OA18515A

OA18515A - Method and installation for the preparation of biomass.

Info

Publication number: OA18515A
Application number: OA1201700519
Authority: OA
Inventors: Jean-Paul Vieslet
Original assignee: Biocarbon Industries Sarl
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2018-12-04

Abstract

La présente invention concerne un procédé et une installation de préparation de biomasse lignocellulosique, notamment par extraction d'eau et éventuellement affinage granulométrique, en vue de l'utilisation ultérieure notamment dans un procédé de torréfaction, de carbonisation, de production de granules, comme des granules de combustible. The present invention relates to a process and an installation for the preparation of lignocellulosic biomass, in particular by water extraction and optionally granulometric refining, with a view to subsequent use, in particular in a process of roasting, carbonization, production of granules, such as fuel pellets.

Description

Procédé et installation de préparation de biomasseProcess and installation for biomass preparation

ABREGE DESCRIPTIFABRIDGED DESCRIPTIVE

La présente invention concerne un procédé et une installation de préparation de biomasse lignocellulosique, notamment par extraction d’eau et éventuellement affinage granulométrique, en vue de l’utilisation ultérieure notamment dans un procédé de torréfaction, de carbonisation, de production de granules, comme des granules de combustible.The present invention relates to a process and an installation for the preparation of lignocellulosic biomass, in particular by water extraction and optionally granulometric refining, with a view to subsequent use in particular in a process for roasting, carbonization, production of granules, such as fuel pellets.

PROCEDE ET INSTALLATION DE PREPARATION DE BIOMASSE [1] La présente invention est relative à un procédé de préparation, notamment d'extraction de liquide, de biomasse en vue de l'utilisation ultérieure, dans son état ou après affinage granulométrique, dans un procédé tel qu’un procédé de torréfaction, de S carbonisation ou de production de granules de combustible, dans un procédé de production de granules d’amélioration des sols, ou dans un procédé de fabrication de matériaux de construction et/ou de génie civil, ou dans un procédé de préparation de produits agro·alimentaires, par exemple. Elle concerne également une installation pour la mise en œuvre d'un tel procédé.BIOMASS PREPARATION PROCESS AND PLANT [1] The present invention relates to a preparation process, in particular for the extraction of liquid, of biomass with a view to subsequent use, in its state or after granulometric refining, in a process such as as a process for roasting, carbonizing or producing fuel pellets, in a process for producing soil improvement pellets, or in a process for manufacturing building and / or civil engineering materials, or in a process for preparing food products, for example. It also relates to an installation for implementing such a method.

R] Dans le cadre de la présente description, le terme « biomasse « est utilisé pour désigner l’ensemble de la matière organique d’origine végétale lignocellulosique, y compris notamment le bois et les résidus de cultures lignocellulosiques, comme la paille ou la bagasse de canne à sucre par exemple.R] In the context of the present description, the term “biomass” is used to designate all the organic matter of lignocellulosic plant origin, including in particular wood and residues of lignocellulosic crops, such as straw or bagasse. sugar cane, for example.

[3] De nombreux procédés de transformation de biomasse lignocellulosique en combustibles sont connus. La torréfaction de biomasse notamment consiste à la chauffer à une température comprise entre 180*C et 300‘C dans une atmosphère réductrice. On obtient alors un produit friable ayant un PCI accru. On connaît également la transformation de copeaux de bois ou autres biomasses lignocellulosiques en granules combustibles. Il est également connu de fabriquer des matériaux de construction ou de génie civil à l’aide de biomasse cellulosique, comme des panneaux de particules, panneaux OSB, des éléments en béton hydraulique, comme des parpaings etc. Ces procédés exigent tous un séchage approprié de la biomasse ainsi qu'un réglage approprié de sa granulométrie avant utilisation ultérieure, afin d’être efficaces.[3] Numerous processes for converting lignocellulosic biomass into fuels are known. The torrefaction of biomass in particular consists in heating it to a temperature between 180 ° C and 300‘C in a reducing atmosphere. A friable product is then obtained with an increased PCI. The transformation of wood chips or other lignocellulosic biomass into combustible granules is also known. It is also known to manufacture construction or civil engineering materials using cellulosic biomass, such as particle boards, OSB panels, hydraulic concrete elements, such as concrete blocks, etc. These processes all require proper drying of the biomass as well as proper adjustment of its particle size before subsequent use in order to be effective.

[4] Il est connu que le séchage est une opération qui consomme beaucoup d’énergie.[4] It is known that drying is an operation which consumes a lot of energy.

Afin de rendre les procédés de traitement de biomasse économiquement rentables, et afin de réduire la consommation énergétique globale pour la transformation de biomasse, Il y a un Intérêt certain à agir sur l’opération de séchage. On sait aussi que l’efficacité de séchage est liée à la granulométrie des particules à sécher : plus la dimension des particules est élevée, plus il est difficile d’en extraire l’eau. Néanmoins, une granulométrie trop fine risque de poser des problèmes pratiques tant dans les opérations de séchage que les opérations de traitement et/ou transformation ultérieures.In order to make the biomass treatment processes economically profitable, and in order to reduce the overall energy consumption for the transformation of biomass, there is a definite interest in acting on the drying operation. We also know that the drying efficiency is linked to the particle size of the particles to be dried: the larger the size of the particles, the more difficult it is to extract water from them. However, too fine a particle size may pose practical problems both in the drying operations and in the subsequent treatment and / or transformation operations.

[5] On sait que les matières organiques végétales lignocellulosiques contiennent de l'eau dite libre, de l’eau dite liée et de l’eau dite constitutive. L’eau libre se dégage spontanément par évaporation ; notamment dans l’action du mouvement de l’air ; Il y a toutefois lieu de noter que le séchage de bois en bûche par par exemple prend de 1 à 3 ans pour évacuer l’eau libre et de l’eau liée à un taux d’humidité résiduel acceptable du bois. On conçoit que l’eau liée est constituée par la fraction d’eau intégrée aux structures moléculaires de la matière, du bols notamment, essentiellement déterminées par l’hémicellulose et la cellulose, y compris les macropores et les micropores selon qu’il s’agisse de bois tendres ou plus durs. Pour ce qui concerne l'eau constitutive, celle-ci ne peut être extraite que moyennant des modifications essentiellement irréversibles de la matière. A titre tout à fait indicatif, pour une teneur en eau de l’ordre de 50 - 55 % en poids dans la biomasse, l’eau libre correspond à une fraction allant jusqu’à 25% en poids ; l’eau liée correspond à 10 - 35 % en poids et l’eau constitutive à 0 -10 % en poids.[5] We know that lignocellulosic plant organic matter contains so-called free water, so-called bound water and so-called constitutive water. Free water is released spontaneously by evaporation; especially in the action of air movement; It should be noted, however, that the drying of log wood, for example, takes 1 to 3 years to evacuate free water and water associated with an acceptable residual moisture content of the wood. It can be understood that bound water is constituted by the fraction of water integrated into the molecular structures of matter, in particular bowls, essentially determined by hemicellulose and cellulose, including macropores and micropores depending on whether it is be made from soft or harder woods. Regarding the constituent water, it can only be extracted with essentially irreversible modifications of the material. As an indication, for a water content of the order of 50 - 55% by weight in the biomass, the free water corresponds to a fraction of up to 25% by weight; the bound water corresponds to 10 - 35% by weight and the constituent water to 0 -10% by weight.

