專利名稱：生物質燃氣電捕凈化系統的制作方法
技術領域：
本實用新型設計一種氣體凈化系統，尤其涉及一種生物質燃氣電捕凈化系統，具體適用于提高氣體凈化的質量，并降低氣體凈化的能耗。
背景技術：
隨著社會的高速發展,能源需求也越來越多，但傳統化石能源(煤、石油、天然氣)儲量日益減少，且具有較大的污染，不能滿足社會發展的需要，因而迫切需要尋找新的替代能源。生物質具有分布廣、可持續供應、轉化方便等特點，十分適合我國的國情，具有較好的應用前景，目前，生物質的主要用途為被制成生物質燃氣和生物質炭，其中，為確保生物質 燃氣具有較高的質量與燃氣值，生物質燃氣的凈化十分關鍵。中國專利授權公告號為CN201971786U，授權公告日為2011年9月14日的實用新型專利公開了一種農林生物質材料能源化綜合利用的裝置，該裝置具有炭化爐，還具有凈化塔和電捕焦塔，炭化爐的出氣口和凈化塔的進氣口連接，凈化塔的出氣口與電捕焦塔的進氣口連接，凈化塔的下端具有醋液出口，炭化爐外壁和凈化塔外壁分別具有通冷卻水的炭化爐夾套和凈化塔夾套，炭化爐夾套具有炭化爐夾套進水口和炭化爐夾套出水口，凈化塔夾套具有凈化塔夾套進水口和凈化塔夾套出水口，凈化塔夾套進水口和炭化爐夾套進水口并聯連接冷水管路，凈化塔夾套出水口和炭化爐夾套出水口并聯連接熱水收集管路。雖然該實用新型進行炭化處理后可得到可燃氣、醋液、焦油、生物質炭和熱水，但它仍舊具有以下缺陷首先，該實用新型采取凈化塔對炭化爐導出的生物質燃氣進行冷卻，冷卻的方式為水冷卻，由于剛導出的生物質燃氣的溫度較高，一般為550°C，而水的比熱又比較大，因而在冷卻的過程中，冷卻水極易蒸發，消耗量極大，增加了冷卻成本；其次，該實用新型在炭化爐夾套、凈化塔夾套內都充滿了冷卻水，水量很大，使用過程中需要消耗很多的電量才能確保冷卻水進行正常的循環流動，能耗較大；再次，該實用新型只關注于對生物質燃氣的冷卻，而對冷卻過程中產生的有用材料，如焦油等，沒有配套的收集設施，浪費較大，降低了能源利用率。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的冷卻成本較高、能耗較大、能源利用率較高的缺陷與問題，提供一種冷卻成本較低、能耗較小、能源利用率較低的生物質燃氣電捕凈化系統。為實現以上目的，本實用新型的技術解決方案是生物質燃氣電捕凈化系統，包括水冷塔與電捕焦油器，所述水冷塔的水冷塔進氣口與氣化爐相通，水冷塔出氣口與電捕焦油器進氣口相通，電捕焦油器出氣口與貯氣柜相通，且在水冷塔的底部設置有與焦油池相通的二號水封器，在電捕焦油器的底部設置有與焦油池相通的三號水封器；所述生物質燃氣電捕凈化系統還包括空冷器，所述空冷器的空冷器進氣口與氣化爐相通，空冷器出氣口與水冷塔進氣口相通，且在空冷器的底部設置有與焦油池相通的一號水封器。所述空冷器包括空冷器氣腔、空冷進氣管、空冷出氣管與一號水封器；所述空冷器氣腔被隔板分為空冷進氣腔與空冷出氣腔，空冷進氣腔的一端經空冷器進氣口后與氣化爐相通，另一端經空冷進氣管后與一號水封器的頂部相通，空冷出氣腔的一端經空冷器出氣口后與水冷塔進氣口相通，另一端經空冷出氣管后與一號水封器的頂部相通，一號水封器的底部與焦油池相通；所述空冷進氣管、空冷出氣管的數量相同，且均為至少一根。
·[0011]所述空冷進氣管、空冷出氣管并排設置；所述空冷進氣管的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷進氣管與四根二號空冷進氣管，所述空冷出氣管的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷出氣管與四根二號空冷出氣管。所述空冷進氣管、空冷出氣管的外部均纏繞有散熱片。