CN103930528B - 用于干燥和烘焙生物质、优选木质纤维素生物质的反应器 - Google Patents

用于干燥和烘焙生物质、优选木质纤维素生物质的反应器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于烘焙生物质的干燥和烘焙的反应器，包括：腔室，在腔室的内部中，界定了两个独立的区域；以及混合生物质并且使生物质从所述腔室的一端传输到另一端的单元，其中，腔室的上游区域(1A)包括能够对引入反应器中的生物质进行干燥的干燥单元，而且，腔室的下游区域(1B)包括能够对上游区域中干燥的生物质进行烘焙的烘焙单元。根据本发明，该反应器包括能够使干燥的生物质以时间间隔从上游区域传输到下游区域并且在每个间隔期间在两个区域之间产生密封的传输和密封系统(5)。本发明进一步涉及木质纤维素生物质的烘焙。

Description

用于干燥和烘焙生物质、优选木质纤维素生物质的反应器
技术领域
本发明涉及一种用于干燥和烘焙生物质、优选木质纤维素生物质的新的反应器。
背景技术
针对消耗不断增长的背景，期望利用生物质以使能源资源多样化。尤其是期望通过气化和燃烧而涉及热转换的领域。
考虑到在燃煤发电厂中以粉末形式将生物质注入夹带流反应器(气化反应器)或被称为生物质与煤共燃反应器的反应器中，优选木质纤维素生物质的烘焙是生物质的预处理步骤。事实上，生物质的纤维质弹性结构使得其微粉化高度耗能，并且对研磨的产品提供了不适于以粉末形式注入的特性。烘焙是生物质在干燥和热解之间的温和热处理，通常是在200～300℃的温度下进行并且设法消除水并且改变生物质的有机物质比例以破坏其纤维。换句话说，这种温和的热处理改变了生物质的纤维质结构，然后通过这种方式促进其研磨并将其注入气化或共燃反应器中。
考虑到它的贮存，通过烘焙的预处理还提高了生物质的性质，特别是赋予其疏水特性和抗生物降解性。在烘焙材料后，也可进行造粒。
如上所述，由于能源的多样化已成为主要挑战，尽可能多地利用可用的生物质资源很重要，这尤其涉及位于地理隔离区域的生物质资源。然而，由于生物质的亲水性和生物可降解特性，森林管理员和农民目前正面临生物质贮存的问题。材料装运的成本也通常是不可忽略的。
目前，还没有能够在资源丰富的地理隔离区域中通过烘焙来预处理生物质的方法。可运输的设备的发展将允许进行分散的生物质处理以改善现场贮存和后续装运。
几种已知的烘焙技术使得能够对木质纤维素生物质进行烘焙，但是它们不一定是工业化/可工业化的。可特别提到的是旋转炉、多段炉、管坯炉、螺旋炉或流化床。
然而，现有的烘焙技术面临着一些问题，特别是以下类型的困难：
烟处理：此步骤兼备有关待处理材料的天然水分的流出物管理和有关烘焙反应的流出物管理，因而通常是昂贵的，并且影响该方法的整体经济性，
生物质热处理的均匀性：炉内温度较差的均匀性以及较低的热交换会导致颗粒间和颗粒内的热处理不均匀。
似乎可以接受的是，为了能够使用烘焙反应器作为可以被运输到地理隔离区中的设备，必须生产在反应器腔室中具有干燥和烘焙区域的反应器。
申请EP2189512A1公开了多段炉型的生物质干燥和烘焙反应器，其中，最初段(1至N-1)用于生物质的强制干燥，而单个段N仅用于整个烘焙步骤，并且下游段N+1到N0用于通过已干燥和烘焙的生物质的雾传播(mistpropagation)而进行冷却。因此，根据该申请的解决方案允许流出物的分段处理，由于在段N-1中可以取出干燥木材所得到的蒸汽，并且在段N中可以取出通过烘焙进行释放的烟。
首先在炉的不同段中通过在线气体分析，然后通过使用放热反应(这代表烘焙进展的某种状态)的高温计检测，也来控制烘焙参数(温度和停留时间)。气体分析具有主要缺点，即它们需要难以安装的昂贵设施。
就其本身而言，检测相是基于数字模拟，由于对烘焙期间所发生颗粒内的反应仍知之甚少并且这些反应彼此不同的这一事实，其结果必须谨慎考虑。
此外，根据该专利申请，整个烘焙操作发生在炉的单个段中，对热处理的均匀性方面而言带来了风险，因为在这种类型的炉中的单个段中不一定均匀地实现混合。
最后，并未考虑能量优化，炉的最后段中雾炮(mistcannon)的使用在能量成本(雾状水的一部分将汽化)和流出物处理方面具有缺陷，因为额外部分的蒸气有待处理。
专利申请US2010/0083530A1提出了在多段炉中烘焙的方法，其中，在炉的顶部完成干燥并且在炉的底部完成烘焙。该专利申请再利用由干燥湿材料所产生的蒸汽以传递热量到炉内，并在炉腔室中使气氛惰性。从炉中的上部或在一个或多个点处取出出腔室中的含蒸汽的烟。这种烟的一部分可以被冷凝，并且一部分在一个或多个水平高度被再注入反应器之前，在热交换器中过热。能量通过在冷凝器的出口处未冷凝的烟被传输到热交换器，并且未冷凝的烟通过供给有补充燃料的燃烧器。虽然这种解决方案提出了控制方法和处理流出物的改进，它仍然具有如下的若干缺点。
首先，在炉中回收作为水和挥发性物质的烟的浓度高度取决于木材的性质并且还取决于其基本湿度。为了管理待在炉内再循环或待送至冷凝器的气体的量，以达到限制炉的腔室中的挥发性物质浓度的目的，需要在线分析气体组成，这意味着实施困难和巨额成本。
首先，由于烟的一部分冷凝：含酸性挥发物的冷凝流出物根据现行法规在排放前会需要处理，流出物的处理会比较昂贵。
挥发性物质的冷凝构成了能量损失：它们的发热量未被利用。
此外，蒸汽可能引起木材中的水解反应，这对烘焙和质量损失产生影响。这些反应被知之甚少，并且取决于木材的性质，这使产品质量的控制又进一步复杂化。
另外，通过注入诸如水的液体，期望在炉的底部处散布生物质颗粒。然而，以液体形式注入水会引起在炉中随后的腐蚀问题，并且还会导致能量损失。