[6] Les procédés généralement utilisés pour le séchage impliquent, en général, principalement l’utilisation d’un gaz chaud pour extraire l'eau de la biomasse portée à une granulométrie qui favorise l’extraction d’eau. Ainsi, le document US-4552863 décrit un procédé de production de granules de charbon actif. Le procédé comporte une étape de production d’une poudre de bois, une étape de séchage à un taux d’humidité de l'ordre de 4-5 % en poids, une étape de génération de granules et la carbonisation des granules suivie d’une activation des granules carbonisées à l’aide de vapeur d’eau à température élevée. Le document US-8388813 aussi décrit un procédé de traitement de biomasse, comportant la torréfaction ou carbonisation. L'étape de séchage est effectuée à l’aide d’un tambour rotatif parcouru par un gaz chaud à une température de l’ordre 315 - 425 'C sur une matière ayant une granulométrie de l’ordre du cm pour obtenir un taux d'humidité résiduel de l’ordre de 2 - 4 % en poids. Le document DE-102011016003 décrit une installation portable pour la torréfaction de biomasse, dans laquelle des particules de bois sont transportées pneumatiquement dans un cyclone de séchage qui réduit l’humidité d’environ 50 à environ 10 % en poids. W02013/003615 décrit un réacteur vertical pour la torréfaction de biomasse, dans lequel la biomasse broyée est admise à la partie supérieure et passe successivement sur des tamis agencés les uns en-dessous des autres. La biomasse admise est séchée par des courants de gaz chauds traversant les étages de séchage. Finalement, le document CA-2710625 (ou EP-2287278) décrit une installation de torréfaction de biomasse comportant un appareil de séchage à gaz chaud qui est capable d’extraire 85 à 98 % de l’humidité présente dans La biomasse.[6] The processes generally used for drying involve, in general, mainly the use of a hot gas to extract water from the biomass brought to a particle size which favors the extraction of water. Thus, document US-4552863 describes a process for producing activated carbon granules. The method comprises a step of producing a wood powder, a step of drying at a moisture level of the order of 4-5% by weight, a step of generating granules and carbonization of the granules followed by activation of the carbonized granules using water vapor at high temperature. Document US-8388813 also describes a process for treating biomass, comprising torrefaction or carbonization. The drying step is carried out using a rotating drum traversed by a hot gas at a temperature of the order of 315 - 425 ° C. on a material having a particle size of the order of 1 cm to obtain a rate of Residual moisture of the order of 2 - 4% by weight. DE-102011016003 describes a portable installation for the roasting of biomass, in which wood particles are transported pneumatically in a drying cyclone which reduces the humidity from about 50 to about 10% by weight. WO2013 / 003615 describes a vertical reactor for the torrefaction of biomass, in which the crushed biomass is admitted to the upper part and passes successively over sieves arranged one below the other. The admitted biomass is dried by hot gas streams passing through the drying stages. Finally, document CA-2710625 (or EP-2287278) describes a biomass torrefaction installation comprising a hot gas dryer which is capable of extracting 85 to 98% of the humidity present in the biomass.

[7] Aussi dans les procédés de production de granules de bois, communément appelés pellets, est-il connu de sécher les particules de biomasse avant compactage et/ou extrusion.[7] Also in the production processes of wood pellets, commonly called pellets, it is known to dry the biomass particles before compaction and / or extrusion.

[8] Le document DE-102010032610 concerne plus particulièrement une installation de séchage de biomasse, qui comporte plusieurs bandes transporteuses superposées, une bande transporteuse supérieure déversant la matière transportée sur une bande transporteuse inférieure, les bandes transporteuses étant agencées dans un volume fermé chauffé par des éléments chauffants agencés au fond dudit volume. Le document DE102006061340 aussi décrit une installation de production de pellets, y compris un équipement de séchage qui à l’aide de ventilateurs fait passer des gaz chauds au travers d’une vis transporteuse verticale chargée de biomasse.[8] Document DE-102010032610 relates more particularly to a biomass drying installation, which comprises several superimposed conveyor belts, an upper conveyor belt discharging the material transported onto a lower conveyor belt, the conveyor belts being arranged in a closed volume heated by heating elements arranged at the bottom of said volume. Document DE102006061340 also describes an installation for the production of pellets, including drying equipment which, using fans, passes hot gases through a vertical conveyor screw loaded with biomass.

[9] On comprendra aisément que ces moyens de séchage sont de gros consommateurs d’énergie. Lorsque les gaz de séchage sont à température élevée, le séchage est efficace, mais une telle façon de procéder est accompagnée d’un risque d’inflammation de la matière. Lorsque les gaz de séchage sont à basse température, de l’ordre de 140’C et moins, on peut évidemment utiliser des thermies basses, mais on considère, en général, qu’il faut au moins 1,1 MW/tonne d’eau évaporée.[9] It will be easily understood that these means of drying are large consumers of energy. When the drying gases are at a high temperature, the drying is effective, but such a procedure is accompanied by a risk of ignition of the material. When the drying gases are at low temperature, of the order of 140 ° C and less, we can obviously use low therms, but we generally consider that at least 1.1 MW / tonne of evaporated water.

[10] Finalement, le document WO2011/131869 décrit un procédé de fabrication de pellets dans lequel le séchage de la biomasse exige une quantité d’énergie réduite et s’effectue en même temps que la formation des pastilles, à une température réduite de 65 à 95’C et ensuite dans un déshydrateur qui permet de réduire le taux d'humidité des pellets à environ 10%.[10] Finally, document WO2011 / 131869 describes a pellet manufacturing process in which the drying of the biomass requires a reduced amount of energy and takes place at the same time as the formation of the pellets, at a reduced temperature of 65 at 95 ° C and then in a dehydrator which reduces the moisture content of the pellets to about 10%.

[11] Le document JP2006/273970 concerne la préparation de combustible destiné à la fabrication de clinker. Le combustible comporte des particules fines de charbon et de biomasse. Les particules ou chips de biomasse ayant un taux d’humidité de l’ordre de 25 % en poids et une dimension allant jusqu’à 40 mm et le charbon ayant un taux d’humidité de l’ordre 9 % en poids et des particules allant jusqu’à 40 mm avec un diamètre moyen de l’ordre de 25 mm sont séchés et broyés en mélange. Les gaz chauds à une température de 250 - 500 *C de l’installation de production de clinker sont utilisés pour le séchage. Les particules sont broyées de manière à obtenir une fraction de particules de taille supérieure à 90 pm allant de 20 à 50 % en poids, qui sont séparées. On obtient un combustible à particules fines dont l’inflammabilité est proche de celle de la poudre de charbon et qui permet la récupération de l’énergie calorifique contenue dans la biomasse et qui est injecté comme combustible dans le four rotatif à clinker, et des particules plus grossières injectées dans le brûleur de la précalcination. Le broyeur peut être un broyeur à cylindres ou à boulets et la séparation s’effectue sur un tamis, par exemple un tamis vibrant.[11] Document JP2006 / 273970 relates to the preparation of fuel intended for the manufacture of clinker. The fuel contains fine particles of coal and biomass. Biomass particles or chips having a moisture content of the order of 25% by weight and a dimension of up to 40 mm and the charcoal having a moisture content of around 9% by weight and particles up to 40 mm with an average diameter of the order of 25 mm are dried and ground as a mixture. Hot gases at a temperature of 250 - 500 * C from the clinker production plant are used for drying. The particles are ground so as to obtain a fraction of particles with a size greater than 90 μm ranging from 20 to 50% by weight, which are separated. A fine particle fuel is obtained, the flammability of which is close to that of coal powder and which allows the recovery of the heat energy contained in the biomass and which is injected as fuel into the rotary clinker furnace, and particles coarser injected into the precalcination burner. The mill can be a roller mill or a ball mill and the separation takes place on a screen, for example a vibrating screen.

A [12] Le document US-4589357 concerne aussi la préparation de combustibles à base de biomasse, destiné à être brûlé dans un brûleur fonctionnant par injection de matières combustibles en suspension dans de l'air. On cherche à réduire les dépenses énergétiques pour le broyage de la biomasse et on y propose un combustible bimodal comportant des 5 particules broyées à moins de 100 pm qui servent à enflammer la fraction principale du combustible qui elle comporte des particules plus grossières néanmoins inférieures à 10 mm. Les particules peuvent être broyées dans divers types de broyeurs et on mentionne notamment les broyeurs par attrition. Le document ne décrit pas comment sécher la matière afin d’obtenir le taux d’hygrométrie voulu.A [12] Document US-4589357 also relates to the preparation of biomass-based fuels, intended to be burned in a burner operating by injection of combustible materials suspended in air. We seek to reduce the energy expenditure for the grinding of biomass and we propose a bimodal fuel comprising 5 particles crushed to less than 100 μm which serve to ignite the main fraction of the fuel which it comprises coarser particles nevertheless less than 10. mm. The particles can be crushed in various types of crushers and there are mentioned in particular the crushers by attrition. The document does not describe how to dry the material in order to achieve the desired humidity level.

[13] Le document US-5662810 concerne un procédé et un dispositif de déshydratation de boues, notamment de boues dérivées de procédés de production d’alcool à partir de grains et de fibres végétales. La séparation liquide-solides s’effectue par centrifugation sur des tamis, ou dans des presses à vis. On produit un gâteau ayant 33 - 34 % de matière sèche et donc encore toujours plus de 65 % d’eau.[13] Document US-5662810 relates to a process and a device for dewatering sludge, in particular sludge derived from processes for producing alcohol from grains and plant fibers. Liquid-solids separation is performed by centrifugation on sieves, or in screw presses. We produce a cake with 33 - 34% dry matter and therefore still more than 65% water.

