本發(fā)明涉及生物質(zhì)炭化廢氣的回收，尤其是涉及一種生物質(zhì)回收碳化廢氣處理裝置。

背景技術：

1、生物質(zhì)碳化是指將生物質(zhì)如秸稈、樹枝、雜草、碎木屑、有機垃圾等在缺氧或低氧的條件下，通過高溫加熱使其發(fā)生一系列復雜的熱化學反應，最終轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)炭的過程。

2、在這個過程中，生物質(zhì)的化學成分、物理結構等會發(fā)生顯著改變。一般溫度會達到幾百攝氏度，生物質(zhì)中的水分首先被蒸發(fā)去除，隨后有機成分逐漸分解、重組，生成具有相對穩(wěn)定結構的生物質(zhì)炭，排出的廢氣中可燃氣含量較大，具有回收價值，同時伴隨有灰塵、木焦油、木醋酸液等副產(chǎn)物，將該廢氣直接排入大氣會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染。

3、現(xiàn)有技術中提出對生物質(zhì)回收碳化廢氣進行處理再利用，具體的，如中國專利cn101017022a提出一種生物質(zhì)炭化氣體直接用作鍋爐燃料新工藝，該專利中提出利用旋風分離器、冷凝分離器、離心分離器等分離出廢氣中的灰塵、木焦油、木醋酸液等，再對廢氣做進一步的干燥洗滌后直接通入鍋爐再利用。

4、該處理工藝能顯著的節(jié)約能源、避免環(huán)境污染，但是該工藝中使用的設備繁多，組成的處理系統(tǒng)占地面積較大，對有些規(guī)模較小的生物質(zhì)回收炭化廠并不適用，因此需要一種非標的處理裝置來解決該技術缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出生物質(zhì)回收碳化廢氣處理裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明提出的生物質(zhì)回收碳化廢氣處理裝置，其包括腔體，腔體自外向內(nèi)依次被分割為粉塵分離腔、氣液分離腔以及離心分離腔；使炭化廢氣可依次進入粉塵分離腔分離出粉塵、進入氣液分離腔分離出部分木焦油和木醋酸液、進入離心分離腔進一步分離出粉塵、木焦油等；排出的氣體通過進一步的洗滌干燥后即可作為新的燃料使用，能顯著的減少碳化廢氣處理系統(tǒng)的占地面積，對規(guī)模較小的生物質(zhì)回收炭化廠較為友好；

3、粉塵分離腔包括錐形部、沿粉塵分離腔的切向設置的第一氣體入口，以及開設在錐形部收縮端的粉塵出口；炭化廢氣經(jīng)第一氣體入口切向進入粉塵分離腔后，可形成螺旋運動，產(chǎn)生離心力而將粉塵和氣體分離，分離出的粉塵在重力作用下經(jīng)粉塵出口排出，氣體則進入氣液分離腔繼續(xù)作業(yè)；

4、氣液分離腔包括可通入冷卻液的冷卻液腔體和包裹冷卻液腔體的換熱腔體，換熱腔體上開設有第二氣體入口和液體出口，第二氣體入口設置在粉塵分離腔的緣側，與粉塵分離腔連通，液體出口貫穿粉塵分離腔延伸至腔體外；冷卻液腔體中可通入循環(huán)的冷卻液，換熱腔體中則用以接收粉塵分離腔排出的氣體，利用換熱作用將氣體中的大部分木焦油和木醋酸液等冷凝為液體，經(jīng)液體出口排出，氣體則進入離心分離腔繼續(xù)作業(yè)；

5、離心分離腔包括有第三氣體入口、塵液出口和氣體出口，第三氣體入口設置在換熱腔體的緣側，與換熱腔體連通，塵液出口依次貫穿粉塵分離腔、氣液分離腔延伸至腔體外，離心分離腔內(nèi)還設置有轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)體上設置有第一螺旋葉片，第一螺旋葉片與離心分離腔的腔壁之間具有間隙；利用轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動作用，帶動螺旋葉片轉(zhuǎn)動，氣體受到離心力產(chǎn)生較為高速的螺旋轉(zhuǎn)動，在此過程中，由于重力不同，剩余的粉塵、木焦油、木醋酸液等在離心作用下沿離心分離腔的墻壁下落，經(jīng)塵液出口排出，處理完成的氣體則經(jīng)氣體出口排出；

