CN103492324B - 用于稠浆料压力控制的自清洁装置和方法 - Google Patents

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Abstract

披露了用于使用可伸缩阀的阵列在高压下处理诸如木质纤维素生物质和它的成分的稠固液浆料等粘性流体的自清洁装置与方法。

Description

用于稠浆料压力控制的自清洁装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年5月4日提交的美国申请号61/482,449、2012年2月6日提交的美国申请号13/366,651、2012年4月2日提交的美国申请号13/437,264的优先权，这些申请通过引用将其全部披露内容结合在此。
技术领域
本发明大体涉及用于处理粘性流体的装置和方法。更具体地说，本发明涉及用于在高压下处理粘性流体（例如，木质纤维素生物质和它的成分的稠浆料）的自清洁装置和方法。
背景技术
背压控制对于维持过程条件很关键。然而，对于固液浆料，阀和孔的阻塞是一个难题。此外，背压控制阀不能足够快速地反应并且完全地重新密封从而防止渗漏（bleed-through）。必须使过程压力变化最小化，从而维持过程控制。因此，开发一种用于在高压下处理诸如木质纤维素生物质和它的成分的稠固液浆料等结垢（fouling）流体的、使阻塞最小化的、有效且可靠的手段将是有利的，这些结垢流体包括但不限于用可压缩的超临界或近临界流体处理的结垢流体。本发明的方法的装置针对于这些以及其他重要的目的。
发明概述
在一个实施例中，本发明针对用于在压力下处理一种结垢流体的自清洁装置，该自清洁装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
其中所述可伸缩阀中的至少一个能够在其他所述可伸缩阀部分地关闭时处在一个打开位置。
在另一个实施例中，本发明针对用于在木质纤维素生物质的处理中减少结垢的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
在再另一个实施例中，本发明针对用于在木质纤维素生物质的处理中控制背压的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
在又一个实施例中，本发明针对用于处理结垢流体的系统，该系统包括：
至少一个在此描述的自清洁装置；以及
曲折路径管线；
其中所述管线在所述至少一个自清洁装置的上游。
附图简要说明
被包括以帮助进一步理解本发明的附图，结合在本说明书中并构成本说明书一部分，图示了本发明的各个实施例，并且与说明书一起用于阐明本发明的原理。在附图中：
图1A为在本发明的一个实施例中使用六个可伸缩刀闸阀的示意图。
图1B为在本发明的一个实施例中使用六个可伸缩刀闸阀的示意图。
图2为在本发明的一个实施例中使用十个可伸缩阀的示意图。
发明的详细说明
在本披露各处以及上文中所使用的以下术语，除非另外指明，否则应理解为具有如下含义。
如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式“一个/一种（a/an）”、以及“该”包括复数对象。
尽管本发明能够体现为不同形式，但若干实施例的以下说明是基于这样的理解作出的：本披露应被认为是本发明的例示，并且不意欲将本发明限制于所述的特定实施例。提供标题仅仅是为了方便的目的，而不应被解释为以任何方式限制本发明。在任何标题下描述的实施例可以与在任何其他标题下描述的实施例结合。
在本申请中所说明的不同数量值中使用的数字值，除非明确地另外指明，否则这些数字值是作为近似值来说明，就好像在所述范围内的最小和最大值之前都有一个词“大约”。以此方式，可以使用与所述值的些许不同的值从而达到与所述值大体上相同的结果。而且，范围的披露意在表示连续范围，该连续范围包括在最小和最大值之间所列举的每一个值，以及可以由这样的值形成的任何范围。此处还披露了可以由所列举的数字值除以任何其他所列举的数字值而形成的任何和全部的比率（以及任何这样的比率的范围）。因此，技术人员将理解，许多这样的比率、范围，以及比率的范围可以明确地从此处呈现的数字值中导出，并且在所有例子中，这样的比率、范围，以及比率的范围代表本发明的不同实施例。
超临界流体是在高于该流体的临界温度的温度下并且在高于该流体的临界压力的压力下的流体。超临界流体存在于该流体的“临界点”或该点之上，临界点为液相和汽（气）相可以与彼此均衡存在的最高温度和压力的点。高于临界压力和临界温度，液相和气相之间的区别就消失。超临界流体大致上在具有气体的渗透性质的同时具有液体的溶剂性质。因此，超临界流体萃取具有高渗透性以及优良的溶剂化的好处。
