阅读说明：本技术 一种生物质可燃气焦油冷凝分离装置 (Tar condensation and separation device for biomass combustible gas ) 是由 董燕萍 邓先伦 蒋剑春 应浩 戴伟娣 龚建平 孙康 徐俊明 许玉 孙云娟 于 2020-11-17 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种可持续使用的生物质可燃气焦油冷凝分离装置,包括设有进气口和出气口的长方体结构的冷凝腔,冷凝腔的内部设有水平的附焦板,附焦板的上部与第一驱动杆相连,第一驱动杆的上部穿过冷凝腔的顶壁并与冷凝腔的顶壁活动密封,驱动杆与第一驱动机构连接,以驱动附焦板在冷凝腔内垂直移动；附焦板的长度和宽度分别与冷凝腔的长度和宽度相同；冷凝腔的底部一侧设有刮焦板,刮焦板的侧部与第二驱动杆相连,第二驱动杆的端部穿过冷凝腔的侧壁并与冷凝腔的侧壁活动密封,第二驱动杆与第二驱动机构连接,以驱动附焦板在冷凝腔内水平移动；刮焦板的宽度与冷凝腔的宽度相同；冷凝腔的底部另一侧与一个集焦箱相接,集焦箱设有可以开闭的箱门。(The invention provides a continuously-usable biomass combustible gas tar condensation separation device, which comprises a condensation cavity of a cuboid structure, wherein the condensation cavity is provided with an air inlet and an air outlet, a horizontal coke attaching plate is arranged in the condensation cavity, the upper part of the coke attaching plate is connected with a first driving rod, the upper part of the first driving rod penetrates through the top wall of the condensation cavity and is movably sealed with the top wall of the condensation cavity, and the driving rod is connected with a first driving mechanism so as to drive the coke attaching plate to vertically move in the condensation cavity; the length and the width of the coke-attaching plate are respectively the same as those of the condensing cavity; a coke scraping plate is arranged on one side of the bottom of the condensation cavity, the side part of the coke scraping plate is connected with a second driving rod, the end part of the second driving rod penetrates through the side wall of the condensation cavity and is movably sealed with the side wall of the condensation cavity, and the second driving rod is connected with a second driving mechanism so as to drive the coke attaching plate to horizontally move in the condensation cavity; the width of the coke scraping plate is the same as that of the condensing cavity; the other side of the bottom of the condensation chamber is connected with a coke collecting box, and the coke collecting box is provided with a box door which can be opened and closed.)

一种生物质可燃气焦油冷凝分离装置

技术领域

本发明属于生物质能源利用技术领域，特别涉及到一种生物质可燃气焦油冷凝分离装置。

背景技术

生物质气化炉能够实现生物质燃料的清洁燃烧和高效利用，具有清洁、环保、廉价的特点，可代替煤或柴油成为新型锅炉燃料。在生物质气化过程中，焦炭和焦油都是不可避免的副产物。焦油在高温时呈气态， 与可燃气体可以完全混合，而在低温（一般低于200℃）时凝结为液态。焦油的存在对生物质气化及其利用会产生不利的影响。首先它降低了气化炉气化效率，气化燃气中焦油产物的能量一般占总能量的5%～15%，这部分能量在低温时难以与可燃气体一道被利用，大部分被浪费；另外，凝结为细小液滴的焦油难以燃尽，在燃烧时容易产生炭黑等颗粒，对锅炉等燃气利用设备的损害相当严重。鉴于上述原因，必须尽可能地除去生物质可燃气中的焦油。