最后，在固体生物质(其从顶部流到底部)的相反方向上的气流带来了以下风险，即通过与注入炉中的冷料接触，挥发性物质和蒸汽会在最上游安置的反应器平台中冷凝。
因此，本发明的目的是提出一种干燥和烘焙生物质的反应器，该反应器用于补偿上述现有技术的所有或部分缺点，如果适用的话，可被用作可输送到地理隔离区域的设备。
本发明的具体目的是提出一种干燥和烘焙生物质的反应器，该反应器克服流出物(烟)的处理中的难点和现有烘焙技术的生物质的热处理均匀性的难点。
本发明的另一个目的是提出一种干燥和烘焙生物质的反应器，该反应器可被用作符合适用于半挂货车的欧洲运输标准的尺寸(即，最大直径为2.55m且最大高度为4.30m)的可运输的设备。
发明内容
要做到这一点，本发明涉及一种用于烘焙生物质的干燥和烘焙反应器，包括：腔室，在所述腔室中，界定成两个独立的区域；以及用于混合生物质并使生物质从所述腔室的一端传输到另一端的单元，其中，所述腔室的上游区域包括能够对引入到反应器中的生物质进行干燥的干燥单元，并且，所述腔室的下游区域包括能够对上游区域中干燥的生物质进行烘焙的烘焙单元。
根据本发明，所述反应器包括传输和密封系统，所述传输和密封系统能够使干燥的生物质以时间间隔(attimeintervals)从上游区域传输到下游区域，并且在各间隔期间使两个区域相互密封。
术语生物质被理解为具有其惯用意义，即植物或动物来源的所有有机物质。特别是，生物质可以是木质纤维素类型的，诸如木材和农业物质，并且能够具有任何吸湿率，优选含有10～60％的水，并且能够以所有变形形式(诸如薄片、颗粒等)被引入到根据本发明的反应器中。
根据本发明的反应器在其烘焙区域和/或在其干燥区域中还包括加热单元。
在上游区域(干燥区域)中，温度可以为100℃～300℃，更尤其是100～200℃。事实上，在200℃以上发生的反应不再只是干燥反应，并且会增加如下风险，即此区域中产生的流出物中的焦油浓度将增加。
在下游区域(烘焙区域)中，温度为200～300℃。该温度对于木材类型的生物质更优选为250～300℃，对于农业类型的生物质为220～280℃。事实上，木材反应的温度高于农业生物质的温度。
如所定义的，本发明同时允许通过热交换的最优化来均匀地处理生物质，并且最优化地处理有关烘焙的流出物。
也可期待使用根据本发明的反应器作为可被输送到地理隔离区域的设备，以允许在降低的氧气条件下，在200～300℃的温度下热处理生物质，优选木质纤维素生物质。
加热单元可包括一根或多根热管。
根据本发明的反应器限定了对气体彼此相对密封的两个独立的处理区域，同时允许：
通过完成第一干燥步骤和第二烘焙步骤以分段的方式来处理生物质，
由于干燥通常是在低于烘焙的温度下实施，因而便于控制反应器的两个区域之间的处理温度，
取决于反应器的面积，在气体和固体生物质之间，用不同的顺流或逆流配置进行处理，并且通过这种方式控制与生物质接触的气态气氛的性质。事实上，在干燥区域(上游区域)中以空气或蒸汽逆着流动能够最优化热交换。相反地，在烘焙区域(下游区域)中顺流流动是优选的。事实上，在下游区域中，逆流流动带来了如下风险：首先，在干燥区域的温度下，挥发性物质(焦油，酸等)可能在进入烘焙区域的生物质上冷凝；其次，由于气态气氛的性质和可以影响烘焙反应的酸的存在，冷凝相(充满焦油，酸等)和固体生物质之间的反应导致了烘焙的质量控制损失。在由诸如燃烧气体(N2、CO2、H2O等)的气体组成的惰性气氛中可以有利地实现烘焙。通过这种方式，安装在反应器中的根据本发明的传输和密封系统使得气体在干燥区域中逆流流动并且在烘焙区域中顺流流动。
有利于管理该方法的流出物和热效率：由于分开了干燥和烘焙区域，通过干燥生物质释放的蒸汽未被烘焙期间的生物质释放的挥发性化合物“污染”，因此比较容易处理。从而，不需要将干燥部中释放的蒸汽送到后处理区域。这能够避免与蒸汽加热至后燃烧区域的温度相关的能耗。
根据一个有利的实施方案，根据本发明的反应器是由多段炉组成，其中，每个段i被固定平台(Pi)所限定，在固定平台中制成有至少一个开口，被称为传输开口，其中，混合和传输生物质的单元由配备有叶片的多个臂组成，叶片能够在每个固定平台上混合生物质并且使生物质沿螺旋形轨迹移动到传输开口，通过传输开口生物质可以在重力作用下流动。两个连续的固定平台之间的距离优选为200～700mm。加热单元能够均匀地加热平台(温度等温线)。由于热管的存在，可以以均匀的方式加热平台，从而能够控制温度和停留时间。
生物质烘焙温度的控制是非常重要的参数：温度变化对固体的质量损失具有很大的影响。由于气体、壁和平台的对流、传导和辐射的现象，与颗粒床产生了热交换。为了提供精细的温度控制并使烘焙区域均匀化，能够使再循环的烘焙气体的一部分注入的入口位于炉的各个段。
入口连接到热交换优化系统。这是由连接炉壁和炉床的导热元件组成，导热元件通过到达位于每个段的入口的热气体而被加热，而且导热元件向炉中心扩散该热量。然后，导热元件可以有利地是热管，因为这种装置相比惯用金属具有更高的热导率(20～100倍)，并且以这种方式通过传导、对流和辐射来提高炉内的交换。在每个平台上可安置一根或多根热管。
从而，反应器有利地包括保持在限定段的至少一个固定平台内制成的V形槽内部的至少一个热管元件。
换句话说，气体的温度和平台的温度被精确地控制，并且控制和最优化(交换表面的最大化)与颗粒床的热交换。
尤其，这使得炉内的停留时间(对于烘焙通常是20～90min)减少。从而，通过本发明，由于结合热交换的最优化的管理温度上升，停留时间可以减少到10～30min。事实上，停留时间/温度组合确定了固体的质量损失和生物质的化合物的劣化程度。温度的增加使得停留时间减少。
