一种生物质燃气净化器以及气化净化装置的制作方法

1.本技术涉及生物质能源利用技术领域，尤其涉及一种生物质燃气净化器以及气化净化装置。


背景技术：

2.随着农村居民生活质量的提高和生活方式的改变，农村的资源压力和环境问题开始凸显。在电力成本较高的情况下，在炊饮采暖等日常生活中，煤炭基本代替了秸秆树枝。但煤炭资源日益匮乏，而秸秆树枝等资源的堆积对农村生产造成了很大影响。农户通常采用田间焚烧的方式处理，这不仅对环境造成了很大污染，同时存在着很大的安全隐患。
3.针对农村凸显的这一严峻问题，考虑到农村树枝、秸秆、稻草及家畜粪便等都是重要的可再生生物质原料，适合农村使用的生物质气化及燃气净化装置应运而生。其中，生物质气化及燃气净化是指：在反应器中，在一定的温度下，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原等一系列反应后转化为一氧化碳、氢气和低分子烃类等可燃气体，然后通过净化器得到纯净燃气的过程。
4.但是，目前现有的净化器通常存在燃气纯净度低、热值低的问题，此外对于整个气化净化体系而言存在焦油处理难度大的问题。


技术实现要素：

5.本技术所要解决的技术问题是提供一种提高燃气纯净度的生物质燃气净化器。同时，相应提供一种气化净化装置。
6.为解决上述问题，本技术提供了一种生物质燃气净化器，该净化器包括冷却腔、燃气净化组和焦油收集腔；所述燃气净化组包括纵向并排设置在所述冷却腔内的中间管道和数根内部设有螺旋绞龙的外围管道，所有管道的底部开口且伸入所述焦油收集腔内并在工作过程中始终没入焦油混合液中；数根所述外围管道均匀分组，每组中管道顺序连通并且位于首部的管道的上部与净化器进气口连通、位于尾部的管道的下部与所述中间管道的下部连通；所述中间管道内自下而上设有喷淋头、过滤网和净化器出气口，所述喷淋头用于喷出所述焦油收集腔内的液体。
7.优选的，在本技术净化器中，所述外围管道的数量为六，分成两组并在所述中间管道周围按正六边形分布。
8.优选的，在本技术净化器中，所述焦油收集腔下部呈倒锥形且锥形末端具有出液口，该出液口与所述喷淋头之间通过循环泵和喷淋管道连接。
9.优选的，在本技术净化器中，所述循环泵还用于将所述焦油收集腔内的液体输送至除所述喷淋头之外的回收使用地。
10.优选的，在本技术净化器中，所述焦油收集腔具有焦油收集腔补水口、高液位观察镜和低液位观察镜。
11.优选的，在本技术净化器中，所述中间管道和所述外围管道的底部开口呈缩径设
计。
12.优选的，在本技术净化器中，所述冷却腔上设有冷却腔补水口和冷却腔液位口。
13.本技术还相应提供了一种生物质气化净化装置，包括反应器和净化器，反应器出气口与净化器进气口连接，其特征在于，所述净化器为上述任一项所述的净化器。
14.优选的，本技术气化净化装置还包括与所述净化器连接的稳压罐，稳压罐进气口与净化器出气口连接。
15.优选的，在本技术气化净化装置中，所述反应器具有与燃气收集腔连通的焦油气化腔，用于接收来自所述焦油收集腔的焦油混合液并配合催化剂进行焦油气化产生燃气。
16.本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术净化器中，燃气从净化器进气口进入后，在燃气净化组中通过时会得到冷却、旋流、淋浴、过滤四种不同方式的净化，净化彻底，燃气纯净度高、热值高，并且结构设计合理紧凑、占用空间小，淋浴过程循环利用焦油收集腔中的液体，降低成本；同时，燃气净化组中管道底部为液封方式，若整个系统中出现燃气燃烧情况，管道负压会使其液位上升，阻断燃气通道，起到阻火作用，安全可靠。
17.本技术气化净化装置包含反应器和上述净化器，具有净化器的优点。反应器内进一步设有焦油气化腔，将净化器中焦油收集腔收集的焦油注入其中加入催化剂，实现焦油的气化，可以解决焦油难处理的问题。
附图说明
18.下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
19.图1为本技术实施例提供的净化器的半剖图。
20.图2为本技术实施例提供的燃气净化组的俯视图。
21.图3为图2中b-b向视图。
22.图4为本技术实施例提供的燃气净化组中管道连接及燃气流向示意图。
23.图5为本技术实施例提供的净化器中螺旋绞龙的结构图。
24.图6为本技术实施例提供的净化器中过滤网的正视图。
25.图7为本技术实施例提供的净化器中过滤网的侧视图。
26.图8为本技术实施例提供的气化净化装置的整体图。
27.图中：1-反应器，101-反应器顶盖，102-加料盖，103-反应器出气口，104-焦油管道；2-净化器，201-净化器进气口，202-自动补水阀，203-呼吸阀，204-冷却腔补水口，205-净化器出气口，206-冷却腔液位口，207-焦油收集腔补水口，208-喷淋管道，209-高液位观察镜，210-低液位观察镜，211-循环泵，212-出液口，213-顶板，214-冷却腔，215-隔板，216-焦油收集腔，217-锥形板；3-稳压罐，301-引风机，302-稳压罐进气口，303-用气接头；4-燃气净化组，401-螺旋绞龙，402-过滤网，403-喷淋头，404、405、406、407、408、409-外围管道1、2、3、4、5、6，410-中间管道。
