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燃气净化系统
发布时间:2022年06月19日

近年来焦油催化裂解成为重要的研究方向,国内外学者开展了大量的试验研究,目前尚不具备工程化应用水平,实际工程中焦油脱除的方法主要采用机械脱除技术。 机械除焦法主要包括干式除焦、湿式除焦,其中湿式除焦是用水将可燃气中的部分焦油带走,主要设备是喷淋塔。 干式除焦又称过滤法,是依靠惯性碰撞、拦截、扩散以及静电力、重力等作用,使悬浮于流体中的固体颗粒沉积于多孔体表面或容纳于多孔体中。

国外生物质气化项目一般主要以木材为气化原料,广泛采用干式与湿式相结合的除焦技术,技术较为成熟。 国内目前主要采用湿式净化技术,多家单位在相关技术领域进行了研究开发,形成一些典型的净化装备系统,并已在民用供气中推广应用。

国内典型的水洗净化技术是山东大学开发的集喷淋、水浴、水膜及冲击于一体的湿式净化器,采用特殊的气液室,液体经机械喷雾形成大小不同的水滴,捕捉燃气中的灰尘和焦油;同时,在压力的强制作用下产生冲击而形成泡沫,利用重力和扩散等机理,使焦油液滴在气泡中沉降。 燃气流通过净化器时,绝大部分的焦油被捕获,同时高温燃气被冷却,焦油含量小于 10 mg /m3 。

然而湿式净化技术会产生含焦油的污水,导致二次污染的产生。 针对这一难题,相关研究机构提出采用化学溶剂替代常用的水作为燃气净化介质,避免水洗二次污染的产生。 目前,国外典型代表为荷兰 ECN 研发的 OLGA,采用溶剂洗涤的方式,去除焦油等杂质[13-15] 

国内,山东大学与山东百川同创能源有限公司联合研发了基于化学吸收的燃气净化技术,其主要工作原理如图 2 所示。 根据焦油凝结点不同,实现典型特性焦油的分级去除,溶剂与焦油分离并实现溶剂的循环利用,净化后燃气中的焦油和灰分含量达到 10 mg /m3 以下。 该技术已在伊春气化发电、沈阳集中供气等项目中应用实施[16] 

图 2 基于化学吸收的燃气净化技术工作原理

Fig. 2 Working principle of biomass gas purification system based on chemical absorption