[发明专利]一种生物质热解气净化及冷凝液回收工艺

说明书

本发明专利所涉及的一种生物质热解气净化及冷凝液回收工艺，涉及以除尘、冷凝、萃取净化为特征的处理生物质热解气工艺，采用旋风分离器1清除热解气中的炭颗粒和灰分，循环水槽2中的循环水将炭颗粒和灰分带出净化系统，清除炭颗粒和灰分后的热解气依次通入一级冷凝塔3、二级冷凝塔4、三级冷凝塔5将热解气中可冷凝物质冷凝，各冷凝塔所冷凝物质分别存储于第一储罐9、第二储罐10和第三储罐11。冷凝后的热解气于萃取净化塔7中进行萃取，萃取后的热解气储存于燃气储罐8。相比于现有处理工艺，该工艺克服了热解气中焦油含量高、水分大和热值低的问题，同时也解决了冷凝液后续处理难度大的问题。

技术领域

本发明属于生物质热解气处理技术领域，具体的说，它涉及一种生物质热解气净化及冷凝液回收工艺。

背景技术

生物质是指一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质。目前生物质气化是生物质利用的最有效途径之一，生物质气化后可产生热解气和生物质炭，生物质炭为单质碳，可用于制作炭基肥或活性炭。热解气中含有可冷凝物质和不可冷凝物质，可冷凝物质也称为木醋液，含有80％的水分和20％的有机物，有机物种类众多如酚类、酮类、醛类、酸类以及一些小分子有机物，木醋液可用于分离高附加值有机物。不可冷凝产物有甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳和氮气等气体，可用于发电和供热。生物质气化产生的热解气并不能直接应用，需要对热解气进行净化才能应用于实际工业。因此生物质热解气的净化工艺是生物质热利用过程的关键技术。

现有工艺在净化生物质热解气的过程中，采用旋风分离器加喷淋冷凝的净化方法。旋风分离器对热解气进行除尘，采用木醋液对除尘后的热解气进行喷淋冷凝，冷凝后的焦油和木醋液汇聚于储存池。该工艺存在以下几个问题，1.生物质热解气初始温度为500℃，在连续生产过程中，高温状态下旋风分离器卸料时难以密封，会造成外部空气进入净化系统。2.冷凝下的焦油和木醋液汇聚于同一个储存池中，导致木醋液中有机物难以提纯和分离，造成资源的浪费。3.喷淋后的热解气含有喷淋介质中的焦油和水分，水分会降低热解气的热值，焦油会影响发电过程中燃气轮机的运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题：1.高温下旋风分离器除炭颗粒和灰分过程中难以密封卸料；2.冷凝后焦油与木醋液混合于同一存储池，导致有机物难以分离；3.喷淋冷凝后热解气中水分和焦油含量大，影响热值和应用。

为解决上述问题，本发明提供一种生物质热解气净化及冷凝液回收工艺，包括除尘、分级冷凝、萃取净化和萃取剂汽提再生等装置。具体方案如下：

一种生物质热解气净化及冷凝液回收工艺，包括以下步骤：

a.500℃的生物质热解气进入旋风除尘器1,除去炭颗粒和灰分，循环水槽2中的循环水将分离后的炭颗粒和灰分带出净化系统；

b.对步骤a除去炭颗粒和灰分后的热解气进行三次冷凝，先经过一级冷凝塔3进行第一次冷凝，冷凝液储存于第一储罐9；再经过二级冷凝塔4进行第二次冷凝，冷凝液储存于第二储罐10；最后经过三级冷凝塔5进行第三次冷凝，冷凝液储存于第三储罐11；

c.经步骤b冷凝后的热解气通入萃取净化塔7，萃取净化塔7中萃取剂与热解气逆流接触将热解气净化，净化后的热解气储存于燃气储罐8；

d.步骤c中萃取后的萃取液通入汽提塔12，在塔中以加热的方式脱除萃取剂中所含的有机物质，净化后的萃取剂与换热器13换热后通入萃取净化塔7中循环使用。

所述步骤a中，旋风分离器1底部与循环水箱2相连，循环水箱2中通入流量为1.1m³/h的循环水，循环水将旋风分离器1分离的颗粒和灰分捕集带出净化系统。

所述步骤b中，热解气经一级冷凝塔3冷凝后的温度为140～160℃，经二级冷凝塔4冷凝后的温度为60～80℃，经三级冷凝塔5冷凝后的温度为30～40℃。

所述步骤b中，一级冷凝塔3、二级冷凝塔4、三级冷凝塔5底部均采用锥形封头。