ES2804469T3

ES2804469T3 - Methods and devices for continuous transfer of particulate and / or fibrous material between two zones with different temperatures and pressures

Info

Publication number: ES2804469T3
Application number: ES09768232T
Authority: ES
Inventors: Borge Holm Christensen
Original assignee: IBUS INNOVATION AS
Current assignee: IBUS INNOVATION AS
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2021-02-08
Anticipated expiration: 2029-11-23
Also published as: HUE049677T2

Abstract

Un método para transferir materia prima en partículas y/o fibrosa desde una zona 1 con una temperatura inferior T1 y una presión inferior P1 a una zona 2 que tiene una temperatura más elevada T2 y una presión más elevada P2, en donde P2 principalmente proviene del vapor que se condensa en T1, que comprende -la compactación de dicha materia prima dentro de los límites de una cámara de alimentador de flujo (2.3) que tiene una salida (2.4) a una zona 2 mediante un dispositivo de carga (2.5) en contra de una contrapresión variable proporcionada por un dispositivo de descarga o un miembro de obstrucción, que puede también cerrar la salida del alimentador de flujo completamente en situaciones de emergencia y de puesta en marcha, para formar un tapón en movimiento que tiene una densidad en la que el vapor procedente de un reactor de alta presión (zona 2) que tiene una presión más elevada P2 puede penetrar en dicho tapón en movimiento, formando un frente de condensación que se mueve a una velocidad controlable hacia P1 dentro del dicho tapón, en contra de la corriente del movimiento de dicho tapón que es desde P1 hacia P2, y - evitar la fuga de vapor de P2 a P1 ajustando la velocidad a la que dicho frente de condensación se mueve hacia P1 dentro de dicho tapón con respecto a la velocidad a la que dicho tapón se mueve desde P1 a P2. en donde T1 está por debajo de la temperatura de condensación del vapor que proviene principalmente de P2.A method of transferring particulate and / or fibrous raw material from a zone 1 with a lower temperature T1 and a lower pressure P1 to a zone 2 that has a higher temperature T2 and a higher pressure P2, where P2 mainly comes from the steam that is condensed in T1, comprising -the compaction of said raw material within the limits of a flow feeder chamber (2.3) that has an outlet (2.4) to a zone 2 by means of a loading device (2.5) in against a variable back pressure provided by a discharge device or an obstruction member, which can also close the flow feeder outlet completely in emergency and start-up situations, to form a moving plug having a density in the that the steam coming from a high pressure reactor (zone 2) that has a higher pressure P2 can penetrate into said moving plug, forming a condensation front that moves to a veil controllable towards P1 inside said plug, against the current of the movement of said plug that is from P1 towards P2, and - prevent the leakage of steam from P2 to P1 by adjusting the speed at which said condensation front moves towards P1 within said plug with respect to the speed at which said plug moves from P1 to P2. where T1 is below the condensation temperature of the vapor that comes mainly from P2.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Métodos y dispositivos para la transferencia continua de material en partículas y/o fibroso entre dos zonas con diferentes temperaturas y presionesMethods and devices for continuous transfer of particulate and / or fibrous material between two zones with different temperatures and pressures

Campo de la invenciónField of the invention

Esta invención se refiere en general a métodos y dispositivos para la transferencia continua de material en partículas y/o fibroso desde una zona 1 con una temperatura baja T1 y una presión baja P1 a una zona 2 que tiene una temperatura más alta T2 y una presión más alta P2. En particular, la invención se refiere a la transferencia continua opcional de material en partículas y/o fibroso en reactores (zona 2), en donde P2 proviene principalmente del vapor, que condensará a T1.This invention relates generally to methods and devices for the continuous transfer of particulate and / or fibrous material from a zone 1 with a low temperature T1 and a low pressure P1 to a zone 2 that has a higher temperature T2 and a pressure highest P2. In particular, the invention relates to the optional continuous transfer of particulate and / or fibrous material in reactors (zone 2), where P2 comes mainly from steam, which will condense to T1.

AntecedentesBackground

Los dispositivos para la transferencia de material en partículas y/o fibroso en reactores a presión son de interés en la conversión de biomasa lignocelulósica tal como paja, hierbas, balas de cereales, bagazo y maderas de desecho a bioetanol y/o otros productos útiles.Devices for the transfer of particulate and / or fibrous material in pressure reactors are of interest in the conversion of lignocellulosic biomass such as straw, grasses, grain bales, bagasse and waste wood to bioethanol and / or other useful products.

Para proporcionar el pretratamiento hidrotermal de la biomasa lignocelulósica a la escala de producción de bioetanol comercial, a menudo son requeridas producciones de 10-40 toneladas/hora a través de los reactores presurizados a 10-40 bares. Para conseguir estos elevados niveles de capacidad de "alimentación" serán deseables dispositivos capaces de realizar una transferencia continua de materias primas desde reactores de baja presión a reactores presurizados.To provide hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass at the commercial bioethanol production scale, productions of 10-40 tons / hour are often required through reactors pressurized at 10-40 bar. To achieve these high levels of "feed" capacity, devices capable of continuous transfer of raw materials from low pressure reactors to pressurized reactors will be desirable.

Para reducir el consumo de energía de procesos de pretratamiento hidrotermal, resulta ventajoso mantener un bajo contenido de agua, esto es, para procesar las materias primas en una concentración de materia altamente seca. Para el pretratamiento hidrotermal de la biomasa lignocelulósica, más del 15% de materia seca es normalmente considerado un contenido de materia seca alto, con un 30-45% de materia seca como rango preferido.To reduce the energy consumption of hydrothermal pretreatment processes, it is advantageous to maintain a low water content, that is, to process the raw materials in a highly dry matter concentration. For hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass, more than 15% dry matter is normally considered a high dry matter content, with 30-45% dry matter as the preferred range.

La densidad específica muy baja de la mayoría de la biomasa lignocelulósica (aproximadamente 50 kg/m3 para paja de trigo picada y bala de cereal) hace que la compactación de la materia prima durante la alimentación sea ventajosa. Muchos materiales en partículas y/o fibrosos, tales como baja, bagazo y residuos domésticos, también requieren una carga forzada debido a que poseen cualidades de flujo pobres, y son propensos a formar puentes. Una solución atractiva para la transferencia de materiales en partículas y/o fibrosos en reactores presurizados es el "alimentador de tapón". Los alimentadores de tapón utilizan dispositivos de carga para compactar el material en partículas y/o fibroso para formar un "tapón" de alta densidad que proporciona una obturación de presión, debido a que no puede ser penetrado por los gases. Los alimentadores de tapón pueden trabajar de forma continua a una concentración de materia seca alta y proporcionar además carga forzada de materiales en el reactor. La densidad necesaria para proporcionar suficientes propiedades de obturación del tapón puede variar dependiendo de las materias primas y del contenido de humedad. Con paja de cereal, las densidades de tapón típicamente corresponden a una densidad específica de 700 - 1100 Kg de materia seca sólida por m3.The very low specific gravity of most lignocellulosic biomass (approximately 50 kg / m3 for chopped wheat straw and cereal bale) makes compaction of the feedstock during feeding advantageous. Many particulate and / or fibrous materials, such as grass, bagasse, and household waste, also require forced loading because they possess poor flow qualities, and are prone to bridging. An attractive solution for the transfer of particulate and / or fibrous materials in pressurized reactors is the "plug feeder". Plug feeders use loading devices to compact the particulate and / or fibrous material to form a high-density "plug" that provides a pressure seal because it cannot be penetrated by gases. Plug feeders can operate continuously at high dry matter concentration and also provide forced loading of materials into the reactor. The density required to provide sufficient plug sealing properties may vary depending on raw materials and moisture content. With cereal straw, plug densities typically correspond to a specific density of 700-1100 kg of solid dry matter per m3.

La técnica del alimentador de tapón se enfrenta a varios retos que son el objeto de continua innovación. Un reto es proporcionar un tapón que tenga suficientes propiedades de obturación para proporcionar una barrera segura para la presión del reactor elevada. Otro reto es evitar el desgaste, producido por la fricción del tapón de alta densidad. Este problema es especialmente importante con tapones formados a partir de material en partículas y/o fibroso que tenga un elevado contenido de sílice, tal como paja de arroz, paja de trigo y bala de cereal. Otro reto es la seguridad de la obturación de presión en funcionamientos a escala comercial. Incluso si el tapón es estanco a la presión de forma normalmente suficiente, la heterogeneidad del material de materia prima puede de vez en cuando dar lugar a la formación de canales con inferiores propiedades de obturación. Esto puede dar lugar a una situación similar a una explosión, cuando la presión en el reactor es liberada repentinamente. Esto no solo produce una parada de la producción, sino que es potencialmente peligroso para el personal. Otro reto es el requisito de la desintegración del tapón en la entrada del reactor de alta presión. Todavía otro reto es el requisito general de reducir al mínimo el consumo de energía y las etapas de procesamiento. La fricción entre el tapón de alta densidad y el equipo de alimentación también puede producir tales temperaturas elevadas haciendo que la materia prima sea degradada térmicamente y por tanto menos adecuada para el tratamiento adicional.The plug feeder technique faces several challenges that are the subject of continuous innovation. One challenge is to provide a plug that has sufficient sealing properties to provide a safe barrier to high reactor pressure. Another challenge is avoiding wear, caused by the friction of the high-density plug. This problem is especially important with plugs formed from particulate and / or fibrous material that has a high silica content, such as rice straw, wheat straw, and cereal bale. Another challenge is the safety of the pressure seal in commercial scale operations. Even if the plug is pressure tight normally sufficiently, the heterogeneity of the raw material may from time to time lead to the formation of channels with inferior sealing properties. This can lead to a situation similar to an explosion, when the pressure in the reactor is suddenly released. This not only results in a production stoppage, but is potentially dangerous for personnel. Another challenge is the requirement for plug disintegration at the inlet of the high pressure reactor. Still another challenge is the general requirement to minimize energy consumption and processing steps. The friction between the high density plug and the feeding equipment can also produce such high temperatures making the raw material thermally degraded and therefore less suitable for further processing.