[14] Le document W02004/072211 concerne également un combustible à base de biomasse comportant des particules finement broyées et séchées de bois, d’écorce, de charbon de bois ou autres matières cellulosiques, humidifiée à l’aide d’une huile ou d’un alcool végétale. Si on y incorpore du charbon de bots, celui-cî est obtenu par chauffage à environ 280 ‘C. Pour ce qui concerne les particules cellulosiques, celles-ci sont éventuellement préséchées et ensuite centrifugées à une température telle qu’on puisse en extraire des goudrons. Il s’agit en réalité d’une forme de torréfaction partielle nécessitant du temps et de l’énergie pour atteindre une certaine séparation et obtenir des produits combustibles. Les particules sont ensuite broyées à une dimension de particules de moins de 500 pm. Elles présentent un taux hygrométrique peu élevé de l'ordre de 6 % en poids.[14] Document WO2004 / 072211 also relates to a biomass-based fuel comprising finely ground and dried particles of wood, bark, charcoal or other cellulosic materials, moistened with an oil or 'a vegetable alcohol. If we incorporate bot charcoal, this is obtained by heating to about 280 ‘C. As for the cellulose particles, they are optionally pre-dried and then centrifuged at a temperature such that tars can be extracted from them. It is actually a form of partial roasting that requires time and energy to achieve a certain separation and obtain combustible products. The particles are then ground to a particle size of less than 500 µm. They have a low humidity level of the order of 6% by weight.

[15] Dans certaines utilisations de biomasse, il peut être requis de la tremper dans un solvant, comme de l’eau ou autre, pour ensuite la sécher et/ou en extraire des substances voulues.[15] In some uses of biomass, it may be required to soak it in a solvent, such as water or the like, to then dry it and / or extract desired substances.

[16] il résulte de ce qui précède que l'étape d’extraction de liquide et plus particulièrement d'eau mérite une attention toute particulière. La présente invention vise à améliorer l'extraction d’eau, plus particulièrement le séchage de biomasse en réduisant la consommation énergétique nécessaire à obtenir un taux de liquide résiduel acceptable, plus particulièrement de l’ordre de 2 à 12 % en poids dans la biomasse[16] It follows from the above that the liquid and more particularly water extraction step deserves special attention. The present invention aims to improve the extraction of water, more particularly the drying of biomass by reducing the energy consumption necessary to obtain an acceptable residual liquid level, more particularly of the order of 2 to 12% by weight in the biomass

J entrant dans l’étape de mise en forme et/ou transformation ultérieure, comme la production de granulés à divers usages, comme les granules de combustible ou les granules d’amélioration des sols, la torréfaction ou carbonisation, la production de matériaux de construction ou la production de produits agro-alimentaires.J entering the shaping and / or further processing step, such as the production of pellets for various uses, such as fuel pellets or soil improvement pellets, roasting or carbonization, production of building materials or the production of agro-food products.

[17] La présente invention vise plus particulièrement à fournir un procédé de préparation amélioré, notamment d’extraction mécanique d’eau de la biomasse lignocellulosique en vue de son utilisation dans diverses applications, comme les matériaux de construction, les panneaux de particules, sa mise en forme en granules pour divers usages ou sa transformation, notamment par torréfaction ou sa transformation en charbon de bois, ou la préparation de compléments nutritifs ou autres produits agroalimentaires.[17] The present invention aims more particularly to provide an improved preparation process, in particular for the mechanical extraction of water from lignocellulosic biomass with a view to its use in various applications, such as building materials, particle boards, its construction. shaping into granules for various uses or its transformation, in particular by roasting or its transformation into charcoal, or the preparation of nutritional supplements or other agri-food products.

[18] Elle vise également à fournir une installation pour la mise en œuvre du procédé amélioré.[18] It also aims to provide an installation for the implementation of the improved process.

[19] Selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de préparation 15 de biomasse lignocellulosique, notamment par extraction d’eau, en vue de l’utilisation ultérieure, comportant une centrifugation de la biomasse suivie d’un broyage·séchage par at tri tion.[19] According to a first aspect, the present invention provides a process for the preparation of lignocellulosic biomass, in particular by water extraction, with a view to subsequent use, comprising centrifugation of the biomass followed by grinding. at tri tion.

[20] Il est bien entendu que la biomasse ainsi alimentée peut avoir subi d’autres traitements, comme un déchiquetage afin de porter la biomasse à une dimension voulue, optimale pour le procédé de l’invention, et/ou un chauffage à température adéquate. La biomasse peut encore avoir été soumise à une aspersion et/ou immersion dans un fluide, comme un solvant ou de l’eau à une température adéquate afin de favoriser l'ouverture des pores de la matière. Ce prétraitement peut faciliter l’extraction de liquide dans le procédé de l’invention.[20] It is understood that the biomass thus supplied may have undergone other treatments, such as shredding in order to bring the biomass to a desired size, optimal for the process of the invention, and / or heating to an adequate temperature. . The biomass may also have been subjected to sprinkling and / or immersion in a fluid, such as a solvent or water at an adequate temperature in order to promote the opening of the pores of the material. This pretreatment can facilitate the extraction of liquid in the process of the invention.

[21] La centrifugation est bien connue en tant que telle mais n’a pas trouvé application pour l’extraction d'eau de la biomasse solide, plus particulièrement pour le séchage de biomasse. Les applications connues se limitent à séparer la biomasse de l'eau qui la tient en suspension, comme le séchage de boues. Une autre application connue de la centrifugation de biomasse cellulosique consiste à en extraire des goudrons à température assez élevée, il est apparu que cette technique de centrifugation appliquée sur la biomasse, éventuellement préalablement rincée ou traitée avec de l'eau ou tout autre fluide, permet d'en extraire l'eau de façon économique moyennant une dépense énergétique réduite.[21] Centrifugation is well known as such but has not found application for water extraction from solid biomass, more particularly for drying biomass. The known applications are limited to separating the biomass from the water which holds it in suspension, such as the drying of sludge. Another known application of the centrifugation of cellulosic biomass consists in extracting tars therefrom at a fairly high temperature, it appeared that this centrifugation technique applied to the biomass, optionally rinsed beforehand or treated with water or any other fluid, allows extract water economically with reduced energy expenditure.

[22] Avantageusement, la centrifugation est effectuée sur une biomasse de granulométrie assez grossière, notamment dans une essoreuse à tamis tournant à une vitesse générant une force centrifuge supérieure à 1000 G, avantageusement supérieure à 1200 G, de préférence supérieure à 1500 G, tout particulièrement supérieure à 2500 G. Il s est bien entendu que la limite supérieure est dictée par des considérations de construction mécanique et partant par des considérations économiques. En pratique, il est tout â fait possible d'atteindre des forces de cet ordre à des prix acceptables. De préférence, la centrifugation est effectuée dans une essoreuse à tamis à axe horizontal, de préférence un tamis tronconique, alimentée en continu par un flux de biomasse, notamment un flux fluide, par exemple d'air, chargé de biomasse, éventuellement aidé par une vis d’alimentation, à l’endroit du petit diamètre, la biomasse étant transportée le long du tamis par une vis et la biomasse à humidité réduite étant récupérée à l’endroit du grand diamètre. Il s’agit là d’une centrifugeuse du type Conturbex (nom commercial de Siebtechnik) connue notamment pour la séparation physique de solides et liquides dans l’industrie chimique, alimentaire et autres, mais normalement pas utilisée pour l’extraction de liquide et notamment d’eau, plus particulièrement le séchage de biomasse. Le transport le long du tamis idéalement tronconique a pour effet de soumettre la biomasse à des forces centrifuges grandissantes. Il est bien entendu que le choix de l’angle de fuite du tamis tronconique permet d’adapter la centrifugation de la biomasse aux résultats recherchés. Avantageusement, la vitesse de rotation de la vis de transport est différente de la vitesse de rotation du tamis et est réglable de manière à régler ainsi le temps de séjour de la matière dans la centrifugeuse, permettant ainsi encore de pousser l’extraction de liquide plus ou moins fort. Avantageusement, la biomasse est transportée par un courant d’air chaud à une température inférieure à 200 ’C, de préférence inférieure à 140’C, plus particulièrement comprise entre la température ambiante et 95 *C, tout particulièrement entre 40 et 95’C, et éventuellement assisté par une vis d’alimentation. On a constaté qu’une étape d’essorage dans un tel équipement, permet d’obtenir une réduction du taux d’humidité de la biomasse de 8 à 2036, pour la porter à moins de 50%, avantageusement moins de 4536, de préférence moins de 40, 35 ou même 30 36 en poids; et ce moyennant une dépense énergétique réduite. Il y a lieu de noter qu’il était inattendu d’obtenir non seulement une séparation solide-liquide, mais une extraction d’une partie d’eau liée aussi Importante moyennant un traitement essentiellement mécanique à température réduite. A ces températures, on empêche la formation et/ou l’extraction de goudrons et autres[22] Advantageously, the centrifugation is carried out on a biomass of fairly coarse particle size, in particular in a sieve extractor rotating at a speed generating a centrifugal force greater than 1000 G, advantageously greater than 1200 G, preferably greater than 1500 G, all particularly greater than 2500 G. It will be understood that the upper limit is dictated by considerations of mechanical construction and hence by economic considerations. In practice, it is quite possible to achieve forces of this order at acceptable prices. Preferably, the centrifugation is carried out in a wringer with a horizontal axis sieve, preferably a frustoconical sieve, continuously supplied with a flow of biomass, in particular a fluid flow, for example of air, loaded with biomass, possibly aided by a feed screw, at the location of the small diameter, the biomass being transported along the sieve by a screw and the biomass with reduced humidity being recovered at the location of the large diameter. This is a centrifuge of the Conturbex type (trade name of Siebtechnik) known in particular for the physical separation of solids and liquids in the chemical, food and other industries, but normally not used for the extraction of liquid and in particular of water, more particularly the drying of biomass. The transport along the ideally frustoconical sieve has the effect of subjecting the biomass to increasing centrifugal forces. It is understood that the choice of the angle of flight of the frustoconical sieve makes it possible to adapt the centrifugation of the biomass to the desired results. Advantageously, the speed of rotation of the transport screw is different from the speed of rotation of the sieve and is adjustable so as to adjust the residence time of the material in the centrifuge, thus still making it possible to push the extraction of liquid more. or less strong. Advantageously, the biomass is transported by a current of hot air at a temperature below 200 ° C., preferably below 140 ° C., more particularly between room temperature and 95 ° C., most particularly between 40 and 95 ° C. , and possibly assisted by a feed screw. It has been found that a dewatering step in such equipment makes it possible to obtain a reduction in the moisture content of the biomass from 8 to 2036, to bring it to less than 50%, advantageously less than 4536, preferably less than 40, 35 or even 30 36 by weight; and this with a reduced energy expenditure. It should be noted that it was unexpected to obtain not only a solid-liquid separation, but also an extraction of a bound part of water so important with an essentially mechanical treatment at reduced temperature. At these temperatures, the formation and / or extraction of tars and others is prevented