为了在高温和短的停留时间的使用情况下使热处理保持均匀，当生物质被连续供给时，还必须优化热交换。
构成根据本发明的炉的所有构件的材料可以是陶瓷、金属或其它类型。材料还对炉的外壳提供了隔热。
如果根据本发明的反应器被用作固定设备，那么有利地选择使用陶瓷材料，陶瓷材料主要优点在于：它们耐腐蚀，尤其是对烘焙期间所释放的酸的耐腐蚀。
当根据本发明的反应器被用作可运输的设备时，牢记重量相关的限制是重要的，以便反应器能够被运输到优选符合相关欧洲标准的半挂车上。因此，在这种情况下，有利地是优选金属合金。同样地，可运输的设备必须设计成容许频繁停机和启动(即对热循环的耐性)。当炉停止时，存在烘焙烟冷凝的风险，并且因此烘焙期间所形成的酸造成了金属平台的腐蚀。为了防止这种情况，当停止向炉内供给生物质时，有利地应用热气进行冲洗。也可包括冷凝馏分的冷凝区域和回收区域。从而，在冷却时液体冷凝的烘焙区域中的炉平台的周围，可以将通道安装在陶瓷材料中或在另一种非腐蚀性材料中。然后，出口旋塞，特别是在木材湿度相关的大量水存在的炉的干燥部中的出口旋塞能够排出腔室中冷凝的流出物。
当根据本发明的反应器是多段炉时，固定平台Pi有利地由彼此叠置且由V形支柱使得彼此分开的两个板组成，V形支柱的内部构成槽。
根据一个特别有利的实施方式，传输和密封系统是旋转给料器，包括：
上游平台，固定安装在腔室中且安置在上游区域的下端，并且包括至少一个开口，被称为传输开口；
下游平台，固定安装在其本身以能够在所述腔室中旋转的方式安装的轴上，并且安置在下游区域的上端，并且还包括至少一个开口，被称为传输开口；
其中，以取决于旋转轴的旋转速度的时间间隔，上游平台的传输开口可以面对下游平台的传输开口。
取决于腔室的高度，上游平台和下游平台之间的距离优选为1～5mm。此距离明显地取决于生物质的类型，并且通常对于稻草类型的生物质，此距离以最小值等于6mm的方式增加。
还优选地，上游平台和下游平台具有相同数目的传输开口，其中，上游平台的所有传输开口大体上直接安置在下游平台的传输开口的上方。
本发明还涉及一种包括如上所述的反应器的生物质处理设备，其特征在于，它包括第一流体回路，第一流体回路具有分别用于在上游区域的下端注入空气或蒸汽、在上游区域中使空气或已注入的蒸汽与生物质逆流流动以在上游区域的上端回收空气或已注入的蒸汽、以及使空气或已注入的蒸汽排放到大气中的单元。
该单元有利地包括：至少一个开口，被称为注入开口，在上游区域的下端且在反应器的外周壁中制成；至少一个通风器，在上游区域中能够使空气或注入的蒸汽与生物质的逆流流动；以及至少一个开口，被称为排放开口，在上游区域的下端且在反应器的外周壁中制成。
为了优化流出物管理，在烘焙气体已经通过燃烧步骤之后，可优选通过使烘焙气体的至少一部分再循环而将烘焙炉的腔室制成惰性。然后，在炉的底部取出烘焙气体并将它们输送到燃烧室，在燃烧室中，通过燃烧来销毁挥发性物质，并且利用其热容量；然后，在通过热交换器之后，燃烧气体被再注入炉内。
因此，燃烧室具有若干功能，即：
○消除烘焙期间所产生的挥发性材料，以使烘焙腔室中再循环的气体为惰性，
○利用烘焙期间所产生的挥发性材料的热容量，
○在反应器腔室中传递烘焙和干燥所需的热量，
在燃烧室的出口处，烟被送至热交换器，然后至少一部分的烟被再注入到炉的一个或多个段中。在根据现行法律进行充分处理之后，另一部分的烟可以被排放到大气中。
为了提供干燥和烘焙所需的能量，在燃烧室中可能会需要补充燃料。这种燃料可以是天然气、煤、生物质或油型，或者另一种类型。
如果根据本发明的反应器被用作可运输的设备并且因此必须是独立的，那么燃烧室可以包括至少一个组合燃烧器，从而可以同时供给固体补充燃料，例如生物质或木炭。这些固体燃料具有易于贮存(例如，在筒仓中)且易于运输的优点，这使得根据本发明的反应器具有能源独立性。作为可以与本发明结合使用的组合燃烧器，可提及的是由LerouxetLotzTechnologie(勒鲁&洛茨技术)公司出售的组合燃烧器。
就热交换器而言，在一侧供给来自燃烧室的气体，在另一侧供出用于在干燥反应器的上游区域中干燥生物质的气体。注入干燥区域(上游区域)中的气体可以是源自干燥生物质的空气或蒸汽。
从而，根据本发明的设备包括第二流体回路，第二流体回路具有分别用于在下游区域的下端回收气体、使回收的气体燃烧、使燃烧气体的至少一部分再注入下游区域的上端、以及在下游区域中使气体与生物质顺流流动的单元。
单元有利地包括：至少一个开口，被称为回收开口，在下游区域的下端且在反应器的外周壁中制成；与反应器腔室分开的燃烧室；至少一个通风器，在下游区域中使气体与生物质顺流流动；以及至少一个开口，被称为再注入开口，在下游区域的上端且在腔室的外周壁中制成。
燃烧室有利地包括至少一个组合燃烧器，以同时燃烧在下游区域的下端回收的气体以及固体物质燃料。
在多段炉类型的反应器的实施方式中，该设备优选在下游区域内的炉的每个段包括至少一个再注入开口。
为了进一步更好地控制温度，每个再注入开口被制成优选靠近保持在固定平台中的每根热管。
该设备有利地包括热交换器，以使第二流体回路加热第一流体回路。
本发明还涉及一种干燥和烘焙生物质的方法，根据该方法，将生物质在反应器腔室的上游区域中干燥，并且将上游区域中干燥的生物质从同一反应器腔室的上游区域传输到下游区域，然后，将传输到所述下游区域的已干燥的生物质进行烘焙，其中，该方法包括：将已干燥的生物质以时间间隔从上游区域传输到下游区域，以及在每个间隔期间内使一个区域相对于另一个区域进行密封。
有利地，在上游区域中，使蒸汽或空气与生物质逆流流动，同时，在下游区域中，使在此相同区域中回收的气体燃烧所产生的气体与生物质顺流流动。