已报告的临界温度和压力包括：对于纯水，临界温度为约374.2℃，临界压力为约221巴；对于二氧化碳，临界温度为约31℃，临界压力为约72.9个大气压（约1072psig）。近临界水的温度为约300℃或更高，并且低于水的临界温度（374.2℃），且近临界水的压力足够高从而能确保所有流体处于液相。亚临界水的温度低于约300℃，并且压力足够高从而能确保所有流体处于液相。亚临界水的温度可以大于约250℃并且小于约300℃，并且在许多情况下亚临界水的温度在约250℃与约280℃之间。术语“热压缩水”在此用于与处在临界状态或高于临界状态的水互换使用，或者在此被定义为近临界或亚临界，或高于约50℃但低于亚临界温度的任何其他温度（优选地，至少约100℃）并且处于使得水处于液态的压力下。
如在此所使用的，“超临界”流体（例如，超临界水、超临界CO2等）是指如果以纯形式存在于一组给定的温度和压力条件下就会成为超临界状态的流体。例如，“超临界水”是指存在于至少约374.2℃的温度以及至少约221巴的压力之下的水，不论水是否为纯水，或是否以混合物形式存在（例如，水和乙醇、水和CO2等等）。因此，例如，“亚临界水和超临界二氧化碳的混合物”是指高于二氧化碳的临界点但低于水的临界点的温度和压力下的水和二氧化碳的混合物，不论该超临界相是否包含水并且不论水相是否包含任何二氧化碳。例如，亚临界水和超临界CO2的混合物的温度可以为约250℃至约280℃，并且压力可以为至少约225巴。
如此处所使用的，“连续的”是指在持续时间内不间断的过程，或者仅仅中断、暂停或中止相对于该过程的持续时间很短暂的一段时间。当在没有中断或者没有实质性的中断，或者生物质的处理未在分批处理中完成的情况下将所述生物质注入到该装置中时，所述生物质的处理是“连续的”。
如在此所使用的，“木质纤维素生物质或它的组成部分”是指包含来自多种来源的纤维素、半纤维素和木质素的植物生物质，这些来源包括（不限于）（1）农业废物（包括玉米秸秆以及甘蔗渣）、（2）专用能源作物、（3）木废料（包括锯木厂和造纸厂的丢弃物），以及（4）城市废物和它们的组成部分，这些组成部分包括（不限于）木质纤维素生物质自身、木质素、C6糖类（包括纤维素、纤维二糖、C6低聚糖、C6单糖，以及C5糖类（包括半纤维素、C5低聚糖，以及C5单糖）。
如在此所使用的，“通路”是指任何一般横截面的空腔，包括用于传输材料的不同的横截面。
如在此关于阀所使用的，“打开的”表示该阀允许至少部分流体通过通路。如在此关于阀所使用的，“关闭的”表示该阀不允许流体通过通路。如在此分别关于“打开的”或“关闭的”阀所使用的，“部分的”或“部分地”表示该阀不处在其完全打开或完全关闭位置，并且因此允许至少一些流体通过通路。“部分地打开”和“部分地关闭”可以互换使用。
如在此所使用的，“结垢流体”是指包括在该压力和/或温度条件下的粘性流体以及固液浆料的流体，这些流体粘在它们接触的设备的表面上，从而导致小通路和孔中的结垢。
如在此所使用的，“曲折的”是指具有超过一个扭曲、弯曲或转向的路径。
如上所论述，背压控制对于维持过程条件很关键。然而，对于固液浆料，阀和孔的阻塞是一个难题。此外，背压控制阀不能足够快速地反应并且完全地重新密封从而防止渗漏。必须使过程压力变化最小化从而维持过程控制。在系统的液压装置中，一个泵向流体添加机械能从而增加它的压力。沿管道、阀、反应器以及其他组件的流体的摩擦建立了压降。例如，通过恒定直径管道的一些压力损失是固定的。例如，通打开程度变化的阀（阀打开程度越大=压力损失越小）的一些压力损失是变化的。所以压降可以由该阀的打开或关闭来控制。曲折的管线路径只不过是在更短的长度内增加压降的一种方式。通过使管线路径变得曲折（许多转向、扭曲，等等），压降更大可以在管线系统中设计压降，但一旦它们安装好之后，压降就固定了（因为管道不能移动）。系统中的部分阻塞物也会形成压降，如果该部分阻塞物被消除，那么这个压降就是暂时的。因此，控制系统的摩擦是本发明的装置和方法抵消由浆料在系统某处的阻塞与停留而导致的突然或暂时的压力变化的办法。如果该流体为水，那么系统中的压力损失将十分稳定，并且后面的控制阀可能会被设置在一个位置并且从不被接触到。在浆料的情况下，由于浆料（结块）连贯性的变化、粘度的变化、温度的变化等等，系统中的压力损失会波动。所需要的是允许阀的位置不断调节从而优化通过这些阀上的压降的一种装置和方法。部分打开的（或部分关闭的）可伸缩阀，尤其是为材料流在曲折路径中建立的以交替方式安排的可伸缩阀，可建立压降。可伸缩阀可以完全打开，由此清洁阀和阀孔，并且防止通路中的固体堆积，尤其是当处理粘性流体和浆料时。因此，本发明的装置和方法利用可伸缩阀，通过形成阀阵列来提供背压控制从而克服与背压控制相关联的问题。
因此，在一个实施例中，本发明针对用于在压力下处理一种结垢流体的自清洁装置，该自清洁装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
其中所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