所述水冷塔包括水冷塔上腔、水冷塔中腔、水冷塔下腔與水冷塔氣管，所述水冷塔上腔的一端經水冷塔進氣口后與空冷器出氣口相通，另一端經上中腔隔板后與水冷塔中腔的一端相連接，水冷塔中腔的另一端經中下腔隔板后與水冷塔下腔的一端相連接，水冷塔下腔的另一端經二號水封器后與焦油池相通，水冷塔下腔的側部設置有水冷塔出氣口 ；所述水冷塔氣管的一端經上中腔隔板后與水冷塔上腔相通，另一端經中下腔隔板后與水冷塔下腔相通；所述水冷塔中腔的內壁上設置有至少兩個折流板，該折流板沿水冷塔的中軸線均勻交錯設置；所述水冷塔中腔的外壁上設置有與水冷塔中腔相通的冷卻水進口、冷卻水出口，所述冷卻水進口近上中腔隔板設置，所述冷卻水出口近中下腔隔板設置。所述電捕焦油器包括電捕焦油器上腔、電捕焦油器中腔與電捕焦油器下腔；所述電捕焦油器上腔的頂部設置有變壓箱與操作平臺，側部設置有與貯氣柜相通的電捕焦油器出氣口，底部經電捕焦油器中腔后與電捕焦油器下腔的頂部相連接，電捕焦油器下腔的側部設置有與水冷塔出氣口相通的電捕焦油器進氣口，電捕焦油器下腔的底部設置有斜底板，斜底板的低端與三號水封器相通；所述電捕焦油器中腔內設置有多根電捕焦油器列管，該電捕焦油器列管呈蜂窩狀布置。所述電捕焦油器上腔的側部上近變壓箱的部位設置有一號檢修口，所述電捕焦油器中腔的側部上近電捕焦油器下腔的部位設置有二號檢修口，所述電捕焦油器下腔的側部設置有與電捕焦油器進氣口相對的三號檢修口。與現有技術相比，本實用新型的有益效果為I、本實用新型生物質燃氣電捕凈化系統中在氣化爐與水冷塔之間設置有空冷器，使用時，從氣化爐導出的生物質燃氣先經過空冷器空冷，再經過水冷器水冷，該種冷卻方式能夠大大降低進入水冷塔的生物質燃氣的溫度，避免冷卻水的大量蒸發，節省了水量，降低了冷卻成本，同時，水量降低還能減少水量循環運轉所需的電量，能耗較少。因此本實用新型不僅冷卻成本較低，而且能耗較小。2、本實用新型生物質燃氣電捕凈化系統中在空冷器、冷卻塔、電捕焦油器的底部分別對應設置有一號水封器、二號水封器與三號水封器，一號水封器、二號水封器、三號水封器都與焦油池相通，便于將冷卻過程和電捕過程中產生的焦油進行收集，提高了能源利用率。因此本實用新型的能源利用率較高。3、本實用新型生物質燃氣電捕凈化系統中在進行電捕焦油前，生物質燃氣依次進行了空冷與水冷處理，不僅降低了生物質燃氣的溫度，而且脫除了較多的焦油，當進入電捕焦油器后，再由電捕焦油器內的荷電現象對生物質燃氣進行進一步的脫焦油操作，最終獲得較純凈的生物質燃氣以導入貯氣柜，整個過程中經歷了三次脫焦油操作，脫焦油效果較好，尤其當電捕焦油器內電捕焦油器列管呈蜂窩狀設計時，脫焦油效果更好。因此本實用新型的脫焦油效果較好。4、本實用新型生物質燃氣電捕凈化系統整體上只包括空冷器、冷卻塔與電捕焦油器三個設備，不僅設備數量較少，而且相互間連接關系清晰，布置簡單，便于應用與維護。因 此本實用新型的設備簡單。
圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖I中空冷器的結構示意圖。圖3是空冷器中空冷進氣管、空冷出氣管的俯視圖。圖4是散熱片的結構示意圖。圖5是空冷器的氣體流向不意圖。圖6是圖I中冷卻塔的結構示意圖。圖7是冷卻塔的氣體流向示意圖。圖8是圖I中電捕焦油器的結構示意圖。圖9是電捕焦油器中電捕焦油器列管的俯視圖。圖10是電捕焦油器的氣體流向示意圖。圖中貯氣柜I、空冷器2、空冷器進氣口 21、空冷器出氣口 22、一號水封器23、空冷器氣腔24、空冷進氣腔241、空冷出氣腔242、空冷進氣管25、一號空冷進氣管251、二號空冷進氣管252、空冷出氣管26、一號空冷出氣管261、二號空冷出氣管262、隔板27、散熱片28、水冷塔3、水冷塔進氣口 31、水冷塔出氣口 32、二號水封器33、水冷塔上腔34、水冷塔中腔35、折流板351、冷卻水進口 352、冷卻水出口 353、水冷塔下腔36、水冷塔氣管37、上中腔隔板38、中下腔隔板39、電捕焦油器4、電捕焦油器進氣口 41、電捕焦油器出氣口 42、三號水封器43、電捕焦油器上腔44、一號檢修口 441、電捕焦油器中腔45、二號檢修口 451、電捕焦油器下腔46、三號檢修口 461、斜底板462、電捕焦油器列管47、變壓箱48、操作平臺49、氣化爐5、焦油池6,羅茨風機7。