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，同時化石能源的使用導致溫室效應和環(huán)境污染日益嚴重，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)生長過程中吸收的二氧化碳相當于利用時排放的二氧化碳的量，二氧化碳的凈排放量近似為零，不會加劇溫室效應。大力發(fā)展可替代石油基液體燃料與化學品的生物質(zhì)基高端產(chǎn)品(含氧液體燃料與高價值化學品)，有助于減輕化石燃料帶來的環(huán)境污染，緩解石油短缺，改善我國能源結(jié)構(gòu)，保障國家能源安全。生物質(zhì)快速熱解制備液體燃料技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢近年來得到了迅速發(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)化成易儲存、易運輸、能量密度高的液體燃料——生物質(zhì)快速熱解油(以下簡稱“生物油”)。生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)已受到國內(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。這與生物油復雜的化學組成密不可分，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)的同時易產(chǎn)生分層現(xiàn)象導致生物油無法用作燃料。分級冷凝能根據(jù)生物油成分沸點的不同分離重質(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)熱解液化設備大都采用一級冷凝，冷凝后的液體產(chǎn)物難以直接利用，需要高溫加熱分餾，加熱過程中容易降低油品同時消耗較多能量，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)熱解蒸汽采用一級冷凝時易結(jié)垢堵塞管道，以及需二次加工所帶來的油品下降和耗費能量問題。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾的裝置，包括分級冷凝塔和球形冷凝塔，分級冷凝塔包括分級冷凝塔殼體和設置在冷凝塔殼體內(nèi)的冷凝段，分級冷凝塔殼體與冷凝段間設有螺旋水道，冷凝段分為:
[0007]一級冷凝段，中下部設有熱解蒸汽入口，底部設有一級液體產(chǎn)物出口 ；
[0008]二級冷凝段，二級冷凝段包括設置在底部的溢流管，連接到外圍的二級液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽；
[0009]三級冷凝段，三級冷凝段包括設置在底部的溢流管，連接到外圍的三級液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽；
[0010]一級冷凝段、二級冷凝段和三級冷凝段由下向上依次連接，三級冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，二級冷凝段和三級冷凝段上分別對應設有二級冷凝段冷卻水入口和三級冷凝段冷卻水入口，一級冷凝段底部還設有分級冷凝塔冷卻水出口，
[0011]球形冷凝塔包括球形冷凝管，球形冷凝管殼體及設置在球形冷凝管殼體上部的球形冷凝管冷卻水入口，設置在球形冷凝管殼體下部的球形冷凝管冷卻水出口，球形冷凝管頂端設有不冷凝氣出口。
[0012]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，一級冷凝段上的熱解蒸汽入口斜向下傾斜O(jiān)?15。。
[0013]在本發(fā)明的一個較佳實施例中，一級冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400-600 °C ;一級冷凝段出口溫度，即二級冷凝段入口溫度，為200~300 °C ;二級冷凝段出口溫度，即三級冷凝段入口溫度，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。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、分級冷凝塔殼體；2、熱解蒸汽入口 ；3、一級液體產(chǎn)物出口 ；4、氣帽；5、溢流管；6、二級液體產(chǎn)物出口 ；7、三級液體產(chǎn)物出口 ；8、球形冷凝管殼體；9、不冷凝氣出口 ；10、三級冷凝段冷卻水入口 ；11、螺旋水道；12_ 二級冷凝段冷卻水入口 ；13、分級冷凝塔冷卻水出口 ；14、球形冷凝管冷卻水入口 ；15、球形冷凝管冷卻水出口。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護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，包括分級冷凝塔和球形冷凝塔，分級冷凝塔包括分級冷凝塔殼體I和設置在冷凝塔殼體內(nèi)I的冷凝段，分級冷凝塔殼體I與冷凝段間設有螺旋水道11，冷凝段分為:
[0019]一級冷凝段，中下部設有熱解蒸汽入口 2，底部設有一級液體產(chǎn)物出口 3 ;