En la técnica anterior, el reto principal de la obturación de presión generalmente ha sido afrontado mediante el incremento de la densidad del tapón (ref. 5) o tratando de evitar los efectos negativos de la densidad de tapón (ref.In the prior art, the main challenge of pressure sealing has generally been met by increasing plug density (ref. 5) or by trying to avoid the negative effects of plug density (ref.

3) que describe la técnica anterior más próxima. Sin embargo, estas soluciones de "alta densidad" tienen desventajas. Los alimentadores de tapón de alta densidad a menudo requieren degradación mecánica (reducción del tamaño de partícula) de las materias primas para producir un tapón que sea impermeable al gas. La reducción del tamaño de partícula requiere etapas del procesamiento adicionales y un elevado consumo de energía. Los tapones de alta densidad también introducen un mayor desgaste en la maquinaria y requieren mayores esfuerzos en la desintegración. Los tapones de alta densidad también dan lugar a un consumo de energía mayor ya que esto requiere un mayor grado de compactación y compensación para la fricción contra las paredes y otras partes del alimentador. Los tapones de alta densidad también requieren desintegración extensiva, en la entrada del reactor, a veces bajo duras condiciones. Además, la densidad del tapón es solo una medida indirecta. Un tapón puede tener buenas propiedades de obturación a baja densidad y otro tapón puede tener malas propiedades de obturación a elevada densidad.3) describing the closest prior art. However, these "high density" solutions have disadvantages. High-density plug feeders often require mechanical degradation (reduction in particle size) of raw materials to produce a plug that is gas-tight. Particle size reduction requires additional processing steps and high energy consumption. High-density plugs also introduce greater wear on machinery and require greater disintegration efforts. High density caps also result in higher power consumption as this requires a higher degree of compaction and compensation for friction against the walls and other parts of the feeder. High-density plugs also require extensive disintegration, at the reactor inlet, sometimes under harsh conditions. Also, plug density is only an indirect measure. One plug may have good sealing properties at low density and another plug may have poor sealing properties at high density.

El documento US 3841 465 describe un dispositivo dispuesto para enviar una alimentación sólida a un reactor que funciona a temperaturas elevadas, que comprende un tubo de formación de desecho con un transportador de tornillo dispuesto en el mismo y un extremo de entrada y un extremo de descarga.Document US 3841 465 describes a device arranged to send a solid feed to a reactor operating at elevated temperatures, comprising a waste forming tube with a screw conveyor arranged therein and an inlet end and a discharge end .

Aquí describimos un nuevo enfoque de "baja densidad" para los métodos y dispositivos de alimentador que proporcionan transferencia de material en partículas y/o fibroso desde una zona 1 con una temperatura y presión inferiores a una zona 2 con una temperatura y presión más elevadas. Se permite que el vapor penetre en el tapón de densidad comparativamente baja de una manera controlada. La condensación del vapor en la materia prima compactada elimina las fugas del vapor de la zona 2 a la zona 1. Las realizaciones de los métodos y dispositivos que utilizan este nuevo enfoque se denominan ''alimentadores de flujo". Los métodos y dispositivos de alimentadores de flujo descritos en la presente memoria proporcionan ventajas generales de reducido desgaste, reducido consumo de energía y una reducida necesidad de desintegración del tapón en la entrada a la zona 2. En muchos casos, la desintegración del tapón no es necesaria en absoluto. Las realizaciones preferidas proporcionan seguridad operacional mejorada, capacidad mejorada para trabajar con materias primas heterogéneas, y capacidad mejorada para trabajar con materias primas que tienen partículas largas, tales como paja y hierba, o partículas grandes, tales como desechos domésticos.Here we describe a new "low density" approach to feeder devices and methods that provide transfer of particulate and / or fibrous material from zone 1 with lower temperature and pressure to zone 2 with higher temperature and pressure. Vapor is allowed to penetrate the comparatively low density plug in a controlled manner. The condensation of the steam on the compacted feedstock eliminates the leakage of the steam from zone 2 to zone 1. The embodiments of the methods and devices using this new approach are called '' flow feeders. '' The feeder methods and devices Flow rates described herein provide overall advantages of reduced wear, reduced energy consumption, and a reduced need for plug disintegration at the entrance to zone 2. In many cases, plug disintegration is not necessary at all. The preferred ones provide improved operational safety, improved ability to work with heterogeneous raw materials, and improved ability to work with raw materials that have long particles, such as straw and grass, or large particles, such as household waste.

CompendioCompendium

Se proporcionan métodos y dispositivos para la transferencia opcionalmente continua de material en partículas y/o fibroso desde una zona 1 con temperatura y presión baja (T1, P1) a una zona 2 con una temperatura y presión más elevadas (T2, P2), en donde la transferencia se realiza formando un flujo de materia prima compactada que se mueve desde la zona 1 a la zona 2.Methods and devices are provided for the optionally continuous transfer of particulate and / or fibrous material from a zone 1 with low temperature and pressure (T1, P1) to a zone 2 with a higher temperature and pressure (T2, P2), in where the transfer is carried out by forming a flow of compacted raw material that moves from zone 1 to zone 2.

Más concretamente, la presente invención proporciona un método para transferir materia prima en partículas y/o fibrosa desde una zona 1 con temperatura más baja T1 y una presión más baja P1 a una zona 2 que tiene una temperatura más elevada T2 y una presión más elevada P2, como está definida en la presente reivindicación 1. Adicionalmente, la invención proporciona un aparato para la transferencia de materias primas en partículas y/o fibrosa desde una zona 1 con una temperatura inferior T1 y una presión inferior P1 a una zona 2 que tiene una temperatura más elevada T2 y una presión más elevada P2 , como está definida en la reivindicación actual 14. Los alimentadores de tapón de la técnica anterior proporcionan un bloqueo de presión entre la presión elevada (zona 2) y la presión baja (zona 1) utilizando un tapón de alta densidad, que es impermeable a los vapores y gases. Por el contrario, los métodos y dispositivos de alimentador de flujo proporcionados en la presente memoria utilizan tapones de baja densidad que son permeables a los vapores y a los gases. La fuga de los vapores condensables de la zona 2 a la zona 1 es evitada mediante la condensación de los vapores condensables dentro de la materia prima compactada. La condensación se produce debido a que la materia prima en la zona de presión inferior 1 tiene una temperatura más baja T1 que la temperatura de condensación de los vapores procedentes de la zona de presión elevada 2. La condensación se produce dentro de la materia prima compactada el movimiento en la zona de condensación que separa la zona 1 y la zona 2. Un frente de condensación define el límite entre la zona de condensación y la zona 1.More specifically, the present invention provides a method for transferring particulate and / or fibrous raw material from a zone 1 with a lower temperature T1 and a lower pressure P1 to a zone 2 that has a higher temperature T2 and a higher pressure P2, as defined in the present claim 1. Additionally, the invention provides an apparatus for the transfer of particulate and / or fibrous raw materials from a zone 1 with a lower temperature T1 and a lower pressure P1 to a zone 2 having a higher temperature T2 and a higher pressure P2, as defined in current claim 14. Prior art plug feeders provide a pressure lock between high pressure (zone 2) and low pressure (zone 1) Using a high-density plug, which is impervious to vapors and gases. In contrast, the flow feeder methods and devices provided herein utilize low density plugs that are permeable to vapors and gases. Leakage of condensable vapors from zone 2 to zone 1 is prevented by condensation of condensable vapors within the compacted raw material. Condensation occurs because the raw material in the lower pressure zone 1 has a lower temperature T1 than the condensation temperature of the vapors coming from the high pressure zone 2. Condensation occurs within the compacted raw material movement in the condensation zone separating zone 1 and zone 2. A condensation front defines the boundary between the condensation zone and zone 1.

Las realizaciones preferidas proporcionan un funcionamiento de estado estable, mediante el cual la ubicación del frente de condensación en el alimentador de flujo es casi estacionaria, el frente de condensación se mueve en la materia prima desde la zona 2 hacia la zona 1 al mismo régimen (velocidad) al que la materia prima penetrable por vapor se mueve desde la zona 1 hacia la zona 2.Preferred embodiments provide steady-state operation, whereby the location of the condensation front in the flow feeder is nearly stationary, the condensation front moving in the feedstock from zone 2 to zone 1 at the same rate ( speed) at which the steam penetrable feedstock moves from zone 1 to zone 2.

La condensación del vapor de alta temperatura desde la zona 2 impartirá energía calorífica a una cantidad de materia prima que tenga suficiente "capacidad calorífica" para absorberla. Si, repentinamente, penetra en la materia prima vapor adicional, el frente de condensación se moverá acercándose a la zona 1 debido a la que es necesaria materia prima adicional ("capacidad calorífica") para absorber la energía liberada por la condensación del vapor adicional.The condensation of the high temperature steam from zone 2 will impart heat energy to a quantity of raw material that has sufficient "heat capacity" to absorb it. If additional steam enters the feedstock suddenly, the condensation front will move closer to Zone 1 because of the need for additional feedstock ("heat capacity") to absorb the energy released by the condensation of the additional steam.

Para evitar la fuga potencialmente explosiva de la zona de vapor 1, la ubicación del frente de condensación es monitorizada.To prevent potentially explosive leakage from vapor zone 1, the location of the condensation front is monitored.

