除焦過濾器的製作方法

2023-06-01 23:10:01 1

專利名稱：除焦過濾器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物質濾材過濾器，尤其涉及一種用於生物 質快速熱解液化系統的過濾器。
背景技術：
隨著世界經濟的不斷發展，能源和環境問題日益突出。人類目前
使用的主要能源有石油、天然氣和煤炭3種。根據國際能源機構統計， 地球上這3種能源供人類開釆的年限分別只有40年、50年和240年。 開發新能源已成關係人類社會可持續發展的重大課題。
生物質能是由植物與太陽能的光合作用而貯存於植物中的太陽 能。據估計，植物每年貯存的能量相當於世界主要燃料消耗的10倍， 而作為能源的利用量還不到其總量的1%。通過生物質能轉換技術， 可以高效地利用生物質能源，生產各種清潔燃料，替代煤炭、石油和 天然氣等燃料。
目前，世界各國，尤其是發達國家，都在致力於開發高效、無汙 染的生物質能利用技術，以達到保護礦產資源，保障能源安全，實現 C02減排，促進經濟、社會的可持續發展。生物質能將成為未來能源 重要組成部分，專家估計到2015年全球總能耗將有40%來自生物質
能源，主要通過生物質能發電和生物質液體燃料的產業化發展實現。 目前，通過高溫快速熱解將生物質轉變為液體燃料(生物油)是 實現生物質能高效利用的重要途徑之一。根據傳熱方式不同，生物質熱裂解液化工藝一般可分為3類(l)壁面間接加熱式反應器。其主要通過灼熱的反應器表面與生物質接觸，將熱量傳遞到生物質使其快速升溫從而達到快速熱裂解，如英國Aston大學的燒蝕熱裂解反應器、 NREL提出的渦流反應器及荷蘭Twente大學設計的旋轉錐生物質熱 裂解制油反應器等；(2)輻射換熱式反應器，這類反應器的主要特徵 是由一高溫的表面或熱源提供生物質熱裂解所需的熱量，其主要通過 熱輻射進行熱量傳遞，如美國Washington大學的熱輻射反應器；(3 ) 氣固混合直接加熱式反應器，其主要是藉助熱氣流或氣固兩相流對生 物質進行快速加熱，其能提供高的加熱速率以及相對均勻的反應溫 度，同時快速流動的載氣便於熱裂解一次產物及時析出，如加拿大 Waterloo大學的流化床熱裂解系統、加拿大Ensyn提出的循環流化床 反應器和GTFJ的快速引射流反應器等。壁面間接加熱式反應器的設 備規模較為龐大，同時機械接觸磨損厲害而使得運行維護成本也較 高，因此在規模化應用中將受到限制，此類反應器一般主要提供機理 性試驗所需。而輻射式換熱器換熱效果較差，能耗大而難以規j模化。 相比於前兩種類型，國外已開發並且試圖規模化的生物質熱裂解液化 反應裝置側重於第三類。流化床(或循環流化床)熱解液化工藝因能 實現高的加熱速率、較短的氣體停留時間、簡捷的溫度控制、方便的 炭回收、較低的投資以及成熟的設計方法而使得其成為目前最有發展
潛力的熱裂解製取液體燃料的工藝。
如中國專利第CN200510057215.8號所揭示的一種生物質熱解液 化的工藝方法及其雙塔式裝置系統。其工藝方法包括4巴生物質材料送 入熱解反應塔內讓高溫流化氣和高溫載熱體與生物質材料混合以對 生物質進行熱裂解的步驟，在分離器中把熱解氣與殘碳、灰份進行氣 固分離的步驟，以及在冷凝器中把熱解氣冷凝成生物油的步驟等。其 中，載熱體是與熱解氣、殘碳等一道從熱解反應塔內輸出循環系統的； 殘碳被用來對載熱體進行預加熱。其裝置系統還包括將載熱體和殘碳 一道與其他物質先分離一次的初級分離器、燃燒殘碳的載熱體加熱
塔、以及用於將從載熱體加熱塔內出來的載熱體-廢氣-灰分進行分離 的載熱體分離器。但是，從以上描述可以看出，第CN200510057215.8 號專利具有以下不足之處從冷凝器出來的不凝結氣體和載氣作為回 收氣，直接被循環用作熱解反應塔的一部分流化氣、載熱體加熱塔的 一部分助燃氣、以及送料機構內的一部分循環熱載氣，因此， 一方面，
這導致了價值損失，另一方面，這種混合的回收氣中含有大量的水分 和焦油，然而卻沒有經過充分處理就直接用於後續流程，導致惡性循 環，不但導致生物質能轉化率降低，而且還將導致設備損壞，甚至發 生安全事故。
