用于分离生质物裂解产物的生质油气与焦炭的过滤器制造技术

本发明专利技术公开了一种过滤器，适于分离生质物裂解产物的生质油气与焦炭。此过滤器包括第一移动颗粒床、第二移动颗粒床、床质、加热器、温度传感器以及控制单元。第一移动颗粒床包括第一床体、第一床质入口、第一床质出口、生质物裂解产物入口与生质油气出口，而第二移动颗粒床包括第二床体、第二床质入口与第二床质出口，其中第一床质入口连接第二床质出口。床质是自第二床质入口进入第二床体中而移动至第一床体中，以分离自生质物裂解产物入口进入的生质油气与焦炭，而使床质与焦炭从第一床质出口离开，且生质油气从生质油气出口离开。加热器加热床质，而温度传感器量测第一床体中的环境温度，且控制单元适于控制加热器的功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过滤器，且尤其涉及一种用于分离生质物裂解产物的生质油气与焦炭的过滤器。
技术介绍
近年来，全球化石燃料价格高涨与温室气体减量议题，使得生质能源的利用愈来愈重要，也为生质燃料带来庞大的商机。以台湾油品消费而言，根据能源局的统计数据显示，台湾2007年度石油油品消费达48， 917， 241公秉油当量，其中以工业用燃油为最大宗，约占19.8%。台湾大多为中小企业，使用液态燃料以重油为主，过去三年重油价格涨幅达97%，有必要发展生质物衍生燃料，以提高工业部门的竞争力。另外，台湾在降低C02排放的策略上，也将对高耗能及高污染既有产业、扩建或建新厂，必须承诺C02减量1%。在「温室气体减量法」实施后，全面强制递减既有企业(A排放量15%。若以生质油取代1%工业燃油，潜在的市场即达20亿元，如果将生质油再经精炼制成运输用油，则其市场商机更为巨大。 生质物裂解为目前生质油可行的生产技术之一。生质物在经过裂解的过程中会产生不同成份的生质物裂解产物，包含生质油气、焦炭、不冷凝气体及不可燃气体等，其中生质油气在经过降温冷凝后，即可回收成液态燃油。 然而，若微小粒状焦炭混合在生质油气中，则当生质油气冷凝时，焦炭微粒会混合在冷凝后的液态燃油。这些焦炭会吸收液态燃油，或是将液态燃油再次聚合成长链的胶质物，降低液态燃油产率。同时，焦炭于高温下具有促进油品裂解的触媒作用，也会造成生质油产率下降。 另外，若不将焦炭在高温时与生质油气加以分离，在冷凝过程，吸收液态燃油的焦炭容易结块、堵塞管线，造成系统操作的问题。因此，在裂解的制程中，若要产生液态燃油，须在高温时将焦炭及生质油气加以分离，以产生高质量的液态燃油。 在高温环境下分离生质油气与焦炭的技术上，现有技艺有旋风分离器、陶瓷过滤器与静电集尘器等等。旋风分离器的价格便宜，但是无法分离次微米等级以下的焦炭，使得去除焦炭效率不足而会降低液态燃油质量。陶瓷过滤器价格极为昂贵，且机械可靠性差并容易碎裂。静电集尘器价格也相对昂贵，且对处理油气具有相当高的危险性，使得应用上较为困难。故此，开发高效率且耐用性高的过滤器以分离生质油气与焦炭，实有其必要性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种过滤器，可有效分离生质物裂解产物的生质油气与焦炭，借此提升冷凝后的液态燃油的质量，并回收焦炭进行利用。 大致而言，移动颗粒床过滤技术具有操作耐高温、适用于长期操作、除焦炭效率高等特性，相当适合于生质物裂解除焦炭装置的应用。如果能经由适当的设计，采取加热、温控及气流导引等的技术手段，即可稳定的在最适合反应温度下，以很短的时间过滤生质油气，有效地从生质油气中分离回收焦炭，以获致较高产率及高质量的液态燃油，并获得具有经济价值的焦炭副产物。 为实现上述目的，本专利技术提出一种过滤器，包括第一移动颗粒床、第二移动颗粒床、床质、加热器、温度传感器以及控制单元。第一移动颗粒床包括第一床体以及连接第一床体的第一床质入口 、第一床质出口 、生质物裂解产物入口与生质油气出口 ，而第二移动颗粒床包括第二床体以及连接第二床体的第二床质入口与第二床质出口 ，其中第一床质入口连接第二床质出口 。床质是自第二床质入口进入第二床体中移动，并经由第二床质出口与第一床质入口移动至第一床体中，以分离自生质物裂解产物入口进入第一床体的生质油气与焦炭，而使床质与焦炭从第一床质出口离开，且生质油气从生质油气出口离开。加热器是配置于第二床体中以加热床质，而温度传感器是配置于第一床体中，以量测第一床体中的环境温度，且控制单元适于读取环境温度而控制加热器的功率，以使环境温度高于生质油气的冷凝温度。 综上所述，在本专利技术的过滤器中，是通过高温的床质在移动颗粒床中移动以过滤分离生质油气与焦炭。由于床质为细微颗粒状，因此，可有效混合固态的焦炭，并让气态的生质油气通过，以提升过滤效果。此外，移动颗粒床结构简单成本较低，因而本专利技术的过滤器价格相对便宜。 以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明100、200、300 :过滤器110第一移动颗粒床111第一床体112第一床质入口113第一床质出口114生质物裂解产物入口115生质油气出口120第二移动颗粒床121第二床体122第二床质入口123第二床质出口130床质140加热器150温度传感器162第一阀门164:第二阀门272:第一导流板274:第二导流板276:第三导流板280、380 :分离装置381:分离槽382:第一导管383:第二导管384:加压器385:筛网具体实施例方式图1为依据本专利技术一实施例的过滤器的示意图。