更有利地，当生物质供给到反应器被中断时，使在下游区域中的燃烧气体的流动继续。
最后，本发明涉及了反应器的应用或木质纤维素生物质烘焙的方法的应用。
附图说明
参照以下附图，在阅读作为说明而非限制性给出的本发明的详细描述中，本发明的其它优点和特征将变得更明显，其中，
图1是根据本发明的干燥和烘焙生物质的反应器的纵向剖视示意图；
图2是示出并入根据本发明的反应器和包括依照本发明的流体回路的干燥和烘焙生物质的设备的示意图；
图3是根据本发明的传输和密封系统的反应器的实施方式的透视示意图；
图4是由多段炉组成的根据本发明的反应器的段的纵向剖视示意图；
图5是由多段炉组成的根据本发明的反应器的段的变型实施方式的透视示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，术语“输入”、“输出”、“上游”和“下游”的使用参照了从顶部到底部竖直进行的生物质传输方向。类似地，术语“上”、“下”、“上方”和“下方”的使用参照了根据本发明的干燥和烘焙生物质的反应器的竖直物理方向。
干燥和烘焙木质纤维素生物质的反应器包括在圆柱形外周由侧壁10以及分别在上方和下方的两个水平壁11、12所界定的单个腔室1。
在此腔室内界定了两个独立的区域1A、1B，即在腔室的上部内的上游区域1A和在腔室的下部内的下游区域1B。
如图1所示，该反应器是多段炉类型，因此由固定在腔室1中的一系列平台Pi(也称为炉床)组成，该一系列的平台在竖直壁10内彼此竖直重叠，竖直壁有利地为绝热的钢壳。每个固定平台Pi限定了段i。
反应器包括能够混合生物质并且使其从腔室1的一端传输到另一端的单元。在这种情况下，以能够在腔室1中转动并与炉的纵向轴线对准的方式进行安装的轴2支撑着装配有多个叶片的臂，术语也被称为“耙臂”。这些叶片或耙臂能够在每个固定平台上根据螺旋形混合并移动引入的生物质，直到该螺旋形遇到孔并落在炉床的下方。
从而，在反应器的顶部处，生物质凭借上方水平壁11中的进料闸门3被引入到段I上。该闸门3可以是双阀系统或任何能够使生物质连续地引入并同时保存密封的其它系统。
依靠耙臂，以这种方式引入的生物质被加料在段I上直到它通过它的开口之一，并且因此通过重力被传输到较低的段II上。通过这种方式，使生物质从给定段传输到直接在其下方的段，从腔室1的上端移动到腔室1的底部，其中，在出口4(取出已处理的生物质的系统)取出生物质。
根据本发明的用于干燥和烘焙的反应器，在其上游区域1A中包括能够干燥生物质的单元。至于干燥，温度可以是100℃～300℃，更具体是100～200℃。
在其下游区域1B中，该反应器包括对上游干燥的生物质进行烘焙的单元。在烘焙适当进行的下游区域中，所到达的温度是200～300℃，在木材类型的生物质的情况下优选是250℃～300℃，以及在农业类型生物质的情况下是220～280℃。
根据本发明，该反应器包括传输和密封系统5，能够使干燥的生物质以时间间隔从上游区域1A传输到下游区域1B，并且在每个间隔期间使两个区域相互密封。在图3中，已表示出该传递和密封系统5的有利实施方式。这是旋转给料器5，包括：
上游平台50，固定安装在腔室1中且安置在上游区域1A的下端，并且包括多个开口500；
下游平台51，固定安装在腔室中的旋转中心轴2上且安置在下游区域1B的上端，并且也包括多个开口510。以取决于旋转轴2的旋转速度的时间间隔，上游平台50的每个开口500可以面对下游平台51的开口510。
如所示的，开口500和510都是相同的，并且以相同数目的方式分布在每个平台50、51上。取决于腔室1的高度，小心地最小化固定上游平台50和旋转下游平台51之间的距离。事实上，该距离最小化能够使从干燥生物质的上游区域1A流向适当进行烘焙的下游区域1B的气体的量最小化，反之亦然。该距离优选为1～5mm。不言自明，该距离取决于必须处理的生物质：颗粒越大，距离可以越大。例如，稻草颗粒的直径很少小于6mm，因此，如果处理稻草颗粒，那么所两个平台50、51分开的距离应当选择为至少6mm。
以优选规则的时间间隔，当上游平台50的开口500正面对下游平台51的那些开口510，或者换言之，直接高于下游平台51的那些开口510时，则在重力作用下，已干燥的生物质从上游平台50下落到下游平台51。不言而喻，小心地使用具有叶片的臂有助于混合上游平台50上的已干燥的生物质。通过这种方式，生物质流仅以预定的时间间隔通过所定义的旋转供料器系统5，以这种方式限制上游区域1A(干燥)的气体和下游区域1B(烘焙)的气体之间的流通，或者换言之，在每个时间间隔内，即上游平台50的开口500没有面对下游平台51的开口510时，在腔室的两个区域1A和B之间产生气体密封。
结果，如果下游平台50由炉的外周壁10支撑是有利的。
小心地形成上游平台50的尺寸(其厚度以及开口500的尺寸)，使得生物质从上游区域1A传输到下游区域1B的流速确定。例如，对于在出口4谋求3t/h流速的已烘焙的生物质，对应于进入区域1B(即离开上游区域1A)的约4t/h的已干燥的生物质，旋转给料器5的尺寸必须允许生物质的流速等于66kg/min以进行传递。
典型地，在生物质的密度等于300kg/m3的情况下，并假定给料器5包括：
固定上游平台50，约30cm厚并具有八个开口500，
旋转下游平台51，包括与开口500的数目相同的开口510，并且以等于约1rpm(每分钟转数)的转速进行旋转，必须选择每个开口500、510的单位面积为约1500cm2以允许生物质以至少66kg/min进行通过。该单位面积相当于所测量的侧边为38.7cm的正方形。
如上面所指出的，取决于谋求通过旋转供料器5传输的生物质的流速，该轴的转速可变且可修改的。典型地，期望中心轴2的转速为0.2～2rpm。
