CN102781563A - 利用临时蓄热的分批式反应罐 - Google Patents

Abstract

一个批次的被加工物，例如，一种生物质能，通过加热在一台分批式反应罐当中被加工。被加工物在被加工的过程中产生可燃的生成物流体。该生成物流体被燃烧从而产生热量。这部分热量被输送给反应罐以及/或者根据加工工艺的进展储存在临时储热器中从而为之后反应罐中的加工工艺提供热量。

Description

利用临时蓄热的分批式反应罐

技术领域

本发明包括一个完整的加工产品的加工系统和其相关的工艺方法。该加工系统是以对被加工物进行分批次加工为目的进行设计配置的。

背景技术

在工业技术中，反应罐主要有以下几大用处：1）作为储存设备，2）作为传热的媒介向罐中被加工的物质传热，3）密封罐中被加工的物质，以避免周围环境中的杂质对其的污染，例如周围环境中的空气或者其他气体，4）收集反应生成的流体，既反应罐中反应物经过加工反应所生成的气体或液体。通常情况下，反应物包含一种或者几种参与加工反应的物质。反应罐作为媒介，将热传给反应物，并以此将反应物的温度提升到特定温度。在这个特定的温度下，加工工艺所要求的化学反应或物理变化便会在反应罐中发生。如果加工反应是吸热反应，那么反应罐所传递的热量则会被用于维持反应进行所必须的温度。反应罐还可保护反应物不受杂质的污染。在反应进行时，如果反应物暴露在含有杂质的环境中，便很有可能导致额外的反应发生，例如氧化反应。这些额外的反应可能导致产品产量的降低，或者在产品中出现额外的成分从而导致对最终产品的污染。为了进一步使用加工工艺中所生成的流体，对流体的充分收集是十分必要的。例如在某些情况下需要将流体充分收集，并提取其中的一种或者多种成分，这种提取通常是通过蒸馏或者冷凝的方法。在另外的一些情况下，收集这些流体则是为了将其进一步应用到燃烧反应中。

目前有多种方法可以对反应罐进行加热。例如将热量通过反应罐的围护壁传递到内部的反应物中，或者让热流体直接流经反应罐内部，这样反应物和热流体之间便直接发生热传递。在第二种情况下，热流体可能需要流经至少一部分干馏反应发生的区域，从而将热量传递给该区域的反应物。因此这里使用的热流体便必须对加工的物质和反应来说是惰性物质。加热所需要的热量可以通过电阻加热或者燃烧燃料加热的手段获得。反应罐中加工反应所生成的部分流体可作为一部分燃料来使用。如果反应罐在一种非常合适的产能下运转，那么就有可能提供充足的流体作为燃料而不需要其他额外的燃料，从而提高了系统的效率。

干馏反应罐的一种重要的工业应用是木炭的生产。其他的木炭生产工艺包括使用连续式竖窑或分批式窑炉。如果生产中使用的是窑炉的话，被加工物便有可能直接与氧气接触，这些氧气可能来自于周围环境中的空气或者燃烧产生的气体。这种情况可能导致被加工物发生燃烧反应并且降低产量。而在反应罐中，反应物在加工过程中会被不断地与空气和燃烧产生的气体分离。这样反应物发生燃烧反应的可能性便大大降低了。这就是反应罐相比窑炉具有更高的相对产量的原因。当然，如果在加工之前没有把罐中的空气全部清空的话，严格的讲反应罐中通常还是会有一定量的氧气的。

反应罐可以通过分批式反应的方法来加工被加工物。这种方法可以被看作是由一系类的生产周期组成的，一个周期处理一个批次。每一个周期都可以被粗略的分为一个加热阶段和一个生产阶段。当生产阶段接近完成时，反应罐便被清空并准备接受下一个生产周期的被加工物。特别的，为了更方便的解释下一个章节中的发明，在此将生产加工又分为吸热过程和放热过程。

在吸热过程中，首先，常温的装有被加工物的反应罐从外部被加热，直到温度达到加工需要的值。在吸热过程中，物理变化和化学反应便有可能已经发生了。但是这些变化或反应的速率却并没有达到要求。由于在这个过程的任何时刻，反应罐需要比为了到达燃烧状态而释放的化学能更多的热量，从而将这个过程称为“吸热过程”。用于燃烧并为反应罐提供热量的那部分加工生成的流体在本文中被称为“加热流体”。

在放热过程中，被加工物在加工需要的速率下发生反应，并产生足够的加热流体。根据需要，从外部加热反应罐用以维持内部物质被加工或反应在期望的范围内。这一阶段被称为放热过程，因为在这一过程的任何时候燃烧加热流体所放出的瞬时热量总是大于反应罐需要的瞬时加热热量。

通常情况下，干馏反应周期的加热阶段主要是吸热过程，而生产阶段主要是放热过程。但是在一定的情况下加热阶段和生产阶段都有可能是一部分的加热过程和一部分的吸热过程。在接下来的文章当中还会有更多的关于“加热过程”和“放热过程”的解释和描述。

在由燃烧加热流体从而加热分批式反应罐的操作过程中，燃烧所释放的热量是由加热流体的瞬时生成量和瞬时热值决定的。特别的，燃烧的放热率并不必要必须和反应罐需要的瞬时加热量相等。大部分加工产生的流体都是在生产阶段生成的，而这一阶段主要是一个放热过程，并且是生产周期中的第二个阶段，而在这之前的加热阶段则需要大量的热。这个特点在单一反应罐中尤为明显。因此仅仅使用加热流体作为唯一的燃料来为分批式干馏反应提供热量从技术的角度来看其可行性似乎就不那么明显了。事实上，在很多情况下这种做法的确在技术上是不具备可行性的。

为了解决这一困境，最明显的办法自然就是使用额外的附加燃料，例如燃料油，煤或甚至木材。这些附加燃料既可以从供应商处购买获得，也可以由使用者自己生产。使用附加燃料的缺点是增加了加工所需的成本。

另一种解决办法是将两台反应罐同时运行。这种双反应罐的方法曾在以下文章中被讨论过：“P.J.Reumerman and B.Frederiks，低排放的木炭生产工艺，第十二届欧洲生物质能能源大会，工业和气候保护，阿姆斯特丹，2002”（P.J.Reumerman and B.Frederiks,Charcoal Production with Reduced Emissions,12th European Conference on Biomass forEnergy,Industry and Climate Protection,Amsterdam,2002）而在另一份荷兰专利中也涉及了相似的解决办法：NL 1007299（“木炭生产加工工艺”（Wood charcoal productionprocess））。

当生产周期中的加热阶段是吸热过程的，而生产阶段是放热过程的情况下，第二种解决办法便是一种十分有效的解决方式。在这一解决办法中，当其中的第一台反应罐在放热过程中运行时，第二台台便在吸热过程中运行，并由第一台反应罐所生成的热流体作为燃料提供热量。当第二台反应罐结束其吸热过程时，它便进入了放热过程从而为已经进入吸热过程的第一台反应罐提供燃料，而这时这个系统也就进入了下一个生产周期开始加工下一批次的反应物。如果条件允许的话一个在能量上自我维持的连续生产工艺便成为了可能。

在这第二种解决办法中，如果想要维持一个自我维持的连续的生产工艺，首先就要保证一台反应罐所生成的燃料其所能提供的总能量能等于另一台反应罐在吸热过程中所需要的所有能量。然而即使这一条件满足了，也不能完全保证生产系统就是一个能够自我维持的连续的系统，它还需满足以下的条件。

第二个所要满足的条件是：在生产中的任意时刻，一台反应罐所生成的加热流体作为燃料燃烧所产生瞬时显热需要大于或者至少等于另一台反应罐所需要的瞬时热流量。

第三个所要满足的条件是：生产周期中的吸热过程的持续时间需要小于或者至少等于放热过程的持续时间。如果该条件没有被满足，那么在生产工艺中的重要时刻将会面临这缺少燃料的风险。

如果以上三个条件没有被满足的话，想要维持系统的连续运转便需要额外的附加燃料了。对使用第二种解决办法的已在运行中的系统来说，其稳定性受到被加工的原材料质量的很大影响。例如，吸热过程的持续时间、加热流体的瞬时质量、加热流体的瞬时生成量都受到被加工的原材料属性的很大影响。比如这些属性包括：原材料的形态（颗粒的尺寸和形状）以及材料的含湿量。每一批、每一时间段的材料的属性都会不同。有鉴于此，为了维持生产的稳定便需要额外的设备。例如，为了对材料进行除湿，在生产开始之前需要用烘干机对材料进行处理。

此外，第二种解决办法还有其他的操作上的缺点：被加工的原材料需要小心的控制，反应罐生产阶段的调整也必须在时间上十分精确。

上文中提到的三个需要满足的条件也会造成系统中的一些缺点。某些情况下可能需要附加的燃料，否则便可能会损失部分产能。为了将原材料处理到加工工艺需要的状态，可能需要添加额外的设备。如果所使用的原材料与生产加工所要求的条件相差太大的话，现有的设备便有可能无法完成生产加工。其他的一些不确定因素也可能对生产造成影响。

发明内容

在对以上的方法进行了研究总结后，发明者提出了第三种方法。其主要目的是将生产中所生成的可燃流体更好的加以利用。

在本发明的一个实施例中，加工系统是基于分批加工被加工物的目的设计出来的。被加工物在加工过程中会生成可燃烧的流体。该加工系统包含一个分批式反应罐，其设计是为在一次加工中加工单一批次的被加工物。加工系统同时还包括一个燃烧器；该燃烧器连接在反应罐上并接收至少一部分反应罐中生成的可燃流体，同时燃烧一部分这些可燃流体并产生热能。除此之外，加工系统还包含一个以储存缓冲热的临时储热器以及配套的热分配系统。热分配系统同时与燃烧器、临时储热器以及反应罐联接，并分配由临时储热器和反应罐所提供的热量，以及为反应罐提供缓冲热。当然，加工系统还拥有一个控制系统以控制热分配系统从而：根据加工过程中所需要的瞬时热需求为反应罐提供燃烧器所生成的热能；根据加工过程中所需要的瞬时热需求为反应罐提供临时储热器中至少一部分的缓冲热；如果燃烧器生成的热能超过了加工需要的瞬时热需求则将超出的部分存储到临时储热器中从而提高缓冲热的储量。

