專利名稱：用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于煤、生物質(zhì)和其他有機廢棄物熱解后的冷凝工藝裝置。
背景技術(shù)：
對于煤、生物質(zhì)和其他有機廢棄物的熱解液化， 一般都要求其冷凝系統(tǒng)能夠?qū)Ω邷?熱解蒸氣進行迅速冷凝，以提高液體產(chǎn)物的收率和品質(zhì)?，F(xiàn)有的熱解液化設(shè)備的冷凝裝 置它主要由多個冷卻器皿串聯(lián)構(gòu)成，高溫?zé)峤庹魵馔ㄟ^壁面冷卻而獲得冷凝。但實踐證 明，這種冷凝裝置存在冷卻速度慢和冷凝不徹底的缺點，而高溫?zé)峤庹魵馊舨荒苎杆佾@ 得冷凝，則很容易發(fā)生二次裂解，并進而影響液體產(chǎn)物的收率和品質(zhì)。

實用新型內(nèi)容
本實用新型旨在提供一種能實現(xiàn)迅速徹底冷凝煤、生物質(zhì)和其他有機廢棄物高溫?zé)?解蒸氣的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置。 具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案如下
用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置，包括圓柱筒狀冷凝器，冷 凝器內(nèi)分為上、中、下三部分，上部為噴霧冷凝段，頂部均布著霧化噴嘴；中部為降膜 冷凝段，設(shè)有列管式間接換熱器；下部為儲液段；
冷凝器的噴霧冷凝段上部一側(cè)設(shè)有熱解蒸氣管口，下部另一側(cè)設(shè)有不可冷凝氣管. 口，頂部設(shè)有與霧化噴嘴相連的進液口，
冷凝器的降膜冷凝段上部一側(cè)為冷卻水出口，冷卻水出口通過水管連通著冷卻塔頂 部，下部另一側(cè)設(shè)有冷卻水入口，冷卻水入口通過水管連通著水泵的出水口，水泵的進 水口連通冷卻塔的出水口；
冷凝器的儲液段下部一側(cè)設(shè)有冷凝口，冷凝口連通著液體輸送泵的進口，液體輸送 泵的出口通過油管連通著冷凝器頂部的進液口 ，其底部設(shè)有液體產(chǎn)物出口 。
所述冷凝器直徑0.8-2.0米、高度2.5-5.0米；冷凝器內(nèi)噴霧冷凝段高度為0.8-1.5 米，中部降膜冷凝段高度為0.8-2.0米，下部儲液段高度為0.8-L5米。所述霧化噴嘴共7個，1個霧化噴嘴設(shè)于冷凝器頂部中心，另6個霧化噴嘴均布在 四周，霧化噴嘴的噴嘴口徑為0.6mm。
所述列管式間接換熱器中的列管數(shù)為400-800根，管徑為25mm。 所述液體輸送泵為自吸式離心油泵，型號為CYZ-A型。 所述冷卻塔為圓形逆流式，型號為DBNL廠200。
本實用新型采用噴霧與降膜復(fù)合式冷凝方式對高溫?zé)峤庹魵膺M行迅速冷凝首先以 熱解油作為冷凝液，使之霧化后直接噴灑到高溫?zé)峤鈿庵校毼⒌睦淠旱沃苯优c熱解 氣接觸，熱解氣迅速降溫從而抑制了聚合和縮聚反應(yīng)的發(fā)生；然后再采用降膜冷卻將冷 凝產(chǎn)生的熱量透過液膜被冷凝管另一側(cè)的冷卻水帶出冷凝器，同時讓熱解氣中低沸點的 組分在液膜氣液界面進一步發(fā)生冷凝。因此，噴霧與降膜復(fù)合冷凝可以顯著提高熱解液 體的收率和品質(zhì)。以生物質(zhì)為原料時，熱解液體的產(chǎn)率>50%、熱值16~18MJ/kg、粘度 40~120mm2/s、比重1.1-1.2。
本實用新型具有裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作安全可靠、冷凝成本低廉等特點。


圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2為圖1的A-A剖視圖， 圖3為圖1的B-B剖視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。 實施例1:
以產(chǎn)油能力為500kg/h的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備中的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置為 例，其冷凝器1直徑為1.5m、高為4.5m,其內(nèi)部分為上、中、下三部分，見圖1:
上部為噴霧冷凝段，高1.5米，距頂端150mm處的中部位置裝有7只霧化噴嘴2， 1個霧化噴嘴設(shè)于冷凝器頂部中心，另6個霧化噴嘴均布在四周，見圖2，噴嘴口徑 0.6mm，用于將熱解液體霧化成細微的液滴，與從冷凝器側(cè)壁入口處(距頂端300mm) 進入的高溫?zé)峤鈿庵苯咏佑|，使之迅速冷卻并得到冷凝；
中部為降膜冷凝段，高1.8米，內(nèi)裝的列管式間接換熱器3由600根直徑為25mm的換熱管組成，見圖3，用于將降膜冷凝產(chǎn)生的熱量帶出冷凝器，同時讓熱解氣中低沸 點的組分在液膜氣液界面進一步發(fā)生冷凝；
下部為儲液段，高1.2米，液位高度控制為1.0-1.1米。
冷凝器的噴霧冷凝段上部一側(cè)設(shè)有熱解蒸氣管口 4，下部另一側(cè)設(shè)有不可冷凝氣管 口5，頂部設(shè)有與霧化噴嘴相連的進液口 6，
冷凝器的降膜冷凝段上部一側(cè)為冷卻水出口 7,冷卻水出口 7通過水管連通著冷卻 塔8頂部，下部另一側(cè)設(shè)有冷卻水入口 9,冷卻水入口 9通過水管連通著水泵10的出水 口，水泵10的進水口連通冷卻塔8的出水口；
冷凝器的儲液段下部一側(cè)設(shè)有冷凝口 11，冷凝口 11連通著液體輸送泵12的進口， 液體輸送泵12的出口通過油管連通著冷凝器頂部的進液口 6,其底部設(shè)有液體產(chǎn)物出口 13。
液體輸送泵為自吸式離心油泵，型號為CYZ-A型。冷卻塔為圓形逆流式，型號為 DBNL3-200。
噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置的工作過程為①高溫?zé)峤庹魵庥缮喜繜峤庹魵夤芸?4 進入冷凝器上部；②在冷凝器上部，采用噴霧冷卻方式使高溫?zé)峤庹魵庋杆佾@得冷凝； ③在冷凝器中部，采用降膜冷卻方式將冷凝產(chǎn)生的熱量透過液膜被冷凝管另一側(cè)的冷卻 水帶出冷凝器，同時讓熱解氣中的低沸點組分在液膜氣液界面進一步發(fā)生冷凝； 在冷 凝器底部，冷凝獲得的熱解液體被泵送到冷凝器上部的霧化噴嘴，多余的熱解液體被引 出冷凝器。
實驗表明，這種噴霧降膜復(fù)合冷凝器及其配套組件能夠很好地滿足產(chǎn)油能力為 500kg/h的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備的冷凝所需，且以秸稈為熱解原料時液體產(chǎn)物的產(chǎn)率> 50%、以木屑為熱解原料時液體產(chǎn)物的產(chǎn)率>60%，生物油的熱值均為16~18MJ/kg、粘 度40~120mm2/s、比重1.1-1.2。
實施例2:
以產(chǎn)油能力為50kg/h的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備中的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置為例， 其冷凝器直徑為0.8米、高度為2.5米；冷凝器內(nèi)噴霧冷凝段高度為0.8米，中部降膜冷 凝段高度為0.8米，下部儲液段高度范圍為0.8米。
內(nèi)裝的列管式間接換熱器由400根直徑為25mm的換熱管組成，其它結(jié)構(gòu)同實施例l。 實施例3:
以產(chǎn)油能力為800kg/h的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備中的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置為 例，其冷凝器直徑2.0米、高度5.0米；冷凝器內(nèi)噴霧冷凝段高度為1.5米，中部降膜冷 凝段高度為2.0米，下部儲液段高度為1.5米。
內(nèi)裝的列管式間接換熱器由800根直徑為25mm的換熱管組成，
其它結(jié)構(gòu)同實施例1。
權(quán)利要求1、用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置，其特征在于包括圓柱筒狀冷凝器，冷凝器內(nèi)分為上、中、下三部分，上部為噴霧冷凝段，頂部均布著霧化噴嘴；中部為降膜冷凝段，設(shè)有列管式間接換熱器；下部為儲液段；冷凝器的噴霧冷凝段上部一側(cè)設(shè)有熱解蒸氣管口，下部另一側(cè)設(shè)有不可冷凝氣管口，頂部設(shè)有與霧化噴嘴相連的進液口，冷凝器的降膜冷凝段上部一側(cè)為冷卻水出口，冷卻水出口通過水管連通著冷卻塔頂部，下部另一側(cè)設(shè)有冷卻水入口，冷卻水入口通過水管連通著水泵的出水口，水泵的進水口連通冷卻塔的出水口；冷凝器的儲液段下部一側(cè)設(shè)有冷凝口，冷凝口連通著液體輸送泵的進口，液體輸送泵的出口通過油管連通著冷凝器頂部的進液口，其底部設(shè)有液體產(chǎn)物出口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置， 其特征在于所述冷凝器直徑0.8-2.0米、高度2.5-5.0米；冷凝器內(nèi)噴霧冷凝段高度為 0.8-1.5米，中部降膜冷凝段高度為0.8-2.0米，下部儲液段高度為0.8-1.5米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置， 其特征在于所述霧化噴嘴共7個，1個霧化噴嘴設(shè)于冷凝器頂部中心，另6個霧化噴 嘴均布在四周，霧化噴嘴的噴嘴口徑為0.6mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置， 其特征在于所述列管式間接換熱器中的列管數(shù)為400-800根，管徑為25mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置, 其特征在于所述液體輸送泵為自吸式離心油泵，型號為CYZ-A型。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置， 其特征在于所述冷卻塔為圓形逆流式，型號為DBNL3-200。
專利摘要本實用新型涉及用于煤或生物質(zhì)熱解液化的噴霧與降膜復(fù)合式冷凝裝置。圓柱筒狀冷凝器內(nèi)分為上、中、下三部分，上部為噴霧冷凝段，頂部均布著霧化噴嘴；中部為降膜冷凝段，設(shè)有列管式間接換熱器；下部為儲液段；還包括液體輸送泵、冷卻塔及相應(yīng)的管道等。實驗表明，這種噴霧降膜復(fù)合冷凝器及其配套組件能夠很好地滿足產(chǎn)油能力為50～800kg/h的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備的冷凝所需，且以秸稈為熱解原料時液體產(chǎn)物的產(chǎn)率≥50％、以木屑為熱解原料時液體產(chǎn)物的產(chǎn)率≥60％，生物油的熱值均為16～18MJ/kg、粘度40～120mm²/s、比重1.1～1.2。
文檔編號F28C1/00GK201129934SQ200720181948
公開日2008年10月8日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者朱錫鋒, 強 陸 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)