JP2022513853A - 2x2タンクプロセスおよびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
a)前記液体基質は、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する第1のパルパーに移送され、予熱され、混合され、
b)第1のパルパーが動作する前記圧力0.2~0.9barAは、前記第1のパルパー内の前記液体基質を通過するときに凝縮されない任意の凝縮性蒸気の凝縮を最大化するように作用する真空システムによって維持され、
c)前記真空システムはさらに、任意の残留非凝縮性蒸気の圧縮を最大化することができ、前記非凝縮性蒸気を下流の嫌気性消化槽、発酵槽、または任意の他のプロセスガス処理システムに注入できる注入ユニットに接続され、
d)前記予熱された液体基質は、前記第1のパルパーから、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する第2のパルパーに移送され、前記液体基質は、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することにより、さらに混合され、予熱され、
e)前記さらに予熱された液体基質は、前記第2のパルパーから、並列または直列で作動する1つ以上の反応器に移送され、前記液体基質は、140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barAの圧力に加熱され、
f)前記液体基質は、直列または並列で作動する前記1つ以上の反応器から、温度100℃~140℃および圧力1~3.6barAで動作する第1のフラッシュタンクに移送され、それにより圧力低下が起こり、前記圧力低下により生じたフラッシュ蒸気は、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する前記第2のパルパーに移送され、
g)前記液体材料は、前記第1のフラッシュタンクから、温度70℃~100℃および圧力0.35~1barAで動作する第2のフラッシュタンクに移送され、それによりさらなる圧力低下が起こり、前記第2のフラッシュタンク内の前記さらなる減圧から生じるフラッシュ蒸気は、前記真空システムにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する第1のパルパーに移送される
ことを特徴とする。
a)前記液体基質が移送されて、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することによって温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する、前記液体基質を混合し予熱するための第1のパルパーと、
b)前記第1のパルパーが動作する前記圧力0.2~0.9barAを維持するための真空システムであって、この真空システムは、
-前記第1のパルパー内の前記液体基質を通過するときに凝縮されない任意の凝縮性蒸気の凝縮を最大化し、
-任意の残留非凝縮性蒸気および残留凝縮性蒸気の圧縮を最大化する
ように作動する、真空システムと、
c)前記非凝縮性蒸気を下流の嫌気性消化槽または前記真空システムに接続されているプロセスガス処理装置に注入できる注入ユニットと、
d)前記予熱された液体基質が前記第1のパルパーから移送され、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することによって前記液体基質がさらに混合および予熱される、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する第2のパルパーと、
e)前記さらに予熱された液体基質が前記第2のパルパーから移送され、前記液体基質が140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barA圧力に加熱される、並列または直列で作動する1つ以上の反応器と、
f)直列または並列で作動する1つ以上の反応器から前記液体基質が移送される第1のフラッシュタンクであって、前記第1のフラッシュタンクが温度100℃~140℃および圧力1~3.6barAで動作することにより、圧力低下が起こり、前記圧力低下から生じるフラッシュ蒸気が、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する前記第2のパルパーに移送される、第1のフラッシュタンクと、
g)前記液体材料が前記第1のフラッシュタンクから移送される第2のフラッシュタンクであって、前記第2のフラッシュタンクが温度70℃~100℃および圧力0.3~1barAで動作することにより、さらなる圧力低下が起こり、前記第2のフラッシュタンク内の前記さらなる圧力低下から生じるフラッシュ蒸気が、前記真空システムによって温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する前記第1のパルパーに移送される、第2のフラッシュタンクと
を含む。