本项发明的产生是基于以下的观察研究得到的。被加工物生成可燃烧流体的速率以及该流体的品质与整体生产加工的速率和加工方法是直接相关的。因此，在不考虑干馏反应的热需求的情况下控制可燃流体的生产是不可能的。此外，如想直接（既即时）控制可燃烧流体的生成，必须通过控制进、出反应罐的热流量来实现，而这种方式则具有着极大的延时性。如果在生产中停止为反应罐供热，反应罐内的反应以及生成流体的反应还会持续一段时间，这是因为在反应罐内依然有一部分的蓄热。在这之前的文章中已经提到，反应生成的可燃流体在这里被称为“加热流体”。储存这些加热流体本身便具有一定的困难。储存这些加热流体的导管和阀门会有阻塞的风险，因为加热流体有一定几率发生部分冷凝。加热流体在生成之后便可以直接用于燃烧了，而这种燃烧可以产生很高的温度。因此，其产生的热量便可以显热形式加以储存，并且在需要的时候通过适当的控制机理以要求的发热量来加以利用。

根据本发明提出的方法，燃烧加热流体所产生的热量，以燃烧后的气体形式出现，并在临时储热器中加以储存，并在之后需要的时候将热量提供给反应罐。如果想要完全避免附加燃料的使用，那么至少要满足一个条件：燃烧加热流体所生成的总热量至少要等于生产周期中吸热过程所需要的总能量。如果不能满足这个条件，那么系统仍然需要附加燃料。不过，通过本发明所提供的方法可以减少附加燃料的使用。

本发明的另一个实施例中。被加工物可以是木材或者其他有机生物材料，这些材料最终会被加工成木炭或者其他有机酸类物质。另外本项发明还可以应用于以下领域：热解橡胶轮胎碳回收工艺、对含有石棉的废物热解降低毒素活性、热解残余塑料回收单体工艺、油页岩提取页岩油工艺等等。

本发明的另一个实施例，操作处理系统包括以下内容。比较具体的在本项发明中的例子有：首先要确定生成工艺中生成的可燃流体中的哪些成分可以作为加热流体以提供干馏反应所需要的热量，哪些成分用于其他目的，例如回收其中的可用化学成分。

生产工艺中产生的任何加热流体都可以随时参与燃烧反应（既可以被充入燃烧器中）。为了满足加工工艺的需要，燃烧加热流体所产生的热量直接被提供给干馏反应，而其剩余热量则在临时储热器中以显热的形式储存。这里的剩余热量是指燃烧加热流体时产生的超过反应罐所需要的瞬时热量的那部分能量。

临时储热器在这里扮演了储存热能的角色。临时储热器是以具有良好隔热效果的临时热能存储设备为目的而设计出来的。在设计中，储存的这部分热量的温度的确定要确保它可以以显热的形式为干馏反应提供能量，也就是说，干馏反应的温度应该远低于这部分储存的热量。这样，这部分储存的热量便可以用于以后的使用当中。目前有已知的几种科技可以实现对热能的储存。临时热存储设备可以被设计成显热热存储设备（SHS），其中包含大量的高比热容材料，或者可以被设计成潜热热存储设备（LHS），其中包含大量的高溶解热材料。例如，通常在一个SHS设备中包含了大量的有极高比热容的惰性材料。这些大量的惰性材料被填装在填充层内，热流体，也就是烟气会从其上流过。举例来说这些惰性材料可以是石头、难溶材料或者金属。另一方面，LHS设备通常包含了大量具有极高的融点和极高的溶解热的惰性材料。这些大量的惰性材料被填装在填充层内，热流体，也就是烟气会从其上流过。适合作为LHS的材料包括水、特定的盐类或者金属。例如，含有铝的临时热能存储设备具有660℃的融点。如果燃烧器燃烧加热流体后产生了1000℃的高温流体，那么铝就会融化。通过冷凝这部分铝并加热反应罐到560℃可以重新获取这部分热量。类似的铝或者其他物质的相变现象都可以用来储存热能。

总的来说，热量可以通过与一定温度的流体（气体或者液体）的热交换被储存在临时储热器中，流体的温度应该高于临时储热器中的温度。而通过与具有比临时储热器温度低的流体的热交换，这些热量又可以被重新使用。当高温流体通过临时储热器时，其温度降低并将热量传递给储热器，低温流体通过临时储热器时，其温度提高并从储热器中获得热量。流体和反应罐之间的热交换，以及流体和临时储热器之间的热交换可以通过任何已存的技术来实现，例如对流换热、导热、辐射换热、或者各种方式的结合。用于加热临时储热器的流体可以但并不必须和提取热量的流体具有完全一样的化学成分。

在加热临时储热器或者从其中提取热量的过程中，储存在临时储热器中的总热量发生了变化。这种变化可以通过储热器的热力学状态的改变来测量到（在SHS设备中表现为储存器的平均温度，在LHS设备中表现为材料的相变）。

为了满足干馏反应的需要，既当直接燃烧加热流体无法提供足够的热量时，通过低温流体与临时储热器的换热来提供足够的热量。加热后的流体与反应罐完成换热，从而为其提供足够的热量。有许多种流体可以作为载体来完成临时储热器向反应罐的热传递。例如空气、热采原油、燃烧产生的烟气、干燥被加工物所产生的水蒸汽。这些流体的适用性由以下方面决定：干馏反应的特定温度、流体的热力学性质（例如导热系数和热辐射系数）、临时储热器的实际应用以及这些流体能否在干馏反应过程中应用。

在一种情况下，用于通过热传递加热反应罐并使自身冷却下来的流体，可以再次流经临时换热器从而再次被加热。在这种情况下，该流体便可以在系统中被循环使用。或者在另一种情况下，流体可以是空气、燃烧加热流体所产生的烟气、干燥被加热物所产生的水蒸汽等等，而不是同一批流体在临时换热器和反应罐之间的不断循环。

从临时换热器中加热或提取热量以及为反应罐提供必要的热量有着许多的方法。有经验的设计者有能力选择合适的流体，并且设计出高效的办法和方案来完成流体和反应罐之间的热交换。用于加热临时储热器的流体可以但并不必须和提取热量的流体具有完全一样的化学成分，这一特点会在下文中通过一些具体的例子来进一步说明。

设计者可以参看各种参考手册，例如“佩里的 化工工程师手册”（Perry’s ChemicalEngineers’Handbook）或者“Backhurst，Harker，Richardson和Coulson，化工学 卷1：流体，传热和传质”（Backhurst,Harker,Richardson and Coulson,Chemical EngineeringVolume 1:Fluid Flow，Heat Transfer and Mass Transfer），这些手册都可以为设计者提供足够的信息。

本项发明所设计的加工系统中的控制系统包含有感受器，他首先可以用于测量各种物理参数，这些参数用于表示系统的瞬时热需求，并在同时将这些参数转化为信号。控制系统同时还包含有控制器。控制器负责接收感受器产生的信号，并根据这些信号产生一套控制信号从而控制系统中的热分配器。这些物理参数可以是：反应罐的温度、参与燃烧反应的流体中的氧气浓度或者二氧化碳的浓度，这些参数都反映了燃烧器的燃烧效率或者反应罐中的反应效率。所以测量了氧气或者二氧化碳的浓度便可以为控制反应罐中的反应以及控制向燃烧器的充氧量从而为控制加热流体的燃烧提供依据。

系统中的控制器进一步包含一个信号处理器。信号处理器从感受器中接受一种或多种信号，并在这之后产生一种或者多种信号来控制热量的分配。热分配系统则包含有一套管道系统并通过一种或者多种流体来完成热量的传递。该管道系统则又包含一套或多个阀门系统以及一个或多个泵从而完成对传输流体以及其所携带的热量的操控。每一个特定的阀门都有一个执行器来调整该阀门从而对控制器输送来的信号做出反应。整套管道系统可能包含有一个或者更多的泵来驱动流体，这些在管道系统中的流体负责携带热量。根据感受器所输送的信号，控制器可以输送一套或者更多的控制信号来控制一个或者更多的泵。系统中的控制器可以是一套专用的硬件设备，例如采用硬接线联接的电子电路；或者是一套通用信号控制器，将一套或者更多的感应信号通过专用的软件进行处理；或者是一套结合使用专用硬件、通用硬件和专用软件的设备。

在另一实施例中，控制系统对热分配系统的控制被设计为手动控制的系统。例如，控制系统可能包含几个手柄或者杠杆后或者其他类型的控制装置，这些控制装置需要有操控者来进行手动操纵。这些手动控制装置可以是以机械地、液压地或者电力地和管道系统中的阀门以及泵联接，并将操纵者的手动操纵转化为对阀门或者泵的调整。操纵者根据他/她观察到的加工过程的进展（例如，通过观察反应罐上的温度计或者他/她本人的经验）来对手动控制装置进行操纵。

在本发明进一步的实施例中，燃烧器燃烧被充入燃烧器的那部分生产工艺中产生的流体并产生燃烧生成流体以及热量。热分配器被设计为选择性的通过将至少一部分的燃烧后生成的流体从燃烧器输送到临时储热器中从而使一部分生成的热量被输送到临时储热器当中；通过输送流经临时换热器的热回收流体来提取至少一部分的缓冲热；并通过向反应罐输送一种携带流体从而对反应罐进行加热，这种输送流体包含至少以下两种中的一种：回收流体或至少一部分的燃烧后生成的流体。

在接下来的文章中“回收流体”被用来特指用于从临时储热器中提取缓冲热的那部分流体或它的一部分。举例来说回收流体可以是通过鼓风机或者风扇从系统外吸入的空气。或者，回收的流体包括至少一部分的特定的已被用于向反应罐传递热量的流体。而“携带流体”在本文中被用来特指用来携带至少一部分的热量并被输送到反应罐的那种流体。举例来说，携带流体可包含至少一部分的由燃烧器燃烧生成的流体或者至少一部分从临时储热器中出来的至少一部分的回收流体或者两者皆有。因此，回收流体中可能会含有一部分的携带流体，这些携带流体在对反应罐进行加热后便已经冷却了下来。