根据本发明的干燥和烘焙结合的反应器的设备有利地包括两个独立的流体回路C1、C2。
第一流体回路C1是将干燥生物质所需的热量传送到上游区域1A的流体回路。根据本发明，如下面所解释的，在热交换器7中的热空气被注入到穿过外周壁10的开口60中的下端。依靠通风器8，空气在上游区域1A中与生物质逆流流动，且然后通过开口61从上游区域1A被排放到大气中，开口在其上端穿过外周壁10。
图2的区域1A中的弯曲箭头示意性地示出了通常加热至100～200℃的干燥温度的空气流与从顶部竖直传输到底部的生物质逆流。
第二流体回路C2是传送烘焙所需的热量的流体回路：由与反应器1的腔室分开的燃烧室9所产生的气体在进入热交换器8后传递该热量。这些气体在炉内与生物质顺流，并通过注入系统20被注入反应器的上游区域1B中的炉的每个段中。图2的区域1B中的弯曲箭头示意性地示出了在通常为200～300℃的烘焙温度下燃烧所产生的气体的流与从顶部竖直传输到底部的生物质顺流。
注入系统20可以由通过能够使燃烧气体进入炉的下游区域1B的孔的炉的外周壁10制成的一个或多个开口组成。在多段炉的每个段可提供注入系统20。
在该第二流体回路中，在反应器的腔室1的下端回收由通过注入系统20在下游区域1B引入炉中的气体组成的烟，并因此在反应器的腔室1的下端回收至少从燃烧室9中燃烧所产生的那些气体以及在烘焙热处理的作用下由生物质所释放的气体。更准确地，安装最终段N穿过外周壁10并且优选以形成排气口21的管道露出的开口。如图2所示，依靠安置在热交换器7下游的通风器22，在炉的出口处使烟(气体)流动。通过以这种方式安置通风器，防止通风器被排气口21的出口处存在的焦油弄脏。第二流体回路C2优选包括排气口21和燃烧室9之间的旋风分离器23，该旋风分离器消除可能会弄脏设施的所有大尺寸飞行颗粒(通常测量为几个毫米)。为了防止旋风分离器中的冷凝现象，有利地可以通过由在通风器22的出口处排放到大气中的烟将旋风分离器保持在高温。此外，以燃烧器与生物质结合的方式在燃烧室9中可以利用旋风分离器23中所取出的粉尘。规定旋风分离器23包括一个或多个旋风器。在技术术语意义上，这些旋风器是离心式颗粒分离器：它们使气体产生旋转运动。通过离心作用，气体中的颗粒将朝向将收集它们的旋风器的壁移动。
然后，在排气口21的出口处，将烟导向燃烧室9，在燃烧室中通过燃烧利用它的发热量。该燃烧室9有利地包括至少一个组合燃烧器(未示出)：以这种方式，能量可以通过注入额外的固体燃料而被传递。这可以是结合注入燃烧空气的生物质或木炭。这些固体燃料具有易于贮存和运输的优点，使得根据本发明的反应器在其被用作可输送到地理隔离区域的烘焙设备时提供了能量独立性。如果现行法律要求在排放到大气中之前对烟进行处理，那么燃烧室9也可以被用作后燃烧室。
在燃烧室9中燃烧之后，如果气体仍然含有其数量不符合现行法律的诸如硫氧化物或者酸性气体和酸性气雾剂(HCl、HF等)的化合物，则期望一个或多个额外的处理。这个/这些额外处理可以是例如石灰或活性炭(用于脱硫)处理或中和处理。
在燃烧室9的出口处，烟被输送到热交换器7，在热交换器中，通过第一流体回路C1中空气流动，烟将提供上游区域1A中干燥所需的能量。
如图2所示，在热交换器7的出口处，烟的一部分随后被输送到下游区域1B(即炉的烘焙区域)的每个段存在的注入系统20中，并且任何剩余的烟在排放到大气之前可被导向适当的处理区域中。
如上面所提到的，为了允许精细控制温度并且使烘焙区域(下游区域1B)均匀化，注入系统20能够使通过前燃烧再循环的烘焙气体的一部分注入到燃烧室9中，优选在炉的各段注入到燃烧室9中。
为了更进一步地控制温度并且使它均匀化，注入系统20可以有利地结合热交换优化系统。该系统是由连接炉的外周壁10和限定炉的段i的各个平台Pi的热管元件组成。从而，如图4中更好地示出的，在炉的区域1B的每个段i处，燃烧气体通过靠近热管元件30的注入系统的开口200而被注入。通过这种方式，在被输送到每个平台Pi之前，气体与热管30进行接触。为了在注入开口200处对气体提供正切脉冲并且通过这种方式来促进炉中的旋转运动，期望提供额外的单元，诸如由注入开口200确定的对准、喷枪或形成偏转器的金属板。
从而，每个平台Pi在每个段i处被到达注入开口200的热气体加热，热气体朝着炉腔室的中心扩散该热量。通过在炉的每个段i处引入热管元件30，可以保持固定平台Pi的温度恒定且均匀。通过这种方式，精确地控制气体的温度和平台的温度，并且通过使交换表面最大化来控制并优化与所传递的生物质的颗粒床的热交换。
至于根据本发明的热管的热传递流体的选择，本发明人已经做出目前已知的那些选择清单。由出版物[1]中抽出的总结表2给出了全面的观点。结合本发明，本发明人相信和萘(Naphtalene)最适合于根据本发明的反应器的操作条件。当然，取决于预期应用(待处理的生物质类型)，本领域技术人员可以对其它腔室材料选择热管中的其它热传递流体。
根据本发明的反应器所使用的壳体通常是由钢或不锈钢(304L)制成。对于根据本发明的热管所期望的热传递流体，通过相变进行的热交换远优于常规传导。因此，作为比较，被称为非常理想的热导体的铜具有约360W/m℃的导热系数，这没有使热流达到比根据本发明的热管所期望的双相萘低10倍的比例。
在平台Pi长度上的每个段处所安置的热管30的长度可以等于该平台的半径，并且其直径优选是在30mm～80mm。
凭借热管30和与最优化相关的热交换结合的控制温度上升，本发明人认为可以期望反应器中的生物质显着降低的滞留时间。事实上，停留时间/温度组合确定了固体材料的质量损失和生物质化合物的劣化程度。