-前記第1のパルパーの作動温度未満で凝縮可能な任意の蒸気を除去するために、前記第1のパルパー内および前記相互接続された蒸気冷却器内の前記液体基質を通過するときに凝縮されない任意の凝縮可能な蒸気の凝縮を最大化し、
-残留非凝縮性蒸気の圧縮を最大にする
ように作動する。
a)前記液体基質が移送されて、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することによって、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する、前記液体基質を混合し予熱するための第1のパルパーと、
b)前記第1のパルパーが動作する前記圧力0.2~0.9barAを維持するための真空システムであって、この真空システムが、
-前記第1のパルパー内の前記液体基質を通過するときに凝縮されない任意の凝縮性蒸気の凝縮を最大化し、
-任意の残留非凝縮性蒸気の圧縮を最大化する
ように作動する、真空システムと、
c)前記非凝縮性蒸気を下流の嫌気性消化槽または前記真空システムに接続されているプロセスガス処理装置に注入できる注入ユニットと、
d)前記予熱された液体基質が前記第1のパルパーから移送され、下流のフラッシュタンクからフラッシュ蒸気を注入することによって前記液体基質がさらに混合および予熱される、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する第2のパルパーと、
e)前記さらなる予熱された液体基質が前記第2のパルパーから移送され、前記液体基質が140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barA圧力に加熱される、並列または直列で作動する1つ以上の反応器と、
f)直列または並列で作動する前記1つ以上の反応器から前記液体基質が移送される第1のフラッシュタンクであって、前記第1のフラッシュタンクが温度100℃~140℃および圧力1~3.6barAで動作することにより、圧力低下が起こり、前記圧力低下から生じるフラッシュ蒸気が、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する前記第2のパルパーに移送される、第1のフラッシュタンクと、
g)前記液体材料が前記第1のフラッシュタンクから移送される第2のフラッシュタンクであって、前記第2のフラッシュタンクが温度70℃~100℃および圧力0.3~1barAで動作することにより、さらなる圧力低下が起こり、前記第2のフラッシュタンク内の前記さらなる圧力低下から生じるフラッシュ蒸気が、前記真空システムによって温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する前記第1のパルパーに移送される、第2のフラッシュタンクと
を少なくとも含むことを確実にする。
-前記第1のパルパー内、または前記第1のパルパーの作動温度未満で凝縮可能な任意の蒸気を除去するために作動する前記相互接続された蒸気冷却器内の前記液体基質を通過するときに凝縮されない凝縮性蒸気の凝縮を最大化し、
-任意の残留非凝縮性蒸気の圧縮を最大化する
ように作動することを確実にすることをさらに含む。
a.機械的エネルギーを必要としない。
b.可動部分が基質と接触しないため、摩耗が少なくなり、シール材などからの漏れのリスクが低減される。
c.比較的高い圧力(5barAを超える)を容易に得ることができ、それにより、より高い流量が可能になる。
a.バッチ式THPでは、基質は加圧容器間で不連続的に移動する。したがって、気圧ポンピングが通常は一定の流れを生成できないことは不利ではない。
b.気圧ポンピングに使用される加圧容器の容積は、所望の反応器充填量に等しくてもよく、したがって既知の容積が反応器に投入される。これは、THPの計装に取って代わり、正確な反応器充填量を保証する。
c.気圧ポンピングに使用される加圧容器を加圧するために使用される蒸気は、下流の反応器内の蒸気と置き換わる。この結果、下流反応器の上流の気圧ポンピングは、THPプロセスの総蒸気消費量に影響を及ぼさない。
d.大きなパルパー容積では、温度変動を均等化することが有利である。気圧ポンピングに使用される加圧容器の容積は、パルパー容積の一部と考えることができる。より大きなパルプの利点は、より安定した温度およびパルス中の滞留時間の増加である。スラッジなどの基質の粘度は、パルパー中の滞留時間が増加するにつれて低下する。
e.既存のTHPプロセスで使用される機械式ポンプで可能であるよりも速く反応器を充填することができるため、THPプラントの能力が向上する。
f.気圧ポンピングにより達成できるより高い流量は、パルパーの内容物をより良好に混合することを可能にする。バロメトリックエッグ(barometric egg)を使用すると、パルパー内の温度の効果的な混合およびレベリングをもたらす強力なパルス撹拌を達成することができる。
g.THPプロセスは、沸点付近の液体で動作する。したがって、ポンプの吸入側でのキャビテーションが課題である。気圧ポンピングは、機械式ポンプと同じキャビテーションの課題を有していない。
h.気圧ポンピングに使用される加圧容器を真空システムに短時間接続することにより、加圧容器はより速く充填される。