Si el frente de condensación se mueve demasiado lejos hacia la zona 1, se pueden utilizar una variedad de diferentes medios para restablecer el frente de condensación de forma segura dentro del flujo de la materia prima compactada.If the condensation front moves too far into zone 1, a variety of different means can be used to re-establish the condensation front safely within the compacted raw material flow.

Breve descripción de las Figuras Brief description of the Figures

La Figura 1 muestra una sección longitudinal esquemática que ilustra los principios de funcionamiento de una realización de un alimentador de flujo.Figure 1 shows a schematic longitudinal section illustrating the principles of operation of an embodiment of a flow feeder.

La Figura 2A muestra una vista en sección longitudinal de una realización preferida en la que el dispositivo de descarga está cerrado por razones de puesta en marcha o de emergencia.Figure 2A shows a longitudinal sectional view of a preferred embodiment in which the discharge device is closed for start-up or emergency reasons.

La Figura 2B muestra una sección de una realización preferida mostrada en 2A, en donde el dispositivo de descarga está abierto para el funcionamiento en estado estable.Figure 2B shows a section of a preferred embodiment shown at 2A, where the discharge device is open for steady state operation.

Descripción detallada de las realizaciones preferidasDetailed description of the preferred embodiments

Se proporcionan métodos y dispositivos de alimentador de flujo para la transferencia opcionalmente continua de material en partículas y/o fibroso desde una zona 1 con presión y temperatura bajas (T1, P1) a una zona 2 a con una presión y temperatura más elevadas (T2, P2). En las realizaciones preferidas, la transferencia se realiza mediante un dispositivo que forma un flujo continuo de materia prima compactada que se mueve desde la zona 1 a la zona 2. Las realizaciones preferidas proporcionan la alimentación continua de material en partículas y/o fibroso a un reactor presurizado a un coste inferior, con menor consumo de energía, con reducido desgaste y con un elevado nivel de seguridad operacional.Flow feeder methods and devices are provided for optionally continuous transfer of particulate and / or fibrous material from zone 1 with low pressure and temperature (T1, P1) to zone 2 with higher pressure and temperature (T2 , P2). In preferred embodiments, the transfer is performed by a device that forms a continuous flow of compacted feedstock moving from zone 1 to zone 2. Preferred embodiments provide continuous feed of particulate and / or fibrous material to a pressurized reactor at a lower cost, with lower energy consumption, with reduced wear and with a high level of operational safety.

Estas y otras ventajas se proporcionan utilizando un nuevo enfoque de la función de la materia prima como barrera de presión. Los alimentadores del tapón de la técnica anterior confían en tapones de alta densidad impermeables al vapor para proporcionar un bloqueo de presión entre la zona de alta presión y la zona de baja presión. Por el contrario, los métodos y dispositivos de alimentador de flujo proporcionados trabajan con tapones permeables al vapor, de baja densidad. La condensación de vapores dentro del flujo de la materia prima compactada evita la fuga de los vapores condensables de la zona 2 a la zona 1.These and other advantages are provided by using a new approach to the function of raw material as a pressure barrier. Prior art plug feeders rely on high density vapor impermeable plugs to provide a pressure lock between the high pressure zone and the low pressure zone. In contrast, the provided flow feeder methods and devices work with low density, vapor permeable plugs. The condensation of vapors within the compacted raw material flow prevents the leakage of condensable vapors from zone 2 to zone 1.

El término "vapor" como se ha utilizado en la presente memoria se refiere al gases que condensarán a T1. El término "gases" como se ha utilizado en la presente memoria se refiere a los gases que no condensarán a T1.The term "vapor" as used herein refers to the gases that will condense T1. The term "gases" as used herein refers to gases that will not condense at T1.

Los gases procedentes de la zona 2 con temperaturas de condensación más bajas que T1, no se moverán a través de la materia prima compactada, permeable al vapor hacia la zona 1. El aire contenido en la materia prima será conducido fuera en el frente de condensación y permanecerá en la zona 1. Por consiguiente, en las realizaciones preferidas, el tapón permeable al vapor permitirá que los gases procedentes de la zona 2 que no condensarán a T1 sean retirados con una pérdida de energía muy baja.Gases from zone 2 with condensation temperatures lower than T1 will not move through the compacted, vapor-permeable raw material towards zone 1. The air contained in the raw material will be conducted outside in the condensation front. and will remain in zone 1. Accordingly, in preferred embodiments, the vapor permeable plug will allow gases from zone 2 that will not condense at T1 to be removed with very low energy loss.

La condensación de los vapores dentro del flujo de la materia prima compactada se produce debido a que la materia prima en la zona de baja presión 1 tiene una temperatura más baja T1 que la temperatura de condensación de los vapores procedentes de la zona de alta presión 2. La condensación se produce dentro de la materia prima compactada, el movimiento, en una zona de condensación en la cámara de alimentador de flujo.The condensation of the vapors within the flow of the compacted raw material occurs because the raw material in the low pressure zone 1 has a lower temperature T1 than the condensation temperature of the vapors coming from the high pressure zone 2 Condensation occurs within the compacted raw material, moving, in a condensation zone in the flow feeder chamber.

La cámara de alimentador de flujo es la cámara limitada en la entrada, el extremo de la zona 1 por el dispositivo de carga y en la salida, el extremo de la zona 2 por el dispositivo de descarga. La zona de compensación es la sección de la cámara de alimentador de flujo en donde se produce la condensación que empieza cerca de la salida, extremo de zona 2 y termina en el frente de condensación. El término "frente de condensación" como se ha utilizado aquí se refiere a la interfaz entre la zona de condensación y la zona 1 que se forma en la cámara de alimentador de flujo. Un "frente de condensación" cubre la sección transversal de la cámara de alimentador de flujo, pero puede tener una forma irregular.The flow feeder chamber is the chamber limited at the inlet, the end of zone 1 by the loading device and at the outlet, the end of zone 2 by the discharge device. The compensation zone is the section of the flow feeder chamber where condensation occurs which begins near the outlet, zone 2 end and ends at the condensation front. The term "condensation front" as used herein refers to the interface between the condensation zone and zone 1 that forms in the flow feeder chamber. A "condensation front" covers the cross section of the flow feeder chamber, but can be irregular in shape.

El término "velocidad del frente de condensación" se refiere a la velocidad a la que el frente de condensación se mueve en el material de materia prima compactado en la dirección P2 a P1. En las realizaciones preferidas de la invención, en donde el material de materia prima compactado se está moviendo por sí mismo en la dirección P1 a P2, al mismo ritmo que la velocidad del frente de condensación en la dirección P2 a P1, la posición del frente de condensación en la cámara de alimentador de flujo es estacionaria, a pesar de un valor distinto de cero de velocidad del frente de condensación.The term "speed of the condensation front" refers to the speed at which the condensation front moves in the compacted raw material in the direction P2 to P1. In preferred embodiments of the invention, where the compacted raw material is moving by itself in the direction P1 to P2, at the same rate as the speed of the condensation front in the direction P2 to P1, the position of the front Condensation in the flow feeder chamber is stationary, despite a non-zero value of condensation front velocity.

El término "capacidad calorífica" como se ha utilizado aquí se refiere a la capacidad de un volumen dado de materia prima de absorber vapor a elevada temperatura como agua condensada. El contenido de humedad inicial afectará la "capacidad calorífica".The term "heat capacity" as used herein refers to the ability of a given volume of feedstock to absorb high temperature steam as condensed water. The initial moisture content will affect the "heat capacity".

En las realizaciones preferidas, el flujo continuo de materia prima desde la zona 1 tiene suficiente "capacidad calorífica" para asegurar la completa condensación de todo el vapor que penetra en la materia prima desde la zona 2.In preferred embodiments, the continuous flow of feedstock from zone 1 has sufficient "heat capacity" to ensure complete condensation of all steam entering the feedstock from zone 2.

En las realizaciones preferidas, se establece un funcionamiento de estado estable, mediante el cual la ubicación del frente de condensación en el alimentador de flujo es relativamente constante debido a que se mueve en la materia prima desde la zona 2 hacia la zona 1 al mismo régimen (velocidad) al que se mueve el tapón penetrable/de condensación desde la zona 1 hacia la zona 2.In preferred embodiments, a steady state operation is established, whereby the location of the condensation front in the flow feeder is relatively constant due to the feedstock moving from zone 2 to zone 1 at the same rate. (speed) at which the penetrable plug moves condensation from zone 1 to zone 2.

La velocidad del frente de condensación es controlable. El término "velocidad controlada" como se ha utilizado en la presente memoria se refiere a un método en el que una penetración de vapor significativa del tapón de materia prima en movimiento está prevista y en el que la velocidad del movimiento de frente de condensación en el tapón en movimiento es aprovechada intencionadamente.The speed of the condensation front is controllable. The term "controlled speed" as used herein refers to a method in which significant vapor penetration of the moving feedstock plug is envisaged and in which the speed of the condensation front movement in the moving plug is intentionally exploited.

La velocidad del frente de condensación en la materia prima compactada puede ser detectada mediante sistemas de monitorización basados en sensores bien conocidos en la técnica, tales como sensores de temperatura y de presión, detección termográfica o sensores que detectan el contenido de agua aumentado en la zona de condensación. También, la expansión de la cámara de alimentador de flujo en la zona de condensación asimismo puede ser utilizada para detectar la ubicación del frente de condensación. En las realizaciones preferidas, los sensores informan a un sistema de retroalimentación que controla la velocidad de frente de condensación, por ejemplo, controlando la compactación del tapón a través del control del régimen de carga o descarga de materia prima.The speed of the condensation front in the compacted raw material can be detected by monitoring systems based on sensors well known in the art, such as temperature and pressure sensors, thermographic detection or sensors that detect increased water content in the area. condensation. Also, the expansion of the flow feeder chamber in the condensation zone can also be used to detect the location of the condensation front. In preferred embodiments, the sensors inform a feedback system that controls the speed of the front of condensation, for example, by controlling the compaction of the plug through the control of the rate of loading or unloading of raw material.