从而，温度增加使得滞留时间减少。此外，为了在高温和短停留时间的使用情况下保持热处理均匀，在期望对生物质连续进料时，还必须优化热交换。
习惯性地，直到目前，对于单独烘焙，滞留时间通常为20～90min。本发明人认为：在根据本发明的反应器中，对于干燥和烘焙，生物质的停留时间可以是10～30min。
在图5中示出了在根据本发明的反应器(多段炉)限定段i的固定平台中的根据本发明的若干热管元件30的有利组件。
在所示出的组件中，平台Pi由被支柱31彼此分离的两个板P1、P2组成，支柱的内槽是V形的。下板P2的功能主要是在炉的外周壁上支撑平台和热管30。
如在图5中可以看出的，存在包括四个相同的热管元件30的加热单元，每个热管元件作为板P1、P2的半径且彼此成90℃的方式进行安置。每个热管元件30被插入支柱31的V形槽中。通过这种方式，每根热管30可以被容易地组装并拆卸。对于温度优化，还可以期望将热管添加到炉的外周壁中。在这种情况下，热管元件可以有利地竖直安置在反应器的壳体与在背面习惯性发现的热绝缘体之间。可以预期使用气门桥将热管元件拧到或焊接到反应器的壳体外部。也可以预期使用金属凸出技术(metalprojectiontechnique)附接这些热管元件。
如V形槽的这样技术使得能够在热管和平台元件之间提供较大的热接触面积和热交换面积。
已经被描述的根据本发明的干燥和烘焙的反应器具有许多优点，允许它被用作可以被输送到地理隔离区域的设备。
作为例子，本发明人预期：对于可被用作具有容量为3t/h的烘焙生物质的可运输的烘焙设备的根据本发明的反应器，1000～3000kJ/kg的生物质进料能够以20～25MJ/kg的低热值生产生物质。这种比例根据生物质的初始湿度和炉容量而明显变化。
然而，可以预期没有超出本发明范围的其它实施方式。因此，尽管根据本发明的多炉床式反应器(如图1所示)中的目前设想的平台数目对于专用于干燥的上游区域是二个，而对于专用于烘焙的下游区域是四个，即固定平台的总数为六个，但可以容易地设想不同数目的固定平台。例如，如果在进口处生物质具有非常高的吸湿率，那么在上游干燥区域中可以设想更多数目的平台，通常数目等于3。
虽然根据本发明的热管元件可以仅并入专用于烘焙的下游区域中，但是它们也可以被并入专用于干燥的上游区域中。
通过这种方式，该反应器可以包括干燥区域中的加热单元或烘焙区域中的加热单元，或者干燥和烘焙区域中的加热单元。
由于烘焙温度控制更为重要，同样烘焙处理就其本质而言对微小的温度变化比适当干燥更为敏感，可以优选预期将这些热管元件并入下游区域中。
引用的参考文献
[1]：热管-工程技术(Caloduc-Techniquesdel'ingénieur)[B9545]。

Claims (13)

1.一种用于干燥和烘焙的反应器，用于烘焙生物质，由多段炉形成，其中，所述反应器包括：腔室，在所述腔室中，界定成两个独立的区域；以及用于混合所述生物质并且使所述生物质从所述腔室的一端传输到另一端的单元，其中，所述腔室的上游区域包括对引入所述反应器中的生物质进行干燥的干燥装置，所述腔室的下游区域包括对所述上游区域中干燥的生物质进行烘焙的烘焙装置，所述反应器包括能够将干燥的生物质以时间间隔从所述上游区域传输到所述下游区域并且在各间隔期间使两个区域相互密封的传输和密封系统，并且所述反应器在烘焙区域或干燥区域中包括加热装置，并且所述加热装置具有一个或多个热管，以加热在限定多段炉的所述腔室内的固定平台。
2.根据权利要求1所述的用于干燥和烘焙的反应器，其特征在于，所述用于干燥和烘焙的反应器由多段炉组成，其中，每个段i由固定平台(Pi)限定，在所述固定平台中制成有至少一个开口，被称为传输开口，其中，用于混合并传输所述生物质的单元由装有叶片的多个臂组成，所述叶片能够在每个固定平台上混合所述生物质并且使所述生物质沿着螺旋形轨迹移动到所述传输开口，通过所述传输开口所述生物质能够在重力作用下流动。
3.根据权利要求2所述的用于干燥和烘焙的反应器，其中，所述热管(30)保持在限定所述炉的段的至少一个固定平台内制成的V形槽(31)的内部。
4.根据权利要求3所述的用于干燥和烘焙的反应器，其中，固定平台(Pi)由通过V形支柱彼此叠加并且彼此分离的两个板(P1，P2)形成，所述V形支柱的内部构成所述槽。
5.根据权利要求1所述的用于干燥和烘焙的反应器，其中，所述传输和密封系统是旋转给料器，包括：
上游平台，固定安装在所述腔室中且安置在所述上游区域的下端，并且包括至少一个开口，被称为传输开口；
下游平台，固定安装在轴上且安置在所述下游区域的上端，并且还包括至少一个开口，被称为传输开口，所述轴以能够在所述腔室中转动的方式进行安装；
其中，以取决于旋转轴的旋转速度的时间间隔，所述上游平台的传输开口能够面对所述下游平台的传输开口。
6.一种包括根据权利要求1所述的反应器的生物质处理设备，所述生物质处理设备包括第一流体回路，所述第一流体回路具有空气或蒸汽注入装置，所述注入装置分别设计用于在所述上游区域的下端注入空气或蒸汽、在所述上游区域中使注入的空气或蒸汽与所述生物质逆流流动并在所述上游区域的上端回收注入的空气或蒸汽、以及将空气或注入的蒸汽排放到大气。
7.根据权利要求6所述的生物质处理设备，其中，所述注入装置包括：至少一个开口，被称为注入开口，在所述上游区域的下端且在所述反应器的外周壁中制成；至少一个通气机，在所述上游区域中能够使所述空气或注入的蒸汽与所述生物质逆流流动；以及至少一个开口，被称为排放开口，在所述上游区域的下端且在所述反应器的外周壁中制成。
8.根据权利要求6所述的生物质处理设备，所述生物质处理设备包括第二流体回路，所述第二流体回路具有气体回收装置，所述气体回收装置分别设计用于在所述下游区域的下端回收气体、使回收的气体燃烧、使燃烧气体的至少一部分再注入所述下游区域的上端、以及在所述下游区域中使所述气体与所述生物质顺流流动。
