生物質燃氣焦油的撞擊離心分離技術

蔡洪濤

武漢工程大學機電工程學院，湖北 武漢 430205

目前將生物質氣化和碳化以得到燃氣是生物質能源利用的主要途徑之一，但是燃氣中的焦油嚴重影響了燃氣的應用［1-4］，將焦油除去干凈十分必要而且迫切。根據焦油除去原理，除焦油的方法可分為物理方法和化學方法。化學方法就是使得焦油進一步分解，這種方法需要催化劑或其他熱源［5-10］，工藝較復雜，難于取得經濟上的平衡。物理方法有濕法和干法兩種。濕法就是水洗脫焦，其主要缺點是含焦油廢水處理困難；干法有旋風分離法和過濾法兩種［11-12］，利用活性炭等吸附強的材料吸收氣體中的焦油，其主要缺點是過濾芯要定期更換，過濾芯也要進行無污染處理。

離心分離是一種常見的分離方法［13-14］；而撞擊技術多用于撞擊流反應器上［15］。本文首次將二者有機結合，提出一種新型的焦油分離器結構。

1 焦油分離器的結構

焦油分離器由連接圓筒、脫焦圓筒、安裝圓筒及轉子系統等四個部分組成，其結構如圖1所示。連接圓筒2有兩個，分別連接燃氣管道的兩頭，將整個裝置串聯于燃氣管道。該圓筒兩端直徑不相等，且不同心。脫焦圓筒帶有U形膨脹節。轉子系統包括電機、轉軸及其上的一組葉輪，安裝于脫焦圓筒和安裝圓筒中，葉輪對應于U形膨脹節，轉軸與脫焦圓筒并不同軸。在連接圓筒上分別設置了冷卻水進口與出口。在連接圓筒、脫焦圓筒和安裝圓筒內部設置了一組水平封板，將所有圓筒構成的通道分為上下兩部分，下部為冷卻水通道，上部為燃氣通道。……