仅当为材料流形成曲折路径的主可伸缩阀打开从而进行清洁时才使用的可伸缩阀可替代地被称为“冗余”可伸缩阀。在此考虑了特定的可伸缩阀可以仅仅专门在其他可伸缩阀打开从而进行清洁时使用。然而，在此还考虑了所有可伸缩阀可以在不同时间被认为是冗余阀。本发明的装置可以有利地用于在生物质的分化和/或纤维素水解之后处理/输送固液浆料。
图1A示意性地示出该自清洁装置的一个实施例，该自清洁装置在通路2的六级（分别为4a、4b、4c、4d、4e和4f）中使用六个可伸缩刀闸阀1a、1b、1c、1d、1e和1f。在该图中，四个可伸缩刀闸阀1a、1b、1c和1d处在部分打开位置，从而为材料流建立曲折路径，而两个可伸缩刀闸阀1e和1f处在完全打开位置。在图1B中，刀闸阀1c和1d完全打开从而清洁它们，同时刀闸阀1e和1f部分关闭从而接管前两个刀闸阀的工作。实际上，四个可伸缩刀闸阀1a、1b、1e和1f现在处在部分打开位置，从而为材料流建立曲折路径，而其余两个可伸缩刀闸阀1c和1d处在完全打开位置。可以存在用于完全截止的一个单独的截止阀，此处示为锥阀3。
图2为在本发明的一个实施例中使用十个可伸缩阀的示意图。级1至级8（5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g和5h，其中级1对应于5a而级8对应于5h）建立了初始压力减低，而级A和级B（分别为6a和6b）允许对具有十个可伸缩阀的总共十级进行管线内（in-line）清洁。材料流开始于级1并且在级B之后结束。级A和级B为冗余阀，当其余阀部分关闭时，它们允许打开并清洁系统中任何两个阀（包括级A和级B）。
在另一个实施例中，本发明针对用于在木质纤维素生物质的处理中减少结垢的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
在再另一个实施例中，本发明针对用于在木质纤维素生物质的处理中控制背压的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
在又一个实施例中，本发明针对用于处理粘性流体的系统，该系统包括：
至少一个在此描述的自清洁装置；以及
曲折路径管线；
其中所述管线在所述至少一个自清洁装置的上游。
在特定实施例中，该可伸缩阀选自由刀闸阀、针阀、锥阀、球阀、瓣阀、和它们的组合组成的群组。
可伸缩阀的数量取决于所处理的材料的粘度、速度、压力、通路直径、材料的结垢特性，等等。在特定实施例中，存在三个可伸缩阀至约十个可伸缩阀。在特定优选实施例中，存在六个可伸缩阀。在特定优选实施例中，存在八个可伸缩阀。本领域普通技术人员将理解，可伸缩阀的数量将取决于可供使用的具体设备。
在特定实施例中，所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
在此考虑了可伸缩阀（至少有两个，但也可能有许多个额外的可伸缩阀）会同时并连续地打开和关闭（从而设备将不需要使任何一个阀离线来清洁单个阀，清洁过程将持续进行且维持了适当的压力。
可伸缩阀的阵列可以处于大量的不同安排中（例如，相邻的可伸缩阀被定向成相互成约0°至约180°，并且可以沿阵列而不同）。在特定实施例中，可伸缩阀的阵列形成曲折路径以供材料流通过通路。优选地，相邻的可伸缩阀被定向成相互成约180°，从而使每个阀的压力损失最大化，并使总的阀的数量最小化。
在特定实施例中，处理的步骤包括在压力下输送所述结垢流体。
在特定实施例中，所述结垢流体的粘度为至少约10,000cP。在特定实施例中，所述结垢流体的粘度为至少约15,000cP。
在特定实施例中，所述结垢流体是分级的木质纤维素浆料，该分级的木质纤维素浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
纤维素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C5糖类；以及
水。
在特定实施例中，所述结垢流体是浆料，该浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C6糖类；以及
水。
在特定实施例中，通路为大体上圆柱形的。然而，其他形状和横截面也是可能的。
在特定实施例中，存在至少一个截止阀，该截止阀可以用于完全截止通路中的流。该截止阀可以处在通路中的任何位置，包括在可伸缩阀的阵列内、在可伸缩阀的阵列之前，或在可伸缩阀的阵列之后、通路的远端处（流方向上最近的出口）。优选地，它位于通路的远端处。合适的截止阀包括（但不限于）锥阀、球阀、刀闸阀、针阀或瓣阀，其中所述阀可以在完全关闭位置用于停止通路内的流。
本发明的装置中的压降将取决于所处理的具体材料。在特定实施例中，在所述装置中的压降为约50巴至约250巴。
优选地，本发明的方法连续地运行，尽管它们可以作为分批或半分批处理来运行。
