一種生物質熱解重質油和氣溶膠靜電捕集系統技術方案

本發明專利技術涉及一種生物質熱解重質油和氣溶膠靜電捕集系統,其特征是，包括采用管路依次串接的氣固分離器、噴淋冷卻器、焦油捕集器和氣溶膠靜電捕集器；噴淋冷卻器通過液相管路與生物油過濾器、油泵、換熱器循環連接。本發明專利技術對于目前生物油收集效率低，焦油及氣溶膠對后續設備產生嚴重的管道阻塞和腐蝕以及燃氣后續利用等問題，提供了一種新的解決方案。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種生物質熱解重質油和氣溶膠靜電捕集系統，屬于可再生能源利用

技術介紹
生物質熱解液化技術，是目前生物質資源化利用的有效技術手段。熱解液化是指生物質在中等熱解溫度(約500℃)，高升溫速率下，實現快速分解，經氣固分離后，熱解氣經淬冷形成主要產物生物油的技術。現有技術中，各研究機構及公司，主要的研究注意力放在反應器結構設計上，對后續收集及處理設備關注較少，因此提高生物油質量，收集效率以及后續無害化處理對于熱解液化技術發展有至關重要的影響。一般情況下，采用旋風分離器作為氣固分離裝置，可對熱解氣中80％以上的炭顆粒進行去除；熱解氣冷凝一般分為直冷凝和間接冷凝的方式，間接冷凝效率低，導致生物油產率降低，直接冷凝生物油收集率高，但易增加氣體中霧滴。兩種方法同時都存在一個問題就是，冷卻完的氣體含有部分焦油容易對后續設備造成腐蝕及阻塞，同時氣體中含有的氣溶膠對燃氣利用造成影響，并對大氣造成二次污染。生物油中含有的部分小顆粒炭容易造成生物油團聚結塊，對油泵等設備造成損壞，同時容易引起管道阻塞。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統。本專利技術具體采用的技術方案是：一種生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統，其特征是，包括采用管路依次串接的氣固分離器、噴淋冷卻器、焦油捕集器和氣溶膠靜電捕集器；噴淋冷卻器通過液相管路與生物油過濾器、油泵、換熱器循環連接。其中，氣固分離器是用于熱解氣與熱解炭進行分離，其可采用現有技術的單級或多級氣固分離器，例如：采用單級或多級旋風分離器。其中，噴淋冷卻器用于熱解氣淬冷，獲得生物油。其中，生物油過濾器包括第一、二、三過濾區，過濾區之間采用不同孔徑的不銹鋼濾網分割，在第一、二過濾區分別設有調速電機，調速電機連接轉動軸，轉動軸上設有大弧度蛟龍、清潔鋼絲刷，清潔鋼絲刷與不銹鋼濾網配合。本專利技術通過調速電機帶動蛟龍及鋼絲刷旋轉，將粘附在濾網上的油渣除凈，同時將流動性差的重質油排出容器。生物油過濾器用于重質油分離，獲的低含炭率的輕質油，其工作過程是：生物油進入第一過濾區，經一級濾網進行一級過濾并進行雜質沉淀，第二過濾區生物油經二級濾網進行二次過濾，潔凈的生物油進入第三過濾區，獲得潔凈生物油從第三過濾區下方出口排出，第一、二過濾區中重質油從下方對應出口排出。其中，焦油捕集器設有氣體進口、氣體出口和焦油出口，在焦油捕集器內從下至上設有濾芯和填料吸附層，焦油出口連接收集箱。含油氣體從氣體進口進入焦油捕集器，首先通過濾芯對大分子的焦油進行過濾，然后通過上方的填料吸附層對小分子的焦油進行過濾，焦油經匯集后流入下方收集箱。其中，氣溶膠靜電捕集器，包括筒體，筒體內間隔設置電暈極和陽極捕集板，電暈極與大地連接，陽極捕集板與電源正極連接，含有小分子氣溶膠顆粒，經電暈極對小分子氣溶膠電離化，經陽極進行捕集，獲得潔凈的燃氣。其中，氣固分離器底部連接熱解碳收集箱，生物油過濾器底部連接儲油罐，氣溶膠靜電捕集器底部連接氣溶膠收集罐。與現有技術相比，本專利技術的優點是：1)采用生物油過濾器，將重質油和輕質油分離，同時對濾網進行實時清理以及對重質油排出，避免了油中含有的碳顆粒對后續設備(油泵等)的損壞。2)采用焦油捕集器，對含有焦油的不可冷凝氣體進行凈化處理，提高了生物油的收集，同時避免了焦油對后續設備的腐蝕及阻塞。3)采用氣溶膠靜電捕集器，對不可冷凝氣體中的氣溶膠進行收集，減少了燃氣后續利用的處理問題，同時避免了對大氣的二次污染。