[实用新型]用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于煤、生物质和其他有机废弃物热解后的冷凝工艺装置。

背景技术

对于煤、生物质和其他有机废弃物的热解液化，一般都要求其冷凝系统能够对高温热解蒸气进行迅速冷凝，以提高液体产物的收率和品质。现有的热解液化设备的冷凝装置它主要由多个冷却器皿串联构成，高温热解蒸气通过壁面冷却而获得冷凝。但实践证明，这种冷凝装置存在冷却速度慢和冷凝不彻底的缺点，而高温热解蒸气若不能迅速获得冷凝，则很容易发生二次裂解，并进而影响液体产物的收率和品质。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能实现迅速彻底冷凝煤、生物质和其他有机废弃物高温热解蒸气的用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置。

具体的结构设计方案如下：

用于煤或生物质热解液化的喷雾与降膜复合式冷凝装置，包括圆柱筒状冷凝器，冷凝器内分为上、中、下三部分，上部为喷雾冷凝段，顶部均布着雾化喷嘴；中部为降膜冷凝段，设有列管式间接换热器；下部为储液段；

冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设有热解蒸气管口，下部另一侧设有不可冷凝气管口，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口，

冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口，冷却水出口通过水管连通着冷却塔顶部，下部另一侧设有冷却水入口，冷却水入口通过水管连通着水泵的出水口，水泵的进水口连通冷却塔的出水口；

冷凝器的储液段下部一侧设有冷凝口，冷凝口连通着液体输送泵的进口，液体输送泵的出口通过油管连通着冷凝器顶部的进液口，其底部设有液体产物出口。

所述冷凝器直径0.8-2.0米、高度2.5-5.0米；冷凝器内喷雾冷凝段高度为0.8-1.5米，中部降膜冷凝段高度为0.8-2.0米，下部储液段高度为0.8-1.5米。

所述雾化喷嘴共7个，1个雾化喷嘴设于冷凝器顶部中心，另6个雾化喷嘴均布在四周，雾化喷嘴的喷嘴口径为0.6mm。

所述列管式间接换热器中的列管数为400-800根，管径为25mm。

所述液体输送泵为自吸式离心油泵，型号为CYZ-A型。

所述冷却塔为圆形逆流式，型号为DBNL₃-200。

本实用新型采用喷雾与降膜复合式冷凝方式对高温热解蒸气进行迅速冷凝：首先以热解油作为冷凝液，使之雾化后直接喷洒到高温热解气中，细微的冷凝液滴直接与热解气接触，热解气迅速降温从而抑制了聚合和缩聚反应的发生；然后再采用降膜冷却将冷凝产生的热量透过液膜被冷凝管另一侧的冷却水带出冷凝器，同时让热解气中低沸点的组分在液膜气液界面进一步发生冷凝。因此，喷雾与降膜复合冷凝可以显著提高热解液体的收率和品质。以生物质为原料时，热解液体的产率≥50％、热值16～18MJ/kg、粘度40～120mm²/s、比重1.1～1.2。

本实用新型具有装置结构简单、操作安全可靠、冷凝成本低廉等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为图1的A-A剖视图，

图3为图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例1：

以产油能力为500kg/h的生物质热解液化设备中的喷雾与降膜复合式冷凝装置为例，其冷凝器1直径为1.5m、高为4.5m，其内部分为上、中、下三部分，见图1：

上部为喷雾冷凝段，高1.5米，距顶端150mm处的中部位置装有7只雾化喷嘴2，1个雾化喷嘴设于冷凝器顶部中心，另6个雾化喷嘴均布在四周，见图2，喷嘴口径0.6mm，用于将热解液体雾化成细微的液滴，与从冷凝器侧壁入口处(距顶端300mm)进入的高温热解气直接接触，使之迅速冷却并得到冷凝；

中部为降膜冷凝段，高1.8米，内装的列管式间接换热器3由600根直径为25mm的换热管组成，见图3，用于将降膜冷凝产生的热量带出冷凝器，同时让热解气中低沸点的组分在液膜气液界面进一步发生冷凝；

下部为储液段，高1.2米，液位高度控制为1.0-1.1米。

冷凝器的喷雾冷凝段上部一侧设有热解蒸气管口4，下部另一侧设有不可冷凝气管口5，顶部设有与雾化喷嘴相连的进液口6，

冷凝器的降膜冷凝段上部一侧为冷却水出口7，冷却水出口7通过水管连通着冷却塔8顶部，下部另一侧设有冷却水入口9，冷却水入口9通过水管连通着水泵10的出水口，水泵10的进水口连通冷却塔8的出水口；