En las realizaciones preferidas, la velocidad del frente de condensación en el tapón de materia prima en la dirección desde la zona 2 a la zona 1 es ajustado para igualarlo a la velocidad de la propia materia prima en la dirección de la zona 1 a la zona 2. De esta manera, se consiguen las condiciones de estado estable, en donde la ubicación del frente de condensación no se mueve con relación a la cámara de alimentador de flujo. Esto proporciona una obturación de presión, evita la fuga del vapor de la zona 2 a la zona 1. Funcionando en las condiciones de estado estable, los métodos de la invención serán llevados a la práctica de una manera esencialmente continua. El término "continuo" como se ha utilizado en la presente memoria se refiere a las condiciones en las cuales el flujo de materia prima no es sustancialmente interrumpido por los espacios libres de partículas y sin detener el movimiento del tapón de materia prima, excepto para detener la producción o en situaciones de emergencia.In preferred embodiments, the speed of the condensation front in the raw material plug in the direction from zone 2 to zone 1 is adjusted to match the speed of the raw material itself in the direction of zone 1 to zone 1. 2. In this way, steady state conditions are achieved, wherein the location of the condensation front does not move relative to the flow feeder chamber. This provides a pressure seal, prevents leakage of vapor from zone 2 to zone 1. Operating under steady state conditions, the methods of the invention will be practiced in an essentially continuous manner. The term "continuous" as used herein refers to conditions in which the flow of feedstock is not substantially interrupted by the particle clearances and without stopping the movement of the feedstock plug, except to stop production or in emergency situations.

Cuando el frente de condensación se mueve demasiado lejos hacia la zona 1, se incrementa el riesgo de una liberación explosiva de grandes cantidades de vapor en las inmediaciones.When the condensation front moves too far into zone 1, the risk of an explosive release of large amounts of vapor in the immediate vicinity is increased.

El funcionamiento de estado estable se puede mantener en el alimentador de flujo iniciando precauciones de contra actuación si el frente de condensación se mueve hacia la zona 1 o la zona 2. Las precauciones de contra actuación para mantener el funcionamiento de estado estable pueden tener como objetivo ajustar el flujo de energía calorífica, ajustando el flujo de vapor. Alternativamente, los ajustes pueden tener como objetivo ajustar la capacidad de flujo de la materia prima para absorber energía. En la práctica de algunas realizaciones, los ajustes pueden afectar tanto al régimen de penetración del vapor como a la capacidad para absorber energía, como por ejemplo, ajustando la compactación, dado que una densidad mayor puede tanto disminuir el régimen de penetración de vapor como aumentar la capacidad para absorber energía.Steady-state operation can be maintained on the flow feeder by initiating counter-actuation precautions if the condensation front moves into zone 1 or zone 2. Counter-actuation precautions to maintain steady-state operation can be targeted adjust the flow of heat energy, adjusting the flow of steam. Alternatively, the adjustments may be aimed at adjusting the flow capacity of the raw material to absorb energy. In the practice of some embodiments, adjustments can affect both the steam penetration rate and the ability to absorb energy, such as adjusting the compaction, since a higher density can both decrease the steam penetration rate and increase the ability to absorb energy.

Cuando el frente de condensación se mueve acercándose a la zona 2, el flujo de energía de vapor en el tapón de materia prima es menor que la absorción de energía del tapón de materia prima que se mueve a contracorriente. Cuando al frente de condensación se aproxima al extremo de entrada del reactor de la zona de compactación, el dispositivo de carga está forzando de forma efectiva el tapón de materia prima compactado en contra de la elevada presión de la zona 2. Bajo estas condiciones, el consumo de energía del dispositivo de carga aumentará enormemente, aproximándose al consumo de energía de un alimentador de tapón de alta densidad de la técnica anterior.As the condensation front moves closer to zone 2, the steam energy flux in the feedstock plug is less than the energy absorption of the countercurrent moving feedstock plug. As the condensation front approaches the inlet end of the compaction zone reactor, the charging device is effectively forcing the compacted feedstock plug against the high pressure of zone 2. Under these conditions, the Power consumption of the charging device will increase enormously, approaching the power consumption of a prior art high density plug feeder.

La materia prima está típicamente compactada a una densidad comparativamente menor en la que el vapor procedente del reactor de alta presión puede penetrar a una velocidad controlada en la materia prima, que se mueve en la dirección hacia la entrada de materia prima de baja presión (zona 1).The feedstock is typically compacted to a comparatively lower density at which steam from the high pressure reactor can penetrate at a controlled rate into the feedstock, which moves in the direction towards the low pressure feedstock inlet (zone 1).

Los métodos y dispositivos de alimentador de flujo de la invención pueden funcionar de forma efectiva a niveles de densidad de tapón mucho menores de los que se han conseguido utilizando alimentadores de tapón de la técnica anterior. Por ejemplo, cargando contra una presión del reactor de > 10 bares, específicamente 15 bares, los métodos de alimentador de flujo se pueden llevar a la plática utilizando cualquier materia prima adecuada que incluye paja de cereal, bagazo, bala de cereales, paca de cereales, virutas de madera, racimos de fruta vacíos y otras materias primas compactadas a densidades mucho mayores que 700 kg/m3, típicamente dentro del rango de 200-400 kg/m3, opcionalmente menores que 320 kg/m3, inferiores a 300 kg/m3 o incluso menores que 215 kg/m3.The flow feeder methods and devices of the invention can operate effectively at much lower plug density levels than have been achieved using prior art plug feeders. For example, charging against a reactor pressure of> 10 bar, specifically 15 bar, flow feeder methods can be brought to the table using any suitable raw materials including cereal straw, bagasse, cereal bale, cereal bale , wood chips, empty fruit bunches and other raw materials compacted to densities much higher than 700 kg / m3, typically within the range of 200-400 kg / m3, optionally less than 320 kg / m3, less than 300 kg / m3 or even less than 215 kg / m3.

El vapor procedente del reactor de alta presión (zona 2) se condensará dentro del tapón de materia prima compactado penetrable por el vapor, formando una zona de condensación y un correspondiente frente de condensación. La temperatura y la presión de la materia prima dentro de la zona de condensación se incrementarán desde T1 y P1 hacia T2 y P2. El frente de condensación se mueve dentro del tapón de materia prima permeable al vapor en la dirección desde la zona 2 hacia la zona 1. Este movimiento del frente de condensación es contracorriente del movimiento del propio tapón de materia prima, que se está moviendo en la dirección desde la zona 1 hacia la zona 2.The steam coming from the high pressure reactor (zone 2) will condense inside the compacted raw material plug penetrable by the steam, forming a condensation zone and a corresponding condensation front. The temperature and pressure of the raw material within the condensation zone will increase from T1 and P1 towards T2 and P2. The condensation front moves within the vapor-permeable raw material plug in the direction from zone 2 towards zone 1. This movement of the condensation front is countercurrent to the movement of the raw material plug itself, which is moving in the direction from zone 1 to zone 2.

En las realizaciones preferidas, el tapón está compactado a una longitud que es lo suficientemente larga para evitar la formación de canales desde la zona 2 a la zona 1 y proporcionar un tiempo suficiente para adoptar las precauciones adecuadas si el frente de condensación empieza a moverse hacia la zona 1.In preferred embodiments, the plug is compacted to a length that is long enough to avoid channeling from zone 2 to zone 1 and provide sufficient time to adopt Proper precautions if the condensation front begins to move into zone 1.

Los métodos de la invención son particularmente adecuados para cargar reactores para el pretratamiento hidrotermal de la biomasa lignocelulósica con o sin catalizadores, tales como ácidos, bases u oxígeno.The methods of the invention are particularly suitable for charging reactors for the hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass with or without catalysts, such as acids, bases or oxygen.

Cualquier materia prima adecuada puede ser utilizada para llevar a la práctica los métodos de la invención. Como se ha utilizado aquí, el término "materia prima" se refiere a material de origen biológico, que incluye materiales derivados de plantas, animales y hongos, incluyendo materiales procesados tales como papel, material textil, desechos de restaurante y domésticos o fracciones de los mismos.Any suitable raw material can be used to carry out the methods of the invention. As used herein, the term "raw material" refers to material of biological origin, which includes materials derived from plants, animals and fungi, including processed materials such as paper, textile material, restaurant and household waste or fractions thereof. themselves.

Una variedad de medios pueden proporcionar la compactación de la materia prima para formar un flujo de materia prima en movimiento que tiene una densidad adecuada en la que el vapor procedente de la zona 2 puede penetrar, formando un frente de condensación que se mueve a una velocidad controlable hacia la zona 1. En las realizaciones preferidas, el dispositivo de carga compacta la materia prima dentro de los límites de una cámara de alimentador de flujo en contra de una contrapresión variable. La contrapresión variable puede ser proporcionada por una variedad de diferentes medios que incluyen un dispositivo de descarga, un miembro de obstrucción, que puede también cerrar la salida del alimentador de flujo completamente en situaciones de emergencia y de puesta en marcha.A variety of means can provide for compaction of the feedstock to form a moving feedstock flow having a suitable density into which steam from zone 2 can penetrate, forming a condensation front moving at a speed controllable toward zone 1. In preferred embodiments, the loading device compacts raw material within the confines of a flow feeder chamber against varying back pressure. Variable back pressure can be provided by a variety of different means including a discharge device, an obstruction member, which can also close the flow feeder outlet completely in emergency and start-up situations.

Un dispositivo de carga adecuado puede ser, por ejemplo, un transportador de tornillo o un transportador de tornillo de pistón que mueve la materia prima en la dirección desde la zona 1 hacia la zona 2, en contra de una contrapresión.A suitable loading device can be, for example, a screw conveyor or a piston screw conveyor that moves the raw material in the direction from zone 1 towards zone 2, against a back pressure.