利用冷凝法来分离可燃气中的焦油是比较常见的做法，但是，分离出来的焦油粘附在冷凝装置中难以去除，这导致焦油冷凝分离装置的可持续使用性上较差。

发明内容

本发明的目的是提出一种可持续使用的生物质可燃气焦油冷凝分离装置，以用于除去生物质可燃气中的焦油。

本发明的生物质可燃气焦油冷凝分离装置包括设有进气口和出气口的冷凝腔，所述冷凝腔位于冷却池内；关键在于，所述冷凝腔为长方体结构，冷凝腔的内部设有水平的附焦板，所述附焦板的上部与第一驱动杆相连，所述第一驱动杆的上部穿过冷凝腔的顶壁并与冷凝腔的顶壁活动密封，驱动杆与第一驱动机构连接，以驱动附焦板在冷凝腔内垂直移动；所述附焦板的长度和宽度分别与冷凝腔的长度和宽度相同；所述冷凝腔的底部一侧设有刮焦板，所述刮焦板的侧部与第二驱动杆相连，所述第二驱动杆的端部穿过冷凝腔的侧壁并与冷凝腔的侧壁活动密封，第二驱动杆与第二驱动机构连接，以驱动附焦板在冷凝腔内水平移动；所述刮焦板的宽度与冷凝腔的宽度相同；所述冷凝腔的底部另一侧与一个集焦箱相接，所述集焦箱设有可以开闭的箱门。

上述生物质可燃气焦油冷凝分离装置的工作原理如下：

可燃气由进气口进入到冷凝腔内，可燃气在经过冷凝腔时，由于冷凝腔位于冷却池内，温度较低，因此可燃气的温度会迅速降低，可燃气内部的焦油由气态凝结为液态，并附着在附焦板及冷凝腔的底壁、侧壁处，分离焦油后的较纯净的可燃气由出气口离开冷凝腔。

随着生物质可燃气焦油冷凝分离装置使用时间的增加，附焦板及冷凝腔的底壁、侧壁处所附着的焦油会越来越多，焦油的热传导性能差，会影响冷凝腔与冷却池的热量交换，导致冷凝腔的温度难以被冷却池影响而降低到合适温度，进而影响焦油分离的效果。此时，就需要清理冷凝腔内部焦油。

清理冷凝腔内部焦油时，首先关闭冷凝腔的进气口，避免可燃气继续进入到冷凝腔内，然后利用第一驱动机构来推动附焦板向下移动，直到附焦板的底面略高于刮焦板顶端所在的水平面，在此过程中，附焦板将冷凝腔上部侧壁上的焦油刮落到冷凝腔的底壁上及附焦板底面上；然后利用第二驱动机构来推动刮焦板向另一侧的集焦箱方向推动，刮焦板在移动过程中，将冷凝腔底壁、冷凝腔下部侧壁及附焦板底面上的焦油刮掉并推到集焦箱内，这样就实现了对冷凝腔内部焦油的清理。当集焦箱内焦油较多时，可以降低冷却池的水位至低于集焦箱的底面，然后开启箱门将里面的焦油取走。

进一步地，为提高第一驱动杆与冷凝腔顶壁处的活动密封效果，所述冷凝腔的顶部与垂直设置的第一辅助密封管相连通，所述第一驱动杆穿过第一辅助密封管，第一驱动杆与第一辅助密封管的内壁活动密封。

进一步地，为提高第二驱动杆与冷凝腔侧壁处的活动密封效果，所述冷凝腔的侧部与水平设置的第二辅助密封管相连通，所述第二驱动杆穿过第二辅助密封管，第二驱动杆与第二辅助密封管的内壁活动密封。

进一步地，所述第一驱动机构、第二驱动机构均为气缸，由于气缸的行程是固定的，因此可以确保附焦板、刮焦板的移动距离符合要求。

本发明的生物质可燃气焦油冷凝分离装置可以非常方便地将冷凝腔内积聚的焦油除掉，减少了因去除焦油而需要的可燃气输送中断时间，从而使焦油冷凝分离装置能够可持续使用，具有很好的实用性。

附图说明

图1是实施例1的生物质可燃气焦油冷凝分离装置在工作状态的结构示意图。

图2是实施例1的生物质可燃气焦油冷凝分离装置在去除冷凝腔内的焦油时的示意图。

附图标示：1、进气口；2、出气口；3、冷凝腔；4、附焦板；5、第一驱动杆；6、第一辅助密封管；7、刮焦板；8、第二驱动杆；9、第二辅助密封管；10、集焦箱；11、箱门。