请参考图l，本专利技术的过滤器100可连接于反应器(未绘示)与冷凝器(未绘示)之间，其中反应器是用于高温裂解生质物以将生成的生质物裂解产物送入过滤器100过滤，而过滤器100是用于将生质物裂解产物的生质油气(未绘示)与焦炭50分离，并将生质油气送入冷凝器冷凝以产生液态燃油。 过滤器100包括第一移动颗粒床110、第二移动颗粒床120、床质130、加热器140、温度传感器150以及控制单元(未绘示)，其中第一移动颗粒床110是连接第二移动颗粒床120，以使床质130可从第二移动颗粒床120移动到第一移动颗粒床110。在本实施例中，床质130例如为石英砂、陶瓷颗粒或其它合适的高比热材质，并通过重力而如沙漏般地自动向下移动。 具体而言，第一移动颗粒床110包括第一床体111、第一床质入口 112、第一床质出口 113、生质物裂解产物入口 114以及生质油气出口 115，而第一床质入口 112、第一床质出口 113、生质物裂解产物入口 114与生质油气出口 115是连接第一床体111以作为第一移动颗粒床110的出入口。类似地，第二移动颗粒床120包括第二床体121、第二床质入口 122与第二床质出口 123，而第二床质入口 122与第二床质出口 123是连接第二床体121以作为第二移动颗粒床120的出入口。 此外，第一床质入口 112连接第二床质出口 123。生质物裂解产物入口 114例如是连接反应器，以让生质物裂解产物的生质油气与焦炭50从反应器进入第一床体111。生质油气出口 115例如是连接冷凝器，以让过滤后的生质油气从第一床体111进入冷凝器冷凝形成液态燃油。 在本实施例中，生质物裂解产物入口 114与生质油气出口 115两端的压力可约为1 2个大气压力，因此气态的生质油气由生质物裂解产物入口 114进入第一床体111后，便会朝向生质油气出口 115的方向快速移动，而从生质油气出口 115离开第一床体111，如此便可避免生质油气往第一床质入口 112或是第一床质出口 113移动。 请再参考图l，床质130是自第二床质入口 122进入第二床体122中移动，并经由第二床质出口 123与第一床质入口 112移动至第一床体111中，以分离生质油气与焦炭50。具体而言，生质油气乃为气态，会从床质130的空隙中往生质油气出口 115的方向移动而离开第一床体111。焦炭50乃为微米、毫米或更高等级的碎块，而在进入第一床体111后会被床质130混合在一起，并借着重力一起向下移动而最终经由第一床质出口 113离开第一床体111。 为避免生质油气在通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器，适于分离一生质物裂解产物的一生质油气与一焦炭，其特征在于，该过滤器包括：一第一移动颗粒床，包括一第一床体以及连接该第一床体的一第一床质入口、一第一床质出口、一生质物裂解产物入口与一生质油气出口；一第二移动颗粒床，包括一第二床体以及连接该第二床体的一第二床质入口与一第二床质出口，而该第一床质入口连接该第二床质出口；一床质，自该第二床质入口进入该第二床体中移动，并经由该第二床质出口与该第一床质入口移动至该第一床体中，以分离自该生质物裂解产物入口进入该第一床体的该生质油气与该焦炭，而使该床质与该焦炭从该第一床质出口离开，且该生质油气从该生质油气出口离开；一加热器，配置于该第二床体中，以加热该床质；一温度传感器，配置于该第一床体中，以量测该第一床体中的一环境温度；以及一控制单元，适于读取该环境温度而控制该加热器的功率，以使该环境温度高于该生质油气的冷凝温度。

【技术特征摘要】
一种过滤器，适于分离一生质物裂解产物的一生质油气与一焦炭，其特征在于，该过滤器包括一第一移动颗粒床，包括一第一床体以及连接该第一床体的一第一床质入口、一第一床质出口、一生质物裂解产物入口与一生质油气出口；一第二移动颗粒床，包括一第二床体以及连接该第二床体的一第二床质入口与一第二床质出口，而该第一床质入口连接该第二床质出口；一床质，自该第二床质入口进入该第二床体中移动，并经由该第二床质出口与该第一床质入口移动至该第一床体中，以分离自该生质物裂解产物入口进入该第一床体的该生质油气与该焦炭，而使该床质与该焦炭从该第一床质出口离开，且该生质油气从该生质油气出口离开；一加热器，配置于该第二床体中，以加热该床质；一温度传感器，配置于该第一床体中，以量测该第一床体中的一环境温度；以及一控制单元，适于读取该环境温度而控制该加热器的功率，以使该环境温度高于该生质油气的冷凝温度。2. 根据权利要求1所述的过滤器3. 根据权利要求1所述的过滤器4. 根据权利要求1所述的过滤器 一床体与该第二床体。5. 根据权利要求1所述的过滤器 体上。6. 根据权利要求1所述的过滤器 裂解产物入口处。7. 根据权利要求1所述的过滤器 气入口处。8. 根据权利要求1所述的过滤器 床体中。9. 根据权利要求1所述的过滤器 入口与该第二床质出口之间，以控制该床质进入该第一床体的流量。10. 根据权利要求9所述的过滤器，其特征在于，该第一阀门为球阀控制器。11. 根据权利要求l所述的过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨授印，钟一郎，吴森荣，陈嘉元，万皓鹏，李宏台，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]