃圾热转化能源化利用
，特别是一种生物质燃气用气液分离塔及其工作方法。
技术介绍
生物质资源属于可再生资源，理想条件下可实现碳资源的循环利用。生物质资源经过适当的热化学或生物化学过程，转化为生物质燃气，或进一步深加工获得化学品，为社会提供基础化工原料或能源。目前用于生物质燃气中净化系统中，大多关注的是可燃气和焦油或者蜡状物的分离，例如专利200810230162.9利用水洗的方式进行净化燃气，会导致可燃气中水汽的含量增加，影响了燃气的燃烧效率。专利201120125520利用列管冷凝等方式进行灰尘、燃气、焦油、水汽的混合分离，会导致焦油和灰尘的混合物粘在管的内壁，长时间使用会导致管道堵塞。生物质燃气的气液分离在实际工程化应用中遇到了三个问题：一是主要关注生物质燃气和焦油的分离，忽略了燃气中的水汽的存在影响燃气的利用效率；二是燃气净化过程中运用了水洗的方法进行分离，势必增加了燃气中的水含量；三是利用列管换热等方式进行气液分离，其一增加了动力消耗，其二增加了循环水的消耗量，其三分离效率会随时间和冷凝水温度的增加而降低。以上三点问题是目前生物质垃圾气化燃气净化技术中的最大瓶颈问题和技术难题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可结构简单、降低能源和动力消耗的生物质燃气用气液分离塔及其工作方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的生物质燃气用气液分离塔，包括：塔体，该塔体的顶端设置原料气进口，该塔体的底部设置液体收集器和干燥气出口，所述原料气进口与所述液体收集器之间设置至少一个旋流装置；所述旋流装置包括旋流盘、倒圆锥形的旋流器和多棱锥形的引流体，所述旋流盘包括多个螺旋设置的旋流叶片、顶部圆环、底部圆环、挡板，挡板的边缘与所述塔体内壁密封配合，挡板的中心设置通孔，顶部圆环设置在所述挡板的下方；各旋流叶片的上端与顶部圆环固定相连，各旋流叶片的下端与底部圆环固定相连，以使气体由旋流盘挡板的通孔进入顶部圆环后经旋流叶片导流形成旋流；所述旋流器包括与所述塔体内腔相适配的顶板，所述旋流盘的底部圆环与所述顶板固定相连；该顶板的边缘与所述塔体内壁密封配合，所述顶板的下方设置多个导气管，各导气管的开口设置在所述顶板的上端面，以使气体经旋流盘旋流后进入导气管，各导气管由所述顶板的相对外侧向所述顶板中心线倾斜设置；所述多棱锥形引流体的底壁边缘与所述塔体内壁之间留有间隙，该多棱锥形引流体的顶端设置在各导气管的出口处，以使所述顶板上方的气体经导气管的开口进入导气管，经导气管引导后到达多棱锥形引流体的顶端，并沿引流体的侧壁由其顶端向下输送，以使气体经多棱锥引流体底壁边缘与塔体内壁之间的间隙迅速流入下一级旋流装置，而液体则沿着多棱锥引流体侧壁慢慢流淌，实现气液分离。进一步，所述旋流盘的顶部圆环和底部圆环同轴设置，所述挡板的通孔设于顶部圆环的轴心上，以使气体经通孔进入顶部圆环的中心。进一步，所述导气管的开口均布在以所述顶板中心为圆心的多个同心圆上，以使所述气体经导气管进气口进入到达出气口时形成旋流。进一步，所述多棱锥形引流体由不锈钢材质钢板焊接而成，所述多棱锥形引流体的侧壁表面的粗糙度不超过1.6um，以减少气体沿多棱锥型侧壁传播的阻力，同时减小液体沿侧壁流动的阻力，便于对液体进行收集。进一步，所述多棱锥形引流体的底部设置引流管，该引流管的顶端开口设于所述引流体的底部，用于收集引流体侧壁流下的液体；该引流管的底端开口与所述塔体底部的液体收集器相通，用于将所述引流体侧壁的液体引入液体收集器。进一步，所述液体收集器呈倒锥形设置，便于对液体进行导向，利于收集。