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。參見圖I -圖10，生物質燃氣電捕凈化系統，包括水冷塔3與電捕焦油器4，所述水冷塔3的水冷塔進氣口 31與氣化爐5相通，水冷塔出氣口 32與電捕焦油器進氣口 41相通，電捕焦油器出氣口 42與貯氣柜I相通，且在水冷塔3的底部設置有與焦油池6相通的二號水封器33，在電捕焦油器4的底部設置有與焦油池6相通的三號水封器43 ；所述生物質燃氣電捕凈化系統還包括空冷器2，所述空冷器2的空冷器進氣口 21與氣化爐5相通，空冷器出氣口 22與水冷塔進氣口 31相通，且在空冷器2的底部設置有與焦油池6相通的一號水封器23。所述空冷器2包括空冷器氣腔24、空冷進氣管25、空冷出氣管26與一號水封器23 ;所述空冷器氣腔24被隔板27分為空冷進氣腔241與空冷出氣腔242，空冷進氣腔241的一端經空冷器進氣口 21后與氣化爐5相通，另一端經空冷進氣管25后與一號水封器23的頂部相通，空冷出氣腔242的一端經空冷器出氣口 22后與水冷塔進氣口 31相通，另一端經空冷出氣管26后與一號水封器23的頂部相通，一號水封器23的底部與焦油池6相通；所述空冷進氣管25、空冷出氣管26的數量相同，且均為至少一根。所述空冷進氣管25、空冷出氣管26并排設置；所述空冷進氣管25的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷進氣管251與四根二號空冷進氣管252，所述空冷出氣管26的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷出氣管261與四根二號空冷出氣管262。 所述空冷進氣管25、空冷出氣管26的外部均纏繞有散熱片28。所述水冷塔3包括水冷塔上腔34、水冷塔中腔35、水冷塔下腔36與水冷塔氣管37，所述水冷塔上腔34的一端經水冷塔進氣口 31后與空冷器出氣口 22相通，另一端經上中腔隔板38后與水冷塔中腔35的一端相連接，水冷塔中腔35的另一端經中下腔隔板39后與水冷塔下腔36的一端相連接，水冷塔下腔36的另一端經二號水封器33后與焦油池6相通，水冷塔下腔36的側部設置有水冷塔出氣口 32 ;所述水冷塔氣管37的一端經上中腔隔板38后與水冷塔上腔34相通，另一端經中下腔隔板39后與水冷塔下腔36相通； 所述水冷塔中腔35的內壁上設置有至少兩個折流板351，該折流板351沿水冷塔3的中軸線均勻交錯設置；所述水冷塔中腔35的外壁上設置有與水冷塔中腔35相通的冷卻水進口 352、冷卻水出口 353，所述冷卻水進口 352近上中腔隔板38設置，所述冷卻水出口 353近中下腔隔板39設置。所述電捕焦油器4包括電捕焦油器上腔44、電捕焦油器中腔45與電捕焦油器下腔46 ;所述電捕焦油器上腔44的頂部設置有變壓箱48與操作平臺49，側部設置有與貯氣柜I相通的電捕焦油器出氣口 42，底部經電捕焦油器中腔45后與電捕焦油器下腔46的頂部相連接，電捕焦油器下腔46的側部設置有與水冷塔出氣口 32相通的電捕焦油器進氣口 41，電捕焦油器下腔46的底部設置有斜底板462,斜底板462的低端與三號水封器43相通；所述電捕焦油器中腔45內設置有多根電捕焦油器列管47，該電捕焦油器列管47呈蜂窩狀布置。所述電捕焦油器上腔44的側部上近變壓箱48的部位設置有一號檢修口 441，所述電捕焦油器中腔45的側部上近電捕焦油器下腔46的部位設置有二號檢修口 451,所述電捕焦油器下腔46的側部設置有與電捕焦油器進氣口 41相對的三號檢修口 461。