a.沸点の中心で周囲圧力より低い圧力と高い圧力の両方で交互に作動するポンプの回転軸の周りにガスケットを見つけることは困難である。気圧ポンピングによる動作は、シーリングの品質に関してそれほど要求が厳しくなく、したがって、困難な動作条件は、機械的圧送の場合と同程度にシステムの全体的なコストに影響を及ぼさない。
b.2つのパルパーでは、第1のパルパーの温度が低い。低温(第1のパルパー)では、粘度がより高く、気圧ポンピングを伴う解決策は、スラッジなどの高粘性基質を圧送するのにより適している。
c.2パルパーシステムでは、通常のシステムよりも温度が高い。第2のパルパー(110~130℃)の高温に耐えるエラストマー(容積式ポンプに使用される)を見つけることは困難である。気圧ポンピングでは、これは課題ではない。これにより、反応器供給ポンプの必要性が低下するというさらなる利点がもたらされる。
a)液体基質は、真空システムを使用して周囲圧力より低く維持されたパルパーにフラッシュ蒸気を注入することによって移送され、予熱される。
b)真空システムは、予熱パルパー内の液体を通過するときに凝縮されない蒸気に対して動作する任意のタイプの真空コンプレッサーまたは真空ポンプと、パルパー温度未満で蒸気を除去することを目的とした蒸気冷却器で構成される。
c)真空システムも非凝縮性蒸気を圧縮し、非凝縮性ガスを下流の嫌気性消化槽または他の生物処理に注入するユニットに接続されている。
d)周囲圧力よりも高い圧力に維持された第2の予熱パルパーに基質を移送する。
e)基質が140℃~220℃の範囲の温度で処理される1つ以上の反応器。バッチモードで動作するプラントでは、周囲圧力未満に維持される予熱パルパーに反応器を接続するラインを使用して、反応器を断続的に真空下に置くことができる。第2の予熱パルパーは、周囲圧力よりも高い圧力で動作する。より高い圧力は、パルパー内部の高温を可能にし、粘度の低下をもたらす。結果として生じる圧力差は、ポンプを使用せずに液体材料を反応器に移送するために許容可能な粘度で使用することができる。しかしながら、基質の粘度が高すぎる場合に配管摩擦損失を克服するために、ポンプを使用することが実用的であり得る。機械式ポンプの代わりに、パルパー循環および反応器への基質の移送のために、気圧ポンピングが使用されることが好ましい。
f)反応器内での処理後、基質は、2つの減圧フラッシュタンクのうちの第1の減圧フラッシュタンクに移送される。圧力の低下から生じるフラッシュ蒸気は、2つの予熱パルパーのうち、周囲圧力またはより高い圧力に維持された第2のパルパーに伝達される。
g)第1の減圧フラッシュタンクからの基質は、周囲圧力未満に維持される第2の減圧フラッシュタンクに移送される。第2のフラッシュタンク内の圧力低下から生じるフラッシュ蒸気は、真空を生成するための機器を使用することによって周囲よりも低い圧力に維持される第1の予熱パルパーに移送される。
A)反応器内に基質を移送して充填するために使用される充填容積を有する容器と、
B)圧力を高めるために容器の上部に加えられる蒸気と、
C)パルパーからの供給を閉じるための弁と、
D)排出物を次の容器に分配するための弁と、
E)排出物をパルパーの底部に分配してパルパーを混合するための弁と、
F)ポンプを使用せずに基質を混合するために、50%を超える充填レベル、より好ましくは60%を超える充填レベル、さらにより好ましくは70%を超える充填レベルのパルパーの高レベルから、パルパーの底部のより冷たい基質に温かい基質をもたらす手段と
を含み得る。
本発明の好ましい実施形態によるプラントは、少なくとも2つの真空容器を備え、容器の1つはTHPの上流にあり(パルパー1(a))、1つはTHPの下流にある(フラッシュタンク2(b))。2つの容器は、パルパー1(a)に分配されたランスを介して、フラッシュタンク2(b)の上部から管に接続される。パルパー1(a)のヘッドスペースに接続された真空圧縮機(c)、例えば液体リング圧縮機は、パルパーのヘッドスペースに真空を生成する。真空圧縮機によって生成される仕事は、パルパー1(a)および後続の凝縮器冷却器(d)で凝縮されないガスに対して行われる。フラッシュタンク2(b)からのフラッシュ蒸気は、パルパー1(a)を通って引っ張られ、フラッシュ蒸気ランスを通ってパルパー1(a)内の液相に入ると凝縮する。パルパー1の蒸気分圧は約0.2barであり、これは約60℃の沸点を意味するが、他の非凝縮性ガスの存在により全圧は幾分高くなる可能性がある。一部の蒸気は、非凝縮性ガスに追従してパルパー1(a)を出て、真空圧縮機(c)の上流の小さな凝縮器冷却器で凝縮される。これにより、非凝縮性ガスに作用するだけでよいため、真空圧縮機(c)によって行われる必要な仕事が最小限に抑えられる。
-上昇したフラッシュタンク2は、フロアレベルに配置されたときに、消化器供給ポンプ(o)の入口で上昇した圧力を提供する。
-あるいは、上昇したパルパー1は、パルパー1からパルパー2に基質を移送するように作られたポンプシステムへの入口で上昇した圧力を提供する。
-短距離であり、接続配管内の圧力降下が少ない