进一步，所述原料气进口与所述液体收集器之间设置多级旋流装置，各级旋流装置中导气管的数量自上而下依次递增，各级旋流装置中导气管的直径自上而下依次减小，以保证生物质可燃气通过各级旋流装置时的旋流效果。一种如上述生物质燃气用气液分离塔的工作方法，包括如下步骤：A、将生物可燃气经塔体顶端的原料气进口引入塔体内。B、生物质可燃气到达一级旋流装置顶端的挡板后，由挡板中心的通孔进入一级旋流装置的旋流盘形成旋流，即由旋流盘的顶部圆环中心进入并经旋流叶片的引导螺旋到达底部圆环下方的顶板；C、生物质燃气经顶板上端面的导气管开口进入导气管，并输送至位于导气管出口处的引流体的顶端；生物质燃气沿引流体的不锈钢光滑侧壁向下输送，生物质可燃气中的水分沿引流体的不锈钢光滑侧壁向下慢慢流淌至引流体底壁的引流管，经引流管到达塔体底部的液体收集器；生物质燃气经引流体底壁与塔体内壁之间的间隙向下输送，完成气液分离。D、继续向下输送的生物质可燃气到达二级旋流装置顶端的挡板，重复步骤B和C，即可完成生物质燃气的多级旋流分离。专利技术的技术效果：（1）本专利技术的生物质燃气用气液分离塔，相对于现有技术，利用挡板和旋流叶片使得气体产生旋流，进入倾斜设置的导气管对气体进行导流，并利用多棱锥型的引流体对气体进行引流变速和收集水分，实现气液分离；（2）多棱锥形引流体侧壁表面的粗糙度为不超过1.6um，可以减少气体沿多棱锥型侧壁传播的阻力，同时减小液体沿侧壁流动的阻力；（3）引导管的设置，便于对液体进行收集；（4）采用多次叠加分离，可以有效提高分离效果。附图说明下面结合说明书附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例1的旋流盘的结构示意图；图3是本专利技术实施例1的旋流器的结构示意图；图4是本专利技术的导气管开口的分布示意图；图5是本专利技术实施例2的二级旋流装置的导气管开口的分布示意图；图6是本专利技术实施例2的三级旋流装置的导气管开口的分布示意图。图中：原料气进口1，壳体2，顶板3，导气管4，引流体5，旋流盘6，螺栓7，干燥气出口8，液体收集器9，缓冲室10，挡板11，导气管开口41，导气管出口42，旋流叶片61，底部圆环62，顶部圆环63。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例的生物质燃气用气液分离塔，包括：长方体状的立式塔体2，该塔体2的顶端设置原料气进口1，该塔体2的底部设置液体收集器9和干燥气出口8，原料气进口1与液体收集器9之间设置三级结构相同的旋流装置；各级旋流装置包括旋流盘6、倒圆锥形的旋流器和四棱锥形的引流体5(其他实施例可以是其他多棱锥)；如图2所示，旋流盘6包括同轴设置的顶部圆环63、底部圆环62、挡板11，挡板11的边缘与塔体2内壁密封配合，挡板2的中心设置通孔，通孔设于顶部圆环63轴心的上方，顶部圆环63设置在挡板11的下方，底部圆环62的直径为顶部圆环63直径的三分之一，顶部圆环63和底部圆环62之间设置24个按照相同角度螺旋的旋流叶片61，各旋流叶片61的上端与顶部圆环63固定相连，各旋流叶片61的下端与底部圆环62固定相连，相邻的旋流叶片61边缘相互重叠且留有间隙形成旋流通道，以使气体由旋流盘挡板11的通孔进入顶部圆环63后经旋流叶片61导流形成旋流；如图3所示，旋流器包括与塔体2内腔相适配的矩形顶板3，旋流盘6的底部圆环62与矩形顶板3顶端固定相连；该顶板3的边缘与塔体2内壁密封配合，如图4所示，顶板3的下方设置9个导气管4，各导气管4的开口41设置在顶板3的上端面，且各导气管4的开口的均布在以顶板3中心为圆心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质燃气用