4)本專利技術在提高生物油收集率的同時對重質油進行了初步分離，同時對燃氣進行了凈化處理，既便于后續利用，又防止了氣溶膠對后續設備的損壞和大氣二次污染。附圖說明圖1是本專利技術的設備流程示意圖；圖2是本專利技術的焦油捕集器結構示意圖；圖3是本專利技術的生物油過濾器結構示意圖；圖4是本專利技術的氣溶膠靜電捕集器結構示意圖。圖中：1-一級旋風分離器；2-二級旋風分離器；3-噴淋冷卻器；4-熱解炭收集箱；5-生物油過濾器；5-1-過濾一區；5-2-生物油入口；5-3-鋼絲刷；5-4-大弧度蛟龍；5-5-變速電機；5-6-一級濾網；5-7-過濾二區；5-8-二級濾網；5-9-過濾三區；6-儲油罐；7-油泵；8-換熱器；9-焦油捕集器；9-1-氣體入口；9-2-濾芯；9-3-填料吸附層；9-4-氣體出口；9-5-焦油出口；10-焦油收集器；11-氣溶膠靜電捕集器；11-1-燃氣入口；11-2-陽極捕集板；11-3-電暈極；11-4-燃氣出口；11-5-溶膠捕集物出口。12-氣溶膠收集罐。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術的具體實施方式做進一步詳細描述。如圖1所示，一級旋風分離器1、二級旋風分離器2串聯構成氣固分離器，其底部連接熱解炭收集箱4，氣固分離器通過氣相管路依次串接噴淋冷卻器3、焦油捕集器9和氣溶膠靜電捕集器11；噴淋冷卻器3通過液相管路與生物油過濾器5、油泵7、換熱器8連接，形成循環冷卻系統。生物油過濾器5底部連接儲油罐6，氣溶膠靜電捕集器11底部連接氣溶膠收集罐12。如圖2所示，生物油過濾器5包括第一、二、三過濾區(5-1、5-7、5-9)，第一過濾區5-1與第二過濾區5-7之間采用一級濾網5-6分割，第二過濾區5-7與第三過濾區5-9之間采用二級濾網5-8分割，在第一、二過濾區分別設有調速電機5-5，調速電機5-5連接轉動軸(圖中未標號)，轉動軸上設有大弧度蛟龍5-4、清潔鋼絲刷5-3，清潔鋼絲刷5-3與不銹鋼濾網配合。通過調速電機帶動蛟龍及鋼絲刷旋轉，將粘附在濾網上的油渣除凈，同時將流動性差的重質油排出容器。如圖3所示，焦油捕集器9設有氣體進口9-1、氣體出口9-4和焦油出口9-5，在焦油捕集器9內從下至上設有濾芯9-2和填料吸附層9-3。如圖4所示，氣溶膠靜電捕集器11，包括筒體，筒體內間隔設置電暈極11-3和陽極捕集板11-2，電暈極11-3與大地連接，陽極捕集板11-2與電源正極連接，含有小分子氣溶膠顆粒，經電暈極對小分子氣溶膠電離化，經陽極進行捕集，獲得潔凈的燃氣。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統，其特征是，包括采用管路依次串接的氣固分離器、噴淋冷卻器、焦油捕集器和氣溶膠靜電捕集器；噴淋冷卻器通過液相管路與生物油過濾器、油泵、換熱器循環連接。

【技術特征摘要】
1.一種生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統，其特征是，包括采用管路依次串接的氣固分離器、噴淋冷卻器、焦油捕集器和氣溶膠靜電捕集器；噴淋冷卻器通過液相管路與生物油過濾器、油泵、換熱器循環連接。2.根據權利要求1所述的生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統，其特征是，所述氣固分離器是單級或多級旋風分離器。3.根據權利要求1所述的生物質熱解重質油和氣溶膠捕集系統，其特征是，所述生物油過濾器包括第一、二、三過濾區，過濾區之間采用不同孔徑的不銹鋼濾網分割，在第一、二過濾區分別設有調速電機，調速電機連接轉動軸，轉動軸上設有大弧度蛟龍、清潔鋼絲刷，清潔鋼絲刷與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李志合，李寧，易維明，李永軍，付鵬，王麗紅，蔡紅珍，
申請(專利權)人：山東理工大學，
類型：發明
國別省市：山東;37