Liqueurs. On pense que ce résultat surprenant peut résulter du fait que lors du passage de la température ambiante dans les gaz chauds de transport, les pores des particules tLiqueurs. It is believed that this surprising result may be due to the fact that upon passing from room temperature into the hot transport gases, the pores of the particles t

relativement grossières de biomasse, et notamment de bois, se dilatent et libèrent ainsi par essorage une quantité significative d'eau liée. Au vu du bilan énergétique avantageux de cette opération pratiquée sur de la biomasse de granulométrie assez grossière, il est avantageux de pousser l'essorage assez loin sans pour autant affecter la fiabilité mécanique et économique de l’opération.relatively coarse biomass, and in particular wood, expand and thus release a significant amount of bound water by dewatering. In view of the advantageous energy balance of this operation carried out on fairly coarse-grained biomass, it is advantageous to push the dewatering far enough without affecting the mechanical and economic reliability of the operation.

[23] On a, par ailleurs, constaté que la dimension des particules peut être assez grossière sans pour autant significativement influencer le résultat d’essorage de façon négative. Notamment une centrifugeuse du type décrit ci-dessus offre une flexibilité de réglage de la force centrifuge et/ou du temps de séjour telle qu’elle peut traiter des biomasses présentant une large gamme de granulométries différentes. En pratique, essentiellement pour des raisons économiques et de disponibilité, on fonctionne avec des particules de biomasse déchiquetées de type chips. Les chips peuvent présenter une dimension maximum allant jusqu’à 100 mm ou 63 mm avec une épaisseur de 0.5 à 13 mm, selon les dimensions de machine utilisée ; on tiendra compte ici notamment des dimensions de la vis de transport. Les criblages allant de P16 à P100 selon la norme EN14961 peuvent donc convenir sans difficulté. Le choix de la granulométrie de la biomasse alimentée dans le procédé de l'invention dépend toutefois de la granulométrie recherchée à la sortie du procédé, en vue des étapes de mise en forme et/ou transformation ultérieures.[23] We have also found that the size of the particles can be quite coarse without significantly influencing the spinning result in a negative way. In particular, a centrifuge of the type described above offers flexibility in adjusting the centrifugal force and / or the residence time such that it can process biomasses having a wide range of different particle sizes. In practice, essentially for reasons of economy and availability, one works with shredded biomass particles of the chip type. The chips can have a maximum dimension of up to 100 mm or 63 mm with a thickness of 0.5 to 13 mm, depending on the dimensions of the machine used; account will be taken here in particular of the dimensions of the transport screw. Screenings ranging from P16 to P100 according to standard EN14961 can therefore be suitable without difficulty. The choice of the particle size of the biomass fed in the process of the invention however depends on the desired particle size at the outlet of the process, with a view to the subsequent shaping and / or transformation steps.

[24] La biomasse à teneur en eau réduite est ensuite soumise à une opération de broyage-séchage par attrition. Le broyage-séchage par attrition à son tour réduit la taille des particules de biomasse admises dans l’étape de broyage-séchage par attrition, et par ailleurs sèche à cœur la biomasse par extraction de liquide et notamment d’eau, suite notamment à l’échauffement interne généré par le broyage et l’attrition. Le broyage· séchage est avantageusement effectué dans un broyeur par attrition du type Attritor (dénomination commerciale) comportant un tambour plat fixe supportant les organes de broyage fixes sur ses deux flancs et un disque tournant dans ledit tambour, définissant ainsi de part et d’autre une première cage et une deuxième cage, et supportant les organes de broyage mobiles, le disque tournant à des vitesses de l'ordre de 500 à 3500 30 t/min, de préférence de l’ordre de 700 à 1900 t/min. Ce type de broyeur-attriteur est connu, notamment dans le broyage de charbon et l’industrie minérale et chimique. La matière est amenée par un flux fluide, par exemple de gaz ou d’air, à proximité de l’axe de rotation, dans la première cage, aussi appelée cage d’émottage, broyée grossièrement dans celle-ci et transportée vers la périphérie du tambour pour contourner le disque et passer dans la deuxième cage, pour finalement être expulsée de la deuxième cage par le flux fluide à proximité de l’axe de rotation. La sortie est avantageusement équipée d’un diaphragme filtrant qui laisse passer les particules ayant le diamètre voulu et maintient dans la deuxième cage les particules plus grossières qui y seront broyées jusqu’à atteindre elles aussi les dimensions voulues. Dans la deuxième cage, le flux fluide de transport tend à amener les produits vers la sortie de déchargement à proximité de l’axe, et les forces centrifuges induites par la rotation du disque muni de broches de broyage tendent à repousser les particules grossières vers la périphérie du tambour. Ces forces contraires créent une suspension de produit dans le gaz de transport qui est fortement agitée par les broches. Le produit est ainsi broyé notamment par frottement des particules entre elles. Pour les particules les plus fines, la force d’entrainement due au flux fluide devient dominante et elles sont entraînées vers la sortie. Cette opération peut traiter une grande variété de dimensions de particules, notamment des biomasses déchiquetées plus grossièrement, ceci notamment en fonction de la dimension de l'équipement en amont.[24] The reduced water content biomass is then subjected to a crushing-drying operation by attrition. The grinding-drying by attrition in turn reduces the size of the biomass particles admitted in the grinding-drying step by attrition, and moreover dries the biomass to the heart by extraction of liquid and in particular of water, following in particular internal heating generated by crushing and attrition. The grinding drying is advantageously carried out in an attritor grinder of the Attritor type (trade name) comprising a fixed flat drum supporting the grinding members fixed on its two sides and a rotating disc in said drum, thus defining on either side a first cage and a second cage, and supporting the mobile grinding members, the disc rotating at speeds of the order of 500 to 3500 rpm, preferably of the order of 700 to 1900 rpm. This type of mill-attritor is known, particularly in coal grinding and the mineral and chemical industry. The material is brought by a fluid flow, for example gas or air, close to the axis of rotation, in the first cage, also called the crumbling cage, roughly crushed therein and transported to the periphery of the drum to bypass the disc and pass into the second cage, to finally be expelled from the second cage by the fluid flow near the axis of rotation. The outlet is advantageously equipped with a filtering diaphragm which allows particles of the desired diameter to pass through and maintains the coarser particles which will be crushed there in the second cage until they too reach the desired dimensions. In the second cage, the transport fluid flow tends to bring the products towards the unloading outlet near the axis, and the centrifugal forces induced by the rotation of the disc fitted with grinding pins tend to push the coarse particles towards the periphery of the drum. These opposing forces create a suspension of product in the transport gas which is strongly agitated by the pins. The product is thus ground in particular by friction between the particles. For the finest particles, the driving force due to the fluid flow becomes dominant and they are drawn towards the outlet. This operation can process a wide variety of particle sizes, in particular more coarsely shredded biomass, in particular depending on the size of the upstream equipment.

