用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置。圆柱筒状冷凝器内分为上、中、下三部分，上部为喷雾冷凝段，顶部均布着雾化喷嘴；中部为降膜冷凝段，设有列管式间接换热器；下部为储液段；还包括液体输送泵、冷却塔及相应的管道等。实验表明，这种喷雾降膜复合冷凝器及其配套组件能够很好地满足产油能力为５０～８００ｋｇ／ｈ的生物质热解液化设备的冷凝所需，且以秸秆为热解原料时液体产物的产率≥５０％、以木屑为热解原料时液体产物的产率≥６０％，生物油的热值均为１６～１８ＭＪ／ｋｇ、粘度４０～１２０ｍｍ↑［２］／ｓ、比重１．１～１．２。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于煤、生物质和其他有机废弃物热解后的冷凝工艺装置。
技术介绍
对于煤、生物质和其他有机废弃物的热解液化， 一般都要求其冷凝系统能够对高温 热解蒸气进行迅速冷凝，以提高液体产物的收率和品质。现有的热解液化设备的冷凝装 置它主要由多个冷却器皿串联构成，高温热解蒸气通过壁面冷却而获得冷凝。但实践证 明，这种冷凝装置存在冷却速度慢和冷凝不彻底的缺点，而高温热解蒸气若不能迅速获 得冷凝，则很容易发生二次裂解，并进而影响液体产物的收率和品质。
技术实现思路
本技术旨在提供一种能实现迅速彻底冷凝煤、生物质和其他有机废弃物高温热 解蒸气的用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置。 具体的结构设计方案如下用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置，包括圆柱筒状冷凝器，冷 凝器内分为上、中、下三部分，上部为喷雾冷凝段，顶部均布着雾化喷嘴；中部为降膜 冷凝段，设有列管式间接换热器；下部为储液段；冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设有热解蒸气管口，下部另一侧设有不可冷凝气管. 口，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口，冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口，冷却水出口通过水管连通着冷却塔顶 部，下部另一侧设有冷却水入口，冷却水入口通过水管连通着水泵的出水口，水泵的进 水口连通冷却塔的出水口；冷凝器的储液段下部一侧设有冷凝口，冷凝口连通着液体输送泵的进口，液体输送 泵的出口通过油管连通着冷凝器顶部的进液口 ，其底部设有液体产物出口 。所述冷凝器直径0.8-2.0米、高度2.5-5.0米；冷凝器内喷雾冷凝段高度为0.8-1.5 米，中部降膜冷凝段高度为0.8-2.0米，下部储液段高度为0.8-L5米。所述雾化喷嘴共7个，1个雾化喷嘴设于冷凝器顶部中心，另6个雾化喷嘴均布在 四周，雾化喷嘴的喷嘴口径为0.6mm。所述列管式间接换热器中的列管数为400-800根，管径为25mm。 所述液体输送泵为自吸式离心油泵，型号为CYZ-A型。 所述冷却塔为圆形逆流式，型号为DBNL厂200。本技术采用喷雾与降膜复合式冷凝方式对高温热解蒸气进行迅速冷凝首先以 热解油作为冷凝液，使之雾化后直接喷洒到高温热解气中，细微的冷凝液滴直接与热解 气接触，热解气迅速降温从而抑制了聚合和縮聚反应的发生；然后再采用降膜冷却将冷 凝产生的热量透过液膜被冷凝管另一侧的冷却水带出冷凝器，同时让热解气中低沸点的 组分在液膜气液界面进一步发生冷凝。因此，喷雾与降膜复合冷凝可以显著提高热解液 体的收率和品质。以生物质为原料时，热解液体的产率>50%、热值16~18MJ/kg、粘度 40~120mm2/s、比重1.1-1.2。本技术具有装置结构简单、操作安全可靠、冷凝成本低廉等特点。附图说明图l为本技术结构示意图， 图2为图1的A-A剖视图， 图3为图1的B-B剖视图。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步地说明。 实施例1:以产油能力为500kg/h的生物质热解液化设备中的喷雾与降膜复合式冷凝装置为 例，其冷凝器1直径为1.5m、高为4.5m,其内部分为上、中、下三部分，见图1:上部为喷雾冷凝段，高1.5米，距顶端150mm处的中部位置装有7只雾化喷嘴2， 1个雾化喷嘴设于冷凝器顶部中心，另6个雾化喷嘴均布在四周，见图2，喷嘴口径 0.6mm，用于将热解液体雾化成细微的液滴，与从冷凝器侧壁入口处(距顶端300mm) 进入的高温热解气直接接触，使之迅速冷却并得到冷凝；中部为降膜冷凝段，高1.8米，内装的列管式间接换热器3由600根直径为25mm的换热管组成，见图3，用于将降膜冷凝产生的热量带出冷凝器，同时让热解气中低沸 点的组分在液膜气液界面进一步发生冷凝；下部为储液段，高1.2米，液位高度控制为1.0-1.1米。冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设有热解蒸气管口 4，下部另一侧设有不可冷凝气管 口5，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口 6，冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口 7,冷却水出口 7通过水管连通着冷却 塔8顶部，下部另一侧设有冷却水入口 9,冷却水入口 9通过水管连通着水泵10的出水 口，水泵10的进水口连通冷却塔8的出水口；冷凝器的储液段下部一侧设有冷凝口 11，冷凝口 11连通着液体输送泵12的进口， 液体输送泵12的出口通过油管连通着冷凝器顶部的进液口 6,其底部设有液体产物出口 13。液体输送泵为自吸式离心油泵，型号为CYZ-A型。冷却塔为圆形逆流式，型号为 DBNL3-200。喷雾与降膜复合式冷凝装置的工作过程为①高温热解蒸气由上部热解蒸气管口 4 进入冷凝器上部；②在冷凝器上部，采用喷雾冷却方式使高温热解蒸气迅速获得冷凝； ③在冷凝器中部，采用降膜冷却方式将冷凝产生的热量透过液膜被冷凝管另一侧的冷却 水带出冷凝器，同时让热解气中的低沸点组分在液膜气液界面进一步发生冷凝； 在冷 凝器底部，冷凝获得的热解液体被泵送到冷凝器上部的雾化喷嘴，多余的热解液体被引 出冷凝器。实验表明，这种喷雾降膜复合冷凝器及其配套组件能够很好地满足产油能力为 500kg/h的生物质热解液化设备的冷凝所需，且以秸秆为热解原料时液体产物的产率> 50%、以木屑为热解原料时液体产物的产率>60%，生物油的热值均为16~18MJ/kg、粘 度40~120mm2/s、比重1.1-1.2。实施例2:以产油能力为50kg/h的生物质热解液化设备中的喷雾与降膜复合式冷凝装置为例， 其冷凝器直径为0.8米、高度为2.5米；冷凝器内喷雾冷凝段高度为0.8米，中部降膜冷 凝段高度为0.8米，下部储液段高度范围为0.8米。内装的列管式间接换热器由400根直径为25mm的换热管组成，其它结构同实施例l。 实施例3:以产油能力为800kg/h的生物质热解液化设备中的喷雾与降膜复合式冷凝装置为 例，其冷凝器直径2.0米、高度5.0米；冷凝器内喷雾冷凝段高度为1.5米，中部降膜冷 凝段高度为2.0米，下部储液段高度为1.5米。内装的列管式间接换热器由800根直径为25mm的换热管组成，其它结构同实施例1。权利要求1、用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置，其特征在于包括圆柱筒状冷凝器，冷凝器内分为上、中、下三部分，上部为喷雾冷凝段，顶部均布着雾化喷嘴；中部为降膜冷凝段，设有列管式间接换热器；下部为储液段；冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设有热解蒸气管口，下部另一侧设有不可冷凝气管口，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口，冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口，冷却水出口通过水管连通着冷却塔顶部，下部另一侧设有冷却水入口，冷却水入口通过水管连通着水泵的出水口，水泵的进水口连通冷却塔的出水口；冷凝器的储液段下部一侧设有冷凝口，冷凝口连通着液体输送泵的进口，液体输送泵的出口通过油管连通着冷凝器顶部的进液口，其底部设有液体产物出口。2、 根据权利要求1所述的用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置， 其特征在于所述冷凝器直径0.8-2.0米、高度2.5-5.0米；冷凝器内喷雾冷凝段高度为 0.8-1.5米，中部降膜冷凝段高度为0.8-2.0米，下部储液段高度为0.8-1.5米。3、 根据权利要求1所述的用于煤或生物质热解液化的喷雾与降本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置，其特征在于：包括圆柱筒状冷凝器，冷凝器内分为上、中、下三部分，上部为喷雾冷凝段，顶部均布着雾化喷嘴；中部为降膜冷凝段，设有列管式间接换热器；下部为储液段；冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设 有热解蒸气管口，下部另一侧设有不可冷凝气管口，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口，冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口，冷却水出口通过水管连通着冷却塔顶部，下部另一侧设有冷却水入口，冷却水入口通过水管连通着水泵的出水口，水泵的进水口连 通冷却塔的出水口；冷凝器的储液段下部一侧设有冷凝口，冷凝口连通着液体输送泵的进口，液体输送泵的出口通过油管连通着冷凝器顶部的进液口，其底部设有液体产物出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锡锋，陆强，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]