この例では、本発明による方法またはプラントで必要とされる追加のパルパーおよびフラッシュタンクは、それぞれパルパーaおよびフラッシュタンクbと呼ばれる。本発明によるTHPプラントはまた、既存のTHPプラントの容器と同様のパルパーeおよびフラッシュタンクjを含む。主なプロセスフローを以下の図に示す。
パルパーeからの非凝縮性ガスの換気のためのすべてのラインは、パルパーa内の液面より下になる。パルパーaには真空ポンプが取り付けられ、システム内で最も低い圧力にある。パルパーaのヘッドスペース内の温度および圧力を測定して、蒸気および他のガスの分圧を計算する。目標は、非凝縮性ガスの濃度を低いレベルに維持しながら、基質が沸騰するのを防ぐために、パルパーa内の全圧を制御することである。フラッシュタンクbのヘッドスペースからパルパーa内の液面より下までラインが存在する。これは、フラッシュ蒸気を移送して、パルパーa内の基質を予熱するためである。通常運転中およびパルパー供給温度が約50℃未満の場合、パルパーaとフラッシュタンクbの両方が周囲圧力未満に維持される。予熱された基質は、パルパーaからパルパーeに移送される。低粘度材料の場合、ポンプが使用され得る。しかしながら、キャビテーションの危険性は著しく、ポンプの上昇は重要である。この問題は、高粘度基質で顕著になる。本発明は、ポンプに取って代わる熱伝達および混合ユニットを含む。しかしながら、基質をパルパーaからパルパーeに移送するための任意の手段を、プロセス全体に悪影響を及ぼすことなく使用することができる。
反応器からの非凝縮性ガスの換気のためのすべてのラインは、パルパーe内の液面より下になる。パルパーeは、パルパーaから基質を受け取り、フラッシュタンクjからフラッシュ蒸気を受け取る。パルパーeで予熱された基質は、反応器に供給される。パルパーeのヘッドスペース内の温度および圧力を測定して、蒸気および他のガスの分圧を計算する。パルパーeのヘッドスペースからパルパーa内の液面より下までガスを換気するためにラインが設置されている。目標は、他のガスの濃度を低いレベルに維持しながら、沸騰を防ぐためにパルパーe内の全圧を制御することである。パルパーeの温度および圧力は、パルパーaへの供給物の温度および選択された反応器温度に依存する。しかしながら、通常動作中、温度は100℃をはるかに超え、全圧は周囲圧力を超える。
反応器は、液体基質に生蒸気を注入するための蒸気ランスを備えている。さらに、反応器は、ヘッドスペースからパルパーaにガスを換気するための弁およびラインを備えている。この同じラインを使用して、反応器充填前に反応器を周囲圧力未満にすることができる。
実際の蒸気消費量、温度および圧力は、いくつかの要因に依存する。これらのいくつかは、供給物の温度および組成、選択された反応器の温度および圧力、パルパー蒸気ランスを超える液位、配管内の圧力損失、周囲への熱の損失および動的効果である。しかし、十分な精度で総合性能を算出することができる。
世界中のほとんどの管轄区域では、圧力容器を含むプラントまたはシステムは、圧力容器を含む産業施設(例えば、本発明によるプラントまたはシステム)の認証の一部として、定期的に、例えば毎年検査する必要がある。国または地域の規制が、必要な特定の検査頻度を規制している場合がある。そのような検査に必要な時間の結果として、例1および2に記載されているような本発明によるプラントには、液体基質を処理する能力の低下につながる特定のダウンタイム期間がある。そのような状況では、上記の例1または2のいずれかによるプラントまたはシステムの安定したプラント動作は、a)1つ以上のパルパーおよび/またはフラッシュタンクユニットの各々の安全な隔離を可能にし、それによって安全な条件下で各パルパーおよび/またはフラッシュタンクユニットの個々の検査を可能にする低減された動作モードを可能にする、追加の要素/特徴を実装すること、およびb)例えば配管によって追加のバイパス経路を導入し、各個々のパルパーおよび/またはフラッシュタンクユニットを動作から除外することを可能にすることによって達成することができる。1つ以上のパルパーおよび/またはフラッシュタンクの故障または計画停止のいずれかの場合に、上記の例1または2のいずれかに従ってプラントの継続運転を可能にする、そのような追加の要素/機能、および例えば配管による、付随するバイパスルートの可能な実装は、
-乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかに直接移送することを可能にする配管であって、前記配管が、乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のうちのどちらに移送すべきかの選択を可能にする1つ以上の閉鎖弁を備える、配管と、
-前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかから前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかに前記液体基質を移送することを可能にする配管による接続と、
-前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから少なくとも前記2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかへの換気を可能にする配管による接続と、