[25] Le broyage par attrition est, en effet connu, mais n’a, à ce jour, pas trouvé application pour sécher des biomasses cellulosiques solides de bonnes dimensions allant jusqu’à environ 100 mm par extraction d'eau de la matière elle-même. Les applications connues se rapportent au traitement de boues de biomasse, de digestats et distillats visant à séparer les matières solides des liquides.[25] Grinding by attrition is, in fact, known, but has not, to date, found an application for drying solid cellulosic biomasses of good dimensions up to about 100 mm by extracting water from the material it. -even. Known applications relate to the treatment of biomass sludge, digestates and distillates aimed at separating solids from liquids.

[26] Lorsque la matière est chargée dans le broyeur sécheur par attrition à l’aide d’un courant gazeux chaud, le rendement de séchage résultant de l’attritlon est encore amélioré. Selon une forme d’exécution, on peut utiliser de l’air chaud à cet effet, de préférence à basse température, notamment une température inférieure à 200 ‘C, de préférence inférieure à 145‘C, plus particulièrement comprise entre la température ambiante et 95 *C, tout particulièrement entre 40 et 95‘G Cette forme d'exécution permet d'utiliser des thermies peu élevées et partant assez économiques. Selon une autre forme d’exécution, on peut utiliser des gaz de combustion, notamment à des températures de l’ordre de 250 à 600 ‘C et donc à de très faibles taux ou même en absence d’oxygène. Cette forme d’exécution a l’avantage de récupérer de l’énergie sur les fumées et de constituer une étape de filtration de celles-ci. L’étape de broyageséchage par attrition réduit avantageusement le taux d’humidité de la biomasse de 8 à 30 % en poids, de préférence de 10 à 25 % en poids, plus particulièrement 12 à 22 % en poids.[26] When the material is charged to the attrition dryer mill using a hot gas stream, the drying efficiency resulting from the attrition is further improved. According to one embodiment, hot air can be used for this purpose, preferably at low temperature, in particular a temperature below 200 ° C., preferably below 145 ° C., more particularly between room temperature and 95 ° C, very particularly between 40 and 95 ° G This embodiment allows the use of low thermals and therefore quite economical. In another embodiment, combustion gases can be used, especially at temperatures of the order of 250 to 600 ‘C and therefore at very low levels or even in the absence of oxygen. This form of execution has the advantage of recovering energy from the fumes and of constituting a stage of filtration thereof. The grinding-drying step by attrition advantageously reduces the moisture content of the biomass from 8 to 30% by weight, preferably from 10 to 25% by weight, more particularly 12 to 22% by weight.

[27] Comme déjà mentionné, l’efficacité de la déshydratation dépend dans une large mesure de la taille des particules, autrement dit de la granutométrie. En ce qui concerne la taille des particules, on est évidemment tenu par les exigences des étapes de procédé ultérieures.[27] As already mentioned, the efficiency of dehydration depends to a large extent on the size of the particles, in other words on the particle size. With regard to the particle size, one is obviously bound by the requirements of the subsequent process steps.

[28] Selon une forme d’exécution préférée, le procédé de l’invention comporte encore une étape de séchage préalable à l’aide d'un gaz chaud à basse température, notamment à moins de 200*C, de préférence à moins de 140*C, entre la centrifugation et le broyageséchage par attrition. Cette étape de séchage à basse température est avantageusement conçue pour réduire le taux d’humidité de 10 à 20 % en poids.[28] According to a preferred embodiment, the method of the invention also comprises a preliminary drying step using a hot gas at low temperature, in particular at less than 200 ° C., preferably at less than 140 ° C, between centrifugation and crushing attrition drying. This low temperature drying step is advantageously designed to reduce the humidity level by 10 to 20% by weight.

[29] Cette étape de séchage peut s’effectuer dans divers équipements. Selon une première variante, on peut sécher la biomasse sur une dalle active, de préférence automatisée. Par dalle active on entend un fond permettant l’entassement de la biomasse sur une hauteur de quelques centaines de millimètres à environ 3200 mm, le tas de biomasse étant remué ou brassé mécaniquement afin d’y faire pénétrer de l'air capable d’entrainer une quantité significative d’eau. On a obtenu de bons résultats avec des couches de matières allant jusqu’à 3000 mm. De préférence, cet air est à une température légèrement supérieure à la température ambiante. Le brassage ou remuage peut s’effectuer à l'aide d’un cylindre rotatif à palettes passant dans le tas de matière. Cette étape permet de réduire la teneur en eau de 5 à 20 % en poids, de préférence 10 à 15% en poids.[29] This drying step can be carried out in various equipment. According to a first variant, the biomass can be dried on an active slab, preferably automated. By active slab is meant a bottom allowing the piling of the biomass to a height of a few hundred millimeters to approximately 3200 mm, the biomass heap being stirred or stirred mechanically in order to allow air capable of entraining a significant amount of water. Good results have been obtained with material layers up to 3000 mm. Preferably, this air is at a temperature slightly above room temperature. Stirring or riddling can be done using a rotating paddle cylinder passing through the pile of material. This step makes it possible to reduce the water content from 5 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight.

[30] Selon une autre variante, on peut prévoir une étape de séchage intermédiaire dans 20 une installation à tapis transporteurs superposés traversés par un courant d’air chaud ascendant. Dans ce genre d'installation, deux ou plus de deux tapis transporteurs sont superposés et un tapis supérieur déverse la biomasse sur un tapis inférieur et le dernier tapis décharge la biomasse dans l’équipement en aval. Un courant d’air chaud est envoyé par le bas, traverse le tapis transporteur inférieur et le tas de biomasse qui y est déposé 25 et ensuite le tapis supérieur et la biomasse qui y est déposée etc et emporte avec lui de l’eau contenue dans celle-ci. L’air est avantageusement à une température inférieure à 200'C, de préférence inférieure à 140’C, plus particulièrement comprise entre la température ambiante et 95*C, tout particulièrement entre 85 et 95*C et utilise donc des thermies peu élevées.[30] According to another variant, one can provide an intermediate drying step in an installation with superimposed conveyor belts crossed by a current of rising hot air. In this kind of installation, two or more conveyor belts are superimposed and an upper belt dumps the biomass on a lower belt and the last belt discharges the biomass into the downstream equipment. A stream of hot air is sent from below, passes through the lower conveyor belt and the pile of biomass which is deposited therein and then the upper belt and the biomass which is deposited therein etc. and carries with it water contained in it. this one. The air is advantageously at a temperature below 200 ° C, preferably below 140 ° C, more particularly between room temperature and 95 * C, very particularly between 85 and 95 * C and therefore uses low thermals.

[31] Selon encore une autre variante du procédé de l’invention, on peut effectuer ce séchage intermédiaire dans des caissons à fond mouvant. Il s’agit de caissons comportant un fond ajouré, par exemple en métal déployé ou macro-perforé, constitué de divers éléments longitudinaux qui se déplacent chacun indépendamment dans un mouvement alternatif longitudinal, entraînant ainsi la biomasse dans un mouvement longitudinal. Les éléments longitudinaux ajourés sont traversés par un courant d'air chaud à thermies basses qui traverse la biomasse entassée pour la sécher.[31] According to yet another variant of the process of the invention, this intermediate drying can be carried out in moving floor boxes. These are boxes comprising a perforated bottom, for example made of expanded or macro-perforated metal, made up of various longitudinal elements which each move independently in a longitudinal reciprocating movement, thus driving the biomass in a longitudinal movement. The perforated longitudinal elements are crossed by a current of hot air at low temperatures which crosses the piled up biomass to dry it.

[32] Finalement, et si de besoin, on peut encore prévoir une étape de séchage d’appoint par gaz chaud à basse température, notamment inférieure à 200’C, de préférence inférieure à 140’C, plus particulièrement comprise entre la température ambiante et 95’C, tout particulièrement entre 40 et 95*C, afin d’amener la biomasse au taux hygrométrique voulu. Cette étape permet aussi un dosage de l’alimentation des procédés suivants. De préférence, cette étape sera effectuée dans un dispositif à lit fluidisé, de préférence un dispositif à lit fluidisé oscillo-vibrant.[32] Finally, and if necessary, it is also possible to provide an additional drying step by hot gas at low temperature, in particular less than 200 ° C, preferably less than 140 ° C, more particularly between room temperature and 95 ° C, especially between 40 and 95 ° C, in order to bring the biomass to the desired humidity level. This step also allows an assay of the feed of the following processes. Preferably, this step will be carried out in a fluidized bed device, preferably an oscillating-vibrating fluidized bed device.