在特定实施例中，分级的木质纤维素生物质浆料是通过使所述木质纤维素生物质与一种第一反应流体接触来制备，该第一反应流体包括热压缩水以及，任选地，二氧化碳；其中当所述木质纤维素生物质包括软木时，所述第一反应流体进一步包括酸；并且其中所述第一反应流体处于至少约100℃的温度下，处于足以将所述第一反应流体维持在液态的压力下。该酸可以是无机酸或有机酸，或就地形成的酸。无机酸包括（但不限于）：硫酸、磺酸、磷酸、磷酸、硝酸、亚硝酸、盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸。有机酸包括（但不限于）：脂肪族羧酸（例如乙酸和甲酸）、芳香羧酸（例如苯甲酸和水杨酸）、二羧酸（例如草酸、邻苯二甲酸、癸二酸和己二酸）、脂肪酸（例如油酸、棕榈酸和硬脂酸）、芳香脂肪酸（例如苯基硬脂酸）以及氨基酸。在特定实施例中，该酸优选地为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、或它们的组合。就地形成酸的气体化合物包括（但不限于）SO2。
尽管已经披露了本发明的优选形式，但本领域普通技术人员将明白，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出不同的改变和修改，这些改变和修改将实现本发明的某些优点。因此，本发明的范围将完全由所附权利要求书所确定。
当在此针对诸如分子量的物理性质，或诸如化学式的化学性质而使用范围时，打算包括其中的范围具体实施例的所有的组合以及子组合。
在本文档中引用或描述的各个专利、专利申请以及公开特此通过引用将它们的全文结合在此。
本领域普通技术人员将理解，可以对本发明的优选实施例做出多种改变和修改，并且可以在不偏离本发明的精神的情况下做出这样的改变和修改。因此，所附权利要求书打算涵盖属于本发明的真实精神和范围内的所有这样的等效变化。

Claims (45)

1.一种用于在压力下处理一种结垢流体的自清洁装置，其包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
其中所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
2.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述可伸缩阀是刀闸阀、针阀、锥阀、球阀、瓣阀、或它们的组合。
3.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述截止阀是锥阀、球阀、刀闸阀、针阀或瓣阀。
4.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中存在三个可伸缩阀至十个可伸缩阀。
5.如权利要求4所述的自清洁装置，
其中所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
6.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中相邻的可伸缩阀以交替的方式进行安排。
7.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述处理为在压力下输送所述结垢流体。
8.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述结垢流体的粘度为至少10,000cP。
9.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述结垢流体的粘度为至少15,000cP。
10.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述结垢流体是分级的木质纤维素浆料，该分级的木质纤维素浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
纤维素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C5糖类；以及
水。
11.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述结垢流体是一种浆料，该浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C6糖类；以及
水。
12.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中所述通路为大体上圆柱形的。
13.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中在所述装置中的所述压降为50巴至250巴。
14.如权利要求1所述的自清洁装置，
其中相邻的可伸缩阀被定向成相互成180°。
15.一种用于在木质纤维素生物质的处理中减少结垢的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
16.如权利要求15所述的方法，
其中所述方法是连续的。
17.如权利要求15所述的方法，
其中所述可伸缩阀是刀闸阀、针阀、锥阀、球阀、瓣阀、或它们的组合。