而“燃烧生成的流体”在本文中则指的是所有从燃烧器出来的流体。燃烧生成的流体可以不仅仅包含燃烧器通过燃烧生产工艺生成的流体中作为加热流体的那部分而产生的反应产物，也可能同时包含从反应罐充入燃烧器内的所有其他不参加燃烧反应的流体，例如，在低温下可能生成的水蒸汽，例如，在干燥被加工物时。

在进一步的实施例中，生产加工系统包含另一台分批式反应罐，其被设计为在一个批次次生加工过程中加工另一批被加工物。在这另外一台反应罐中对另外的这一个批次的被加工物的加工生产生成了另一批此的可燃生成物流体。燃烧器和着另外一台反应罐联接并接收至少一部分的由这另外一台反应罐产出的生成的流体。燃烧器在接收了这部分额外的生成的流体后将其燃烧并产生额外的热量。热分配系统也和这另一台反应罐联接。这时热分配系统被设计用来分配由第一台和另一台反应罐所生成物产生的热量以及临时储热器和两台反应罐所需求的热量之间的种种交换。热分配系统同时也被设计用来调配缓冲热和两台反应罐之间的种种交换。控制系统则被设计用来控制热分配系统并达到以下目的：向第一台反应罐提供至少由第一台和另一台反应罐所生成物产生的热量中的一个以满足第一台反应罐的瞬时热需求；向另一台反应罐提供至少由第一台和另一台反应罐加工生成物产生的热量中的一个以满足另一台反应罐的瞬时热需求；根据另一台反应罐的瞬时热需求向两台反应罐提供至少一部分的缓冲热；当另一台反应罐生成物燃烧产生的热量超过第一台或另一台反应罐的瞬时热需求时将超出的部分储存在临时储热器中用以增加缓冲热的储量。

由在另一台反应罐中加工的被加工物产生的另一部分生成物流体中的一部分可以通过燃烧来产生另一部分热量。另一部分生成物流体中用来参加燃烧反映的部分在下文中被称为“另一部分加热流体”。使用多个反应罐能够使一台反应罐在放热过程中生成的热量被用于驱动另一台反应罐的加工生产或者增加临时储热器中储存的热量。在一套方案中提到的“被加工物”和“另一部分被加工物”在化学或者物理性质上都是相同的，而在另一套方案中，被加工物和另一部分被加工物在化学和物理性质上不同的。而本发明可以同时在以上两套方案中应用。

在进一步的实施例中，控制系统包含一个感受器系统用于测量接收一个物理参数，用来代表第一台反应罐的瞬时热需求，以及测量接收一个物理参数，用来代表另一台反应罐的瞬时热需求。感受器系统用来提供一套感受信号用以表示第一台反应罐的物理参数以及另一套感受信号表示另一台反应罐的物理参数。控制器系统包含一个控制器，其被设计为用以接收第一台和另一台反应罐的感受器信号，并且根据这两套信号产生一套控制信号从而控制热分配系统。

举例来说另一个物理参数可以是：从上述给出的反应罐表面或内部测量出的温度。

在这进一步实施例中,热分配系统被设计为负责在以下的热量之间进行调配：由燃烧加热流体产生的热量、由燃烧“另一部分加热流体”产生的热量，以及，临时储热器、第一台反应罐以及另一台反应罐。热分配系统是在控制器根据接收到的一套或者更多的表示第一台和另一台反应罐的物理参数从而做出的反应的控制下工作的。

在进一步的实施例中，生产加工系统被设计为按照以下的工作方式：当一台反应罐处在吸热或者放热过程中，则另一台反应罐处在另一个过程中。

被加工物或者另一部分被加工物可能含有生物质能而加工工艺至少包含以下其中之一：通过加工生物质能获得木炭；通过加工生物质能获得液体蒸馏产品；通过加工生物质能获得气体蒸馏产品。

本发明还涉及以分批的方式加工被加工物的方法。在加工被加工物的过程中会产生生成物流体。本方法包含以下几点：利用分批式反应罐，该反应罐被设计为在一个批次的生产加工中加工单一批次的被加工物；收集至少一部分的从反应罐被加工物中生成的可燃生成物流体；燃烧被收集的那部分生成物流体从而生成热量；利用临时热存储器来存储缓冲热；控制整个加工过程。对其的控制包含：确定反应罐中的瞬时热需求；根据反应罐内的瞬时热需求向反应罐提供至少一部分的系统生成的热量；根据反应罐的瞬时热需求向反应罐提供至少一部分的缓冲热；当系统生成的热量超过了瞬时需求量的时候将至少一部分这部分多出的热量存储在临时储热器中从而提高缓冲热的储量。

本方法的第一个实施例，对瞬时热需求的确定包含接收测量一个物理参数，该参数代表着瞬时热需求。向反应罐提供至少一部分的系统生成热，提供至少一部分的缓冲热，并且根据感受器的参数提高缓冲热的储量。

本方法的进一步实施例，对收集部分的生成物流体的燃烧产生了燃烧生成流体。对其的控制包含：选择性的从燃烧器向临时储热器输送至少一部分的燃烧生成流体从而向临时储热器输送热量；选择性的向反应罐输送携带流体以向反应罐提供热量，该携带流体至少包含以下两种的一种：回收流体和至少一部分的燃烧生成流体。

本方法的进一步实施例，在携带流体加热反应罐后回收流体包含至少一部分的携带流体。

本方法的进一步实施例，本方法包含使用另一台分批式反应罐，该反应罐被设计为在一个批次的生产加工中加工单一批次的被加工物。在这另一台反应罐中对另一批被加工物的加工产生了另一束可燃的生成物流体。本方法包含了接收至少一部分的由另一台反应罐加工另一部分被加工物从而产生的生成物流体，并燃烧这部分流体从而产生另一部分热量。本方法同时还包含了：调配系统产生的热量和另外一部分热量与第一台反应罐以及另一台反应罐、临时储热器之间种种的热交换，并同时调配输送到第一台和另一台反应罐之间的缓冲热；确定另一台反应罐加工另一部分被加工物时的瞬时热需求；并且控制热量的分配。控制热量的分配包含：根据反应罐的瞬时热需求向反应罐提供至少一部分的系统生成热和另一部分系统生成热；根据另一台反应罐的瞬时热需求向另一台反应罐提供至少一部分的系统生成热和另一部分系统生成热；根据另一台反应罐的瞬时热需求向另一台反应罐提供至少一部分的缓冲热；当另一部分系统生成热超过至少第一台反应罐和另一台反应罐中的一个的瞬时热需求时，则将超出的部分储存在临时储热器中从而提高缓冲热的储量。

在进一步的实施例中，包括测量代表在反应罐内的加工物的瞬时热需求的物理参数，和检测进一步的代表瞬时热需求的物理参数。向反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个，向另一台反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个，向另一台反应罐提供至少一部分的缓冲热，根据测量的数据将至少一部分的另一部分的系统生成热存储到临时存热器中从而提高缓冲热的储量。

在进一步的实施例中，系统被设计为遵从以下的工作原理：当第一台反应罐对被加工物的加工处于吸热或者放过程段时另一台反应罐对被加工物的加工处在另外一个过程。

在进一步的实施例中，被加工物以及/或者另一部分被加工物可能包含生物质能而生产加工过程包含以下几点中的至少一点：通过加工生物质能获得木炭；通过加工生物质能获得液体蒸馏产物；通过加工生物质能获得气体蒸馏产物。

出于对完备性的考虑，特此指出所涉及的参考文献为GB专利439,824。在GB专利439,824中展示了一套低温碳化制煤球的工艺。GB专利439,824描述的系统中包含一个反应器，并被称为“反应罐”。这套系统被设计为一套连续的碳化反应。煤球在重力作用下倒入反应器中。该系统还使用一对热蓄热室来储存热量。这对热蓄热室轮流的加热一束流经反应器的气体。这束被加热的气体连续不断的为连续碳化加工工艺提供所需的全部热量。这束被加热的气体流经反应器从而加热煤球，之后这束气体被再次导回热蓄热室并在那里被加热从而再次被用来为煤球加热。这一连续的加工过程要求两台热蓄热室以交替的方式使用，因为在热蓄热室在被用来储存能量的这段时间间隔里是无法将热量传递给气体的。在这段时间间隔里，气体需要另一台蓄热室来加热。

在这里需要声明，在本发明中提到的“反应罐”，其并不是以允许流体穿过为目的设计的，需要和GB专利439,824中的区分开来。在允许流体穿过的设计中，气体穿过反应器并将热量直接传递给反应器里的被加工物。

GB专利439,824的系统是以为实现连续加工操作为目的设计的，而不是分批式加工操作，其在这一点上与本发明不同。所以在GB专利439,824中并不需要解决诸如利用临时储热器来为处于吸热过程的反应罐提供热量并在其处于放热过程时收集热量。另外GB专利439,824中需要至少两台热蓄热室，而在本发明中一台临时储热器便已经足够。本发明与GB专利439,824的另一点不同是：GB专利439,824被设计为储存所有的燃烧生成物流体所产生的热量，而本发明的加工系统只储存多出来的那部分热量。另一个不同是，在本发明中，临时储热器容量的确定是根据加工所需要的总热需求和燃烧器能够直接供给反应罐的总热量之间的差值确定的。而GB专利439,824不能解决热蓄热室和完全取决于可接受的服务时间的单一蓄热室的容量问题。它们之间还有一个不同是：GB专利439,824中的热蓄热室的单一功能是：其被作为一台气-气换热器来使用从而完成循环惰性气体和燃烧产物之间的实体隔离。而在本发明中，反应罐的维护壁便提供了这一物理分隔，而临时储热器的功能则是中和加热流体的产热率和反应罐的热需求之间的不同步，其解决办法便是交替地储存和输出热量。此外，在本发明中，维持干馏反应的第一热量来源是由燃烧加热流体提供的，可以直接从燃烧器中获得。而临时储热器仅作为维持干馏反应热需求的一种补充。所以在本发明中临时储热器只提供一部分加工所需要的热量。同时，在本发明中，气体在临时储热器中的进或出是由反应罐加工阶段是处于吸热过程还是放热过程决定的。而在GB专利439,824中，气体的流向与热蓄热室的热力学状态无关，要么充满热，要么处于空的状态。