[33] Comme déjà mentionné, le procédé de l'invention concerne la préparation de biomasse, notamment par extraction d’eau, en vue de l’utilisation ultérieure, dans son état ou après affinage granulométrique. L’utilisation ultérieure peut consister en un procédé de transformation, ou encore en un procédé de mise en forme, ou encore en un procédé de fabrication de matériaux de construction et/ou de génie civil ou de produits agro-alimentaires. Par mise en forme, on entend notamment le formage de granules ou bûchettes combustibles selon des techniques connues en soi, comme par exemple le compactage, l’extrusion en filière ou autres, mais aussi le formage de granules pour d’autres applications spécifiques. Par transformation, on entend notamment la torréfaction ou carbonisation, par exemple pour la production de charbon de bois. Pour la production de panneaux de particules ou matériaux de construction, tel des parpaings, la biomasse est mélangée avec un liant et mise en oeuvre selon des procédés connus en soi. Dans le cas de la production de produits agro-alimentaires, on mélange les biomasses fibreuses avec des d'autres composants et/ou aliments et on met le mélange éventuellement en forme, notamment en forme de granules.[33] As already mentioned, the process of the invention relates to the preparation of biomass, in particular by extraction of water, with a view to subsequent use, in its state or after granulometric refining. The subsequent use may consist of a transformation process, or a shaping process, or a process for manufacturing construction and / or civil engineering materials or agri-food products. By shaping is meant in particular the forming of fuel granules or sticks according to techniques known per se, such as, for example, compaction, extrusion in a die or others, but also the forming of granules for other specific applications. By transformation is meant in particular roasting or carbonization, for example for the production of charcoal. For the production of particle boards or building materials, such as concrete blocks, the biomass is mixed with a binder and used according to processes known per se. In the case of the production of agro-food products, the fibrous biomass is mixed with other components and / or foods and the mixture is optionally shaped, in particular in the form of granules.

[34] On a constaté que le procédé de l’invention, et tout particulièrement le procédé de préparation comportant une centrifugation suivie d'un broyage-séchage, permet d’obtenir une biomasse à un taux hygrométrique voulu tout en dépensant moins d’énergie que par les procédés classiques. En partant d’une biomasse de taille assez grossière et à un taux hygrométrique d’environ 55 % en poids, on peut obtenir une biomasse ayant une granulométrie de l’ordre du millimètre et un taux hygrométrique inférieur à 15 % en poids, inférieur à 8 % en poids ou même inférieur à 4 % ou 3 % en poids tout en ne consommant que de faibles quantités d’énergie, c’est-à-dire des quantités sensiblement inférieures à celles couramment utilisées par les procédés de séchage classiques. On a observé des économies d'énergie globale de l’ordre de 20 à 60 %, c’est-à-dire sur le procédé complet de séchage et broyage par exemple. Il est bien entendu que pour une utilisation de la biomasse ainsi traitée dans une opération de mise en forme, comme une granulation en filière, il peut être avantageux de maintenir un taux d'humidité plus élevé de l'ordre de 10 à 12 % en poids, sachant qu’il y a lieu de maintenir une fluidité de la matière adaptée au procédé de granulation et/ou d’agglomération et que les frottements notamment en filière génèrent encore une augmentation de température qui peut être mise à profit pour l’extraction d'eau, [35] Selon un autre aspect, l’invention concerne une installation de préparation de biomasse lignocelluloslque, notamment par extraction de liquide et notamment d’eau, et éventuellement par affinage granulom étriqué, en vue de l’utilisation ultérieure notamment dans un procédé de torréfaction, de carbonisation et/ou de mise en forme, notamment de production de granules de combustible ou de granules d'amélioration des sols, un procédé de fabrication de matériaux de construction et de génie civil, ou un procédé de préparation de produits agro-alimentaires, comportant au moins une déchiqueteuse de biomasse à granulométrie voulue et une essoreuse à tamis et un broyeur-sécheur par attrition.[34] It has been found that the process of the invention, and more particularly the preparation process comprising centrifugation followed by grinding-drying, makes it possible to obtain biomass at a desired hygrometric rate while spending less energy. than by conventional methods. Starting from a fairly coarse-sized biomass and at a hygrometric rate of about 55% by weight, it is possible to obtain a biomass having a particle size of the order of a millimeter and a hygrometric rate of less than 15% by weight, less than 8% by weight or even less than 4% or 3% by weight while consuming only small amounts of energy, that is to say amounts substantially less than those commonly used by conventional drying processes. Overall energy savings of around 20 to 60% have been observed, ie on the complete drying and grinding process for example. It is understood that for a use of the biomass thus treated in a shaping operation, such as a granulation in the die, it may be advantageous to maintain a higher humidity level of the order of 10 to 12% in weight, knowing that it is necessary to maintain a fluidity of the material suitable for the granulation and / or agglomeration process and that the friction in particular in the die still generates a temperature increase which can be used for the extraction of water, [35] According to another aspect, the invention relates to an installation for the preparation of lignocellulosic biomass, in particular by extraction of liquid and in particular of water, and optionally by narrow granulom refining, with a view to subsequent use in particular in a process of roasting, carbonization and / or shaping, in particular for the production of fuel pellets or soil improvement pellets, a process for the production of building materials and ge civil engineering, or a process for the preparation of agro-food products, comprising at least one biomass shredder with the desired particle size and a screen wringer and an attritor-dryer.

[36] Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci concerne encore une Installation pour la préparation de biomasse llgnocellulosique, notamment par extraction d’eau, et affinage granulométrlque, en vue de l'utilisation ultérieure notamment dans un procédé de torréfaction, de carbonisation et/ou de mise en forme, notamment de production de granules de combustible ou de granules d’amélioration des sols, ou encore un procédé de fabrication de matériaux de construction et de génie civil, ou un procédé de préparation de produits agro-alimentaires, comportant au moins une essoreuse à tamis et un broyeur· 25 sécheur par attrition.[36] According to another aspect of the invention, it also relates to an installation for the preparation of llgnocellulosic biomass, in particular by water extraction, and granulometric refining, with a view to subsequent use in particular in a roasting process. , carbonization and / or shaping, in particular for the production of fuel granules or soil improvement granules, or a process for manufacturing construction and civil engineering materials, or a process for preparing agro-products -food, comprising at least a sieve wringer and a mill · 25 attrition dryer.

[37] L’essoreuse à tamis tourne avantageusement à une vitesse de rotation telle qu’elle produit une force centrifuge supérieure à 1000 G, avantageusement supérieure à 1200 G, de préférence supérieure à 1500 G, tout particulièrement supérieure à 2500 G. Elle consiste avantageusement en une essoreuse du type Conturbex déjà décrite ci-dessus qui comporte un tamis de préférence tronconique à axe horizontal, alimenté en continu en biomasse, de préférence par un flux fluide, par exemple d’air, chargé de biomasse, à l’endroit du petit diamètre, la biomasse à humidité réduite étant récupérée à l’endroit du grand diamètre après être transportée le long de la paroi interne du tamis par une vis.[37] The sieve wringer advantageously rotates at a speed of rotation such that it produces a centrifugal force greater than 1000 G, advantageously greater than 1200 G, preferably greater than 1500 G, very particularly greater than 2500 G. It consists of advantageously in a wringer of the Conturbex type already described above which comprises a preferably frustoconical sieve with a horizontal axis, continuously supplied with biomass, preferably by a fluid flow, for example air, loaded with biomass, at the location of the small diameter, the biomass at reduced humidity being recovered at the location of the large diameter after being transported along the internal wall of the screen by a screw.

La biomasse peut être transportée par un courant d'air de transport à une température inférieure à 200 *C, de préférence inférieure à 140’C, plus particulièrement comprise entre la température ambiante et 95 ‘C, tout particulièrement entre 40 et 95’C. la centrifugation est avantageusement suivie d’un séchage-broyage par attrition.The biomass can be transported by a transport air stream at a temperature below 200 ° C, preferably below 140 ° C, more particularly between room temperature and 95 ° C, very particularly between 40 and 95 ° C . centrifugation is advantageously followed by drying-grinding by attrition.

[38] Le broyeur-sécheur par attrition est avantageusement un broyeur-sécheur de type[38] The attrition mill-dryer is advantageously a dryer-type mill.

Attritor tel que décrit ci-dessus comportant un tambour plat fixe supportant les organes de broyage fixes sur ses deux flancs, un disque tournant dans ledit tambour, définissant ainsi de part et d’autre une première cage dite cage de démottage et une deuxième cage, et supportant les organes de broyage mobiles, le disque tournant à des vitesses de l'ordre de 500 à 3500 t/min, de préférence de l’ordre de 700 à 1900 t/min, et un conduit 10 d'alimentation de biomasse en suspension dans un courant gazeux, de préférence chaud, à proximité de l'axe de rotation, dans la première cage, et un conduit de déchargement de matière en suspension dans un courant gazeux, de la deuxième cage à proximité de l’axe de rotation.Attritor as described above comprising a fixed flat drum supporting the crushing members fixed on its two sides, a rotating disc in said drum, thus defining on either side a first cage called a stripping cage and a second cage, and supporting the mobile grinding members, the disc rotating at speeds of the order of 500 to 3500 rpm, preferably of the order of 700 to 1900 rpm, and a pipe 10 for feeding biomass in suspension in a gas stream, preferably hot, near the axis of rotation, in the first stand, and a discharge conduit for material suspended in a gas stream, from the second stand near the axis of rotation .

