生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球化石燃料資源緊缺，同時(shí)化石能源的使用導(dǎo)致溫室效應(yīng)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，大力發(fā)展可再生清潔能源顯得尤為重要。生物質(zhì)能是唯一一種可以轉(zhuǎn)化為氣體、固體以及液體燃料的可再生能源，與現(xiàn)有化石燃料技術(shù)具有很大的相似性。生物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的二氧化碳相當(dāng)于利用時(shí)排放的二氧化碳的量，二氧化碳的凈排放量近似為零，不會(huì)加劇溫室效應(yīng)。大力發(fā)展可替代石油基液體燃料與化學(xué)品的生物質(zhì)基高端產(chǎn)品(含氧液體燃料與高價(jià)值化學(xué)品)，有助于減輕化石燃料帶來(lái)的環(huán)境污染，緩解石油短缺，改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，保障國(guó)家能源安全。生物質(zhì)快速熱解制備液體燃料技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。它能以連續(xù)的工藝和工廠化生產(chǎn)方式將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易儲(chǔ)存、易運(yùn)輸、能量密度高的液體燃料——生物質(zhì)快速熱解油(以下簡(jiǎn)稱“生物油”)。生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)已受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
[0003]生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)是將生物質(zhì)在高溫下快速熱解產(chǎn)生熱解蒸汽，再將蒸汽冷凝形成液體產(chǎn)物。生物質(zhì)熱解蒸汽直接冷凝所得生物油穩(wěn)定性差、水分含量高、粘度大和具有腐蝕性，難以直接利用。這與生物油復(fù)雜的化學(xué)組成密不可分，產(chǎn)物中重質(zhì)組分易結(jié)垢堵塞管道，而輕質(zhì)組分含水量高，在影響品質(zhì)的同時(shí)易產(chǎn)生分層現(xiàn)象導(dǎo)致生物油無(wú)法用作燃料。分級(jí)冷凝能根據(jù)生物油成分沸點(diǎn)的不同分離重質(zhì)組分與輕質(zhì)組分，分別獲得高熱值的重油、流動(dòng)性較好的輕油和含水量高的水相部分。
[0004]現(xiàn)有的生物質(zhì)熱解液化設(shè)備大都采用一級(jí)冷凝，冷凝后的液體產(chǎn)物難以直接利用，需要高溫加熱分餾，加熱過(guò)程中容易降低油品同時(shí)消耗較多能量，且內(nèi)部重質(zhì)組分易結(jié)垢堵塞管道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，解決了生物質(zhì)熱解蒸汽采用一級(jí)冷凝時(shí)易結(jié)垢堵塞管道，以及需二次加工所帶來(lái)的油品下降和耗費(fèi)能量問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾的裝置，包括分級(jí)冷凝塔和球形冷凝塔，分級(jí)冷凝塔包括分級(jí)冷凝塔殼體和設(shè)置在冷凝塔殼體內(nèi)的冷凝段，分級(jí)冷凝塔殼體與冷凝段間設(shè)有螺旋水道，冷凝段分為:
[0007]一級(jí)冷凝段，中下部設(shè)有熱解蒸汽入口，底部設(shè)有一級(jí)液體產(chǎn)物出口 ；
[0008]二級(jí)冷凝段，二級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管，連接到外圍的二級(jí)液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽；
[0009]三級(jí)冷凝段，三級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管，連接到外圍的三級(jí)液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽；
[0010]一級(jí)冷凝段、二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段由下向上依次連接，三級(jí)冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有二級(jí)冷凝段冷卻水入口和三級(jí)冷凝段冷卻水入口，一級(jí)冷凝段底部還設(shè)有分級(jí)冷凝塔冷卻水出口，