出于对完备性的考虑，特此指出涉及的参考文献为JP专利申请2003/138270A。JP专利申请2003/138270A展示了一套碳化反应设备，其中有一台碳化反应炉以及一台蓄热器。其中的蓄热器的功能是在一段时间里储存热量，而在另一段时间里利用这些热量加热燃料从而使燃料达到一个能够更好点燃和燃烧的温度。JP专利申请2003/138270A的主要目的是为更好的燃烧反应创造有利条件。为了减少污染气体的排放需要对燃烧反应进行更合理的操纵。JP专利申请2003/138270A中的蓄热器即是为了到达这个目的而设计的。而本发明中的临时储热器的功能则是为反应罐中加工被加工物的加工过程提供热量（而不是像JP专利申请2003/138270A中那样为更好的燃烧反应创造有利条件），而且尺寸也是以此为根据确定的。在本发明中，临时储热器受到一套控制系统的控制从而为加工过程提供热量，这样其与JP专利申请2003/138270A中的蓄热器便有了在可持续性上的区别。在JP专利申请2003/138270A中，需要提升其燃烧品质的燃料被燃烧后的产物稀释了。这是由于燃烧的气体和材料之间的直接接触进行炭化过程。因此JP专利申请2003/138270A中的碳化反应炉也与本发明中的反应罐不同。JP专利申请2003/138270A中的碳化反应炉属于“回转炉”。回转炉是一种广为人知的以实现连续加工为目的而设计的设备。这种以连续加工为目的设计出来的设备与本发明中的分批式加工设备有着最基本的不同。

特此指出涉及的另一份参考文献为德国专利申请DE 102005001569A1。德国专利申请DE 102005001569A1展示了一种换热器（“

”），该设备被用来预热提供给燃烧器的空气（“Brenner”）和提供给加热室（“Heizraum”）的空气。而燃烧后产生的尾气（“Abgase”）在被排出系统的过程中其所含的热量被换热器利用来为参加燃烧反应的空气预热。

德国专利申请DE 102005001569A1中使用的是换热器而不是诸如临时储热器这样的设备。临时储热器和换热器从概念和功能上讲是不同的，因此具有技术差异。临时储热器的设计目的是收集可以被收集的瞬时热量并在之后的某一时刻输出这些热量。为此，临时储热器含有蓄热器的蓄热媒介物质。临时储热器最基本的特点是“分段作业”（静止的操作在实际当中是不可能实现的），明确临时储热器造成的物理参数的变化的关系。这套参数可能由温度或者可变的但聚状态（气体转化为液体以及相反的过程，或者液体转化为固体以及相反的过程）。而一台换热器则被设计为负责从一个主体向另一个主体传递热量。换热器可以以固定的方式运行（设备的参数保持在一个固定的值而不发生变化）。在实际使用当中，临时储热器需要和至少一台换热器同时工作从而使热量能够在蓄热媒介和临时储热器之间交换。在德国专利申请DE 102005001569A1中没有热量的储存，而仅仅只由连续的热传递。另一个需要提及的参考文献是美国专利申请2006/0163053A1，展示了一个分批式热解系统，以及其对流程上的优化。美国专利申请2006/0163053A1没有涉及临时储热器的使用，而是使用了换热器。两篇专利：美国专利申请2006/0163053A1以及德国专利申请DE 102005001569A1对于它们的“换热器的”的定义以及扮演的角色都很明确。

附图说明

本文通过实际的例子和配套的图片使本发明得到了更好的解释，其中：

图1是关于本发明的生产加工系统第一个实施例的方框图；

图2是关于本发明的生产加工系统第二个实施例的方框图；

图3是关于用以解释描述本发明中提到的“吸热过程和放热过程”的图；

图4是关于本系统方法工艺的流程图；

图5是关于本发明的生产加工系统第三个实施例的方框图；

图6是关于本发明的生产加工系统第四个实施例的方框图；

在这些绘图中同样或相关的设备都会使用同样的参考数字。

图例

以下列出的是在图1,2,5和6中出现的参考数字：

71：控制一号阀门的一号控制信号

72：控制二号阀门的二号控制信号

73：控制三号阀门的三号控制信号

74：控制四号阀门的四号控制信号

75：控制气源的五号控制信号

76：控制五号阀门的六号控制信号

81：控制流体循环泵502的七号控制信号

100：第一个实施例

102：反应罐

104：燃烧器

106：热度缓冲器

108：感应器系统

110：控制器

112：气源

114：联接气源112和燃烧器104的一号管道

116：一号管道上的一号阀门

118：歧管

120：联接燃烧器104和歧管118的二号管道

122：联接歧管118和热度缓冲器106的三号管道

124：容器

126：联接歧管118和容器124的四号管道

128：尾气

130：联接容器124和尾气128的五号管道

132：五号管道130上的二号阀门

134：三号阀门（三向阀）

136：联接气源112和三号阀门134的六号管道

138：六号管道136上的四号阀门

140：联接三号阀门134和热度缓冲器106的六号管道

142：联接三号阀门134和尾气128的八号管道

144：联接反应罐102和燃烧器104的九号管道

146：容器124的围护壁

200：第二个实施例

202：另一台反应罐

204：另一个容器

206：另一个容器204的围护壁

208：联接另一个反应罐202和另一个燃烧器104的十号管道

210：十一号管道

212：十一号管道210上的五号阀门

214：联接歧管118和另一个容器204的十二号管道

216：通过另一台反应罐202的通道

500：第三个实施例

502：流体循环泵

504：联接流体循环泵502和三号阀门134之间的第十三号管道

506：联接流体循环泵502和二号阀门132之间的第十四号管道

600：第四个实施例

具体实施方式

本发明涉及分批式生产加工被加工物，例如生物质能，利用加热的方法在分批式反应罐中对其进行处理。在生产加工被加工物的过程中会产生生成物流体。该生成物流体会被燃烧从而产生热量。根据生产加工的进展，这部分热量会被提供给反应罐或者储存在临时储热器中。

图1是关于加工被加工物的本发明的加工系统的第一实施例。生产加工系统被设计为以分批的方式加工被加工物。在生产加工被加工物的过程中会产生生成物流体。第一个实施例100包含一个分批式反应罐102，该反应罐在实际应用中有一个气密盖加以密封。反应罐102在一个批次的加工过程中加工单一批次的被加工物。第一个实施例还包含一个燃烧器104、临时储热器106、一套感受器系统108和一套包含一个控制器110的控制系统。在下文中临时换热器将会被称为“热度缓冲器106”。

反应罐102、燃烧器104和热度缓冲器106通过热缓冲系统联接，在第一个实施例的实际使用中该系统的设计目的是调配反应罐102、燃烧器104和热度缓冲器106之间的热交换，这将在接下文中作进一步的介绍。

第一个实施例100包含一套管道系统。这套管道系统包含：气源112；联接气源112和燃烧器104的一号管道114；一号管道上的一号阀门116；歧管118；联接燃烧器104和歧管118的二号管道120；联接歧管118和热度缓冲器106的三号管道122；含有隔热材料并装有反应罐102的容器124；尾气128；联接容器124和尾气128的五号管道130；五号管道130上的二号阀132；三号阀门134（三向阀）；联接气源112和三号阀门134的六号管道136;六号管道136上的四号阀门138;联接三号阀门134和热度缓冲器106的六号管道140;联接三号阀门134和尾气128的八号管道142。

出于对完备性的考虑，在这里需要说明“管道”这一词在这里指的是将流体从一个地方输送到另一个地方的各种途径。除了管道之外，还可以使用，例如，一个导管，一个管子或一个端口来建立两个地方之间的连接从而将流体从一个地方输送到另一个地方。

出于对完备性的考虑，在这里需要说明“三向阀”既为经常说的三通阀，其结构上与两个两通阀具有相同的功能。一个三向阀由三个端口。一个典型的三向阀选择性的引导一束流体，从一个端口进入，流向另外两个端口中的一个。一对双向阀同时使用可以与三向阀具有同样的功能。然后将配置这样一个各自的一个端口阀有其各自的输入端口连接到各自的结束的一个分支在一个单独的管叉。该结构设计如下：这一对双向阀中的每一个都具有其自己的输入端口，端口与一个管道的分支叉相连接。它们的输出连接到不同的管道。

燃烧器104可以是，例如，一台锅炉，并通过管路144与容器124联接，容器中置有反应罐102，燃烧器104燃烧接收到的至少一部分可燃的由被加工物通过加工生成的反应生成物流体。热度缓冲器106则被设计用来储存热以及输出储存的热量。热度缓冲器具体使用的例子已经在上文中有所举例。

感受器系统108包含，例如，首先第一个温度感受器用来测量毗邻反应罐102的容器124的围护壁146上某位置的温度，或在围护壁146或反应罐102本身外表面上的温度，以及/或者第二个温度感受器用以测量第九号管路144靠近反应罐102的某位置的生成物流体的温度。第一个温度感受器包含，例如，一个高温温度计。高温温度计是一种通过测量被测物体的热辐射从而测量物体表面温度的非接触式测温设备。第二个温度感受器包含，例如，一个热电偶。一个热电偶包含接合在一起的两个不同金属从而产生热敏电压。

另外，感应器系统108包含一个测量燃烧流体中氧气浓度的传感器（没有画出），以及/或者用以测量燃烧流体中二氧化碳浓度的传感器。测量出的氧气浓度以及/或者二氧化碳浓度，和测量出的参与燃烧反应的空气流量一起体现了燃烧器104中的燃烧反应的效率以及反应罐102中加工被加工物的反应过程。所以对氧气浓度的有效测量以及/或者对二氧化碳浓度的有效测量能够指导对加工被加工物的控制以及对像燃烧器104的空气供给的控制，例如，通过一号阀门116来控制加热流体的燃烧。

