本文研究了一种新的生物质燃气脱焦方法。该方法改变传统的除焦理念,通过脱除燃气中露点温度高于正常使用温度的部分焦油组分,降低燃气中焦油的露点温度,使其中的各组分在常温时以气态的形式存在于燃气当中,从而解决由于焦油凝结造成的问题。并在脱焦的过程中,通过使燃气的温度保持在水的露点温度之上,防止燃气中水的析出带来污染问题。新工艺方法利用两种溶剂来脱除燃气中的焦油,溶剂1冷却收集焦油中的重组分,溶剂2吸收焦油中的轻组分。溶剂1不溶解焦油,起到的是冷却作用,通过静置分离出其中的焦油后可反复使用;而溶剂2则对焦油具有较强的吸收作用,需要通过空气吹脱作用,分离出其中的焦油组分后被重新用作吸收剂。因此,该方法中的溶剂可循环再生使用,能够节约资源降低成本。新工艺在塔高为6m,直径为0.5m,填料高度为1.5m的填料塔上进行中试实验,燃气流速为1000m~3/h,溶剂流速为8 m~3/h。经处理后的燃气焦油含量可降至原来的1%以下,表明该工艺能够有效地脱除生物质燃气中的焦油组分,解决由焦油的凝结产生的问题。本文还利用ASPEN PLUS化工模拟软件对工艺过程进行模拟计算。以RK-SOAVE物性方法作为计算方法,RadFrac模块作为塔的计算模块,通过设计计算过程的模型和方法,分析了收集塔气体出口温度随溶剂1的进口温度及流量之间的变化关系,以及焦油脱除率随吸收塔溶剂2的进口流量和吹脱塔空气进口流量之间的变化关系。由模拟计算的结果得到,在轻组分的吸收和溶剂的吹脱再生过程中,随着吸收溶剂流量的增大,焦油的脱除率并不会不断提高,而是在某一个流量值时达到最大;随着吹脱所用空气流量的增大,当溶剂中焦油的含量降低至一定程度时,继续增大空气量将对吹脱效果的影响不大。这些结论为实际过程的工艺优化提供参考依据。