[0020]二級冷凝段，二級冷凝段包括設置在底部的溢流管5，連接到外圍的二級液體產(chǎn)物出口 6，熱解蒸汽入口 2及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽4 ；
[0021]三級冷凝段，三級冷凝段包括設置在底部的溢流管5，連接到外圍的三級液體產(chǎn)物出口 7，熱解蒸汽入口 2及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽4 ；
[0022]—級冷凝段、二級冷凝段和三級冷凝段由下向上依次連接，三級冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，二級冷凝段和三級冷凝段上分別對應設有二級冷凝段冷卻水入口 12和三級冷凝段冷卻水入口 10，一級冷凝段底部還設有分級冷凝塔冷卻水出口 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，球形冷凝管頂端設有不冷凝氣出口 9。
[0024]一級冷凝段上的熱解蒸汽入口 2斜向下傾斜0~15°。
[0025]一級冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400~600 V ;一級冷凝段出口溫度，即二級冷凝段入口溫度，為200~300 V ; 二級冷凝段出口溫度，即三級冷凝段入口溫度，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，高溫熱解蒸汽從一級冷凝段的熱解蒸汽入口 2進入分級冷凝塔后，由下至上，逐級通過分級冷凝塔各冷凝段；
[0027]冷凝分離得到不同沸程的液體產(chǎn)物，并分別通過一級液體產(chǎn)物出口 3、二級液體產(chǎn)物出口 6、三級液體產(chǎn)物出口 7及時外送；分級冷凝塔冷卻水從三級冷凝段冷卻水入口 10、二級冷凝段冷卻水入口 12通入螺旋水道11，由上向下流動最后從一級冷凝段冷卻水出口13排出；通過分別改變?nèi)壚淠卫鋮s水入口 10、二級冷凝段冷卻水入口 12進水流量控制各冷凝段溫度區(qū)間；熱解蒸汽通過各分級冷凝段后，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)物流入三級冷凝段；球形冷凝管設有獨立冷卻水系統(tǒng)，球形冷凝管冷卻水從球形冷凝管冷卻水入口 14進入，由上向下流動，經(jīng)球形冷凝管冷卻水出口 15排出。
[0028]需要強調(diào)的是:以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)快速熱解蒸汽冷凝分餾裝置，其特征在于:包括分級冷凝塔和球形冷凝塔，所述分級冷凝塔包括分級冷凝塔殼體(I)和設置在冷凝塔殼體(I)內(nèi)的冷凝段，所述分級冷凝塔殼體(I)與冷凝段間設有螺旋水道(11)，所述冷凝段分為: 一級冷凝段，中下部設有熱解蒸汽入口(2)，底部設有一級液體產(chǎn)物出口(3); 二級冷凝段，所述二級冷凝段包括設置在底部的溢流管(5)，連接到外圍的二級液體產(chǎn)物出口(6)，熱解蒸汽入口(2)及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽(4)； 三級冷凝段，所述三級冷凝段包括設置在底部的溢流管(5)，連接到外圍的三級液體產(chǎn)物出口(7)，熱解蒸汽入口(2)及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽(4)； 所述一級冷凝段、二級冷凝段和三級冷凝段由下向上依次連接，所述三級冷凝段出口直接連接球形冷凝塔，所述二級冷凝段和三級冷凝段上分別對應設有二級冷凝段冷卻水入口(12)和三級冷凝段冷卻水入口(10)，所述一級冷凝段底部還設有分級冷凝塔冷卻水出口(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: 所述一級冷凝段入口溫度，即熱解蒸汽初始溫度，為400~600 V ;一級冷凝段出口溫度，即二級冷凝段入口溫度，為200~300 V ; 二級冷凝段出口溫度，即三級冷凝段入口溫度，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，包括分級冷凝塔和球形冷凝塔，分級冷凝塔包括分級冷凝塔殼體和設置在冷凝塔殼體內(nèi)的冷凝段，分級冷凝塔殼體與冷凝段間設有螺旋水道，冷凝段分為：一級冷凝段，中下部設有熱解蒸汽入口，底部設有一級液體產(chǎn)物出口；二級冷凝段，二級冷凝段包括設置在底部的溢流管，連接到外圍的二級液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設置在熱解蒸汽入口上的氣帽；三級冷凝段，三級冷凝段包括設置在底部的溢流管，連接到外圍的三級液體產(chǎn)物出口，熱解蒸汽入口及設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。
【IPC分類】B01D5-00, C10B53-02
【公開號】CN204522365
【申請?zhí)枴緾N201520141732
【發(fā)明人】沈吉兆, 夏永奎, 肖睿, 胡昌淞, 張會巖
【申請人】揚州晨光特種設備有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月13日