因此，提供一種更換方便、結構簡單、價格低廉、清潔環保的用 於生物質快速熱解液化系統的除焦過濾器成為急需解決的問題。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種可以廣泛釆用價格低廉的生物 質顆粒作為濾材的除焦過濾器。
本實用新型的技術方案是這樣實現的提供一種除焦過濾器，包 括內部設有密封空間的外殼、用於將密封空間分隔成上腔室和下腔室 的分隔板、與上腔室連通的潔淨燃氣出口、與下腔室連通的粗燃氣入 口、以及從分隔板的開口延伸設置於下腔室內的內殼，其中，內殼的 側壁的中下部和/或底壁上設有若干透氣孔，生物質顆粒濾芯填充在 內殼內部並通過設有若干透氣孔的壓板壓緊，生物質顆粒濾芯的上表 面高於內殼的最上端的透氣孔。
生物質快速熱解液化系統一般包括熱解反應器、與熱解反應器的 熱解氣出口相連的氣固分離子系統、與氣固分離子系統的氣體出口相 連的生物油冷凝儲備子系統、以及與生物油冷凝儲備子系統的不可凝 氣體出口相連的燃氣淨化儲備子系統。從生物油冷卻塔出來的不可凝 氣體總會挾帶一定數量的水分和焦油，雖然經過高壓靜電除焦器可以 除掉大部分焦油，但是還會有相當數量的水分和焦油不能徹底除去， 這給後面的燃氣輸送設備和換熱設備帶來很大麻煩，不僅容易造成設 備阻塞，還容易在高溫換熱器表面積炭，顯著降低換熱效率。
因此，本實用新型的除焦過濾器可以用於生物質快速熱解液化系 統的燃氣淨化儲備子系統，可以顯著降低可燃氣中水分和焦油含量。
具體地，內殼的側壁和/或底壁與外殼的內壁之間留有間隙，粗 燃氣入口通過間隙與內殼的若干透氣孔連通。比如，內殼的側壁和底
壁與外殼的內壁之間都留有間隙，即內殼懸置在外殼內部；或者，只
有內殼的側壁與外殼的內壁之間留有間隙，即內殼與外殼共底壁；或 者，只有內殼的底壁與外殼的內壁之間留有間隙，即內殼與外殼共側 壁。無論何種情況，只要保證粗燃氣入口可以通過間隙與內殼的透氣 孔連通即可。
優選地，外殼頂部設有可拆卸的密封蓋以便於更換內殼或濾材。 更優選地，進一步在密封蓋上設有可調節壓緊螺杆機構，壓緊螺杆的 末端糹氏壓在壓糹反上。
優選地，內殼可拆卸固定於分隔板。更優選地，內殼的任何一處 的橫截面都小於分隔板的開口 ，以便於內殼可順利地從分隔板取下 來。具體地，內殼包括可支撐在分隔板的開口周緣的上端沿，以便將 內殼固定於分隔板並在內殼側壁與分隔板之間形成密封。
其中，外殼和內殼的形狀可以為圓筒狀、稜柱狀或其它形狀。其 中，上腔室的高度小於等於外殼高度的五分之一。
其中，外殼和內殼的材料可以選擇不4f鋼。
本實用新型的除焦過濾器還可以用於其它需要過濾燃氣的場合。
本實用新型的有益效果是1.本實用新型的除焦過濾器釆用了 價格低廉的生物質顆粒作為濾材，這種濾材對燃氣中的焦油黏附性 好，利於焦油的吸附，其成本很低，來源廣泛；2. 本實用新型的除
進行使用，避免了濾料頻繁更換帶來的浪費和後處理的困難；3.本 實用新型的除焦過濾器結構簡單，更換濾料方便，適應於含有一定粒
徑粉塵或者油類物質的氣體，利於工業化應用。
以下結合附圖和實施例，來進一步說明本實用新型，但本實用新 型不局限於這些實施例，任何在本實用新型基本精神上的改進或替 代，仍屬於本實用新型權利要求書中所要求保護的範圍。


圖1為本實用新型除焦過濾器實施例1的示意圖。
具體實施方式

實施例1
請參照圖1,本實用新型的除焦過濾器包括內部-沒有密封空間的
外殼20、用於將密封空間分隔成上腔室23和下腔室25的分隔板24、 與上腔室23連通的潔淨燃氣出口 27、與下腔室25連通的粗燃氣入 口 28、以及乂人分隔寺反24的開口 244延伸i殳置於下腔室25內的內殼 40。
其中，內殼40包括可支撐在分隔板24的開口 244周緣的上端沿 401,以便將內殼40可拆卸固定於分隔板24上並在內殼40側壁與分 隔板24之間形成密封。
內殼40的底壁404上設有若干透氣孔444，生物質顆粒濾芯50 填充在內殼40內部並通過設有若干透氣孔333的壓板30壓緊。
如圖1所示，內殼40的側壁和底壁404與外殼20的內壁之間都