[0011]球形冷凝塔包括球形冷凝管，球形冷凝管殼體及設(shè)置在球形冷凝管殼體上部的球形冷凝管冷卻水入口，設(shè)置在球形冷凝管殼體下部的球形冷凝管冷卻水出口，球形冷凝管頂端設(shè)有不冷凝氣出口。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，一級(jí)冷凝段上的熱解蒸汽入口斜向下傾斜O(jiān)?15。。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，一級(jí)冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400-600 °C ;一級(jí)冷凝段出口溫度，即二級(jí)冷凝段入口溫度，為200~300 °C ;二級(jí)冷凝段出口溫度，即三級(jí)冷凝段入口溫度，為80~130 °C ;球形冷凝管出口不冷凝氣溫度為0~20 °C。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:采用上述結(jié)構(gòu)后，直接獲得不同沸程的液體產(chǎn)物，具有冷凝充分、不易堵塞管道、避免二次加工、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、分級(jí)冷凝塔殼體；2、熱解蒸汽入口 ；3、一級(jí)液體產(chǎn)物出口 ；4、氣帽；5、溢流管；6、二級(jí)液體產(chǎn)物出口 ；7、三級(jí)液體產(chǎn)物出口 ；8、球形冷凝管殼體；9、不冷凝氣出口 ；10、三級(jí)冷凝段冷卻水入口 ；11、螺旋水道；12_ 二級(jí)冷凝段冷卻水入口 ；13、分級(jí)冷凝塔冷卻水出口 ；14、球形冷凝管冷卻水入口 ；15、球形冷凝管冷卻水出口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]如圖1所示一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，包括分級(jí)冷凝塔和球形冷凝塔，分級(jí)冷凝塔包括分級(jí)冷凝塔殼體I和設(shè)置在冷凝塔殼體內(nèi)I的冷凝段，分級(jí)冷凝塔殼體I與冷凝段間設(shè)有螺旋水道11，冷凝段分為:
[0019]一級(jí)冷凝段，中下部設(shè)有熱解蒸汽入口 2，底部設(shè)有一級(jí)液體產(chǎn)物出口 3 ;
[0020]二級(jí)冷凝段，二級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管5，連接到外圍的二級(jí)液體產(chǎn)物出口 6，熱解蒸汽入口 2及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽4 ；
[0021]三級(jí)冷凝段，三級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管5，連接到外圍的三級(jí)液體產(chǎn)物出口 7，熱解蒸汽入口 2及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽4 ；
[0022]—級(jí)冷凝段、二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段由下向上依次連接，三級(jí)冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有二級(jí)冷凝段冷卻水入口 12和三級(jí)冷凝段冷卻水入口 10，一級(jí)冷凝段底部還設(shè)有分級(jí)冷凝塔冷卻水出口 13，
[0023]球形冷凝塔包括球形冷凝管，球形冷凝管殼體8及設(shè)置在球形冷凝管殼體8上部的球形冷凝管冷卻水入口 14，設(shè)置在球形冷凝管殼體8下部的球形冷凝管冷卻水出口 15，球形冷凝管頂端設(shè)有不冷凝氣出口 9。
[0024]一級(jí)冷凝段上的熱解蒸汽入口 2斜向下傾斜0~15°。
[0025]一級(jí)冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400~600 V ;一級(jí)冷凝段出口溫度，即二級(jí)冷凝段入口溫度，為200~300 V ; 二級(jí)冷凝段出口溫度，即三級(jí)冷凝段入口溫度，為80~130 °C ;球形冷凝管出口不冷凝氣溫度為0~20 V。
[0026]生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置工作時(shí)，高溫?zé)峤庹羝麖囊患?jí)冷凝段的熱解蒸汽入口 2進(jìn)入分級(jí)冷凝塔后，由下至上，逐級(jí)通過(guò)分級(jí)冷凝塔各冷凝段；
[0027]冷凝分離得到不同沸程的液體產(chǎn)物，并分別通過(guò)一級(jí)液體產(chǎn)物出口 3、二級(jí)液體產(chǎn)物出口 6、三級(jí)液體產(chǎn)物出口 7及時(shí)外送；分級(jí)冷凝塔冷卻水從三級(jí)冷凝段冷卻水入口 10、二級(jí)冷凝段冷卻水入口 12通入螺旋水道11，由上向下流動(dòng)最后從一級(jí)冷凝段冷卻水出口13排出；通過(guò)分別改變?nèi)?jí)冷凝段冷卻水入口 10、二級(jí)冷凝段冷卻水入口 12進(jìn)水流量控制各冷凝段溫度區(qū)間；熱解蒸汽通過(guò)各分級(jí)冷凝段后，流經(jīng)球形冷凝管，由不冷凝氣出口 9排出，球形冷凝管內(nèi)液體產(chǎn)物流入三級(jí)冷凝段；球形冷凝管設(shè)有獨(dú)立冷卻水系統(tǒng)，球形冷凝管冷卻水從球形冷凝管冷卻水入口 14進(jìn)入，由上向下流動(dòng)，經(jīng)球形冷凝管冷卻水出口 15排出。