-前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから前記1つ以上のフラッシュタンクのいずれかへの前記液体基質の移送を可能にする配管による接続と、
-前記真空システム(V(c))のバイパスを可能にする配管による接続と
を含み得る。
Claims (19)
- 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の熱加水分解方法であって、前記液体基質は、その後、メタンもしくはその他の有価物質を生成もしくは抽出することを目的とした嫌気性発酵、消化、または別のプロセスで使用され、前記方法は、同数のフラッシュタンクとパルパーが使用されることと、直列の少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))と、直列の少なくとも2つのフラッシュタンク(F1(j)およびF2(b))が段階的な予熱および減圧にそれぞれ使用されることと、
a)前記液体基質は、第1のパルパー(P1(a))に移送され、予熱され、混合され、前記第1のパルパーは、下流のフラッシュタンク(F2(b))からフラッシュ蒸気を注入することにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作し、前記フラッシュタンクは、第1のパルパー(P1(a))よりも高い圧力で動作することと、
b)前記第1のパルパー(P1(a))が動作する前記圧力0.2~0.9barAは、真空システム(V(c))によって維持されていることと、
c)前記予熱された液体基質は、前記第1のパルパー(P1(a))から、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する第2のパルパー(P2(e))に移送され、前記液体基質は、前記第2のパルパー(P2(e))よりも高い圧力で動作する下流のフラッシュタンク(F1(j))からフラッシュ蒸気を注入することによって、さらなる混合および予熱を受けることと、
d)前記さらに予熱された液体基質は、前記第2のパルパー(P2(e))から、並列または直列で作動する1つ以上の反応器(R(f~i))に移送され、前記液体基質は、140℃~220℃の範囲、好ましくは140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barAの圧力に加熱されることと、
e)前記液体基質は、直列または並列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))から、温度100℃~140℃および圧力1~3.6barAで動作する第1のフラッシュタンク(F1(j))に移送され、それにより圧力低下が発生し、前記圧力低下から生じるフラッシュ蒸気は、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する前記第2のパルパー(P2(e))に移送されることと、
f)前記液体材料は、前記第1のフラッシュタンク(F1(j))から、温度70℃~100℃および圧力0.35~1barAで動作する第2のフラッシュタンク(F2(b))に移送され、それにより、さらなる圧力低下が起こり、前記第2フラッシュタンク(F2(b))における前記さらなる圧力低下から生じるフラッシュ蒸気は、前記真空システムによって温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作される前記第1のパルパー(P1(a))に移送されることと
を特徴とする、方法。 - 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の熱加水分解方法であって、前記液体基質は、その後、メタンもしくはその他の有価物質を生成もしくは抽出することを目的とした嫌気性発酵、消化、または別のプロセスで使用され、前記方法は、使用されるフラッシュタンクの数が、使用されるパルパーの数より1つ少ないことと、直列の少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))と、少なくとも1つのフラッシュタンクFが、段階的な予熱および減圧にそれぞれ使用されることと、
a)前記液体基質は、第1のパルパー(P1(a))に移送され、予熱され、混合され、前記第1のパルパーは、下流のフラッシュタンク(F)からフラッシュ蒸気を注入することにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作し、前記フラッシュタンクは、前記第1のパルパー(P1(a))よりも高い圧力で動作することと、
b)前記第1のパルパー(P1(a))が動作する前記圧力0.2~0.9barAは、真空システム(V(c))によって維持されていることと、
c)前記予熱された液体基質は、前記第1のパルパー(P1(a))から、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する第2のパルパー(P2(e))に移送され、前記液体基質は、前記第2のパルパー(P2(e))よりも高い圧力で動作する1つ以上の下流の反応器(R(f~i))からフラッシュ蒸気を注入することによって、さらなる混合および予熱を受けることと、