控制器110与传感器108系统联接。在第一个实施例100中，由控制系统中的控制器110来确定向热度缓冲器106和反应罐102提供的热量，该控制是根据从传感器108系统接收到的一套或者更多的感应信号确定的。例如，反应罐102的温度被测量出来。如果这个温度对于加工被加工物来说过于低，那么热分配系统就在控制下向反应罐102提供热量。控制器110便会根据传感器系统测得的温度变化率来对提供的热量加以控制。

控制器110通过一号控制信号71来控制一号阀门116。控制器110通过二号控制信号72来控制二号阀门。控制器110通过三号控制信号73来控制三号阀门134。控制器110通过四号控制信号74来控制四号阀门138。

气源112包含，例如，一个从周围环境中获取空气的风机，或者一台泵，或者某种形式的压缩空气源等等。气源112的目的是根据一号阀116和四号阀门138的状态将空气冲入到一号管道114和六号管道136中。实际运行中，控制器110通过五号控制信号75控制气源112。

歧管118包含了一些布置好的管道来调配通过热分配系统的流体的流量，这种调配受一号阀门116，二号阀门132，三号阀门134和四号阀门138的控制，这些将在下文中作进一步的解释。传感器108系统测量出一系列的物理参数用以表示反应罐102加工被加工物的瞬时热需求以及生成一套或者更多的感受信号来代表该瞬时热需求。

例如第一个实施例110描绘的例子，在燃烧器104中可燃生成物流体与氧气发生燃烧反应。参与燃烧的氧气由气源112通过一号管道114提供给燃烧器104，这一过程由一号阀门116来控制。燃烧器104中可燃生成物气体参与的燃烧反应产生燃烧生成流体，例如，烟气，并通过二号管道120供给歧管118。燃烧生成流体具有高温。燃烧生成流体所含有的热量将会为102反应罐中的分批式加工被加工物提供能量。这将在下文中进一步解释。

假设实施例100的操作过程已经开始。这里通过这样一个例子来说明，首先热度缓冲器106通过，例如，附加燃料或者外部热源加热（没有画出），例如，太阳能。当热度缓冲器106达到了一个合适的高温时，安装在容器124里的反应罐102中的第一批被加工物开始被加工。

在第一步中，在反应罐102被安装在容器124内之后，二号阀门132和四号阀门138被打开，而三号阀门134则被切换从而在六号管道136和七号管道140之间打开一条通道。然后，气源112则通过六号管道136和七号管道140向热度缓冲器106提供一股较低温的空气流。热度缓冲器106便将热量传递给了较低温度的空气，较低温度的空气便因此被加热了。加热后的空气离开热度缓冲器106并通过三号管道122、歧管118和四号管道126提供给容器124。在被加热的空气流过容器124的过程中，被加热的空气将热量传递给围护壁146并且冷却下拉。围护壁146将热量传递给反应罐102，例如，通过辐射换热。五号管道130将冷却后的气体引导进排气装置128。处于完备性的考虑在这里要强调实现从被加热空气向反应罐102传递热量可以有多种原理实现，例如辐射换热（通过围护壁146），或者对流换热和导热，以及任何这些方法的结合，而类似围护壁146这样的围护壁并不是必须的，而只是在这个例子当中有它的参与。

当热量由围护壁146传递给反应罐102时，在反应罐102中的加工反应开始进行。随着加工的进行，反应罐102和其中的被加工物温度不断提高。于是由反应罐102中的被加工物中开始生成生成物流体，并且其生成率随着反应罐102温度的提高而不断提高。除了生成物流体的生成率提高外，同时生成物流体的可燃性也不断提高。例如，现在来讨论将含有木材的被加工物和含有腐烂的木材的被加工物加工为木炭。在这个例子中，在反应初期产生的生成物流体可能会含有相对较多的蒸汽和相对较少的甲烷，而后期产生的生成物流体则可能含有相对较多的甲烷而含有蒸汽。蒸汽是不可燃烧的，而甲烷是可以燃烧的。

当生成物流体达到易被点燃的状态时，所有或者一部分反应罐102中产生的生成物流体在燃烧器104中发生燃烧反应。燃烧生成物流体产生高温燃烧生成流体，例如烟气。高温燃烧生成流体通过二号管道120进入歧管118。高温燃烧生成流体和被加热的空气在歧管118内混合。高温燃烧生成气体和被加热的空气的混合物流经四号管道126进入容器124。在热混合物流经容器124的过程中，热混合物将热量传递给围护壁146并且冷却下来。围护壁146则将热量传递给反应罐102，例如，通过辐射换热。五号管道130将冷却下来的混合物从容器124导入排气装置128。出于完备性的考虑在这里要强调实现从被加热空气向反应罐102传递热量可以有多种原理实现，例如辐射换热，或者对流换热和导热，以及任何这些方法的结合，可以有类似围护壁146这样的围护壁的参与，也可以没有其的参与。

燃烧生成物流体产生的热量被提供给了反应罐102加工被加工物的加工所需要的热量。于是，在第二步里，在四号阀门138的控制下从热度缓冲器106进入歧管118的被加热空气被减小到一个更低的流速。随着时间的过去，生成物流体的产生率和可燃性提高。但是，生产加工的瞬时热需求依然大于生成物流体提供的瞬时热量。所以这时加工仍然是一个吸热过程。

假设当达到某一时刻后，此时从反应罐102中产生的生成物流体的产生率和品质能够通过由燃烧生成流体单独提供反应罐102中对被加工物的加工。也就是说，这时燃烧生成物流体能够直接得到的总热量超过反应罐102加工被加工物的瞬时热需求。这便是放热过程的开始。而后，在第三步中，三号阀门134和，或者，四号阀门138受到控制并停止为热度缓冲器提供较低温度的空气。当流动在二号管道120的燃烧生成流体携带着比单位时间里反应罐102加工被加工物所需要的更多的热量，一部分的燃烧生成流体则被输送到热度缓冲器106中来缓冲剩余的热量。这些可以通过第四个步骤，控制二号阀门132和三号阀门134来实现。通过控制三号阀门134来通过七号管道140和八号管道142打开一条从热度缓冲器106到排气装置128的通道。通过控制二号阀门132在歧管118中创造负压从而使燃烧生成流体通过四号管道126流向容器124并同时通过三号管道122流向热度缓冲器106。流经热度缓冲器106的燃烧生成流体向热度缓冲器106传递热量并冷却下来。七号管道140和三号阀门134引导冷却下来的燃烧生成流体进入排气装置128中。

对被加工物的加工持续进行，直到达到某一时刻，此时生成物流体的产生率降低为一个很低的值，而在反应罐102中对第一批被加工物的加工可以被认为已经完成了。反应罐102这时被卸下来而完成加工的被加工物则被从反应罐102中取出。控制器110可能会通过五号控制信号75暂时切断气源112的运转，而这时反应罐102则从容器124中取出来，清空，填入下一批次的被加工物并且被安装在容器124中。

反应罐102对下一批次的加工重复按照以上方案中的第一步，第二步，第三步和第四步来进行。

特别在此明晰：实施例100中的控制系统包含控制器110，五号阀门116，二号阀门132，三号阀门134，四号阀门138，或者，气源112。前文已经讲到二号阀门132被安装在负责联接容器124和排气装置128的五号管道130上。而在另一种选择中，二号阀门132可以安装在负责联接歧管118和容器124的四号管道上。然而，将二号阀门126安装在容器124的上游处的缺点是：二号阀门132此时必须要承受相对来说温度较高的来自热度缓冲器106的被加热空气或者来自燃烧器104的燃烧生成流体。如果二号阀门132位于容器124的下游处，则此处由于空气和燃烧生成流体在流经容器124时将热量传递给了反应罐102，故它们的温度则已经大大降低。

利用容器124可以在反应罐102完成对被加工物的加工后，以另一台已经填好下一批反应物的反应罐（未画出）快速替换反应罐102。容器124还同时负责吸收和保留被加热空气或者被加热空气和燃烧生成流体的混合物的热量，而且其可以被设计为具有合适的比热容和合适的热力学性能从而高效的向反应罐102传递热量。容器124可能，例如，包含一个砖围墙以承载反应罐102。砖围墙上有一个或者更多的通道用以引导被加热空气、被加热空气和高温燃烧生成流体的混合物，或者燃烧生成物流体，这些流体通过四号管道126流入容器124，并进通过五号管道130流出。在流经容器124的过程中，被加热空气，被加热空气和高温燃烧生成流体的混合物，或者燃烧生成物流体将它们携带的热量传递给反应罐102。在图1中，虚线148示意被加热空气、被加热空气和高温燃烧生成流体的混合物，或者燃烧生成物流体从四号管道124的出口流经容器124并进入五号管道130的入口的通路。而在实际运作当中，通过容器124的通路148的设计则受很多因素的影响，例如，将被加热空气，被加热空气和高温燃烧生成流体的混合物，或者燃烧生成物流体携带的热量传递给反应罐102的效率。

在之前提到的第一个实施例100中，假设了控制系统包含控制器110，例如，一台信号处理器，和传感器系统108。该信号处理器从传感器系统108接收一套或者更多传感器信号从而制造一号控制信号71以控制一号阀门116、二号控制信号72以控制二号阀门132、三号控制信号73以控制三号阀门134、四号控制信号74用以控制四号阀门138，或者在某些时候还有，五号控制信号75用以控制气源112。该信号处理器可以是一块专业硬件，例如，采用硬接线联接的电子电路、或者是一套通用信号控制器，将一套或者更多的感受信号通过专用的软件进行处理、或者是一套结合使用专用硬件、通用硬件和专用软件的设备。而在另一个备选的实施例中（未画出），感受器系统108和控制线110都未出现在系统中。取而代之的是，此时的控制系统包含几个手柄或者杠杆或者其他类型的控制装置（未画出），这些控制装置需要有操控者来进行手动操纵。每一个这些控制器（未画出）都被设计为用来手动控制一号阀门116、二号阀门132、三号阀门134、四号阀门138，或者在某些时候还有气源112。这些手柄或者杠杆使得操纵者可以手动调整一号阀门116、二号阀门132、三号阀门134、四号阀门138、或者在某些时候还有气源112，他/她根据观察到的加工的进展情况（例如，与反应罐102联接的热电偶和/或者基于他/她的观察和经验）。

