生物質熱解液化用層流冷凝器的製作方法

2023-06-04 13:17:36

專利名稱：生物質熱解液化用層流冷凝器的製作方法
技術領域：
本實用新型提供一種生物質熱解液化用層流冷凝器，屬於可再生能源技術領域。
背景技術：
生物質閃速熱解液化工藝採用的冷卻方式之一，是將低溫生物油與高溫熱解氣直接混合冷激熱解氣，使熱解氣中可冷凝氣體冷凝，從而得到生物油。生物油流入貯油罐中， 其它不可液化氣體被排出冷凝裝置。這種工藝要求進入冷凝裝置的高溫熱解氣和低溫生物油直接混合換熱，高溫熱解氣迅速被冷卻至60°C以下，熱解氣中的可液化氣體變為液體流入貯油箱中，其它不可液化氣體被引風機吸出冷凝裝置。目前，在生物質熱解液化技術領域，採用熱解氣與低溫生物油直接混合換熱技術的研究機構，一般選用的冷凝器為噴淋冷卻塔或冷卻篩板塔，如在生物質熱解液化技術方面取得較突出成績的中國科學技術大學、山東理工大學和東北林業大學等相關研究機構均採用此種方法，缺陷是噴淋冷卻塔或冷卻篩板塔垂直安裝，佔地面積大，冷卻液流量大，熱解氣中攜帶的炭灰容易凝結在冷卻塔內，並且熱解氣冷卻過程中產生的焦油與炭灰粘結， 不容易清除。西班牙Union !^enosa電力公司於1993年建立的生物質餵入率為200kg/h的熱裂解示範廠以及荷蘭Twente大學的生物質技術集團(BTG)於2000年研製出的餵入率為 200kg/h的改進型旋轉錐反應器熱解液化工藝，採用的冷卻技術是管殼式換熱冷卻器，缺陷是管殼式換熱冷卻器在冷卻熱解氣過程中，熱解氣中攜帶的炭灰與熱解氣冷卻產生的焦油凝結，管道很快堵塞。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、快速冷卻、換熱效率高的生物質熱解液化用層流冷凝器。其技術方案為一種生物質熱解液化用層流冷凝器，包括橫截面呈矩形的水平筒體，筒體的一端為熱解氣入口，另一端為熱解氣出口，筒體的頂部設有生物油入口，底部設有生物油出口， 其特徵在於筒體內沿熱解氣流動方向設有多個互相平行的冷凝板，每個冷凝板的頂端均設一溢流槽，溢流槽的側壁以冷凝板對稱，筒體頂端設置一水平分布管與生物油入口連通， 分布管對應於每個溢流槽均設一支管，支管的底部出口插入溢流槽內，筒體內在熱解氣出口設有絲網。所述的生物質熱解液化用層流冷凝器，多個互相平行的冷凝板間距相等，橫梁依次水平穿過每個冷凝板、並與每個冷凝板固定連接。所述的生物質熱解液化用層流冷凝器，溢流槽與冷凝板長度相同，溢流槽的底部固定安裝在冷凝板的頂端。其工作原理為多個互相平行的冷凝板沿熱解氣流動方向間隔均勻地布置在筒體內，使進入筒體的熱解氣流，處於層流狀態流經冷凝板的兩側；生物油經分布管及多個支管流入每個冷凝板的頂端的溢流槽，溢流槽滿後生物油溢出，沿冷凝板向下流動，在冷凝板面上形成均勻穩定的液流膜，這樣流經液流膜表面的熱解氣與液流膜完成熱交換，從而使熱解氣溫度急劇降低，熱解氣中的可液化氣體冷凝成生物油，隨液流向下流動，自生物油出口流出，剩餘熱解氣經絲網除霧後，由熱解氣出口排出。本實用新型與現有技術相比，其優點是1、熱氣體呈層流狀態流經液流膜，由於流速低、氣流層薄、溫度梯度大，因而換熱效率高，熱解氣中攜帶的炭灰與焦油隨液流從冷凝板流出，不容易凝結。2、結構簡單，沒有傳動部件，拆裝方便、冷凝板清洗容易。3、絲網設置在熱解氣出口起到除霧作用，可以清除被排出的熱解氣中不可冷凝部分攜帶的液化油霧滴。