气液分离塔，包括：塔体（2），该塔体（2）的顶端设置原料气进口（1），该塔体（2）的底部设置液体收集器（9）和干燥气出口（8），其特征在于，所述原料气进口（1）与所述液体收集器（9）之间设置至少一个旋流装置；所述旋流装置包括旋流盘（6）、倒圆锥形的旋流器和多棱锥形的引流体（5），所述旋流盘（6）包括多个螺旋设置的旋流叶片（61）、顶部圆环（63）、底部圆环（62）、挡板（11），挡板（11）的边缘与所述塔体（2）内壁密封配合，挡板（11）的中心设置通孔，顶部圆环（63）设置在所述挡板（11）的下方；各旋流叶片（61）的上端与顶部圆环（63）固定相连，各旋流叶片（61）的下端与底部圆环（62）固定相连；所述旋流器包括顶板（3），所述旋流盘（6）的底部圆环（62）与所述顶板（3）固定相连；该顶板（3）的边缘与所述塔体（2）内壁密封配合，所述顶板（3）的下方设置多个导气管（4），各导气管（4）的开口（41）设置在所述顶板（3）的上端面，各导气管（4）由所述顶板（3）的相对外侧向所述顶板（3）的中心线倾斜设置；所述多棱锥形引流体（5）的底壁边缘与所述塔体（2）内壁之间留有间隙，该多棱锥形引流体（5）的顶端设置在各导气管（4）的出口（42）处，以使所述顶板（3）上方的气体经导气管（4）的开口（41）进入导气管（4），经导气管（4）引导后到达多棱锥形引流体（5）的顶端，并沿引流体（5）的侧壁由上而下输送。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃气用气液分离塔，包括：塔体（2），该塔体（2）的顶端设置原料气进口（1），该塔体（2）的底部设置液体收集器（9）和干燥气出口（8），其特征在于，所述原料气进口（1）与所述液体收集器（9）之间设置至少一个旋流装置；所述旋流装置包括旋流盘（6）、倒圆锥形的旋流器和多棱锥形的引流体（5），所述旋流盘（6）包括多个螺旋设置的旋流叶片（61）、顶部圆环（63）、底部圆环（62）、挡板（11），挡板（11）的边缘与所述塔体（2）内壁密封配合，挡板（11）的中心设置通孔，顶部圆环（63）设置在所述挡板（11）的下方；各旋流叶片（61）的上端与顶部圆环（63）固定相连，各旋流叶片（61）的下端与底部圆环（62）固定相连；所述旋流器包括顶板（3），所述旋流盘（6）的底部圆环（62）与所述顶板（3）固定相连；该顶板（3）的边缘与所述塔体（2）内壁密封配合，所述顶板（3）的下方设置多个导气管（4），各导气管（4）的开口（41）设置在所述顶板（3）的上端面，各导气管（4）由所述顶板（3）的相对外侧向所述顶板（3）的中心线倾斜设置；所述多棱锥形引流体（5）的底壁边缘与所述塔体（2）内壁之间留有间隙，该多棱锥形引流体（5）的顶端设置在各导气管（4）的出口（42）处，以使所述顶板（3）上方的气体经导气管（4）的开口（41）进入导气管（4），经导气管（4）引导后到达多棱锥形引流体（5）的顶端，并沿引流体（5）的侧壁由上而下输送。2.根据权利要求1所述的生物质燃气用气液分离塔，其特征在于，所述顶部圆环（63）、底部圆环（62）同轴设置，所述挡板（11）的通孔设于顶部圆环（63）的轴心上。3.根据权利要求2所述的生物质燃气用气液分离塔，其特征在于，所述导气管的开口（41）均布在以所述顶板（3）中心为圆心的多个同心圆上。4.根据权利要求3所述的生物质燃气...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦恒飞，阙明华，周月，朱红平，
申请(专利权)人：丹阳市华发环保机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32