18.如权利要求15所述的方法，
其中所述截止阀是锥阀、球阀、刀闸阀、针阀或瓣阀。
19.如权利要求15所述的方法，
其中存在三个可伸缩阀至十个可伸缩阀。
20.如权利要求19所述的方法，
其中所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
21.如权利要求15所述的方法，
其中相邻的可伸缩阀以交替的方式进行安排。
22.如权利要求15所述的方法，
其中所述结垢流体的粘度为至少10,000cP。
23.如权利要求15所述的方法，
其中所述结垢流体的粘度为至少15,000cP。
24.如权利要求15所述的方法，
其中所述结垢流体是分级的木质纤维素浆料，该分级的木质纤维素浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
纤维素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C5糖类；以及
水。
25.如权利要求24所述的方法，
其中所述分级的木质纤维素浆料是通过使所述木质纤维素生物质与一种第一反应流体接触来制备，该第一反应流体包括热压缩的水以及，任选地，二氧化碳；
其中当所述木质纤维素生物质包括软木时，所述第一反应流体进一步包括酸；并且
其中所述第一反应流体处于至少100℃的温度下，处于足以将所述第一反应流体维持在液态的压力下。
26.如权利要求15所述的方法，
其中所述结垢流体是一种浆料，该浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C6糖类；以及
水。
27.如权利要求15所述的方法，
其中所述通路为大体上圆柱形的。
28.如权利要求15所述的方法，
其中在所述装置中的所述压降为50巴至250巴。
29.如权利要求15所述的方法，
其中相邻的可伸缩阀被定向成相互成180°。
30.一种用于在木质纤维素生物质的处理中控制背压的方法，该方法包括：
在一个装置中在压力下提供一种结垢流体，该装置包括：
一条通路，该通路具有至少两级；
位于所述至少两级中的每一者中的一个可伸缩阀；以及
一个任选的截止阀，该截止阀位于所述通路中；
其中当所述可伸缩阀部分地关闭从而允许所述级之间的一个压降时，所述可伸缩阀在所述通路中形成一条曲折的路径；并且
使所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时缩回至打开位置，从而形成一个打开的可伸缩阀，以便清洁所述打开的可伸缩阀并且控制所述装置中的压力。
31.如权利要求30所述的方法，
其中所述方法是连续的。
32.如权利要求30所述的方法，
其中所述可伸缩阀是刀闸阀、针阀、锥阀、球阀、瓣阀、或它们的组合。
33.如权利要求30所述的方法，
其中存在三个可伸缩阀至十个可伸缩阀。
34.如权利要求33所述的方法，
其中所述可伸缩阀中的至少一个在其他所述可伸缩阀部分地关闭时能够处在一个打开位置。
35.如权利要求30所述的方法，
其中相邻的可伸缩阀以交替的方式进行安排。
36.如权利要求30所述的方法，
其中所述结垢流体的粘度为至少10,000cP。
37.如权利要求30所述的方法，
其中所述结垢流体的粘度为至少15,000cP。
38.如权利要求30所述的方法，
其中所述结垢流体是分级的木质纤维素浆料，所述分级的木质纤维素浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
纤维素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C5糖类；以及
水。
39.如权利要求38所述的方法，
其中所述分级的木质纤维素浆料是通过使所述木质纤维素生物质与一种第一反应流体接触来制备，该第一反应流体包括热压缩的水以及，任选地，二氧化碳；
其中当所述木质纤维素生物质包括软木时，所述第一反应流体进一步包括酸；并且
其中所述第一反应流体处于至少100℃的温度下，处于足以将所述第一反应流体维持在液态的压力下。
40.如权利要求30所述的方法，
其中所述结垢流体是一种浆料，该浆料包括：
一个固体级分，该固体级分包括：
木质素；以及
一个液体级分，该液体级分包括：
可溶的C6糖类；以及
水。
41.如权利要求30所述的方法，
其中所述通路为大体上圆柱形的。
42.如权利要求30所述的方法，
其中在所述装置中的所述压降为50巴至250巴。
43.如权利要求30所述的方法，
其中相邻的可伸缩阀被定向成相互成180°。
44.一种用于处理粘性流体的系统，该系统包括：
至少一个如权利要求1所述的自清洁装置；以及
曲折路径管线；
其中所述管线在所述至少一个自清洁装置的上游。
45.如权利要求44所述的系统，
其中所述粘性流体包括木质纤维素生物质或它的组成部分。
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