留有間隙，即內殼40懸置在外殼20內部。
外殼20頂部設有可拆卸的密封蓋21以便於更換內殼或濾材。密 封蓋21上設有可調節壓緊螺杆機構211,壓緊螺杆211的末端抵壓 在壓板30上，以將濾材充分壓實。
本實用新型系統除焦過濾器的工作流程如下 攜帶水分和焦油的不可凝氣體從粗燃氣入口 28進入下腔室25， 通過內殼40底壁404上的透氣孔444進入生物質顆粒過濾層，在過 濾層內，焦油和水分被多孔生物質顆粒吸附後，潔淨的氣體從壓板 30的透氣孔333流出過濾層，並經過上腔室23從潔淨燃氣出口 27 進入儲氣拒，以備下一步利用。當濾料運行一段時間後不再具有吸附 作用時，可以方便地打開密封蓋21更換濾料。
實施例2
作為本實用新型的另一種方案，其它部分與實施例l相同，不同 之處在於
只在內殼40的側壁與外殼20的內壁之間留有間隙，即內殼40 與外殼20共底壁。
此時，只在內殼40的側壁的中下部設有若干透氣孔，生物質顆 粒濾芯填充在內殼40內部，並且生物質顆粒濾芯的上表面高於內殼 40側壁的最上端的透氣孔。
實施例3
作為本實用新型的另一種方案，其它部分與實施例l相同，不同 之處在於
只在內殼40的底壁404與外殼20的內壁之間留有間隙，即內殼 與外殼共側壁。
此時，粗燃氣入口 28設置在外殼20的底壁上。
權利要求1、一種除焦過濾器，包括內部設有密封空間的外殼、用於將所述密封空間分隔成上腔室和下腔室的分隔板、與所述上腔室連通的潔淨燃氣出口、與所述下腔室連通的粗燃氣入口、以及從所述分隔板的開口延伸設置於所述下腔室內的內殼，其特徵在於，所述內殼的側壁的中下部和/或底壁上設有若干透氣孔，生物質顆粒濾芯填充在所述內殼內部並通過設有若干透氣孔的壓板壓緊，所述生物質顆粒濾芯的上表面高於所述內殼的最上端的所述透氣孔。
2、 如權利要求1所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述外殼頂部設有可拆卸的密封蓋。
3、 如權利要求2所述的除焦過濾器，其特徵在於，進一步在所 述密封蓋上設有可調節壓緊螺杆機構，所述壓緊螺杆的末端^fe壓在所 述壓板上。
4、 如權利要求1~3之一所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述 內殼可拆卸固定於所述分隔板。
5、 如權利要求4所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述內殼的 任何一處的橫截面都小於所述分隔板的所述開口 。
6、 如權利要求5所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述內殼包 括可支撐在所述分隔板的所述開口的周緣的上端沿。
7、 如權利要求4所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述內殼的 側壁和/或底壁與所述外殼的內壁之間留有間隙，所述粗燃氣入口通 過所述間隙與所述內殼的若干透氣孔連通。
8、 如權利要求4所述的除焦過濾器，其特徵在於，所述上腔室 的高度小於或等於所述外殼高度的五分之一。
專利摘要本實用新型公開了一種除焦過濾器，包括內部設有密封空間的外殼、用於將密封空間分隔成上腔室和下腔室的分隔板、與上腔室連通的潔淨燃氣出口、與下腔室連通的粗燃氣入口、以及從分隔板的開口延伸設置於下腔室內的內殼，其中，內殼的側壁的中下部和/或底壁上設有若干透氣孔，生物質顆粒濾芯填充在內殼內部並通過設有若干透氣孔的壓板壓緊，生物質顆粒濾芯的上表面高於內殼的最上端的透氣孔。本實用新型的除焦過濾器採用了價格低廉的生物質顆粒作為濾材，這種濾材對燃氣中的焦油黏附性好，利於焦油的吸附，其成本低，來源廣泛。
文檔編號B01D46/30GK201175634SQ20082004479
公開日2009年1月7日 申請日期2008年3月11日 優先權日2008年3月11日
發明者常厚春, 李祖芹, 平 陳, 革 馬 申請人:廣州迪森熱能技術股份有限公司