d)前記さらに予熱された液体基質は、前記第2のパルパー(P2(e))から、並列または直列で作動する1つ以上の反応器(R(f~i))に移送され、前記液体基質は、140℃~220℃の範囲、好ましくは140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barAの圧力に加熱されることと、
e)並列または直列で動作する前記1つ以上の反応器(R(f~i))は、並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))と前記第2のパルパー(P2(e))の圧力が平衡状態に近づくまで、前記反応器のヘッドスペースから前記第2のパルパー(P2(e))に蒸気を移送することによって減圧され、その後、前記液体基質は、並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))から前記下流のフラッシュタンク(F)に移送されることと
を特徴とする、方法。 - 前記第1のパルパー(P1(a))と前記真空システム(V(c))との間に相互接続された蒸気冷却器(VC(d))が、前記第1のパルパー(P1(a))が動作している温度未満で凝縮可能な任意の蒸気を凝縮して除去するように機能することをさらに特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1のパルパー(P1(a))でも前記相互接続された蒸気冷却器(VC(d))でも凝縮されない前記第1のパルパー(P1(a))のヘッドスペースからの残留非凝縮性蒸気を圧縮することを目的とするステップと、前記圧縮された非凝縮性蒸気を嫌気性消化器またはガス処理のための任意の他の手段に注入することを目的とするステップとを含むことをさらに特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- パルパー、反応器、フラッシュタンクなどの間の前記液体基質の移送が、少なくとも部分的に気圧ポンピングによって達成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の熱加水分解プラントであって、前記液体基質はその後、メタンもしくはその他の有価物質の生成もしくは抽出を目的とした嫌気性発酵、消化、または別のプロセスで使用され、前記プラントは、同数のフラッシュタンクおよびパルパーと、
直接または間接的に直列に相互接続されている少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))と、
前記少なくとも2つのパルパー(P1(a))の1つに配管によって相互接続された真空システム(V(c))と、
並列または直列で作動し、配管によって前記少なくとも2つのパルパー(P2(e))の1つに相互接続され、前記真空システム(V(c))には相互接続されていない1つ以上の反応器(R(f~i))と、
少なくとも2つのフラッシュタンク(F1(j)およびF2(b))であって、
直接的または間接的に直列に相互接続され、
そのうちの1つ(F1(j))は、並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))に配管によって相互接続され、
各々は、前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))の1つに配管によって個別に相互接続され、
各々は、配管によって個別に相互接続されている前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))の1つよりも高い圧力で個別に動作可能である、
少なくとも2つのフラッシュタンク(F1(j)およびF2(b))と
を含み、
a)前記第1のパルパー(P1(a))は、個別に相互接続されている前記少なくとも2つの下流のフラッシュタンクの1つ(F2(b))からフラッシュ蒸気を注入することにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作することができ、
b)前記真空システムは、前記第1のパルパー(P1(a))が動作する上記圧力0.2~0.9barAを維持することができ、
c)前記第2のパルパー(P2(e))は、個別に相互接続されている前記少なくとも2つの下流のフラッシュタンクの1つ(F1(j))からフラッシュ蒸気を注入することにより、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作することができ、
d)並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))は、140℃~180℃の範囲の温度および3.6~10barAの圧力で動作することができ、