[39] L’installation de l’invention peut encore comporter, entre la centrifugation et le broyage·séchage par attrition, un appareil de séchage intermédiaire à l’aide d’un gaz chaud à basse température, notamment à moins de 200’C, de préférence à moins de 140, notamment à une température comprise entre la température ambiante et 95‘C. Diverses alternatives pour un tel équipement sont décrites ci-dessus.[39] The installation of the invention may also comprise, between centrifugation and grinding · drying by attrition, an intermediate drying apparatus using a hot gas at low temperature, in particular at less than 200 ° C. , preferably less than 140, especially at a temperature between room temperature and 95 ° C. Various alternatives for such equipment are described above.

[40] finalement, l’installation de l’invention peut encore comporter en aval du broyeur-sécheur par attrition, un appareil de séchage d’appoint par gaz chaud à basse température, notamment inférieure à 200 ‘C, plus particulièrement inférieure à 140 ‘C, notamment compris entre la température ambiante et 95 ’C, avantageusement de l’ordre de 40 à 95 *C. Cet appareil de séchage d'appoint peut avantageusement consister en un appareil de séchage à lit fluidisé, plus particulièrement à plateau micro-perforé oscillovibrant connu en soi.[40] finally, the installation of the invention may also comprise, downstream of the mill-dryer by attrition, an additional drying apparatus by hot gas at low temperature, in particular below 200 ° C., more particularly below 140. 'C, in particular between room temperature and 95 ° C, advantageously of the order of 40 to 95 ° C. This additional drying apparatus may advantageously consist of a fluidized bed drying apparatus, more particularly with an oscillovibrating micro-perforated plate known per se.

[41] La présente invention est décrite plus en détails ci-dessous, à l’appui de dessins dans lesquels :[41] The present invention is described in more detail below, supported by drawings in which:

[42] La figure 1 représente un schéma fonctionnel d’une installation selon l’invention ;[42] Figure 1 shows a functional diagram of an installation according to the invention;

[43] La figure 2 est une coupe longitudinale au travers d’une essoreuse à tamis tronconique alimentée axialement en continu ;[43] Figure 2 is a longitudinal section through a frustoconical sieve wringer axially supplied continuously;

[44] La figure 3 est une coupe longitudinale au travers d’un broyeur-attriteur utilisé dans le cadre de l’invention ; et [45] La figure 4 est une représentation schématique d’une dalle active du type « alléetranchée ·>.[44] Figure 3 is a longitudinal section through a mill-attritor used in the context of the invention; and [45] FIG. 4 is a diagrammatic representation of an active slab of the "trenches" type.

[46] En référence à la figure 1, le schéma fonctionnel montre les diverses étapes de préparation de biomasse, notamment de plaquette de bois, aussi appelées copeaux, bois déchiqueté ou chips de bois, par centrifugation 100 et broyage-attrition 200 avant introduction dans le formage de granules combustibles 600 (communément appelés[46] With reference to FIG. 1, the functional diagram shows the various stages of preparation of biomass, in particular of wood chips, also called chips, wood chips or wood chips, by centrifugation 100 and grinding-attrition 200 before introduction into forming fuel pellets 600 (commonly referred to as

- pellets ») ou dans la transformation par torréfaction ou carbonisation pour la production de biocarbone ou charbon de bois 700. Le procédé de préparation de biomasse représenté comporte encore avantageusement une étape de séchage intermédiaire 300 et une étape de séchage d’appoint 400. Il est bien entendu qu’afin de pouvoir générer un produit de qualité la plus constante possible, il y a lieu de collecter, stocker, déchiqueter et mélanger des matières de départ, le plus uniformément possible - voir collectivement en 500. De préférence, le stockage est effectué de manière à éviter la fermentation biologique. Dans l'exemple, la matière lignocellulosique est du bois, provenant notamment de régions nordiques. On peut aussi transformer d’autres biomasses lignocellulosiques, comme de la paille ou de la bagasse de canne à sucre. Le bois peut avantageusement être déchiqueté à l'endroit de la coupe puis transporté et stocké sous forme de chips forestiers 501. On peut aussi transporter et ensuite stocker le bois sous forme de rondins ou billons ; on peut alors écorcer 505 les billons et/ou les déchiqueter 20 en chips de dimensions voulues sur le site - voir 507, éventuellement avec des stockages tampons Intermédiaires. Les biomasses de diverses origines, comme des essences de bois différentes, peuvent ensuite être mélangées 509 avant d’être traitées selon l’invention. A cet effet, on peut utiliser des procédés et équipements connus pour ce faire.- pellets ”) or in the transformation by roasting or carbonization for the production of biocarbon or charcoal 700. The method for preparing biomass shown also advantageously comprises an intermediate drying step 300 and an additional drying step 400. It It is understood that in order to be able to generate a product of the most constant quality possible, it is necessary to collect, store, shred and mix starting materials as uniformly as possible - see collectively in 500. Preferably, storage is carried out in such a way as to avoid biological fermentation. In the example, the lignocellulosic material is wood, coming in particular from northern regions. We can also process other lignocellulosic biomasses, such as straw or sugarcane bagasse. The wood can advantageously be shredded at the location of the cut and then transported and stored in the form of forest chips 501. The wood can also be transported and then stored in the form of logs or ridges; the logs can then be debarked 505 and / or shredded into chips of the desired dimensions on the site - see 507, possibly with intermediate buffer storage. Biomasses from various origins, such as different wood species, can then be mixed 509 before being processed according to the invention. To this end, known methods and equipment can be used to do this.

[47] Comme on le verra ci-dessous, la biomasse est transportée dans l'installation selon l'invention à l’aide de gaz chaud, notamment de l’air, à basse température, notamment inférieure à 140’C, plus particulièrement Inférieur à 95’C; ce qui permet d’utiliser des thermies faibles. Il y a donc lieu de prévoir un bloc thermique 800 pour le chauffage de l’air, équipé d'échangeurs 810 pour la récupération de calories de l’air évacué et d’un équipement de gestion approprié 820. L’air chaud est distribué de façon appropriée par les conduits adéquats 833, 835, 837 et 839 vers les diverses étapes du procédé de l’invention.[47] As will be seen below, the biomass is transported to the installation according to the invention using hot gas, in particular air, at low temperature, in particular below 140 ° C., more particularly Below 95 ° C; which allows the use of low therms. It is therefore necessary to provide a thermal block 800 for heating the air, equipped with exchangers 810 for the recovery of calories from the exhaust air and appropriate management equipment 820. The hot air is distributed. appropriately through the appropriate conduits 833, 835, 837 and 839 to the various steps of the process of the invention.