參見圖I -圖5，使用時，約550攝氏度的生物質燃氣從氣化爐5里分離出來后，先通過空冷器進氣口 21進入空冷器2，生物質燃氣經過空冷進氣管25、空冷出氣管26的自然降溫后，再依次由空冷器出氣口 22、水冷塔進氣口 31進入水冷塔3，在流經空冷進氣管25、空冷出氣管26的過程中，空冷進氣管25、空冷出氣管26暴露在空氣中進行冷卻，為了增加冷卻效果，還在空冷進氣管25、空冷出氣管26上纏繞散熱片28以加大散熱面積，散熱片28一般采用鐵片制作，空冷器2擺放在通風處的降溫效果更好，生物質燃氣在空冷器2中被冷卻時產生的焦油經一號水封器23流進焦油池6 ；[0046]參見圖6 -圖7，通過空冷器2后，生物質燃氣大概降低至300°C左右，進入水冷塔3后的生物質燃氣依次經水冷塔上腔34、水冷塔氣管37、水冷塔下腔36后流向水冷塔出氣口 32，水冷塔氣管37位于水冷塔中腔35中，水冷塔中腔35內充滿了流動的冷卻水，在流經水冷塔氣管37的過程中，生物質燃氣得到進一步的冷卻，冷卻時產生的焦油經二號水封器33流進焦油池6 ；參見圖8-圖10，通過冷卻塔3后，生物質燃氣大概降低至80°C左右，進入電捕焦油器4后，在荷電現象的作用下，生物質燃氣中包含的焦油霧滴等雜質被吸附于沉淀極上，再次得到了凈化，當吸附于沉淀極上的雜質重量增加到大于其附著力時，會自動向下流動，依次經電捕焦油器下腔46、斜底板462、三號水封器43排進焦油池6，最終，被凈化的生物質燃氣進入貯氣柜I。此外，電捕焦油器4在不同的部位設置了三個檢修口，分別為在電捕焦油器上腔44的側部上近變壓箱48的部位設置有一號檢修口 441、在電捕焦油器中腔45的側部上近電捕焦油器下腔46的部位設置有二號檢修口 451、在電捕焦油器下腔46的側部設 置有與電捕焦油器進氣口 41相對的三號檢修口 461，這三個檢修口的設置目的在于電捕焦油器4中電捕焦油器列管47的長度過長，檢修口如果少了，則不方便維修，在電捕焦油器上腔44、電捕焦油器下腔46設置的檢修口主要用于檢修鋼絲、電路、焦油堵塞等問題，在電捕焦油器中腔45設置的檢修口主要用于對電捕焦油器列管47進行維修。本實用新型最后得到的生物質燃氣的質量見表1，它完全符合國家城鎮民用燃氣質量標準。
權利要求1.生物質燃氣電捕凈化系統，包括水冷塔(3)與電捕焦油器(4)，所述水冷塔(3)的水冷塔進氣口( 31)與氣化爐(5 )相通，水冷塔出氣口( 32 )與電捕焦油器進氣口( 41)相通，電捕焦油器出氣口(42)與貯氣柜(I)相通，且在水冷塔(3)的底部設置有與焦油池(6)相通的二號水封器(33)，在電捕焦油器(4)的底部設置有與焦油池(6)相通的三號水封器(43)，其特征在于 所述生物質燃氣電捕凈化系統還包括空冷器(2)，所述空冷器(2)的空冷器進氣口(21)與氣化爐(5)相通，空冷器出氣口(22)與水冷塔進氣口(31)相通，且在空冷器(2)的底部設置有與焦油池(6)相通的一號水封器(23)。
2.根據權利要求I所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于 所述空冷器(2)包括空冷器氣腔(24)、空冷進氣管(25)、空冷出氣管(26)與一號水封器(23);所述空冷器氣腔(24)被隔板(27)分為空冷進氣腔(241)與空冷出氣腔(242)，空冷進氣腔(241)的一端經空冷器進氣口(21)后與氣化爐(5)相通，另一端經空冷進氣管(25)后與一號水封器(23)的頂部相通，空冷出氣腔(242)的一端經空冷器出氣口(22)后與水冷塔進氣口(31)相通，另一端經空冷出氣管(26)后與一號水封器(23)的頂部相通，一號水封器(23)的底部與焦油池(6)相通；所述空冷進氣管(25)、空冷出氣管(26)的數量相同，且均為至少一根。