e)前記液体基質は、直列または並列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))から、温度100℃~140℃および圧力1~3.6barAで動作する前記第1のフラッシュタンク(F1(j))に移送され得、それにより圧力低下が起こり、前記圧力低下から生じるフラッシュ蒸気は、温度90~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作する前記第2のパルパー(F2(b))に移送され得、
f)前記液体材料は、前記第1のフラッシュタンク(F1(j))から、温度70℃~100℃および圧力0.35~1barAで動作する前記第2のフラッシュタンク(F2(b))に移送され得、それにより、さらなる圧力低下が起こり、前記第2のフラッシュタンク(F2(b))における前記さらなる圧力低下から生じるフラッシュ蒸気は、前記真空システムによって、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作する前記第1のパルパーに移送され得る、プラント。 - 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の熱加水分解プラントであって、前記液体基質は、メタンもしくはその他の有価物質の生成もしくは抽出を目的とした嫌気性発酵、消化、または別のプロセスで使用され、前記プラントは、フラッシュタンクよりも1つ多いパルパーと、
直接または間接的に直列に相互接続されている少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))と、
前記少なくとも2つのパルパー(P1(a))の1つに配管によって相互接続された真空システム(V(c))と、
並列または直列で作動し、前記少なくとも2つのパルパー(P2(e))の1つに配管によって相互接続され、前記真空システム(V(c))には相互接続されていない1つ以上の反応器(R(f~i))と、
少なくとも1つのフラッシュタンク(F)であって、
並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))に配管によって相互接続され、
前記少なくとも2つのパルパー(P1(a))の1つに配管によって相互接続され
配管によって個別に相互接続されている、前記少なくとも2つのパルパー(P1(a))の1つよりも高い圧力で動作可能である
フラッシュタンク(F)と
を含み、
a)前記第1のパルパー(P1(a))は、相互接続されている前記下流のフラッシュタンク(F)からフラッシュ蒸気を注入することにより、温度40℃~90℃および圧力0.2~0.9barAで動作することができ、
b)前記真空システムは、前記第1のパルパー(P1(a))が動作する前記圧力0.2~0.9barAを維持することができ、
c)前記第2のパルパー(P2(e))は、温度90℃~135℃および圧力0.7~3.3barAで動作することができ、
e)並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))は、140℃~220℃の範囲、好ましくは140℃~180℃の範囲の温度、および3.6~10barAの圧力で動作することができ、
f)並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))と前記第2のパルパー(P2(e))の圧力が平衡状態に近づき、その後、前記液体基質が、並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))から前記フラッシュタンク(F)に移送され得るまで、前記反応器のヘッドスペースから前記第2のパルパー(P2(e))に蒸気を移送することによって、並列または直列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))を減圧することによって、前記液体基質は、直列または並列で作動する前記1つ以上の反応器(R(f~i))から前記フラッシュタンク(F)に移送され得る、プラント。 - 前記第1のパルパー(P1(a))と前記真空システム(V(c))との間に相互接続された蒸気冷却器(VC(d))をさらに含み、前記蒸気冷却器(VC(d))は、前記第1のパルパー(P1(a))の作動温度より低い温度で動作することができ、それによって前記第1のパルパー(P1(a))で凝縮しない凝縮性蒸気の除去を可能にする、請求項6または7に記載のプラント。
- 前記第1のパルパー(P1(a))でも前記相互接続された蒸気冷却器(VC(d))でも凝縮されない、前記第1のパルパー(P1(a))のヘッドスペースからの残留非凝縮性蒸気を圧縮するための手段と、前記圧縮された非凝縮性蒸気を嫌気性消化器またはガス処理のための任意の他の手段に注入するための手段とを含むことをさらに特徴とする、請求項6~8のいずれか一項に記載のプラント。
- 気圧ポンピングによる前記液体基質の少なくとも部分的な移送に使用される容器をさらに含む、請求項6~9のいずれか一項に記載のプラント。
- 乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかに直接移送することを可能にする配管であって、前記配管は、乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のどちらに移送すべきかの選択を可能にする1つ以上の閉鎖弁を備えている、配管と、