9.根据权利要求8所述的生物质处理设备，其中，所述气体回收装置包括：至少一个开口，被称为回收开口，在所述下游区域的下端且在所述反应器的外周壁中制成；燃烧室，与所述反应器腔室分开；至少一个通风器，在所述下游区域中使所述气体与所述生物质顺流流动；以及至少一个开口，被称为再注入开口，在所述下游区域的上端且在所述腔室的外周壁中制成。
10.根据权利要求9所述的生物质处理设备，其中，所述燃烧室包括至少一个组合燃烧器，以同时燃烧固体物质燃料以及在所述下游区域的下端回收的气体。
11.根据权利要求6所述的生物质处理设备，所述生物质处理设备在所述下游区域内的炉的每个段处包括至少一个再注入开口。
12.根据权利要求11所述的生物质处理设备，其中，每个再注入开口被制成靠近保持在固定平台中的每根热管。
13.根据权利要求8所述的生物质处理设备，所述生物质处理设备包括热交换器，以使所述第二流体回路加热所述第一流体回路。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982274B1 (fr) * 2011-11-09 2014-03-14 Commissariat Energie Atomique Reacteur de torrefaction et de broyage de biomasse, systeme et installation de traitement de biomasse integrant un tel reacteur, procede associe
FR2985043B1 (fr) 2011-12-21 2014-02-21 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de torrefaction rapide de biomasse
WO2013092884A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Amandus Kahl Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zum veredeln von pellets
US9562194B2 (en) * 2014-02-11 2017-02-07 Solex Thermal Science Inc. Torrefaction reactor
WO2015136490A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 Franco Livio Apparatus for the treatment of substances of vegetable origin for producing biomass to be used for generating electric and thermal energy from renewable sources, and relative method
FR3027914B1 (fr) * 2014-11-04 2018-05-04 Terranova Energy Gmbh Procede de carbonisation hydrothermale d'une biomasse, et dispositif s'y rapportant
CN104673395B (zh) * 2015-01-27 2017-11-24 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 适用于气流床气化的生物质预处理系统
NL2016437B1 (en) * 2016-03-15 2017-10-02 Torrgas Tech B V Process to prepare a char product and a syngas mixture.
US10221359B2 (en) * 2016-09-20 2019-03-05 Anthony Phan Biomass treatment process and apparatus
SE542564C2 (en) * 2017-10-13 2020-06-09 Cortus Ab Process and apparatus for hydrotreatment of pyrolysis oil
DE102019201763A1 (de) * 2019-02-12 2020-02-20 Thyssenkrupp Ag Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines Schüttgutes
FR3097556B1 (fr) 2019-06-24 2021-11-26 Europeenne De Biomasse Procédé de vapocraquage comprenant une étape de séparation et traitement différentiel des particules obtenues en fonction d’une valeur seuil.
CN111412459B (zh) * 2020-04-07 2022-02-15 赵生 一种捆装秸秆气燃锅炉
