一种生物炭制备用尾气处理系统的制作方法

本实用新型涉及生物炭制备技术领域，尤其涉及一种生物炭制备用尾气处理系统。

背景技术：

以生物质为原料，在无氧状态下干馏、热解所形成的一种炭质材料称为“生物炭”。近年来，生物炭作为一类新型环境功能材料，引起广泛关注。其在土壤改良、温室气体减排以及受污染环境修复方面都展现出应用潜力，为解决粮食危机、全球气候变化等环境问题，提供了新的思路。

生物炭在制备过程中会产生hcn、so2、nh3、nox等有害气体，现有的对生产中产生的尾气由喷淋塔吸收处理，喷淋塔本身是一种保护环境净化尾气的一种设备，它可以把尾气中含有的有毒有害物质吸收并消除，主要是因为喷淋塔利用酸碱中反应和氧化还原的原理达到了快速净化尾气的目的。在此过程中，由于尾气中会残存有颗粒物，容易将喷淋塔中的填料堵塞，填料堵塞后不易被发现，因此需要频繁的停产检修，降低了生产效率。

另外，生物炭在制备过程中会产生ch4、h2、co等可燃气体，而现有的对尾气进行水洗处理达到排放标准后就会直接排放，从而使该部分的可燃气体浪费。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于监测填料是否堵塞，以使水洗处理顺利进行，并且能够对可燃气体进行回收的生物炭制备用尾气处理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种生物炭制备用尾气处理系统，其特征在于：包括依次串联的水洗机构、旋风分离器、冷却器、水气分离器和集气罐，于集气罐前的输气管路上设有抽气泵；所述水洗机构包括储水池和喷淋塔，所述喷淋塔具有串联的一级喷淋塔和二级喷淋塔，所述一级喷淋塔的入口端接收生物炭制备尾气；每一喷淋塔的底部镂空，其下部的侧壁上周向固定有多个角铁，所述角铁固定在储水池侧壁顶部，使喷淋塔架设于储水池上；每一喷淋塔内具有位于进气口上方、且上下间隔设置的至少两组水洗单元，每一水洗单元包括填料层和于其上方的喷淋管，所述喷淋管通过抽水泵与储水池连通；所述一级喷淋塔下部的内壁上周向等距开设有至少两道滑槽，于一级喷淋塔下方的所述填料层上固定有与滑槽相匹配的滑块，所述一级喷淋塔的侧壁上水平固定有与滑块对应的气缸，所述气缸的缸杆伸长后贯穿一级喷淋塔的侧壁，并位于滑块下方对其支撑，所述一级喷淋塔的出气口设有气体流量传感器，所述气体流量传感器和气缸分别连接于一控制器的信号输入端和控制输出端。

进一步的技术方案在于：于一级喷淋塔和二级喷淋塔之间的储水池上固定有横梁，所述角铁周向均布于喷淋塔上。

进一步的技术方案在于：所述储水池内壁的上部固定有过滤网，所述抽水泵的进水管位于过滤网的下方，所述喷淋塔的底部位于过滤网的上方。

进一步的技术方案在于：所述冷却器包括上下设置的集气箱和集水箱，所述集气箱和集水箱之间连通有多根散热管，所述集气箱通过竖向的隔板分隔成独立的进气腔和出气腔，所述进气腔与旋风分离器的出气端连通，所述出气腔与水气分离器的进气端连通，所述集水箱上开设有排水口。

进一步的技术方案在于：所述集水箱上固定有包围所有散热管的散热套，所述散热套的外壁上以其为中心呈放射状固定有散热翅片。

进一步的技术方案在于：所述散热套内填充有导热体。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该尾气处理系统中，将水洗机构中将最易被颗粒物堵塞的一级喷淋塔最底部的过滤层与塔体活动连接，通过气体流量传感器监测一级喷淋塔的排气量，一旦排气量降低则证明一级喷淋塔最底部的过滤层被堵塞，控制器就会控制气缸收缩，撤回对该过滤层的支撑，使得该过滤层就会沿滑槽从塔体内滑出落在储水池内，很容易被工作人员发现，避免了频繁的定期排查。并且将喷淋塔设置为串联的两级，以保证后续的填料层能够进行有效的水洗处理，不影响生产顺利、有效的进行。

另外，在该尾气处理系统中增加了对可燃气体的回收部分，通过旋风分离器、冷却器和水气分离器的设置，可去除水洗过程中的水气，以及对高温的气体进行降温，以使集气罐内能够储存较多的可燃气体。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中一级喷淋塔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，一种生物炭制备用尾气处理系统，在该尾气处理系统中不仅包含对有害气体的处理部分，还增加了对可燃气体的回收部分，包括依次串联的水洗机构、旋风分离器201、冷却器301、水气分离器401和集气罐501，于集气罐501前的输气管路上设有抽气泵601，通过抽气泵601的助力，使气体能够顺利的流经各处理设备，并最终存储于集气罐501内。

