專利名稱：生物質燃氣焦油高溫裂解系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焦油高溫裂解系統，尤其是一種生物質焦油高溫裂解系統。
背景技術：
生物質氣化的目標是盡可能多的獲得可燃氣體，但在氣化過程中，焦炭和焦油都 是不可避免的副產物。焦油在高溫時呈氣態，與可燃氣體完全混合，只有在溫度低于200°C 以下時才會凝結為液態，所以在氣化狀態下分離和處理十分困難，當燃氣需要降溫利用時 (如燃氣用于家庭或內燃機發電時)，問題更加突出。焦油的存在對于氣化有多方面的不利影響，首先它降低了氣化效率，氣化中焦油 產物的能量一般占總能量的5%-15%，這部分能量在低溫時難以與可燃氣體一道被利用，其 次焦油在低溫時凝結為液態，與水、焦炭混合在一起，堵塞送氣管道，影響氣化設備正常運 行。再次，凝結為細小液滴的焦油阻礙了燃氣的完全燃燒，產生的炭黑等顆粒對燃氣利用設 備(如內燃機、燃氣輪機等)損害相當嚴重，這就大大降低了氣化燃氣的利用價值。另外， 冷卻后的粘稠態焦油不易回收，大多數氣化站，氣化爐氣化過程中產生的焦油被排出后，隨 地亂流，無人管理，既污染了環境，又浪費了焦油所蘊含的能量。
發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種可將廢棄的焦油集中循環 利用，提高焦油利用率，便于生產，制造成本低，適合大規模推廣應用的生物質燃氣焦油高 溫裂解系統。為實現上述目的，本發明采用下述技術方案
一種生物質燃氣焦油高溫裂解系統，包括焦油收集塔和液態焦油輸送裝置，焦油收集 塔的出口與液態焦油輸送裝置連接，液態焦油輸送裝置與氣化爐相連。所述液態焦油輸送裝置包括底座，底座上設有焦油泵、焦油加熱容器和保溫層，焦 油泵設置于焦油加熱容器一側，且焦油泵一端通過保溫管與焦油加熱容器連接，另一端通 過焦油出料管與氣化爐中的文丘里噴嘴入口相連；焦油加熱容器與設在其外部的加熱器統 一被保溫層環繞包裹，焦油加熱容器上設有與焦油收集塔連接的焦油加料口，焦油加熱容 器內部頂端聯有焦油攪拌裝置，焦油加熱容器內壁設有溫度傳感器，溫度傳感器通過線路 與設置于焦油加熱容器外壁的溫度顯示及控制裝置相連，且溫度顯示及控制裝置露出保溫 層以外。所述氣化爐為下吸式生物質固定床氣化反應爐。本發明中的焦油收集塔、焦油加熱容器、焦油攪拌裝置、加熱器和溫度顯示及控制 裝置均為現有設備，在此不再贅述。溫度顯示及控制裝置由溫度在線采集設備和溫度調節系統組成，實現對溫度的控制調節作用，溫度調節系統主要使用束管換熱器對溫度進行提高或降低。焦油加熱容器外 部裝有加熱器和溫度傳感器，加熱器采用電加熱。通過本焦油裂解裝置，可以實現粘稠冷卻 狀焦油的回收，加熱，攪拌后，可以通過焦油泵使熱態的焦油呈薄霧狀泵入氣化爐中，將焦 油進行再循環利用。其工作過程為通過焦油收集塔，將冷態粘性大的焦油集中回收。接通加熱器電 源，將焦油加熱容器加熱，然后通過焦油加料口，將焦油收集塔中的焦油送入到焦油加熱容 器中，將焦油進行加熱，降低其液體粘性系數，與此同時，通過焦油加熱容器上方的焦油攪 拌裝置，對焦油加熱容器中的焦油不斷進行攪拌，進一步降低其液體粘性系數，增強流動 性。根據實驗結果，本工藝攪拌采用250r/min的轉速，加熱罐溫度控制在110士2°C之間，使 焦油稀釋粘度達到500mm2/S以下，這種狀態下的焦油非常適合遠距離流體輸送。在處理的 容易污染環境的焦油的同時，有效提升了燃氣的熱值與品質，依據實驗測試所得，燃氣熱值 提升近20%。通過安裝在焦油加熱容器外部的保溫層保溫以及溫度顯示及控制裝置進行溫度 控制，確保焦油加熱容器的溫度維持在設定溫度，當焦油加熱到一定時間，具有一定的流動 性時，通過焦油泵，將流動的熱焦油通過保溫管從焦油加熱容器中泵出，焦油出料管與下吸 式生物質固定床氣化反應爐爐膛相通，將保溫管中泵出的流動性較好的焦油通過文式噴嘴 使焦油充分霧化，進入氣化設備進行高溫裂解。霧狀液態熱焦油噴灑到氣化爐爐膛內高溫區后與水蒸氣和碳發生氣化反應，轉化 為可燃氣體，如此形成連續的焦油裂解凈化與循環利用。本發明可將廢棄的焦油集中循環利用，提高焦油利用率，便于生產，制造成本低， 適合大規模推廣應用。