6、在上述過程中，由于粉塵分離腔、氣液分離腔、離心分離腔三個腔體被自外而內(nèi)的排布，外層腔體的氣體出口即為內(nèi)層腔體的氣體入口，三者之間結構非常緊湊，另外，氣體傳輸過程中的動能能逐級利用，具體的，碳化過程中排出的廢氣本身具有一定的動力，其在切向上輸入粉塵分離腔后，能產(chǎn)生螺旋轉(zhuǎn)動，且分離了灰塵的氣體能產(chǎn)生紊流，即也具備動能，接著進入氣液分離腔，氣液分離腔內(nèi)繼續(xù)利用該紊流氣體的動力，至進入離心分離腔，動力被繼續(xù)利用，整個過程中，沒有管件的連接，動能利用充分。

7、在本發(fā)明的一些示例中，換熱腔體包括靠近粉塵分離腔的第一換熱腔體和靠近離心分離腔的第二換熱腔體，第一換熱腔體和第二換熱腔體之間連通；

8、設置兩個換熱腔體的目的在于：經(jīng)粉塵分離腔的氣體會自下而上排出，即第一換熱腔體中的廢氣是自下而上的進入，而離心分離腔中的氣體也為自下而上的進入，因此，在這中間，需要將氣體自上而下的引導至離心分離腔的第三氣體入口，第二換熱腔體則能實現(xiàn)該功能，同時，第二換熱腔體還能使氣體與冷凝液更充分的換熱。

9、在本發(fā)明的一些示例中，第二氣體入口開設在第一換熱腔體的下部，第一換熱腔體的上部與第二換熱腔體的上部之間連通；即使廢氣經(jīng)第一換熱腔體后，在較為上部的位置引入第二換熱腔體。

10、在本發(fā)明的一些示例中，第一換熱腔體與第二換熱腔體之間通過柱筒連通，柱筒貫穿冷卻液腔體，即第一換熱腔體內(nèi)換熱完成的氣體經(jīng)柱筒進入第二換熱腔體。

11、在本發(fā)明的一些示例中，第一換熱腔體內(nèi)具有第二螺旋葉片，第二螺旋葉片用以引導廢氣呈螺旋狀的在第一換熱腔體內(nèi)行走，從而使廢氣在第一換熱腔體內(nèi)形成較長的行走路徑而保證換熱效果，且第二螺旋葉片借用紊流廢氣的動能，對氣體進一步的引導使其呈螺旋狀上升。

12、在本發(fā)明的一些示例中，第二螺旋葉片所在的面與第一換熱腔體上靠近粉塵分離腔的壁面之間呈銳角α；

13、如此設置的目的在于：在換熱過程中，木焦油和木醋酸液等副產(chǎn)物冷凝為液態(tài)后需要經(jīng)液體出口排出，夾角α的結構則可引導液體的排出作業(yè)，避免液體分散。

14、在本發(fā)明的一些示例中，液體出口包括形成于第一換熱腔體上的第一液體出口和形成于第二換熱腔體上的第二液體出口，第一液體出口貫穿粉塵分離腔延伸至粉塵出口內(nèi)，第二液體出口貫穿冷卻液腔體、第一換熱腔體延伸至第一液體出口內(nèi)；

15、如此設置的目的在于：使第一液體出口、第二液體出口延伸至粉塵出口內(nèi)，可將粉塵和木焦油等一同收集進行再處理，整個廢氣處理裝置在外形上也具有一致性。

16、在本發(fā)明的一些示例中，第三氣體入口與塵液出口均位于離心分離腔下部，第三氣體入口與塵液出口之間具有擋板；

17、如此設置的目的在于：在離心分離腔中，廢氣經(jīng)第三氣體入口進入，獲得離心力后，剩余的灰塵和木焦油等具有更大的重量，沿著腔壁落下，進而經(jīng)塵液出口排出，在此過程中，擋板可以避免分離出的灰塵和木焦油與進入的廢氣混合。

18、在本發(fā)明的一些示例中，第一螺旋葉片所在的面與轉(zhuǎn)體的壁面之間呈銳角β，銳角β的張口指向離心分離腔的上部；

19、如此設置的目的在于：如此設置的第一螺旋葉片在轉(zhuǎn)動時，對廢氣施加的力可分解為兩個方向，一個方向指向離心分離腔的腔壁，一個方向指向離心分離腔的上部，從而可以為廢氣提供向上運行的螺旋運動，能順應廢氣的運行方向的同時分離出剩余灰塵和木焦油等物質(zhì)。

20、在本發(fā)明的一些示例中，轉(zhuǎn)體連接在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸延伸出腔體外，與腔體的壁面之間轉(zhuǎn)動連接；

21、如此設置的目的在于：轉(zhuǎn)軸延伸出腔體外以便于與動力裝置連接，向轉(zhuǎn)軸提供動力

22、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。