Un dispositivo de descarga adecuado puede comprender un disco u otra cara en contacto con el tapón que tiene una cara de contacto de salida, teniendo la salida una cara de contacto correspondiente que rodea la salida desde la cámara de alimentador de flujo, estando el disco montado sobre un eje mediante el cual el disco o la cara en contacto con el tapón pueden ser girados o movidos axialmente. En las realizaciones preferidas, un dispositivo de descarga puede servir también como bloqueo de presiones y/o dispositivo de desintegración de tapón como se ha descrito en la ref. 1 y 2. Un dispositivo de descarga puede proporcionar contrapresión debido a que el área abierta para el pasaje de materia prima pasado el dispositivo de descarga puede ser ajustada para ser menor que el área de sección transversal de la cámara de alimentador de flujo. El área abierta al pasaje el de materia prima puede ser ajustada mediante el movimiento axial del dispositivo de descarga. Cuando el dispositivo de descarga es movido hacia la entrada el área es disminuida y la contrapresión es incrementada, lo que aumenta la densidad del tapón. Cuando el dispositivo de descarga es movido alejándose de la entrada, el área es incrementada, y la contrapresión y la densidad del tapón es disminuida.A suitable discharge device may comprise a disc or other face in contact with the plug having an outlet contact face, the outlet having a corresponding contact face surrounding the outlet from the flow feeder chamber, the disk being mounted on an axis by which the disk or the face in contact with the plug can be rotated or moved axially. In preferred embodiments, a discharge device can also serve as a pressure lock and / or plug disintegration device as described in ref. 1 and 2. A discharge device can provide back pressure because the open area for the passage of raw material past the discharge device can be adjusted to be less than the cross-sectional area of the flow feeder chamber. The area open to the passage of raw material can be adjusted by axial movement of the discharge device. When the discharge device is moved towards the inlet the area is decreased and the back pressure is increased, which increases the density of the plug. When the discharge device is moved away from the inlet, the area is increased, and the back pressure and density of the plug is decreased.

Alternativamente, la contrapresión puede ser proporcionada por dispositivos que carecen de una función de descarga activa pero que tienen características modificadas de alimentadores de tapón conocidos utilizados para operar a densidades de tapón más elevadas. Por ejemplo, la contrapresión puede ser proporcionada contra una salida que tiene una abertura variable o un miembro de obstrucción, tal como el dispositivo descrito en la ref. 3 y 4. En las realizaciones preferidas el miembro de obstrucción comprende varias partes móviles, y puede actuar como un bloqueo de presión durante el proceso de puesta en marcha y en situaciones de emergencia.Alternatively, back pressure can be provided by devices that lack an active relief function but have modified characteristics of known plug feeders used to operate at higher plug densities. For example, back pressure can be provided against an outlet having a variable opening or an obstruction member, such as the device described in ref. 3 and 4. In preferred embodiments the obstruction member comprises several moving parts, and can act as a pressure lock during the start-up process and in emergency situations.

La velocidad del frente de condensación en el tapón de materia prima compactada puede ser ajustada mediante una variedad de medios. El ajuste de la compactación del tapón de materia prima sirve para ajustar tanto el flujo de la energía de vapor que entra en la materia prima como también la "capacidad calorífica" de flujo de materia prima. La compactación incrementada puede conducir a un flujo disminuido de energía de vapor y también puede conducir a una "capacidad calorífica" incrementada. La compactación puede ser ajustada mediante una variedad de medios tales como aumentar el régimen de carga en un periodo corto, lo que se repite hasta que haya sido conseguida la densidad deseada; o disminuir el régimen de descarga en un periodo corto, lo que es repetido hasta que haya sido conseguida la compactación correcta. La compactación puede ser por ejemplo disminuida disminuyendo el régimen de carga durante un periodo corto, lo que es repetido hasta que la densidad correcta haya sido alcanzada; o incrementando el régimen de descarga en un periodo corto, lo que es repetido hasta que la densidad correcta haya sido conseguida.The speed of the condensation front in the compacted raw material plug can be adjusted by a variety of means. Adjusting the compaction of the raw material plug is used to adjust both the flow of steam energy entering the raw material as well as the "heat capacity" of the raw material flow. Increased compaction can lead to a decreased flow of steam energy and can also lead to increased "heat capacity". Compaction can be adjusted by a variety of means such as increasing the loading rate in a short period, which is repeated until the desired density has been achieved; or decrease the discharge rate in a short period, which is repeated until the correct compaction has been achieved. Compaction can for example be decreased by lowering the loading rate for a short period, which is repeated until the correct density has been reached; or by increasing the discharge rate in a short period, which is repeated until the correct density has been achieved.

El ajuste del contenido de humedad de la materia prima también puede servir para ajustar la velocidad del frente de condensación. El contenido en humedad de la materia prima contribuye sustancialmente a la "capacidad calorífica" de la materia prima. Un contenido de humedad más elevado puede reducir la penetración del vapor haciendo la materia prima se más flexible y compresible. El contenido de humedad también puede proporcionar gelación y/o hinchamiento de algunos constituyentes de la materia prima, aumentando con ello la resistencia a la penetración del vapor.Adjusting the moisture content of the raw material can also be used to adjust the speed of the condensation front. The moisture content of the raw material contributes substantially to the "heat capacity" of the raw material. Higher moisture content can reduce vapor penetration making the raw material more flexible and compressible. Moisture content can also provide gelation and / or swelling of some constituents of the raw material, thereby increasing resistance to vapor penetration.

En las realizaciones preferidas, en las que se llevan a la práctica los métodos para cargar materias primas lignocelulósicas en reactores de pretratamiento hidrotermal, el contenido de humedad preferido de la materia prima es normalmente del 40-80 % (20-60 % de materia seca) y más preferido entre 55-70 % (30-45 % de materia seca). Este rango facilita el establecimiento y el mantenimiento del funcionamiento en estado estable.In preferred embodiments, where methods for loading lignocellulosic feedstocks into hydrothermal pretreatment reactors are practiced, the preferred moisture content of feedstock is typically 40-80% (20-60% dry matter ) and more preferred between 55-70% (30-45% dry matter). This range makes it easy to establish and maintain steady state operation.

El contenido de humedad de la materia prima similar a la paja de trigo, bala de cereal y polvo de serrado es normalmente demasiado baja (10-40%) para un proceso de pretratamiento hidrotermal y también requerirá establecer una elevada compactación.The moisture content of the raw material similar to wheat straw, cereal bale and sawing dust is typically too low (10-40%) for a hydrothermal pretreatment process and will also require establishing high compaction.

Aumentando el contenido de humedad de estas biomasas secas a un rango de 55-70 % antes de introducirlas en un alimentador de tapón de baja densidad, serán establecidas condiciones óptimas para tanto el alimentador de flujo como para el proceso de pretratamiento.By increasing the moisture content of these dry biomasses to a range of 55-70% before introducing them into a low density plug feeder, optimal conditions will be established for both the flow feeder and the pretreatment process.

Algunos materiales similares a, por ejemplo ensilado, normalmente tienen contenido de humedad favorable, y pueden ser cargados en el alimentador de flujo sin tratamiento previo. Si el material tiene un contenido de humedad más elevado que el deseado, puede ser reducido mediante presión antes de la carga.Some materials similar to, for example silage, normally have favorable moisture content, and can be loaded into the flow feeder without pre-treatment. If the material has a higher moisture content than desired, it can be reduced by pressure prior to loading.

El ajuste del tamaño y/o la forma de partículas de la materia prima puede servir para ajustar la velocidad del frente de condensación. Las partículas de materia prima pueden tener muchas formas y tamaños diferentes. Las formas pueden ser divididas en tres grupos:Adjusting the size and / or particle shape of the raw material may serve to adjust the speed of the condensation front. The raw material particles can have many different shapes and sizes. The shapes can be divided into three groups:

• Partículas largas. Una dimensiones dominante, lo que significa que las partículas son sustancialmente más grandes en una dimensión que en las otras dos dimensiones, por ejemplo, la paja, bala de cereal, bagazo, y hierba.• Long particles. A dominant dimension, meaning that the particles are substantially larger in one dimension than the other two dimensions, for example, straw, grain bale, bagasse, and grass.

• Partículas planas. Dos dimensiones son dominantes, lo que significa que las partículas son sustancialmente más grandes en dos dimensiones que en la tercera dimensión, por ejemplo, a hojas, papel, virutas de cepillado de madera.• Flat particles. Two dimensions are dominant, which means that the particles are substantially larger in two dimensions than in the third dimension, eg sheets, paper, wood planing chips.

• Partículas aterronadas. Ninguna dimensiones dominante, lo que significa que las partículas son aproximadamente de igual tamaño en lastres dimensiones, por ejemplo, virutas de madera.• Lumpy particles. No dominant dimensions, which means that the particles are approximately equal in size in three dimensions, for example, wood chips.

La penetración del vapor en el tapón de materia prima será reducida si las partículas largas y/o planas están colocadas de tal manera que la dirección dominante de las partículas alargadas o planas es perpendicular a la dirección en la que se mueve la materia prima compactada. Tal colocación preferencial de las partículas se puede conseguir utilizando una variedad de medios tales como utilizando un tornillo o un pistón de tornillo como medios de avance, el borde de la última paleta de tornillo dispondrá las partículas alargadas y placas en la dirección deseada. Este mecanismo es probablemente mejorado por el contenido de humedad favorable, debido a que en las partículas son más flexibles que cuando están secas.Penetration of steam into the raw material plug will be reduced if the long and / or flat particles are positioned in such a way that the dominant direction of the elongated or flat particles is perpendicular to the direction in which the compacted raw material moves. Such preferential placement of the particles can be achieved using a variety of means such as by using a screw or screw piston as the advancing means, the edge of the last screw vane will dispose the elongated particles and plates in the desired direction. This mechanism is probably enhanced by the favorable moisture content, since the particles are more flexible than when dry.