具体实施方式
28.参考图1至图7，本技术实施例提供了一种生物质燃气净化器，其主要包括冷却腔214、沿纵向贯穿设在冷却腔214内的燃气净化组4以及设在冷却腔214底部并与燃气净化组4连通的焦油收集腔216。
29.其中，燃气净化组4包括中间管道410和数根外围管道，所有管道沿纵向并排设置在冷却腔214内，所有管道焊接在顶板213和隔板215（冷却腔214与焦油收集腔216之间的隔板）上，所有管道的底部开口且伸入焦油收集腔216内，在工作过程中所有管道的底部开口始终没入焦油混合液中；所有管道底部开口呈缩径设计，便于焦油流入焦油收集腔216内。
30.所有外围管道均匀分组，每组中管道顺序连通，并且位于首部的管道的上部与净化器进气口201连通、位于尾部的管道的下部与中间管道410的下部连通。比如图示中，六根外围管道分为两组、每组三根，在中间管道410周围按正六边形分布，中间管道410位于正六边形的中心；净化器进气口201通过三通分别与外围管道1（404）、外围管道4（409）上部连接，外围管道1、2、3（404、405、406）串接，外围管道4、5、6（409、408、407）串接，外围管道3（406）、外围管道6（407）下部通过三通连接进入中间管道410下部。
31.外围管道内部设有螺旋绞龙401，螺旋绞龙401由底板、设在底板上的立柱以及环绕在立柱上螺旋片组成，底板与管道通过法兰连接，方便拆卸清洗。螺旋绞龙401与管道形成螺旋烟道，对燃气实现旋流净化，并且螺旋烟道增加了烟道长度，从而增加燃气在燃气净化组4中的停留时间，达到更好的冷却效果，使油气充分液化，同时燃气在螺旋烟道中流过时可起到除尘效果，有效减少燃气中的灰分和焦油含量。
32.中间管道401内自下而上设有喷淋头403、过滤网402和净化器出气口205；喷淋头403通过循环泵211和喷淋管道208与焦油收集腔216底部的出液口212相连，用于喷出焦油收集腔216内的液体；过滤网402整体呈柱状。燃气从中间管道410底部进入后，经过中部喷淋头403淋浴和上部过滤网402的双重净化，最后从净化器出气口205流出。
33.冷却腔214上部设有补水口204，中下部设有冷却腔液位口206，顶部装有呼吸阀203；通过冷却腔补水口204和冷却腔液位口206可以安装自动补水阀202，从而实现对冷却腔214的自动补水。
34.焦油收集腔216设在净化器下部，其下部呈倒锥形（底板为锥形板217，易于液体流出），锥形末端为出液口212；在工作过程中，燃气经过燃气净化组4净化后得到的焦油混合液会通过管道底部进入焦油收集腔216，焦油收集腔216内的焦油混合液会对管道底部进行液封，防止燃气进入焦油收集腔216。
35.焦油收集腔216还装有焦油收集腔补水口207、高液位观察镜209和低液位观察镜210，方便控制焦油收集腔216内的液位高度。通过阀门切换（冷却腔214也需要补水）可从焦油收集腔补水口207进行补水，保证焦油收集腔216液位不低于低液位观察镜210。
36.焦油收集腔216底部的出液口212连接循环泵211，循环泵211接有喷淋管道208和焦油管道104，两者通过装在管道上的阀体互相切换，分别将焦油混合液送到喷淋头403和其它需要使用焦油混合液的地方。
37.工作过程：从反应器所得的燃气通过净化器进气口201进入净化器，会在燃气净化组4中流过，而燃气净化组4设在冷却腔214中、外围管道内有螺旋烟道、中间管道410内有喷淋头403和过滤网402，因此，燃气在流过燃气净化组4的过程中会经过冷却、旋流、淋浴、过
滤四种不同方式的净化，所得的高纯度燃气通过净化器出气口205流出。
38.净化所得焦油混合液从燃气净化组4的管道底部进入焦油收集腔216，然后通过循环泵211送到喷淋头403进行循环淋浴，待焦油收集腔216中焦油混合液的焦油含量达到一定浓度后通过焦油管道104输送到其它地方回收利用。
39.参考图8，本技术实施例还提供了一种生物质气化净化装置，包括反应器1和上述实施例公开的净化器2，反应器出气口103与净化器进气口201通过法兰连接。
40.其中，反应器1可以为常规反应器，不过考虑到本技术净化器2具有循环泵211和焦油管道104，反应器1上可以集成设置焦油气化腔，待净化器2中焦油收集腔216内焦油混合液的焦油含量达到一定浓度后通过焦油管道104输送到焦油气化腔，加入焦油气化所需的催化剂，比如白云石粉，实现焦油的气化，可以解决焦油难处理的问题。
41.进一步地，本技术生物质气化净化装置还包括与净化器2连接的稳压罐3，稳压罐进气口302与净化器出气口205之间通过引风机301连接，从而组成生物质气化、净化、稳压输出的系统。稳压罐进气口302设在稳压罐3顶部，进气管道伸至稳压罐3下部，稳压罐3底部设有排污口，上部设有用气接头303。通过净化器2净化后的高纯度燃气通过引风机301进入稳压罐3，最后通过用气接头303平稳地提供给末端使用设备。
42.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。