CO2020004451A1 (es) * 2020-04-14 2020-05-15 Biotecnologia Y Bioingenieria Core S A Reactor vertical continuo multifásico para la producción limpia de hidrocarburos y energía y proceso termoquímico realizado
FR3129614A1 (fr) 2021-11-29 2023-06-02 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Installation et procédé afférent de production de granulés de biomasse hydrophobes.
CN114508929B (zh) * 2022-02-14 2023-08-15 李正义 三次元掁动粉体烧结设备和烧结方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3742735A (en) * 1968-07-11 1973-07-03 South American Pulp Paper Delignification and bleaching of cellulose pulp with oxygen gas
DE19941497B4 (de) * 1999-09-01 2009-01-29 Alphakat Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Produktion von flüssigen Brennstoffen aus schwelbaren Substanzen
EP2189512A1 (fr) * 2008-11-24 2010-05-26 Sa Cockerill Maintenance Et Ingenierie Procédé de torrefaction de la biomasse et controle de celui-ci
CN201535571U (zh) * 2009-09-01 2010-07-28 北京盛昌绿能科技有限公司 生物质除湿热风炉

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8161663B2 (en) * 2008-10-03 2012-04-24 Wyssmont Co. Inc. System and method for drying and torrefaction
US8276289B2 (en) 2009-03-27 2012-10-02 Terra Green Energy, Llc System and method for preparation of solid biomass by torrefaction
FR2982274B1 (fr) 2011-11-09 2014-03-14 Commissariat Energie Atomique Reacteur de torrefaction et de broyage de biomasse, systeme et installation de traitement de biomasse integrant un tel reacteur, procede associe
US9062255B2 (en) * 2012-03-02 2015-06-23 Edward DEPOULI Biofuel pyrolysis device and methods of use thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3742735A (en) * 1968-07-11 1973-07-03 South American Pulp Paper Delignification and bleaching of cellulose pulp with oxygen gas
DE19941497B4 (de) * 1999-09-01 2009-01-29 Alphakat Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Produktion von flüssigen Brennstoffen aus schwelbaren Substanzen
EP2189512A1 (fr) * 2008-11-24 2010-05-26 Sa Cockerill Maintenance Et Ingenierie Procédé de torrefaction de la biomasse et controle de celui-ci
CN201535571U (zh) * 2009-09-01 2010-07-28 北京盛昌绿能科技有限公司 生物质除湿热风炉

Also Published As

Publication number Publication date
EP2776540B1 (fr) 2018-12-05
CN103930528A (zh) 2014-07-16
US20140298716A1 (en) 2014-10-09
JP2015505862A (ja) 2015-02-26
EP2776540A1 (fr) 2014-09-17
FR2982273B1 (fr) 2014-03-14
FR2982273A1 (fr) 2013-05-10
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