Si la materia prima consta de partículas aterronadas tales como virutas de madera, puede ser una ventaja suministrarla como partículas largas o planas o partículas pequeñas tales como polvo de serrado. Como una alternativa a las virutas, la madera podría ser conformada en partículas largas o planas para adaptarla al alimentador de flujo.If the raw material consists of lumpy particles such as wood chips, it may be an advantage to supply it as long or flat particles or small particles such as saw dust. As an alternative to chips, the wood could be shaped into long or flat particles to fit the flow feeder.

En el pasado, el cosechado de caña de azúcar ha desechado las hojas debido a que se consideraban que no tenían valor. Mediante la introducción de métodos de cosechado tales como la cosecha global de paso único también ha recogido las hojas, la biomasa producida será incrementada, y las propiedades de la biomasa serán mejoradas con respecto al hecho de proporcionar un régimen de penetración de vapor apropiado con baja compactación.In the past, sugarcane harvesting has discarded the leaves because they were considered worthless. By introducing harvesting methods such as single pass global harvesting has also collected the leaves, the biomass produced will be increased, and the properties of the biomass will be improved with respect to providing an appropriate vapor penetration rate with low compaction.

Los métodos de alimentador de flujo de la invención se pueden llevar a la práctica utilizando materias primas que tengan partículas bastante largas. Para partículas alargadas tales como paja, la hierba, y la bala de cereal, un alimentador de flujo de tamaño industrial aceptará fácilmente las partículas que sean tan largas como 20 cm.The flow feeder methods of the invention can be practiced using raw materials that have fairly long particles. For elongated particles such as straw, grass, and cereal bale, an industrial size flow feeder will easily accept particles that are as long as 20 cm.

Si se desea una velocidad del frente de condensación más baja, normalmente es una ventaja que el alimentador de flujo reciba una mezcla de partículas pequeñas y grandes, dado que las partículas pequeñas obturarán los espacios entre las partículas grandes, disminuyendo con ello el régimen de penetración del vapor. Muchos materiales de materia prima contienen una variedad de tamaños de partícula. También puede ser ventajoso degradar mecánicamente una parte del material y mezclarlo como partículas grandes. O puede resultar ventajoso mezclar dos materiales de materia prima, uno con partículas más grandes y uno con partículas más pequeñas.If a lower speed of the condensation front is desired, it is usually an advantage that the flow feeder receives a mixture of small and large particles, since the small particles will plug the spaces between the large particles, thereby decreasing the rate of penetration. of steam. Many raw material materials contain a variety of particle sizes. It may also be advantageous to mechanically degrade a part of the material and mix it as large particles. Or it may be advantageous to mix two raw material materials, one with larger particles and one with smaller particles.

Una ventaja valiosa proporcionada por algunas realizaciones es el reducido consumo de energía por parte del dispositivo de carga, debido a que no se requiere energía para forzar la materia prima en contra de la presión P2, cuando la materia prima es penetrable y el vapor se condensa completamente en la cámara de alimentador de flujo, al contrario que con un alimentador de tapón tradicional que confía en un tapón impermeable, en donde el dispositivo de carga debe compensar la presión P2 sobre la superficie de extremo del tapón así como debe compensar la fricción entre el tapón y el equipo.A valuable advantage provided by some embodiments is the reduced energy consumption by the charging device, because no energy is required to force the raw material against pressure P2, when the raw material is penetrable and the steam condenses. completely into the flow feeder chamber, as opposed to a traditional plug feeder that relies on a waterproof plug, where the loading device must compensate for the pressure P2 on the end surface of the plug as well as compensate for friction between the cap and equipment.

Los metros de la invención también pueden proporcionar una variedad de otras posibles ventajas. El uso de compactación relativamente más baja de la materia prima reduce el consumo de energía y también se reduce la necesidad de la desintegración de la materia prima en la entrada del reactor. El requisito disminuido de la reducción del tamaño de partícula por el alimentador de flujo también proporcionará ahorros de energía. La materia prima para el pretratamiento hidrotermal conseguirá la temperatura del reactor antes de entrar realmente en el reactor, disminuyendo con ello los tiempos de permanencia en el reactor. La eficiencia total del pretratamiento hidrotermal también puede ser mejorada ya que la penetración de vapor en la materia prima conducirá de forma eficiente el aire fuera de las celdas, capilares y otras cavidades en la materia prima, asegurando con ello un contacto mejorado entre las superficies intracelulares de la materia prima y el vapor en el reactor.The meters of the invention can also provide a variety of other possible advantages. The use of relatively lower compaction of feedstock reduces energy consumption and also reduces the need for feedstock disintegration at the reactor inlet. The decreased requirement of particle size reduction by the flow feeder will also provide energy savings. The feedstock for the hydrothermal pretreatment will achieve the reactor temperature before actually entering the reactor, thereby decreasing the residence times in the reactor. The total efficiency of hydrothermal pretreatment It can also be improved since the penetration of steam into the raw material will efficiently drive the air out of cells, capillaries and other cavities in the raw material, thereby ensuring improved contact between the intracellular surfaces of the raw material and the steam in the reactor.

Algunas realizaciones preferidas de un aparato de la invención, adecuadas para llevar a la práctica los métodos de la invención, comprenden:Some preferred embodiments of an apparatus of the invention, suitable for practicing the methods of the invention, include:

• Una cámara de alimentador de flujo cilíndrica con una abertura de entrada en la pared cilíndrica para cargar el material de tapón en la cámara de tapón desde la zona 1 con la temperatura T1 y la presión P1, y un extremo abierto para descargar la materia prima en la zona 2 con la temperatura T2 y la presión P2• A cylindrical flow feeder chamber with an inlet opening in the cylindrical wall to load the plug material into the plug chamber from zone 1 with the temperature T1 and the pressure P1, and an open end to discharge the raw material in zone 2 with temperature T2 and pressure P2

• Un dispositivo de carga que está situado de manera que es cargado con materia prima a través de una abertura de entrada• A loading device that is positioned so that it is loaded with raw material through an inlet opening

• Un dispositivo de descarga que proporciona contrapresión ajustable• A relief device that provides adjustable back pressure

• Una zona de descarga alrededor del dispositivo de descarga, en donde es posible crear un bloqueo de presión• A discharge zone around the discharge device, where it is possible to create a pressure lock

• Opcionalmente comprendiendo también un dispositivo para cargar de forma forzada el producto en un reactor presurizado.• Optionally also comprising a device for forcibly loading the product into a pressurized reactor.

Las realizaciones preferidas están adaptadas para conducir un flujo continuo de materia prima compactada desde la zona 1 a la zona 2. Un transportador de tornillo es un dispositivo de carga bueno y económico pero a una elevada contrapresión el tapón puede girar, haciendo que el movimiento hacia delante del tapón se detenga.Preferred embodiments are adapted to conduct a continuous flow of compacted raw material from zone 1 to zone 2. A screw conveyor is a good and inexpensive loading device but at high back pressure the plug can rotate, causing movement towards in front of the plug stops.

Un tornillo de pistón es técnicamente más complicado como dispositivo de carga que un transportador de tornillo, pero asegura el movimiento hacia delante del producto. Ambas soluciones reducirán enormemente el riesgo de formación de canales en la materia prima contactada. También podrían ser utilizados otros sistemas transportadores para proporcionar un dispositivo de carga.A piston screw is technically more complicated as a loading device than a screw conveyor, but it does ensure the forward movement of the product. Both solutions will greatly reduce the risk of channel formation in the raw material contacted. Other conveyor systems could also be used to provide a loading device.

En algunas realizaciones, la contrapresión, el ajuste de la densidad del tapón, la desintegración del tapón, la prevención de la rotación del tapón y del bloqueo de presión para situaciones de emergencia y de puesta en marcha, son todos proporcionados por un único dispositivo de descarga. Este dispositivo de descarga puede también estar diseñado para forzar la descarga del tapón. Una realización preferida de eta dispositivo de descarga comprende:In some embodiments, back pressure, plug density adjustment, plug disintegration, prevention of plug rotation and pressure lock for emergency and start-up situations are all provided by a single locking device. download. This discharge device may also be designed to force the plug to discharge. A preferred embodiment of this discharge device comprises:

• Un disco con una cara en contacto con el tapón y una cara de contacto adicional que rodea la salida de la cámara de alimentador de flujo• A disc with one face in contact with the plug and an additional contact face that surrounds the outlet of the flow feeder chamber

• Un eje mediante el cual el disco puede ser movido y girado axialmente• A shaft by which the disc can be moved and rotated axially

• Una barrena con el extremo libre que retira la materia prima del tapón penetrable• A free-end bit that removes raw material from the penetrable plug

El dispositivo de descarga puede proporcionar una contrapresión variable para el movimiento del tapón de baja densidad regulando la rotación del dispositivo de descarga. La rotación lenta proporciona compactación incrementada y viceversa. El área abierta al pasaje de materia prima puede ser ajustada mediante el movimiento axial del dispositivo de descarga.The discharge device can provide variable back pressure for movement of the low density plug by regulating the rotation of the discharge device. Slow rotation provides increased compaction and vice versa. The area open to the passage of raw material can be adjusted by axial movement of the discharge device.

En situaciones de emergencia en las que hay un riesgo de fuga severa o durante los procesos de puesta en marcha, el disco puede ser cerrado totalmente contra la cara de contacto de la salida, proporcionando de este modo un bloqueo de presión.In emergency situations where there is a risk of severe leakage or during start-up processes, the disc can be fully closed against the contact face of the outlet, thus providing a pressure lock.