在第二个实施例200里，传感器系统108感应测量出一套指示出反应罐102加工被加工物瞬时热需求的物理参数，相关的应用例子可以参考第一个实施例100。感应器系统108同时还感应测量出一套指示出另一个反应罐202加工被加工物瞬时热需求的物理参数，利用，例如，一个或者更多类似第一个实施例100中提到过的传感器。为了使所绘图不至于过于复杂，传感器系统108和反应罐102之间的联接，以及传感器系统108和另一个反应罐202之间的联接并没有明确的在图2中显示。

控制系统110与传感器108系统联接，并接受一套或者更多的指示出在反应罐102中所进行的加工被加工物反应的瞬时热需求的传感器信号以及一套或者更多的另一部分指示出另一台反应罐202中加工被加工物反应的瞬时热需求的传感器信号。第二个实施例200中的控制系统中的控制器110负责根据一套或者更多的传感器信号和一套或者更多的另一部分传感器信号来确定可用的热量在热度缓冲器106、反应罐102和另一台反应罐202的种种分配。控制器110通过一号控制信号71控制一号阀门、二号控制信号72控制二号阀门、三号控制信号73控制三号阀门、四号控制信号74控制四号阀门138、六号控制信号76控制五号阀门212、或者某些情况下还有、五号控制信号75控制气源112。

九号管道114负责收集反应罐102中的加工生成物流体并将收集到的流体输送到燃烧器104中。十号管道208负责收集另一台反应罐202中的加工生成物流体并将收集到的另一部分流体输送到燃烧器104中。在燃烧器104中，加工生成物流体和另一部分加工生成物流体与气源112提供通过五号阀门116的空气发燃烧反应。二号管道120将燃烧生成流体从燃烧器104导出并将其导入歧管118。

歧管118根据热度缓冲器106设定好的运作模式来引导燃烧生成流体流向第二个实施例200中的各种不同的部件。热度缓冲器106的运作模式的选定是经由控制三号阀门134、四号阀门138、五号阀门212、或者在某些情况下气源112来选定的。作为临时储热器的热度缓冲器106的运作模式的选定是经由控制三号阀门134（三向阀）从而切断来自于气源112的通路，并打开从热度缓冲器106去往排气装置128的通路来实现的。这样燃烧生成流体便从燃烧器104通过热度缓冲器106流向排气装置128。热度缓冲器106储存热量的速率由，特别由，高温燃烧生成流体的流量决定。燃烧生成流体的流量与二号阀门132和五号阀门212中相关者的压力降相一致。作为以提供热量给加工工艺的热度缓冲器106的运作模式的选定则是藉由设置三号阀门134以联接气源112和热度缓冲器106从而切断从六号管道136到八号管道142的通路来实现的。相似的、热度缓冲器106的供热率与二号阀门132和五号阀门212中的相关者的压力降相一致的。

反应罐102和另一台反应罐202可以在相反的吸、放热过程中运行。也就是说，在第二个实施例中，当反应罐102对加工被加工物的加工处于放热过程时，另一台反应罐202对被加工物的加工处于吸热过程中，且反之亦然。或者，反应罐102和另一台反应罐202可能相互独立的运行。

对于相互独立运行的反应罐102和另一台反应罐202，各自的吸热和放热过程是区别开来的。根据之前的文章中描述过的第一个实施例100，二号阀门132负责配给从歧管118通过容器124到排气装置128的被加热流体、或者被加热气体和高温燃烧流体的混合物。这一配给由反应罐102加工被加工物的瞬时热需求确定的。类似的，五号阀门212负责配给从歧管118通过另外一个容器204进入排气装置128的高温燃烧生成流体，或者被加热气体和高温生成流体的混合物。这一由阀门212完成的配给的实际运行由反应罐202加工被加工物的瞬时热需求确定的。

二号阀门132、三号阀门134、四号阀门138以及五号阀门212的设置，其规定可按以下的计划表进行从而为实际运行提供一套控制方案来操纵反应罐102和另一台反应罐202。对于该计划表的所有规定中，二号阀门132负责根据反应罐102的热需求配给五号管道130中的流量，五号阀门212负责根据另一台反应罐202的热需求配给十一号管道210中的流量。

通过热分配系统的流量是由二号阀门132、三号阀门134、四号阀门138和五号阀门212控制的。以下的热分配方案可以通过这五个阀门来实际运行。

1）通过燃烧生成流体从燃烧器104向反应罐102传递热量；

2）通过燃烧生成流体从燃烧器104向另一个反应罐202传递热量；

3）通过燃烧生成流体从燃烧器104向反应罐102和另一个反应罐202传递热量；

4）通过燃烧生成流体从燃烧器104向反应罐102和热度缓冲器106传递热量；

5）通过燃烧生成流体从燃烧器104向另一个反应罐202和热度缓冲106传递热量；

6）通过燃烧生成流体从燃烧器104向反应罐102、另一个反应罐202和热度缓冲器106传递热量；

7）通过燃烧生成流体从燃烧器104向燃烧106传递热量；

8）从热度缓冲106向反应罐102传递热量；

9）从热度缓冲器106向另一个反应罐202传递热量；

10）从热度缓冲器106向反应罐102和另一个反应罐202传递热量；

在以上方案中所使用的歧管118是一个被动原价，它连接二号管道120、三号管道122、四号管道126和十二号管道214。

在相反的吸、放热过程中运行两台反应罐可以使一个自我维持的连续的加工过程成为可能，并完全避免使用附加燃料或者至少将附加燃料的使用降低最低。系统瞬时生成的热量并不需要严格的与瞬时消耗量相等。但是，当只是用一台反应罐加工被加工物时，为了维持连续反应至少一个条件需要被满足：实现能源自给。这个条件也可解释为：燃烧所有的生成物流体产生的热量至少等于吸热过程需要的热量。如果这个条件不能被满足，那么就要使用额外的燃料了，但当系统中有两个反应罐的时候额外燃料的使用通过本发明可以减小到最小。

图3是关于本发明的第一个实施例100的方框图，展示了了控制反应罐102和热度缓冲器106之间的热分配，这种分配是基于吸热和放热过程之间的严格区分的。在方框图图3中，粗箭头表示物质流，而细箭头则表示热量流。

在反应罐102对被加工物加工生成了一股可燃的生成物流体，这里被称作PF流。PF流从反应罐102进入流量分配器302。流量分配器将一部分的PF流输送到燃烧器104里，而另一部分PF流则被输送到另一个地点304以进一步加工。在之前的文章中已经将用于在燃烧器104中参与燃烧反应的生成物流体定义为加热流体。被输送到燃烧器104中的生成物流体既加热流体在这里被称为HF流。HF流经由分配器302进入燃烧器104。而流向另一个地点304的另一部分生成物流体在这里被叫做OF流。OF流从分配器302流向另一个地点304。除了使用流量分配器302来分开PF流之外，还可以将所有的由反应罐102反应加工生成物流体产生的生成物流体输送进燃烧器104中。

在燃烧器104中，加热流体则和由管道114提供的空气发生燃烧反应。燃烧加热流体生成了燃烧生成流体。这束燃烧生成流体亦可被看作是一束燃烧生成热流H。这束燃烧生成流体H从燃烧器104流向热分配系统306。热流H的物理量纲为“焦耳/秒（J/s）”。热流H与加热流体的质量流量和热值CV成正比。加热流体HF的物理量纲为“千克/秒（kg/s）”。加热流体的热值得物理量纲为“焦耳/千克（kg/s）”。

热流H可以被用来加热热度缓冲器106以及/或者为反应罐102提供热量。向反应罐102提供的热量是以反应罐102的瞬时热需求Q为根据的。该瞬时热需求Q具有物理量纲“焦耳/秒（J/s）”。

如果燃烧生成热H大于瞬时热需求Q，剩余的热量则可以被储存进热度缓冲器106。剩余热量S经由热分配系统306进入热度缓冲器106。剩余热量S的大小便是热流H和瞬时热需求Q之间的差值。

如果燃烧生成热H小于瞬时热需求Q，反应罐102便需要额外的热量。这部分额外热量由热度缓冲器106提供。在额外热量中中，一部分的热量被储存在热度缓冲器106中。这样，便会有一个缓冲热流B从热度缓冲器106进入热分配系统306中。流束B的大小便是瞬时热需求Q和热流H之间的差值。

如果瞬时热需求Q大于燃烧流体H，则反应罐102对被加工物的加工处于吸热过程。如果瞬时热需求Q低于热流H，则反应罐102对于被加工物的加工处于放热过程。

生成物流体PF，加热流体HF，燃烧生成流体H，剩余热量S，瞬时热需求Q，和热值CV在反应罐102加工被加工物的过程中会随着时间变化。

图4是关于根据本发明在，例如，加工系统的第一种实施例100的应用所画出的方法400的流程图。并假设一批被加工物已经被置于反应罐102中，第一个实施例100已经准备好进行实际运行。

在第一部402中，反应罐102对被加工物的加工通过从热度缓冲器106向反应罐102提供热量从而启动。在方法400的运行过程中，对气源112和燃烧器104之间的一号阀门116的控制则根据反应罐102中加工被加工物从而产生加热流体的生成速率确定。以这种方式控制一号阀门116确保了加热流体的良好燃烧。在加工过程的任何时刻都可能生成加热流体。不论是反应罐102处于加热过程或者放热过程都有可能从被加工物中生成加热流体。在加工的启动阶段就可能已经开始生成加热流体。反应罐102对于被加工物的加工是以吸热过程启动的。

在启动阶段，热分配系统中阀门的设置如下所述。

三号阀门134，也就是，三向阀134，被设置为为空气流打开从气源112通过热度缓冲器106到歧管118的通路，并关闭从热度缓冲器106到排气装置128的通路。

二号阀门132，位于反应罐102和排气装置128之间，被设置为根据反应罐102的热需求配给五号管道130中的气流。所需求的热量由燃烧器104的燃烧生成流体通过二号管道120提供，并通过流经热度缓冲器106的被加热空气通过管道122补充额外的部分。流经热度缓冲器106的被加热空气，代表额外的热量，则通过四号阀门138控制，该阀门负责配给流经热度缓冲器106的空气流。