[0028]需要強(qiáng)調(diào)的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，其特征在于:包括分級(jí)冷凝塔和球形冷凝塔，所述分級(jí)冷凝塔包括分級(jí)冷凝塔殼體(I)和設(shè)置在冷凝塔殼體(I)內(nèi)的冷凝段，所述分級(jí)冷凝塔殼體(I)與冷凝段間設(shè)有螺旋水道(11)，所述冷凝段分為: 一級(jí)冷凝段，中下部設(shè)有熱解蒸汽入口(2)，底部設(shè)有一級(jí)液體產(chǎn)物出口(3); 二級(jí)冷凝段，所述二級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管(5)，連接到外圍的二級(jí)液體產(chǎn)物出口(6)，熱解蒸汽入口(2)及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽(4)； 三級(jí)冷凝段，所述三級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管(5)，連接到外圍的三級(jí)液體產(chǎn)物出口(7)，熱解蒸汽入口(2)及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽(4)； 所述一級(jí)冷凝段、二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段由下向上依次連接，所述三級(jí)冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，所述二級(jí)冷凝段和三級(jí)冷凝段上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有二級(jí)冷凝段冷卻水入口(12)和三級(jí)冷凝段冷卻水入口(10)，所述一級(jí)冷凝段底部還設(shè)有分級(jí)冷凝塔冷卻水出口(13)， 所述球形冷凝塔包括球形冷凝管，球形冷凝管殼體(8)及設(shè)置在球形冷凝管殼體(8)上部的球形冷凝管冷卻水入口( 14)，設(shè)置在球形冷凝管殼體(8)下部的球形冷凝管冷卻水出口(15)，所述球形冷凝管頂端設(shè)有不冷凝氣出口(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，其特征在于:所述一級(jí)冷凝段上的熱解蒸汽入口(2)斜向下傾斜0~15°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，其特征在于: 所述一級(jí)冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400~600 V ;一級(jí)冷凝段出口溫度，即二級(jí)冷凝段入口溫度，為200~300 V ; 二級(jí)冷凝段出口溫度，即三級(jí)冷凝段入口溫度，為80~130 °C ;球形冷凝管出口不冷凝氣溫度為0~20 V。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾的裝置，包括分級(jí)冷凝塔和球形冷凝塔，分級(jí)冷凝塔包括分級(jí)冷凝塔殼體和設(shè)置在冷凝塔殼體內(nèi)的冷凝段，分級(jí)冷凝塔殼體與冷凝段間設(shè)有螺旋水道，冷凝段分為：一級(jí)冷凝段，中下部設(shè)有熱解蒸汽入口，底部設(shè)有一級(jí)液體產(chǎn)物出口；二級(jí)冷凝段，二級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管，連接到外圍的二級(jí)液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽；三級(jí)冷凝段，三級(jí)冷凝段包括設(shè)置在底部的溢流管，連接到外圍的三級(jí)液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設(shè)置在熱解蒸汽入口上的氣帽；采用上述結(jié)構(gòu)后，直接獲得不同沸程的液體產(chǎn)物，具有冷凝充分、不易堵塞管道、避免二次加工、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01D5-00, C10B53-02
【公開號(hào)】CN204522365
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520141732
【發(fā)明人】沈吉兆, 夏永奎, 肖睿, 胡昌淞, 張會(huì)巖
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州晨光特種設(shè)備有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日