En situaciones en las que hay un riesgo creciente de fuga, a menudo será suficiente mover el dispositivo de descarga hacia la salida, sin cerrarlo totalmente. Esto creará una zona de compactación anular entre la cara de contacto del dispositivo de descarga y la correspondiente cara de contacto de la salida, que tiene una resistencia a la penetración de vapor más elevada que la zona de compactación principal. Después de un corto periodo de tiempo, la compactación de la materia prima en la zona de compactación principal aumentará, y serán restablecidas la suficiente resistencia a la penetración del vapor y la suficiente capacidad de compensación, y el dispositivo de descarga será movido de nuevo alejándose de la salida.In situations where there is an increasing risk of leakage, it will often be sufficient to move the discharge device towards the outlet, without fully closing it. This will create an annular compaction zone between the contact face of the discharge device and the corresponding contact face of the outlet, which has a higher resistance to steam penetration than the main compaction zone. After a short period of time, the compaction of the raw material in the main compaction zone will increase, and sufficient resistance to steam penetration and sufficient compensating capacity will be restored, and the discharge device will be moved away again. of the exit.

El término "barrena" se refiere a un tornillo que tiene un eje en un extremo, y no tiene eje en el otro que extremo con punta, (en lo que sigue será denominado como extremo libre). La barrena de la invención utiliza el extremo libre para retirar la materia prima de la zona de compactación, y la moverá en la dirección del eje.The term "bit" refers to a screw that has a shaft at one end, and has no shaft at the other other than a pointed end, (in what follows it will be referred to as a free end). The auger of the invention uses the free end to remove the raw material from the compaction zone, and will move it in the direction of the axis.

Para evitar la rotación de la materia prima compactada, el dispositivo de descarga puede girar en la dirección del dispositivo de carga.To avoid the rotation of the compacted raw material, the discharge device can rotate in the direction of the loading device.

Se puede mejor la seguridad operacional en algunas realizaciones proporcionando una salida de seguridad de vapor, que puede transmitir el vapor que una manera controlada, por ejemplo a una unidad de condensación, o al entorno, hasta que haya sido restablecido el funcionamiento de estado estable.Operational safety can be improved in some embodiments by providing a steam safety outlet, which can transmit the steam in a controlled manner, for example to a condensing unit, or to the environment, until steady state operation has been restored.

La seguridad se puede mejorar adicionalmente operando dos alimentadores de flujo en serie. La temperatura y la presión en la zona de descarga del primer alimentador de flujo estarán aproximadamente en el punto medio entre T1 y T2 y P1 y P2. La seguridad será mejorada mediante dos alimentadores de flujo por las siguientes razones:Safety can be further improved by operating two flow feeders in series. The temperature and pressure in the discharge zone of the first flow feeder will be approximately midway between T1 and T2 and P1 and P2. Safety will be enhanced by two flow feeders for the following reasons:

• La diferencia de presión es reducida para cada alimentador de flujo.• The pressure difference is small for each flow feeder.

• Puede haber dos bloqueos de presión, que se pueden cerrar en situaciones de emergencia.• There may be two pressure locks, which can be closed in emergency situations.

• La zona de descarga/carga entre los dos alimentadores de flujo es un buen lugar para hacer medidas de presión, que pueden detectar una fuga de vapor de la zona 2 de forma inmediata e iniciar precauciones de contra actuación.• The discharge / load zone between the two flow feeders is a good place to take pressure measurements, which can detect a zone 2 steam leak immediately and initiate counter-actuation precautions.

Por consiguiente, en algunas realizaciones preferidas, el aparato de la invención comprendeAccordingly, in some preferred embodiments, the apparatus of the invention comprises

- una cámara de alimentador de flujo cilíndrica que tiene una abertura de entrada para cargar dicha la materia prima desde una zona 1 con una temperatura T1 y una presión P1, y que tiene un extremo de descarga abierto conectado a una zona 2 con una temperatura T2 y una presión P2,- a cylindrical flow feeder chamber having an inlet opening for loading said raw material from a zone 1 with a temperature T1 and a pressure P1, and having an open discharge end connected to a zone 2 with a temperature T2 and a pressure P2,

- un transportador de tornillo o transportador del tornillo de pistón que está situado de manera que es cargado en el extremo del eje con dicha materia prima a través de la abertura al entrada, y para cargar dicha materia prima en la cámara de alimentador de flujo en el extremo libre.- a screw conveyor or piston screw conveyor which is positioned so that it is loaded at the end of the shaft with said raw material through the inlet opening, and to load said raw material into the flow feeder chamber at the free end.

- un dispositivo de descarga axialmente móvil situado en el extremo de descarga de la cámara de alimentador de flujo que tiene, en el lado de salida fuera de la cámara de alimentador de flujo, un cono con un diámetro mayor que el que la cámara de alimentador de flujo, y está equipado con un área de contacto con forma de anillo en la periferia fuera de la cámara de alimentador de flujo, y- an axially movable discharge device located at the discharge end of the flow feeder chamber having, on the outlet side outside the flow feeder chamber, a cone with a diameter greater than that of the feeder chamber flow, and is equipped with a ring-shaped contact area on the periphery outside the flow feeder chamber, and

- una cámara de descarga, que proporciona una conexión estanca a la presión entre la cámara de alimentador de flujo y el reactor con presión P2, en el que el la pared que conecta la cámara de alimentador de flujo incluye un área de contacto con forma de anillo adaptada para entrar en contacto con la superficie de contacto en el dispositivo de descarga, y que permite el establecimiento de un bloqueo de presión entre la cámara de alimentador de flujo y la cámara de descarga cerrando la separación entre las dos áreas de contacto.- a discharge chamber, providing a pressure tight connection between the flow feeder chamber and the reactor with pressure P2, wherein the wall connecting the flow feeder chamber includes a contact area shaped like ring adapted to come into contact with the contact surface on the discharge device, and allowing the establishment of a pressure lock between the flow feeder chamber and the discharge chamber closing the gap between the two contact areas.

La Figura 1 muestra una sección longitudinal esquemática que ilustra los principios de funcionamiento de la realización de un alimentador de flujo.Figure 1 shows a schematic longitudinal section illustrating the principles of operation of the embodiment of a flow feeder.

Como se muestra en la Figura 1, la zona 1 (1) en el extremo de entrada del alimentador de flujo tiene una temperatura y presión T1 y P1 inferiores que la zona 2 (2) en el extremo de salida del alimentador de flujo, que tiene una temperatura y presión T2 y P2. La presión P2 principalmente proviene de los vapores que se condensarán en T1. Los vapores procedentes de la zona 2 penetrarán en la materia prima. Cuando el vapor pasa el frente de alta presión (6) empezará a condensar en la zona de condensación (3) en la que la temperatura es menor que T2 como se ilustra mediante la curva (10) que muestra esquemáticamente la relación entre la presión de la temperatura (8) y la ubicación en el alimentador de flujo (9). El vapor que ha sido condensado, seguirá el flujo de materia prima, que se mueve a contracorriente respecto al vapor que penetra en la materia prima. Todo el vapor que penetra procedente de la zona 2 ha sido condensado en el frente de condensación (4), debido a que la capacidad de absorción de calor del flujo de materia prima en la zona de condensación (3) es igual a la energía calorífica procedente del vapor que penetra y que se condensa en el flujo de materia prima.As shown in Figure 1, zone 1 (1) at the inlet end of the flow feeder has a lower temperature and pressure T1 and P1 than zone 2 (2) at the outlet end of the flow feeder, which it has a temperature and pressure T2 and P2. The pressure P2 mainly comes from the vapors that will condense in T1. Vapors from zone 2 will penetrate the raw material. When the steam passes the high pressure front (6) it will begin to condense in the condensation zone (3) where the temperature is lower than T2 as illustrated by the curve (10) which schematically shows the relationship between the pressure of the temperature (8) and the location in the flow feeder (9). The steam that has been condensed will follow the flow of raw material, which moves countercurrent to the steam that penetrates the raw material. All the steam that penetrates from zone 2 has been condensed in the condensation front (4), due to the fact that the heat absorption capacity of the raw material flow in the condensation zone (3) is equal to the heat energy from steam that penetrates and condenses in the raw material flow.

El área (5) es un límite aproximado entre la materia prima relativamente poco compactada y la materia prima que ha sido relativamente más compactada por la contrapresión del dispositivo de carga contra el dispositivo de descarga. El área (7) es un límite aproximado entre la materia prima relativamente compactada y la materia prima que está relativamente menos compactada debido a la acción del dispositivo de descarga.The area (5) is an approximate boundary between the relatively loosely compacted raw material and the raw material that has been relatively more compacted by the back pressure of the loading device against the unloading device. The area (7) is an approximate boundary between the relatively compacted raw material and the raw material that is relatively less compacted due to the action of the discharge device.

EjemploExample

Una realización preferida de un aparato de la invención y su método de utilización de acuerdo con una realización preferida de los métodos de la invención se describe aquí con detalle, haciendo referencia a la Figura 2A y a la Figura 2B.A preferred embodiment of an apparatus of the invention and its method of use in accordance with a preferred embodiment of the methods of the invention is described here in detail, with reference to Figure 2A and Figure 2B.

La Figura 2B muestra una sección de la realización preferida mostrada en 2A, en donde el dispositivo de descarga está abierto para un funcionamiento en estado estable.Figure 2B shows a section of the preferred embodiment shown at 2A, where the discharge device is open for steady state operation.