3.根據權利要求2所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于所述空冷進氣管(25)、空冷出氣管(26)并排設置；所述空冷進氣管(25)的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷進氣管(251)與四根二號空冷進氣管(252)，所述空冷出氣管(26)的數量為八根，分別為并排設置的四根一號空冷出氣管(261)與四根二號空冷出氣管(262)。
4.根據權利要求2所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于所述空冷進氣管(25),空冷出氣管(26)的外部均纏繞有散熱片(28)。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于 所述水冷塔(3)包括水冷塔上腔(34)、水冷塔中腔(35)、水冷塔下腔(36)與水冷塔氣管(37 )，所述水冷塔上腔(34 )的一端經水冷塔進氣口( 31)后與空冷器出氣口(22)相通，另一端經上中腔隔板(38)后與水冷塔中腔(35)的一端相連接，水冷塔中腔(35)的另一端經中下腔隔板(39)后與水冷塔下腔(36)的一端相連接，水冷塔下腔(36)的另一端經二號水封器(33)后與焦油池(6)相通，水冷塔下腔(36)的側部設置有水冷塔出氣口( 32);所述水冷塔氣管(37)的一端經上中腔隔板(38)后與水冷塔上腔(34)相通，另一端經中下腔隔板(39)后與水冷塔下腔(36)相通； 所述水冷塔中腔(35)的內壁上設置有至少兩個折流板(351)，該折流板(351)沿水冷塔(3)的中軸線均勻交錯設置；所述水冷塔中腔(35)的外壁上設置有與水冷塔中腔(35)相通的冷卻水進口(352)、冷卻水出口(353)，所述冷卻水進口(352)近上中腔隔板(38)設置，所述冷卻水出口(353)近中下腔隔板(39)設置。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于所述電捕焦油器(4)包括電捕焦油器上腔(44)、電捕焦油器中腔(45)與電捕焦油器下腔(46);所述電捕焦油器上腔(44)的頂部設置有變壓箱(48)與操作平臺(49)，側部設置有與貯氣柜(I)相通的電捕焦油器出氣口(42)，底部經電捕焦油器中腔(45)后與電捕焦油器下腔(46)的頂部相連接，電捕焦油器下腔(46)的側部設置有與水冷塔出氣口(32)相通的電捕焦油器進氣口(41),電捕焦油器下腔(46)的底部設置有斜底板(462),斜底板(462)的低端與三號水封器(43)相通； 所述電捕焦油器中腔(45)內設置有多根電捕焦油器列管(47)，該電捕焦油器列管(47)呈蜂窩狀布置。
7.根據權利要求6所述的生物質燃氣電捕凈化系統，其特征在于所述電捕焦油器上腔(44)的側部上近變壓箱(48)的部位設置有一號檢修口(441)，所述電捕焦油器中腔(45)的側部上近電捕焦油器下腔(46)的部位設置有二號檢修口(451)，所述電捕焦油器下腔(46)的側部設置有與電捕焦油器進氣口(41)相對的三號檢修口(461)。
專利摘要生物質燃氣電捕凈化系統，包括空冷器、水冷塔與電捕焦油器，空冷器的進氣口與氣化爐相通，出氣口經水冷塔后與電捕焦油器相通，使用時，先由空冷器中的空冷進氣管、空冷出氣管對氣化爐出來的生物質燃氣進行空冷，再由水冷塔中的冷卻水對生物質燃氣進行水冷，最后由電捕焦油器中的荷電現象對生物質燃氣中的焦油霧滴等雜質進行沉淀，最終獲得純凈的生物質燃氣，空冷器、水冷塔、電捕焦油器的底部各設置有一個水封器用于收集焦油。本設計不僅冷卻成本較低、能耗較小、能源利用率較高，而且設備簡單、脫焦油效果較好。
文檔編號C10K1/02GK202626131SQ20122020508
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者熊建, 何濤, 周碧濤 申請人:武漢天穎環境工程有限公司