在第二步404中，首先确定反应罐102时候需要被加热。第二步404的实际运行通过，例如，测量一套表示加工过程的物理参数，例如，反应罐102的温度或者反应罐102的时间特性。如果确定了反应罐需要被加热，方法400进入第三步406。

在第三步406中，燃烧器104开始通过燃烧生成流体向反应罐102供热，并停止向热度缓冲器106供热。控制系统则处于以下设置。位于120反应罐和128排气装置之间的五号管道130上的二号阀门132，设置为根据反应罐102的热需求负责配给流体。位于气源112和三号阀门134（三向阀）之间的负责配给流体四号阀门138则被关闭。在进行了上述设置后，从热度缓冲器106向反应罐102的热量供应便被停止，而从燃烧生成流体向反应罐102的热量供应则继续。

停止从热度缓冲器106向反应罐102供应热量的原因是这样可以进行进一步的分析，以确定反应罐102是出于吸热过程还是放热过程。如果在第二步404中确定了反应罐102需要被加热，但反应罐102处于吸热过程还是放热过程却还是没有得到确定。因此，热度缓冲器106应该如何运行依然没有被确定，既究竟是应该储存剩余热量还是向反应罐102供热。特此指出还有其它更多的子程序可以用来确定反应罐102中的加工程序是处在吸热过程还是放热过程。

第四步408确定了反应罐102的加工是出于吸热过程还是放热过程。例如，在第四步408中确定了从燃烧器104流向反应罐102的热流是否足够维持加工程序。第四步408的实际运行是通过，例如，测量反应罐102的温度或者反应罐102温度的时间特性。如果反应罐102需要比在第三步406中更多的热量，那么在反应罐102中进行的就是吸热反应，并且方法400从第四步408回到第二步402。如果在第四步408中已经确定反应罐102中对被加工物的加工已经进入了放热过程，则从燃烧器104生成的燃烧流体便有一部分可以用于提供剩余热量，尽管反应罐102此时仍需被加热。这时方法400进入了第五步410。

在第五步410里，反应罐102继续被燃烧器104生成的燃烧生成气体加热。剩余热量，既，有燃烧器104生成但不被反应罐102需要的热量，则在控制系统的控制下向热度缓冲器106供应。为了这个目的，热分配系统中阀门的设置则是以下这样的。三号阀门134，既，三向阀134，则被设置为从燃烧器104通过歧管118热度缓冲器106向排气装置128的燃烧生成流体打开通道。在反应罐102和排气装置128之间的二号阀门132则被设置为根据反应罐102的热需求来配给五号管道130中的流体。向反应罐102的供热由从燃烧器104通过二号管道120、歧管118和四号管道126流向反应罐102的燃烧生成流体单独完成。方法400从第五步410回到第二步404。

在第二步404中确定了反应罐需要瞬时供热后，则第三步406，第四步408和第五步410跟着开始实行。如果在第二步404中确定了反应罐102不需要加热，则反应罐102中的加工是发热过程，则方法进入到第六步412。

在第六步412中，控制系统输送燃烧生成流体整个的流向热度缓冲器106，此时在反应罐102中对被加工物的加工时放热过程。阀门的设置如下。三号阀门134，既，三向阀134，被设置为为从燃烧器104通过歧管118和热度缓冲器106流向排气装置128的燃烧生成流体打开通道。三号阀门134同时关闭从气源112流向热度缓冲器106的空气的通道。位于反应罐102和排气装置128之间的二号阀门关闭。

在第六步之后，在第七步414中确定反应罐102对被加工物的加工是否完成。对该确定的具体实施通过，例如，测量在燃烧生成流体中氧气浓度以及/或者二氧化碳浓度从而测量生成物流体的产生率，并将其与控制从气源112向燃烧器104供应空气相结合。如果生成物流体的生成率降到一个预先定好的临界值治下，那么就假设加工已经结束。方法400进入第八步416。

在第八步416中，反应罐102被清空，加工后的被加工物被移出。反应罐102便被填入下一个批次的被加工物并开始加工。或者，目前使用的反应罐102被从实施例100中移出并以填置好另一批次的被加工物的另一台反应罐102替代。随即，方法400回到第一步402。

如果在第七步414中确定了对被加工物的加工并没有完成，方法400回到第二步404中。

图5是关于第三个实施例500的说明图，该实施例是根据本发明的一套加工被加工物的加工系统，并且是由图1中的系统变化而来。第一个实施例100和第三个实施例500的第一个区别是在第三个实施例500中没有围护壁146。第一个实施例100和第三个实施例500的第二个区别是回收流体的选择，该流体被用来携带部分热度缓冲器106中储存的热量以及输送这些热量给反应罐102。在第一个实施例100中，回收流体是空气，而在第三个实施例500中回收流体是进入五号管道130的流体的一部分。一台流体循环泵502使得使用进入五号管道130的流体的一部分作为回收流体成为可能。对流体循环泵502的控制是通过控制器118提供的七号控制信号81来实现的。流体循环泵502通过十七号管道504与三号阀门134联接，并通过第十四号管道506与二号阀门132和排气装置128的交叉点联接。

特此在这里说明，第一个和第二个区别之间相互独立的：第一个区别可以在没有第二个区别的情况下单独出现并反之亦然。第三个实施例500的操作过程如下。

假如第三个实施例500正处于放热过程中，其中反应罐102对被加工物的加工产生了可燃的生成物流体，反应罐102并不需要所有的这些可燃的生成物流体中的能量来维持加工的进行。至少一部分的生成物流体是通过九号管道144提供给燃烧器104的。并且，在五号控制信号75的控制下空气从气源112供应给燃烧器104用以调节燃烧器104中生成物流体参与的燃烧反应。在二号控制信号72的控制下，二号阀门132被设置用以控制燃烧生成流体部分地流入四号管道126并进一步通过通道148和五号管道130进入排气装置128。三向阀134被设置为，通过三号控制信号73进入这样一种状态：其中从七号管道140进入十三号管道504的通道被关闭，而从七号管道140进入八号管道142的通道被打开。这样做的结果是：一部分的燃烧生成流体流经热度缓冲器106，并在那里，释放其中的显热将热量传递给热度缓冲器106并且冷却。冷却下来的这部分燃烧生成流体流经八号管道进入排气装置128。

假设现在反应罐102对于被加工物的加工出于吸热过程，其中在热度缓冲器106中储存的热量被用来为容器124中的反应罐102提供热量。为了达到这个目的，三向阀134被设置为，通过三号信号73的控制进入这样一种状态：从第十三号管道504进入第八号管道142的通道被关闭，而从十三号管道504进入七号管道140的通道则被开启；二号阀门132在二号控制信号72的控制下被打开，从而使流体可以计入四号管道126并进一步进入通道148最终进入五号管道130。进入五号管道130的流体已经将其所携带的热量传递给了反应罐102，所以已经冷却下来。在七号控制信号81的控制下，流体循环泵502抽动至少一部分的冷却后流体从五号管道130流经热度缓冲器106，并从中带走至少一部分的蓄热。而这部分从五号管道130而来的流体便是回收流体。回收流体被热度缓冲器106加热，并在歧管118中与燃烧生成流体混合，如果又从燃烧器104而来的燃烧生成流体的话。从歧管118中，燃烧生成流体和回收流体进入容器124，在那里该混合流体将热量传递给反应罐102并且冷却下来。从如上定义也可看出，该混合流体也可以成为携带流体的一个例子。如果，在该吸热过程中，燃烧生成流体从燃烧器104中产生，燃烧生成流体和回收流体的混合流体比回收流体的流量要大，多出的部分是从排气装置128而来。在流体循环泵502和排气装置128之间是否需要超压安全阀依赖于现行压力和有经验的操作者的判断。

使用五号管道130中的冷却下来的流体作为回收流体的原因是其中潜在的含量很高的水蒸汽和二氧化碳。这些混合物具有广为人知的良好的热辐射性能，这种属性可以为从燃烧流体和回收流体的混合物向外传递热量带来很多优势，既，从携带流体向反应罐102的热传递。

图6是根据本发明的加工被加工物的加工系统的第四个实施例600的说明图，该图是从图2变化而来的。第二个实施例200和第四个实施例600的第一个区别是：在第四个实施例600中没有围护壁146和围护壁206。第二个实施例200和第四个实施例600的第二个区别是：用于从热度缓冲器106中带走储存热量并且将热量传递给反应罐102和另一台反应罐202所使用的回收流体不同。在第二个实施例200中，回收流体是空气，但在第四个实施例600中回收流体是进入四号管道130或者十一号管道210中的流体的一部分，或者是两者的混合。利用该流体的原因是其中潜在的含量很高的水蒸汽和二氧化碳含量。这些混合物具有良好的热辐射性能，这种属性可以为从燃烧流体和回收流体的混合物向外传递热量带来很多优势。通过流体循环泵502的使用便能将五号管道130以及/或者十一号管道210中的一部分流体作为回收流体使用。控制器118的七号控制信号81负责控制流体循环泵502。流体循环泵502通过十三号管道504与三号阀门134相连接，通过十四号管道506与五号管道130在二号阀132和排气装置128的交叉处相连接，通过十一号管道210与五号阀门212相连接。

特此指出第二个实施例200和第四个实施例600之间的这两个区别是相互独立的，第一个区别可以在没有第二个区别的情况下单独出现并反之亦然。第四个个实施例600的操作过程如下。