圖1為本發明系統流程圖； 圖2為本發明結構示意圖中1-焦油收集塔，2-焦油加熱容器，3-焦油攪拌裝置，4-焦油泵，5-氣化爐， 6-底座，8-保溫管，9-焦油出料管，10-流量閥，11-溫度顯示及控制裝置，13-焦油加料口， 14-保溫層，15-加熱器。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1、2所示，一種生物質燃氣焦油高溫裂解系統，包括焦油收集塔1，焦油收集塔1 的出口與液態焦油輸送裝置連接，液態焦油輸送裝置與氣化爐5相連。本發明通過焦油收 集塔1，將粘稠狀焦油集中回收，焦油收集塔1的出口與加熱室2通過粗管道連接，焦油加熱 容器2和焦油攪拌裝置3配合使用，使粘稠狀焦油變為流動性較好的液態焦油，通過焦油泵 4與氣化爐5中文丘里噴嘴入口連接，實現焦油均勻霧化與高溫裂解的目的。所述液態焦油輸送裝置包括底座6，底座上設有焦油泵4、焦油加熱容器2和保溫 層8，焦油泵4設置于焦油加熱容器2 —側，焦油泵4 一端與焦油加熱容器2通過保溫管8連接，另一端通過焦油出料管9與氣化爐5中的文丘里噴嘴入口相連，焦油出料管9上設有 流量閥10 ；保溫層8設置于焦油加熱容器2外部，焦油加熱容器2上設有與焦油收集塔1 連接的焦油加料口 13，焦油加熱容器上2部設有焦油攪拌裝置3，焦油加熱容器2與設在其 外部的加熱器15統一被保溫層14環繞包裹，焦油加熱容器2內的溫度傳感器通過線路與 設置于焦油加熱容器2外表面中上部的的溫度顯示及控制裝置11相連，且溫度顯示及控制 11露出保溫層14。其工作過程為通過焦油收集塔1，將冷態粘性大的焦油集中回收。接通加熱器 15電源，將焦油加熱容器2加熱，然后通過焦油加料口 13，將焦油收集塔1中的焦油送入到 焦油加熱容器2中，將焦油進行加熱，降低其液體粘性系數，與此同時，通過焦油加熱容器2 上方的焦油攪拌裝置3，對焦油加熱容器2中的焦油不斷進行攪拌，進一步降低其液體粘性 系數，增強流動性。根據實驗結果，本工藝攪拌采用250r/min的轉速，加熱罐溫度控制在 110士2°C之間，使焦油稀釋粘度達到500mm2/s以下，這種狀態下的焦油非常適合遠距離流 體輸送。通過安裝在焦油加熱容器2外部的保溫層14保溫以及溫度顯示及控制裝置11進 行溫度控制，確保焦油加熱容器2的溫度維持在設定溫度，當焦油加熱到一定時間，具有一 定的流動性時，通過焦油泵4將流動的熱焦油通過保溫管8從焦油加熱容器2中泵出，焦油 出料管9與下吸式生物質固定床氣化反應爐爐膛相通，將保溫管8中泵出的流動性較好的 焦油通過文式噴嘴使焦油充分霧化，進入氣化設備進行高溫裂解。霧狀液態熱焦油噴灑到氣化爐爐膛內高溫區后與水蒸氣和碳發生氣化反應，轉化 為可燃氣體，如此形成連續的焦油裂解凈化與循環利用。
權利要求
一種生物質燃氣焦油高溫裂解系統，其特征在于包括焦油收集塔、液態焦油輸送裝，焦油收集塔的出口與液態焦油輸送裝置連接，液態焦油輸送裝置與氣化爐相連。
2.根據權利要求1所述的生物質燃氣焦油高溫裂解系統，其特征在于所述液態焦油 輸送裝置包括底座，底座上設有焦油泵、焦油加熱容器和保溫層，焦油泵設置于焦油加熱容 器一側，且焦油泵一端通過保溫管與焦油加熱容器連接，另一端通過焦油出料管與氣化爐 中的文丘里噴嘴入口相連；焦油加熱容器與設在其外部的加熱器統一被保溫層環繞包裹， 焦油加熱容器上設有與焦油收集塔連接的焦油加料口，焦油加熱容器內部頂端聯有焦油攪 拌裝置，焦油加熱容器內壁設有溫度傳感器，溫度傳感器通過線路與設置于焦油加熱容器 外壁的溫度顯示及控制裝置相連，且溫度顯示及控制裝置露出保溫層以外。
3.根據權利要求1所述的生物質燃氣焦油高溫裂解系統，其特征在于所述氣化爐為 下吸式生物質固定床氣化反應爐。
全文摘要
本發明涉及一種生物質燃氣焦油高溫裂解系統，包括焦油收集塔，焦油收集塔的出口與液態焦油輸送裝置連接，液態焦油輸送裝置與氣化爐相連。本發明可將廢棄的焦油集中循環利用，提高焦油利用率，便于生產，制造成本低，適合大規模推廣應用。
文檔編號C10J3/72GK101982529SQ20101055144
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月20日 優先權日2010年11月20日
發明者劉桂才, 劉艷濤, 張兆玲, 張通, 強寧, 景元琢, 李景東, 續健康, 董磊, 閆永秀 申請人:山東百川同創能源有限公司