La materia prima es cargada en el alimentador de flujo a través de la entrada 2.1. La presión en la entrada es P1. Un tonillo de pistón 2.2 está situado debajo de la entrada 2.1. El tonillo de pistón alimenta la materia prima a la cámara de alimentador de flujo 2.3 hacia la salida 2.4. La cámara de alimentador de flujo 2.3 es un cilindro alargado. Durante el funcionamiento, la presión de la cámara de alimentador de flujo es P1 en el extremo de entrada y P2 en el extremo de salida 2.4. Un dispositivo de descarga 2.5 está situado en la cámara de descarga 2.8. El dispositivo de descarga comprende un dispositivo de barrena 2.6, montado sobre un cono 2.7, un disco 2.9 con una cara de contacto 2.10, que se corresponde con una cara de contacto 2.11, que rodea la salida 2.4 y un eje 2.12 que hace posible que el dispositivo de descarga gire y se mueva axialmente en la cámara de descarga 2.8.The raw material is loaded into the flow feeder through inlet 2.1. The pressure at the inlet is P1. A 2.2 piston screw is located below the 2.1 inlet. The piston screw feeds the raw material into the chamber from flow feeder 2.3 to outlet 2.4. The flow feeder chamber 2.3 is an elongated cylinder. During operation, the pressure of the flow feeder chamber is P1 at the inlet end and P2 at the outlet end 2.4. A discharge device 2.5 is located in discharge chamber 2.8. The discharge device comprises an auger device 2.6, mounted on a cone 2.7, a disk 2.9 with a contact face 2.10, which corresponds to a contact face 2.11, which surrounds the outlet 2.4 and a shaft 2.12 that makes it possible for the discharge device rotates and moves axially in the discharge chamber 2.8.

Durante el proceso de puesta en marcha, la salida 2.4 está inicialmente cerrada por el dispositivo de descarga 2.5. La cara de contacto 2.10 del disco 2.9 está en contacto con la cara de contacto 2.11 de la salida 2.4. La materia prima es cargada en el alimentador a través de la entrada 2.1 y es transportada hacia la salida 2.4 mediante el tornillo de pistón 2.2. Dado que la salida está cerrada, la cámara de alimentador de flujo 2.3 será llenada con materia prima entre la entrada y la salida. Cargando más material, la materia prima es compactada hasta un valor deseado en el que la velocidad del frente de condensación podrá alcanzar un nivel deseado. Cuando la densidad ha conseguido el valor deseado, se abre el dispositivo de descarga (Figura 2B), girando en la dirección opuesta del tornillo de pistón. Mediante la rotación, la barrena 2.6 desintegra la materia prima, y la mueve a través de la salida 2.4 y al interior de la cámara de descarga 2.8, en donde es transportada por el transportador de tornillo 2.13 al interior del reactor 2.14. El dispositivo de descarga también proporciona contrapresión ajustable para el tornillo de presión, para mantener la velocidad del frente de condensación deseada.During the start-up process, the outlet 2.4 is initially closed by the discharge device 2.5. The contact face 2.10 of the disc 2.9 is in contact with the contact face 2.11 of the outlet 2.4. The raw material is loaded into the feeder through inlet 2.1 and conveyed to outlet 2.4 by piston screw 2.2. Since the outlet is closed, the flow feeder chamber 2.3 will be filled with raw material between the inlet and the outlet. Loading more material, the raw material is compacted to a desired value at which the speed of the condensation front can reach a desired level. When the density has reached the desired value, the discharge device is opened (Figure 2B), rotating in the opposite direction of the piston screw. Through rotation, the auger 2.6 disintegrates the raw material, and moves it through the outlet 2.4 and into the discharge chamber 2.8, where it is transported by the screw conveyor 2.13 into the reactor 2.14. The discharge device also provides adjustable back pressure for the set screw to maintain the desired condensation front speed.

La ubicación del frente de condensación se determina durante las operaciones mediante la referencia de varios sensores de temperatura 2.15 situados a lo largo de la pared 2.16 de la cámara de alimentador del flujo 2.3. Estos sensores identifican la ubicación del frente de compensación dentro de la cámara de alimentador de flujo 2.3. La temperatura corresponderá a T1 en el lado de entrada del frente de condensación. El mantenimiento de la velocidad deseada del frente de condensación se determina mediante un sistema de retroalimentación que es informado por parte de estos sensores.The location of the condensation front is determined during operations by referencing various temperature sensors 2.15 located along the wall 2.16 of the flow feeder chamber 2.3. These sensors identify the location of the offset front within the flow feeder chamber 2.3. The temperature will correspond to T1 on the inlet side of the condensation front. The maintenance of the desired speed of the condensation front is determined by a feedback system that is informed by these sensors.

Un sensor 2.17 está situado en el espacio vacío junto a la entrada de materia prima. Este sensor puede ser un sensor de temperatura y/o presión. Si la presión o la temperatura se elevan por encima de P1, T1 en el sensor 2.17, el dispositivo de descarga 2.5 se cerrará automáticamente de forma inmediata. El mecanismo de cierre del dispositivo a descarga 2.5 se cerrará en caso de un fallo de energía en el que la alimentación y la condensación del vapor se detendrán.A 2.17 sensor is located in the empty space next to the raw material inlet. This sensor can be a temperature and / or pressure sensor. If the pressure or temperature rises above P1, T1 at sensor 2.17, the discharge device 2.5 will automatically close immediately. The closing mechanism of the discharge device 2.5 will close in the event of a power failure in which the feed and steam condensation will stop.

Los ejemplos y las descripciones anteriores proporcionan ejemplos representativos de realizaciones particulares y no están destinados a limitar el alcance de la invención como está definida por las reivindicaciones.The above examples and descriptions provide representative examples of particular embodiments and are not intended to limit the scope of the invention as defined by the claims.

ReferenciasReferences

1. US 3.841.4651. US 3,841,465

2. US 4.274.7862. US 4,274,786

3. US 4.947.7433. US 4,947,743

4. US 5.466.1084. US 5,466,108

5. SE 500516 5. SE 500516

Claims

1. A method of transferring particulate and / or fibrous raw material from a zone 1 with a lower temperature T1 and a lower pressure P1 to a zone 2 having a higher temperature T2 and a higher pressure P2, where P2 mainly comes from steam that condenses into T1, which comprises

-the compaction of said raw material within the limits of a flow feeder chamber (2.3) which has an outlet (2.4) to a zone 2 by means of a loading device (2.5) against a variable back pressure provided by a device discharge or an obstruction member, which can also close the flow feeder outlet completely in emergency and start-up situations, to form a moving plug having a density at which steam from a high-pressure reactor pressure (zone 2) that has a higher pressure P2 can penetrate into said moving plug, forming a condensation front that moves at a controllable speed towards P1 inside said plug, against the current of the movement of said plug that is from P1 to P2, and

- preventing the leakage of steam from P2 to P1 by adjusting the speed at which said condensation front moves towards P1 inside said plug with respect to the speed at which said plug moves from P1 to P2.

where T1 is below the condensation temperature of the vapor that comes mainly from P2.

The method of claim 1, wherein the speed of the condensation front is adjusted during operation such that the position of the condensation front in the flow feeder chamber (2.3) is stationary, thereby creating steady state operation.

The method of claim 1, wherein the speed of the condensation front is controlled by a feedback system, optionally ensuring steady state operation.

The method of claim 1, wherein compaction of said raw material to form a moving penetrable plug is provided by a loading device (2.2) working against a back pressure provided by an obstruction member (2.5 ), whereby the back pressure and thus the compaction and thus the rate of steam penetration can be adjusted during operation.

5. The method according to claim 1, wherein said raw material is compacted at densities comprised within the range of 200-400 kg / m3.

6. The method according to claim 1, wherein said raw material is compacted at densities less than 700 kg / m3.

The method of claim 3, performed under conditions in which the location of the offset front is monitored using sensors (2.15).

A method according to claim 3 performed under conditions in which the location of the condensation front is monitored using thermography.

A method according to claim 3, wherein the power consumption of the charging device is monitored, and used for feedback purposes.

A method according to claim 1, in which the compaction of the raw material is provided by a screw or piston screw (2.2) which receives the raw material near the end of the shaft and sends it to the free end.

A method according to claim 1, wherein the speed of the condensation front is adjusted by adjusting the compaction of the raw material.

A method according to claim 1, wherein the speed of the condensation front is adjusted by adjusting the moisture content of the raw material.

A method according to claim 1, wherein the speed of the condensation front in the compacted raw material is adjusted by providing the raw material with a mixture of particles of different sizes and shapes.

14. An apparatus for transferring particulate and / or fibrous raw material from a zone 1 with a lower temperature T1 and a lower pressure P1 to a zone 2 having a higher temperature T2 and a higher pressure P2, where the pressure P2 comes mainly from the steam that condenses to T1, adapted to carry out the transfer forming a continuous flow of compacted raw material that moves from zone 1 to zone 2, the raw material flow in motion having a suitable density in which the Vapor from a high pressure reactor (zone 2) and having a higher pressure P2 can penetrate forming a condensation front that moves at a controllable speed towards zone 1, said apparatus comprising - a cylindrical flow feeder chamber (2.3) having an inlet opening (2.1) to load said raw material from zone 1, and an open discharge end (2.4) connected to zone 2

- a loading device is positioned so that it is loaded with said raw material through the inlet opening (2.1), to load said raw material into the flow feeder chamber (2.3), a discharge device that can be move axially (2.5) located at the discharge end (2.4) of the flow feeder chamber (2.3) and configured to close the flow feeder outlet (2.4) completely in emergency and start-up situations.

- a monitoring system to detect the speed of the condensation front based on sensors.

An apparatus according to claim 14, wherein the discharge device (2.5) comprises a disc (2.9) with a contact face with the plug (2.10) and an additional contact face (2.11) surrounding the outlet (2.4) from the flow feeder chamber (2.3).

16. An apparatus according to claim 14, wherein the monitoring system informs a feedback system that controls the speed of the condensation front.