无论任何时候，只要燃烧器104中有可供使用的燃烧生成流体产生并能够提供剩余热量，那么热度缓冲器106便得到热量，该效果可以通过在二号控制信号72和六号控制信号76的控制下（两者当中的哪一个由反应罐102和另一台反应罐202的热需求确定）的二号阀门132的设置，以及通过三号控制信号73控制下的三号阀门134的设置来实现，具体的设置如下：从七号管道140流向八号管道142的通道被打开而从七号管道140流向十三号管道504而进一步流向流体循环泵502的通道被关闭。通过以下操作可以实现将热度缓冲器106中的储存热传递给反应罐102或另一台反应罐202，或者同时向反应罐102和另一台反应罐202供热。第四个实施例中的携带流体已经将热量传递给了反应罐102和反应罐202中的至少一台，因此，流体已经冷却下来。在七号控制信号81的控制下，流体循环泵502抽动至少一部分的冷却下来的携带流体，该流体现在已具备回收流体的功能，通过热度缓冲器106，并带走至少一部分的储存的热量。如果反应罐102和另一台反应罐202中的至少一台处于吸热过程中或者不论是反应罐102还是反应罐202都不在放热过程中，则七号控制信号81启动流体循环泵502从而使其能根据反应罐102和反应罐202的结合能源需求来提供能量。通过二号阀门132和五号阀门212的设置受到二号控制信号72和六号控制信号76的分别控制（两者中的哪一个决定于两台反应罐的热需求），并且三号阀门134的设置则三号控制信号73所控制，这些设置使得：从十三号管道504流向十七号管道140的通道被打开，从是三号管道504流向八号管道142并进一步流向排气装置128的通道被关闭。回收流体被热度缓冲器106加热，如果有燃烧生成流体的话，并且在歧管118中与燃烧器104中产生燃烧生成流体混合。该混合流体完成了携带流体的角色。从歧管118出发，燃烧生成流体和回收流体的混合物流向容器124以及另一个容器204，对该操作的控制由二号阀门132和五号阀门212的设置完成（在二号控制信号72和六号控制信号76的控制下，根据反应罐102和另一台反应罐202各自的热需求确定），其中混合流体向反应罐102以及/或者另一台反应罐202传热，并且冷却下来。如果在这一加工阶段燃烧生成流体从燃烧器104中产生，那么回收流体和燃烧生成流体的混合流体便比单一的回收流体流量大，而增加的部分从排气装置128中排除系统。在流体循环泵502和排气装置128之间是否需要超压安全阀依赖于现行压力和有经验的操作者的判断。

Claims (17)

1.一套以加工被加工物为目的的生产加工系统（100；200），其特征在于：

本套生产加工系统被设计为以分批式加工的方法来加工被加工物的；

被加工物在生产加工中会生成可燃的生成物流体；

本套生产加工系统包含：

一台分批式反应罐（102；202），以在一个批次的加工过程中加工单一批次的被加工物为目的设计的；

一台燃烧器（104），该设备与反应罐联接并接收至少一部分由反应罐加工被加工物是产生的生成物气体，并且燃烧这一生成物流体从而产生热量；

临时储热器（106）在这里作为临时存储缓冲热的设备；

一套热分配系统（118,120,126,132,134，），它分别与燃烧器、临时储热器以及反应罐联接并被设计为用于分配系统生成的热量与临时储热器和反应罐之间的种种热交换，同时还负责调配向反应罐输送缓冲热；

一套控制系统（110）被设计为负责控制热分配系统以达到以下目的：

根据反应罐加工被加工物的过程中所需要的瞬时热需求来为反应罐提系统生成的热量（402）；

根据瞬时热需求来为反应罐提供至少一部分的缓冲热（402）；

当系统生成的热量超过了瞬时需求量的时候将至少一部分这部分多出的热量存储在临时储热器中从而提高缓冲热的储量（410）。

2.根据权利要求1所述的加工系统中，其特征在于：：

控制系统包含一个感受器系统（108），该系统用于测量接收一个物理参数，用以代表瞬时热需求，同时向外输出一套代表该物理参数的信号。

控制系统包含一个控制器（110），该设备被设计用来接收感受器的信号并据从感受器接收来的信号生成一套控制信号用以控制热分配系统。

3.根据权利要求1所述的加工系统中，控制系统被设计用来手动控制热分配系统。

4.根据权利要求1,2或3所述的加工系统中：

燃烧器燃烧接收到的那部分生成物流体产生热量和燃烧生成流体；

热分配系统被设计完有选择的完成以下任务：

通过向临时储热器输送至少一部分的燃烧生成流体将至少一部分的生成的热量传递给临时储热器；并且

向反应罐输送一束携带流体，该流体包含以下两者中的至少一个：回收流体和至少一部分的燃烧生成流体，从而将热量输送给反应罐。

5.根据权利要求4所述的加工系统中，在携带流体被反应罐加热后，回收流体包含至少一部分的携带流体。

6.根据权利要求1,2,3或4所述的加工系统中：

加工系统包含另一台分批式反应罐（202），该反应罐负责在一个批次的加工中加工另一批被加工物；

另一台反应罐对被加工物的加工产生另一部分燃烧生成流体；

燃烧器与另一台反应罐联接从而接收至少一部分的由另一台反应罐加工另一批被加工物产生的生成物流体；

燃烧器负责燃烧接收到的另一部分生成物流体并产生另一部分热量；

热分配系统与另一台反应罐联接；并且

热分配系统被设计用来分配系统生成的热量和系统生成的另一部分热量与临时储热器、反应罐和另一台反应罐之间的种种热交换，并且分配缓冲热到反应罐和另一台反应罐。

控制系统（110）被设计用来控制热分配系统从而：

根据瞬时热需求向反应罐供应系统生成的热量和系统生成的另一部分热量中的至少一个；并且

如果另一部分系统生成热超过了瞬时热需求和另一部分瞬时热需求的话，通过在临时储热器中储存至少一部分的另一部分系统生成热从而提高缓冲热的储量。

7.根据权利要求6所述的加工系统中：

控制系统包含一个传感器系统（108）负责感应测量一个物理参数，用以代表反应罐加工生产被加工物的瞬时热需求，并且测量另一个物理参数，用以代表另一个反应罐加工另一批被加工物的瞬时热需求，同时提供一套传感器信号用以代表该物理参数以及另一个传感器信号用以代表另一个物理参数；

控制系统包含一个控制器（110）被设计用来接收传感器信号和另一个传感器信号，并根据收到的传感器信号和另一个传感器信号制造一个控制信号从而控制热分配系统。

8.根据权利要求6或7中的加工系统，被设计用来加工被加工物当反应罐处于加热过程和放热过程中的一个而另一台反应罐对另一批次的被加工物的加工处在另外一个加热或吸热过程中。

9.根据权利要求1,2,3,4,5,6,7,8中的加工系统，其中的被加工物包含生物质能并且加工工艺包含以下方面中的至少一个：通过加工生物质能获得木炭；通过加工生物质能获得液体蒸馏产物；通过加工生物质能获得气体蒸馏产物。

10.在分批式加工被加工物的一个方法（400）中：

在加工过程中对被加工物的加工产生可燃的生成物流体；

该方法包含：

使用一台分批式反应罐（102；202），被设计为在一个批次的加工过程中加工一批被加工物；

接收至少一部分的由反应罐加工被加工物产生的可燃烧生成物流体；

利用一台燃烧器（104）燃烧接收到的那部分生成物流体并产生热量；

使用临时储热器（106）来临时性的储存缓冲热；并且控制加工过程；该控制包括：

确定反应罐加工被加工物的瞬时热需求：

根据瞬时热需求向反应罐提供至少一部分的系统生成热；并且

如果另一部分系统生成热超过了瞬时热需求和另一部分瞬时热需求的话，通过在临时储热器中储存至少一部分的另一部分系统生成热从而提高缓冲热的储量。

11.根据权利要求10的方法中：

确定瞬时热需求包含感应测量一个物理参数，用以代表瞬时热需求；并且

提供至少一部分的系统生成热，提供至少一部分的缓冲热，根据感应测量得到的数据提高缓冲热的储量。

12.根据权利要求10或者11的方法中：

燃烧接收到的生成物流体产生燃烧生成流体并同时产生热量；

之后的控制包含：

通过从燃烧器向临时储热器输送至少一部分的燃烧生成流体选择性的传递至少一部分的系统生成热到临时储热器中；

13.根据权利要求12的方法中，在回收流体给反应罐传递了热量后，回收流体包含至少一部分的携带流体。

14.根据权利要求10,11,12或13的方法中：

该方法包含使用另一台分批式反应罐（202），被设计用来在一个批次的加工中加工生产另外一个批次的另一部分被加工物；

另一台反应罐对另一个部分的被加工物的加工产生了另一部分的可燃生成物流体；

接收至少一部分的由另一台反应罐加工另一部分的被加工物产生的生成物流体；并且

燃烧接收到的另一部分的生成物流体从而产生另一部分系统生成热；

该方法包含：

在系统生成热和另一部分系统生成热与临时储热器、反应罐、另一台反应罐之间的种种热分配，以及缓冲热和反应罐、另一个反应罐之间的种种热分配；

确定另一台反应罐加工另一个部分被加工物所需的瞬时热需求；并且

控制系统中的热分配：

根据瞬时热需求向反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个；

根据另一部分瞬时热需求向另一台反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个；

如果另一部分系统生成热超过了瞬时热需求和另一部分瞬时热需求的话，通过在临时储热器中储存至少一部分的另一部分系统生成热从而提高缓冲热的储量。

15.根据权利要求14的方法中：

实际操作包含感应测量一个物理参数，该参数代表反应罐加工被加工物的瞬时热需求，感应测量另一个物理参数，该参数代表另一台反应罐加工被加工物的瞬时热需求；

向反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个，向另一台反应罐提供系统生成热和另一部分系统生成热中的至少一个，向另一台反应罐提供至少一部分的缓冲热，根据感应测量的数据在临时储热器中储存至少一部分的另一部分系统生成热从而提高缓冲热的储量。

16.根据权利要求14或15的方法的实际操作中，反应罐对被加工物的加工处于以下两种状态中的一种时：吸热过程或者放热过程，另一台反应罐对另一部分被加工物的加工处于另一个吸热或放热过程。

17.根据权利要求10,11,12,13,14,15或16的方法中，被加工物包含生物质能而加工工艺包含以下几个方面中的至少一种：通过加工生物质能获得木炭；通过加工生物质能获得液体蒸馏产物；通过加工生物质能获得气体蒸馏产物。

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