图中虚线箭头为可燃气行进路线，实线箭头为驱动杆移动方向。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种可持续使用的生物质可燃气焦油冷凝分离装置，以用于除去生物质可燃气中的焦油。

如图1所示（图中未画出第一驱动机构、第二驱动机构及冷却池），本实施例的生物质可燃气焦油冷凝分离装置包括两端分别设有进气口1和出气口2的冷凝腔3，所述冷凝腔3位于冷却池内；冷凝腔3为扁平的长方体结构，冷凝腔3的内部设有水平的附焦板4，所述附焦板4的上部与第一驱动杆5相连，冷凝腔3的顶部与垂直设置的第一辅助密封管6相连通，所述第一驱动杆5穿过第一辅助密封管6，第一驱动杆5与第一辅助密封管6的内壁活动密封；第一驱动杆5与第一驱动机构连接，以驱动附焦板4在冷凝腔3内垂直移动；所述附焦板4的长度和宽度分别与冷凝腔3的长度和宽度相同。

所述冷凝腔3的底部一侧设有刮焦板7，所述刮焦板7的侧部与第二驱动杆8相连，冷凝腔3的侧部与水平设置的第二辅助密封管9相连通，所述第二驱动杆8穿过第二辅助密封管9，第二驱动杆8与第二辅助密封管9的内壁活动密封；第二驱动杆8与第二驱动机构连接，以驱动附焦板4在冷凝腔3内水平移动；所述刮焦板7的宽度与冷凝腔3的宽度相同；所述冷凝腔3的底部另一侧与一个集焦箱10相接，所述集焦箱10设有可以开闭的箱门11，在箱门11关闭状态下，集焦箱10与箱门11之间是密封关系，以避免可燃气从集焦箱10处逸出，以及冷却池内的水进入到集焦箱10内。

上述第一驱动机构、第二驱动机构均为气缸，由于气缸的行程是固定的，因此可以确保附焦板4、刮焦板7的移动距离符合要求。

上述生物质可燃气焦油冷凝分离装置的工作原理如下：

可燃气由进气口1进入到冷凝腔3内，可燃气在经过冷凝腔3时，由于冷凝腔3位于冷却池内，温度较低，因此可燃气的温度会迅速降低，可燃气内部的焦油由气态凝结为液态，并附着在附焦板4及冷凝腔3的底壁、侧壁处，分离焦油后的较纯净的可燃气由出气口2离开冷凝腔3。

随着生物质可燃气焦油冷凝分离装置使用时间的增加，附焦板4及冷凝腔3的底壁、侧壁处所附着的焦油会越来越多，焦油的热传导性能差，会影响冷凝腔3与冷却池的热量交换，导致冷凝腔3的温度难以被冷却池影响而降低到合适温度，进而影响焦油分离的效果。此时，就需要清理冷凝腔3内部焦油。

如图2所示，清理冷凝腔3内部焦油时，首先关闭冷凝腔3的进气口1，避免可燃气继续进入到冷凝腔3内，然后利用第一驱动机构来推动附焦板4向下移动，直到附焦板4的底面略高于刮焦板7顶端所在的水平面，在此过程中，附焦板4将冷凝腔3上部侧壁上的焦油刮落到冷凝腔3的底壁上及附焦板4底面上；然后利用第二驱动机构来推动刮焦板7向另一侧的集焦箱10方向推动，刮焦板7在移动过程中，将冷凝腔3底壁、冷凝腔3下部侧壁及附焦板4底面上的焦油刮掉并推到集焦箱10内，这样就实现了对冷凝腔3内部焦油的清理。当集焦箱10内焦油较多时，可以降低冷却池的水位至低于集焦箱10的底面，然后开启箱门11将里面的焦油取走。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。