前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかから前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかへの前記液体基質の移送を可能にする配管による接続と、
前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかへの換気を可能にする配管による接続と、
前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから前記1つ以上のフラッシュタンクのいずれかへの前記液体基質の移送を可能にする配管による接続と、
前記真空システム(V(c))のバイパスを可能にする配管による接続と
をさらに含む、請求項6~10のいずれか一項に記載のプラント。 - 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の既存の加水分解プラントの改造方法であって、前記液体基質は、メタンもしくは他の有価物質を生成もしくは抽出することを目的とした嫌気性発酵、消化または別のプロセスで使用され、それによって前記改造は、前記プラントが少なくとも請求項6に記載のプラントの特徴を含むことを確実にする、改造方法。
- 乾燥固形分含有量2~30%、好ましくは14~20%、および温度約50℃未満、好ましくは10~30℃を有する液体基質の既存の加水分解プラントの改造方法であって、前記液体基質は、メタンもしくは他の有価物質の生成もしくは抽出を目的とした嫌気性発酵、消化、または別のプロセスで使用され、それによって前記改造は、前記プラントが少なくとも請求項7に記載のプラントの特徴を含むことを確実にする、改造方法。
- 前記プラントは前記第1のパルパー(P1(a))と前記真空システム(V(c))との間に相互接続された蒸気冷却器(VC(d))を備えることを確実にすることをさらに含み、前記蒸気冷却器(VC(d))は、前記第1のパルパー(P1(a))の動作温度より低い温度で動作することができ、それによって前記第1のパルパー(P1(a))で凝縮しない凝縮性蒸気の除去を可能にする、請求項12または13のいずれか一項に記載の改造方法。
- 前記プラントは前記第1のパルパー(P1(a))内でも前記相互接続された蒸気冷却器(VC(d))内でも凝縮されない、前記第1のパルパー(P1(a))のヘッドスペースからの残留非凝縮性蒸気を圧縮するための手段と、前記圧縮された非凝縮性蒸気を嫌気性消化器またはガス処理のための任意の他の手段に注入するための手段とを備えることを確実にすることをさらに含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の改造方法。
- 前記液体基質の前記移送は、熱伝達および混合ユニットによる気圧ポンピングによって少なくとも部分的に達成され、前記熱伝達および混合ユニットは、前記ユニットの容器を加圧する生蒸気システムに接続され、場合によっては前記ユニットの前記容器の充填率を高めるために真空を生成するシステムに接続され、前記ユニットの前記容器は、前記液体基質を反応器に排出するか、または前記基質を予熱容器に戻すように備えられている、請求項11~15のいずれか一項に記載の改造方法。
- 前記熱伝達および混合ユニットの容積は、所望の反応器充填容積に等しいことをさらに特徴とする、請求項16に記載の改造方法。
- 前記熱伝達および混合ユニットは、反応器の充填を測定するために使用されることをさらに特徴とする、請求項17に記載の改造方法。
- 前記プラントが
乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかに直接移送することを可能にする配管であって、前記配管は、乾燥固形分含有量2~30%および温度約50℃未満の前記液体基質を前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のどちらに移送すべきかの選択を可能にする1つ以上の閉鎖弁を備えている、配管と、
前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかから前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかへの前記液体基質の移送を可能にする配管による接続と、
前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから前記少なくとも2つのパルパー(P1(a)およびP2(e))のいずれかへの換気を可能にする配管による接続と、
前記1つ以上の反応器(R(f~i))のいずれかから前記1つ以上のフラッシュタンクのいずれかへの前記液体基質の移送を可能にする配管による接続と、
前記真空システム(V(c))のバイパスを可能にする配管による接続と
を含むことを確実にすることをさらに含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の改造方法。
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