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示實施例的A-A剖面圖。圖中1、筒體2、熱解氣入口 3、熱解氣出口 4、生物油出口 5、冷凝板6、溢流槽7、分布管8、生物油入口 9、支管10、絲網11、橫梁12、支架
具體實施方式
在圖1-2所示的實施例中筒體1水平安裝在支架12上，筒體1的橫截面呈矩形， 一端為熱解氣入口 2，另一端為熱解氣出口 3，筒體1的頂部設有生物油入口 8、底部設有生物油出口 4，筒體1內沿熱解氣流動方向設有多個互相平行且間距相等的冷凝板5，橫梁11 依次水平穿過每個冷凝板5、並與每個冷凝板5固定連接，將冷凝板5固定安裝在筒體1內， 每個冷凝板5的頂端均設一溢流槽6，溢流槽6與冷凝板5長度相同，溢流槽6的底部固定安裝在冷凝板5的頂端，溢流槽6的側壁以冷凝板5對稱，筒體1頂端設置一水平分布管7 與生物油入口 8連通，分布管7對應於每個溢流槽6均設一支管9，支管9的底部出口插入溢流槽6內，將生物油分配到每個溢流槽6內，筒體1內在熱解氣出口 3處設有絲網10。
權利要求1.一種生物質熱解液化用層流冷凝器，包括橫截面呈矩形的水平筒體(1)，筒體(1)的一端為熱解氣入口 0)，另一端為熱解氣出口(3)，筒體(1)的底部設有生物油出口 ，其特徵在於筒體(1)內沿熱解氣流動方向設有多個互相平行的冷凝板(5)，每個冷凝板(5) 的頂端均設一溢流槽(6)，溢流槽(6)的側壁以冷凝板( 對稱，筒體(1)頂端設置一水平分布管(7)與生物油入口(8)連通，分布管(7)對應於每個溢流槽(6)均設一支管(9)，支管(9)的底部出口插入溢流槽(6)內，筒體⑴內在熱解氣出口(3)處設有絲網(10)。
2.如權利要求1所述的生物質熱解液化用層流冷凝器，其特徵在於多個互相平行的冷凝板( 間距相等，橫梁(11)依次水平穿過每個冷凝板(5)、並與每個冷凝板( 固定連接。
3.如權利要求1所述的生物質熱解液化用層流冷凝器，其特徵在於溢流槽(6)與冷凝板( 長度相同，溢流槽(6)的底部固定安裝在冷凝板(5)的頂端。
專利摘要本實用新型提供一種生物質熱解液化用層流冷凝器，包括橫截面呈矩形的水平筒體，筒體的一端為熱解氣入口，另一端為熱解氣出口，筒體的頂部設有生物油入口，底部設有生物油出口，特徵是筒體內沿熱解氣流動方向設有多個互相平行的冷凝板，每個冷凝板的頂端均設一溢流槽，溢流槽的側壁以冷凝板對稱，筒體頂端設置一水平分布管與生物油入口連通，分布管對應於每個溢流槽均設一支管，支管的底部出口插入溢流槽內，筒體內在熱解氣出口處設有絲網。本實用新型熱氣體呈層流狀態流經液流膜，由於流速低、氣流層薄、溫度梯度大，因而換熱效率高，熱解氣中攜帶的炭灰與焦油隨液流從冷凝板流出，不容易凝結，且結構簡單，拆裝方便、清洗容易，工作性能優良。
文檔編號C10B57/00GK202054792SQ20112011416
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者易維明, 李志合, 李永軍, 柏雪源 申請人:山東理工大學