水洗机构包括储水池101和喷淋塔，所述喷淋塔具有串联的一级喷淋塔102和二级喷淋塔103，所述一级喷淋塔102的入口端接收生物炭制备尾气；每一喷淋塔的底部镂空，其下部的侧壁上周向固定有多个角铁104，所述角铁104固定在储水池101侧壁顶部，使喷淋塔架设于储水池101上。每一喷淋塔内具有位于进气口上方、且上下间隔设置的至少两组水洗单元，每一水洗单元包括填料层105和于其上方的喷淋管106，所述喷淋管106通过抽水泵与储水池101连通。所述一级喷淋塔102下部的内壁上周向等距开设有至少两道滑槽107，于一级喷淋塔102下方的所述填料层105上固定有与滑槽107相匹配的滑块108，所述一级喷淋塔102的侧壁上水平固定有与滑块108对应的气缸109，所述气缸109的缸杆伸长后贯穿一级喷淋塔102的侧壁，并位于滑块108下方对其支撑，所述一级喷淋塔102的出气口设有气体流量传感器110，所述气体流量传感器110和气缸109分别连接于一控制器的信号输入端和控制输出端。

其中，喷淋管106可以呈s形的盘管，增加喷淋面积的同时，又不会阻挡气体通过。

通过该尾气处理系统对生物炭制备过程中的尾气进行处理时：

第一步，尾气由制备罐排出进入水洗机构，通过水洗机构主要用于去除气体中的有害气体，并一定程度上对气体进行水冷降温，储水池101内的水通过抽水泵打入每一喷淋管106内，喷淋管106向其下方的填料层105喷水，水洗后的液体由塔体的底部回流至储水池101内，该水洗方式为现有技术。

重点在于，在水洗过程中，通过气体流量传感器110监测一级喷淋塔102的排气量，并将监测的信号传输给控制器，一旦排气量降低则证明一级喷淋塔102最底部的过滤层被堵塞，控制器就会控制气缸109收缩，撤回缸杆对该过滤层的支撑，使得该过滤层就会沿滑槽107从塔体内滑出落在储水池101内。从而实现将水洗机构中，最易被颗粒物堵塞的一级喷淋塔102最底部的过滤层与塔体活动连接，一旦其被堵塞，则被弃用，同时落下的过滤层更易被操作人员发现，避免了频繁的定期排查，只要等生产完成后重新更换该处的过滤层即可。并且将喷淋塔设置为串联的两级，以保证后续的填料层105能够进行有效的水洗处理，不影响生产顺利、有效的进行。

第二步，经喷淋塔水洗后的气体中，含有大量的水气及可燃气体，气体由二级喷淋塔103的出气口进入旋风分离器201中，利用离心力分离气流中的液滴，分离出的液珠从下方排出。

第三步，由于生物炭制备过程中的温度在400℃至600℃间，由旋风分离器201排出的气体中还夹杂着大量的水蒸气，气体由旋风分离器201的排气口进入冷却器301内，使水蒸气冷凝，实现气液分离。此冷却器301的目的主要是为了进一步去除气体中的水蒸汽，同时还对气体进行降温，以缩小其膨胀的体积。

第四步，气体由冷却器301处理后进入水气分离器401中，进一步的进行水气分离处理，以保证可燃气体的干燥性。其中，水气分离器401可包括串联的两个或多个。

第五步，经上述处理后的可燃性气体存储在集气罐501内，该气体干燥且温度低，同时在集气罐501上设有压力传感器，以保证其内部压力的安全性。

为了使喷淋塔能够稳固的假设与储水池101上，因此在一级喷淋塔102和二级喷淋塔103之间的储水池101上固定有横梁，从而使所述角铁104周向均布于喷淋塔上，固定在储水池101和横梁上。

在储水池101内壁的上部固定有过滤网111，所述抽水泵的进水管位于过滤网111的下方，所述喷淋塔的底部位于过滤网111的上方。过滤网111的设置，能够分离喷淋后液体中的固体杂质，使循环的喷淋液保持洁净。另外，过滤网111还能够拦截掉落的填料层105，以便被操作人员发现和打捞。

在该尾气处理系统中，冷却器301采用空冷降温，包括上下设置的集气箱302和集水箱303，所述集气箱302和集水箱303之间连通有多根散热管304，所述集气箱302通过竖向的隔板分隔成独立的进气腔305和出气腔306，所述进气腔305与旋风分离器201的出气端连通，所述出气腔306与水气分离器401的进气端连通，所述集水箱303上开设有排水口。进气腔305通过其对应的多根散热管304与集水箱303实现串联，集水箱303又与出气腔306通过剩余的多根散热管304实现串联。在使用时，气体由进气腔305进入，通过两部分散热管304形成的u通道进入出气腔306后排出，气体分散进入多根散热管304内，相邻的散热管304间具有间隙，以增加与空气的接触面积，通过空气的流通，带走散热管304内的热量，冷凝的液珠在重力的作用下落在集水箱303内，从而实现对高温蒸汽的冷凝回流。

进一步为提高气体分离效果，在集水箱303上固定有包围所有散热管304的散热套307，所述散热套307的外壁上以其为中心呈放射状固定有散热翅片308，通过散热翅片308以增大散热面积，使冷却器301的处理效果更好。另外，在散热套307内填充有导热体，导热体填充在各个散热管304之间，可将散热管304的热量传导至热套上，加快散热，其中导热体可以为导热油或导热硅脂等导热材料。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。