[48] Selon l’invention, la centrifugation est avantageusement effectuée dans une centrifugeuse du type Conturbex (dénomination commerciale de Siebtechnik) dont la figure 2 montre une coupe axiale schématique. Un tamis tronconique 101 est monté en porte-à-faux sur un axe de rotation 103 qui peut tourner à des vitesses générant des forces centrifuges de l’ordre de 1800 à 2000 G. L'axe de rotation porte également une vis tronconique 105 qui tourne à une vitesse Inférieure à celle du tamis 101. A l’endroit du petit diamètre, la vis tronconique 105 comporte des ouvertures de passage 107. La biomasse en suspension dans un courant d’alr chaud à basse température, c’est-à-dire inférieure à 140*C, avantageusement comprise entre 40 à 95‘C, est alimentée axialement par un conduit 109 qui décharge la biomasse à l’endroit du petit diamètre de la vis tronconique 105. La biomasse est envoyée par la force centrifuge au travers des ouvertures 107 sur le tamis 101. La vis 105 la transporte le long de la paroi Interne du tamis 101 pour la décharger à l’endroit du plus grand diamètre. La force centrifuge appliquée à la biomasse tout au long de son trajet le long du tamis 101 extrait l’eau des particules solides qui peut ensuite être évacuée, éventuellement après en avoir récupéré les calories et/ou des fluides spécifiques intéressant à récupérer économiquement. L’air de transport chaud peut être recyclé ou peut passer dans un échangeur afin de récupérer 15 les calories qui y sont contenues en vue d’une réutilisation dans le procédé de l’invention ou être envoyé dans l'un des équipements de la ligne de préparation. Cette machine est connue en sol, mais n’a pas été utilisée aux fins ici prévues. Elle est robuste, permet un débit important tout à fait approprié aux fins du procédé de l’invention sans modification autre que tes adaptations de routine, et demande peu d’entretien. Le réglage de ta vitesse de la vis indépendamment de la vitesse du tamis permet une flexibilité du réglage de (a déshydratation par réglage du temps de séjour de la biomasse dans la centrifugeuse. On a constaté que la centrifugation 100 peut ainsi extraire 8 à 20 % en poids de l’eau contenue dans les particules de bois, l’entièreté de l’eau libre mais aussi une partie significative de l’eau liée. Selon les réglages, le taux hygrométrique et les dimensions des particules de bols envoyées dans la centrifugeuse, éventuellement après un prétraitement adéquat, on peut amener une charge qui contient de 50 à 65 % en poids d'eau à une teneur en eau de l’ordre de 25 à 45 % en poids.[48] According to the invention, the centrifugation is advantageously carried out in a centrifuge of the Conturbex type (trade name of Siebtechnik) of which Figure 2 shows a schematic axial section. A frustoconical screen 101 is mounted in a cantilever manner on an axis of rotation 103 which can rotate at speeds generating centrifugal forces of the order of 1800 to 2000 G. The axis of rotation also carries a frustoconical screw 105 which rotates at a speed lower than that of the sieve 101. At the place of the small diameter, the frustoconical screw 105 has passage openings 107. The biomass in suspension in a stream of hot alr at low temperature, that is to say say less than 140 ° C, advantageously between 40 to 95 ° C, is supplied axially by a duct 109 which discharges the biomass at the location of the small diameter of the frustoconical screw 105. The biomass is sent by centrifugal force to the through openings 107 on the screen 101. The screw 105 transports it along the inner wall of the screen 101 to unload it at the location of the largest diameter. The centrifugal force applied to the biomass all along its path along the sieve 101 extracts the water from the solid particles which can then be discharged, optionally after having recovered the calories and / or specific fluids interesting to be recovered economically. The hot transport air can be recycled or can pass through an exchanger in order to recover the calories contained therein for reuse in the process of the invention or be sent to one of the equipment of the line. of preparation. This machine is known in soil, but was not used for the purpose here intended. It is robust, allows a high throughput quite suitable for the purposes of the method of the invention without modification other than your routine adaptations, and requires little maintenance. The adjustment of the speed of the screw independently of the speed of the sieve allows flexibility in the adjustment of dehydration by adjusting the residence time of the biomass in the centrifuge. It has been found that centrifugation 100 can thus extract 8 to 20%. by weight of the water contained in the wood particles, all of the free water but also a significant part of the bound water. Depending on the settings, the hygrometric rate and the dimensions of the bowl particles sent to the centrifuge optionally, after an adequate pretreatment, it is possible to bring a feed which contains from 50 to 65% by weight of water to a water content of the order of 25 to 45% by weight.

[49] On sait que la capacité d’extraire l'eau dépend dans une large mesure de la granulométrie et de la porosité. La granulométrie des particules de biomasse entrantes est choisie en fonction des données économiques de déchiquetage et des exigences quant à l'usage final de ladite biomasse ainsi préparée. Au vu des coûts de fonctionnement relativement peu élevés de cette première étape de centrifugation, Il est avantageux de pousser la déshydratation assez loin sur des particules relativement grossières. Dans l’exemple d’exécution, on a fonctionné avec des particules déchiquetées du type chips répondant aux normes papetières, voir aussi la norme EN 14961. On a plus particulièrement utilisé des plaquettes de bois ayant une longueur inférieure à 63 mm et une épaisseur de l’ordre du centimètre. Un déchiquetage plus fin (soit fournissant des particules ayant essentiellement la même épaisseur mais une longueur inférieure à 45 mm) améliore ta déshydratation en centrifugeuse. Des particules plus grossières demanderont un temps de séjours plus étendu, pour un même résultat granulométrique final. Alors que ta centrifugation est normalement utilisée pour séparer une quantité réduite de solides d’une grande quantité de tiquide, on utilise ici la centrifugation pour séparer une quantité réduite de tiquide d’une quantité importante de solides.[49] It is known that the ability to extract water depends to a large extent on particle size and porosity. The particle size of the incoming biomass particles is chosen according to the economics of shredding and the requirements as to the end use of said biomass thus prepared. In view of the relatively low operating costs of this first centrifugation step, it is advantageous to push the dehydration far enough on relatively coarse particles. In the exemplary embodiment, we operated with shredded particles of the chip type meeting paper standards, see also standard EN 14961. We more particularly used wood chips having a length less than 63 mm and a thickness of the order of the centimeter. Finer shredding (i.e. providing particles of essentially the same thickness but less than 45mm in length) improves centrifuge dehydration. Coarser particles will require a longer residence time, for the same final granulometric result. While centrifugation is normally used to separate a small amount of solids from a large amount of liquid, centrifugation is used here to separate a small amount of liquid from a large amount of solids.

[50] Le broyage par attrition est connu en soi mais, à ce jour, ne semble pas avoir été 10 pratiqué sur des biomasses lignocellulosiques ni pour des granulométries aussi grossières pouvant aller largement au delà de 80 mm , sachant qu’il est généralement utilisé pour une réduction de solides en fines. Il a l’avantage de broyer les particules de biomasse à granutométrie voulue tout en générant de la chaleur interne par frottement des particules les unes sur tes autres. On arrive ainsi à chauffer les particules de matière à 15 cœur pour en extraire une quantité appréciable d’eau liée et constitutive entraînée et évacuée par un courant d’air chaud à basse température. Selon la forme d’exécution retenue dans l’exemple, l’appareit de broyage-attrition consiste en un broyeur-attriteur de type Attritor 20A, comportant un cytindre fixe 201 relativement ptat et un disque rotatif coaxial 203. Le disque rotatif 203 divise le volume du cylindre fixe 201 en deux 20 cages 205,207, de part et d’autre du disque 203. Les flancs 209 et 211 du cytindre 201 comportent des broches dites fixes 213 et 215 et le disque rotatif comporte, des deux côtés, des broches dites mobiles 217. La biomasse est alimentée sous forme d’un courant de gaz chaud transportant ta biomasse en suspension, dans un conduit 206, d’un côté du cylindre fixe 201 par le ftanc 209, à proximité de l’axe central 220. Elle est entraînée par 25 le courant gazeux et la force centrifuge générée par le disque rotatif 203 et ses broches[50] Grinding by attrition is known per se but, to date, does not seem to have been practiced on lignocellulosic biomasses nor for such coarse particle sizes which can go well beyond 80 mm, knowing that it is generally used. for a reduction of solids to fines. It has the advantage of crushing the biomass particles to the desired particle size while generating internal heat by friction of the particles against each other. In this way, the particles of material are heated at the core to extract therefrom an appreciable quantity of bound and constituent water entrained and discharged by a current of hot air at low temperature. According to the embodiment adopted in the example, the grinding-attrition apparatus consists of an Attritor 20A-type mill-attritor, comprising a relatively flat fixed cylinder 201 and a coaxial rotating disc 203. The rotating disc 203 divides the material. volume of the fixed cylinder 201 in two cages 205,207, on either side of the disc 203. The flanks 209 and 211 of the cylinder 201 comprise so-called fixed pins 213 and 215 and the rotating disc has, on both sides, so-called pins mobile 217. The biomass is supplied in the form of a stream of hot gas transporting your biomass in suspension, in a duct 206, on one side of the fixed cylinder 201 by the ftanc 209, near the central axis 220. It is driven by the gas stream and the centrifugal force generated by the rotating disc 203 and its pins

217 vers la périphérie du cytindre fixe 201. Lors du passage dans la première cage 205, la biomasse est broyée entre les plots fixes 213 et les ptots mobiles 217. Elte est ensuite entraînée à contourner te disque rotatif 203 et passer dans la cage 207 pour ensuite être évacuée par le diaphragme filtrant de sortie 221, par le conduit 219. Ledit diaphragme 30 filtrant laisse passer les particules ayant tes dimensions recherchées, mais les particules trop grossières sont entraînées par la force centrifuge dans un courant gazeux particulièrement agité à l’endroit des plots 211,217 qui permet le broyage par attrition des particules. Les particules broyées de façon appropriée sont finalement emportées par te courant chaud au travers du tamis 221. On a observé qu’il est entièrement possible d’extraire de 8 à 30 % en poids d’humidité de façon économiquement rentable dans cette étape.217 towards the periphery of the fixed cylinder 201. During the passage through the first cage 205, the biomass is crushed between the fixed studs 213 and the mobile ptots 217. It is then driven to bypass the rotating disc 203 and pass into the cage 207 for then be discharged through the outlet filtering diaphragm 221, through the duct 219. Said filtering diaphragm allows particles of your desired dimensions to pass through, but the excessively coarse particles are entrained by centrifugal force in a particularly agitated gas stream at the location. pads 211,217 which allows grinding by attrition of the particles. The suitably ground particles are finally carried away by the hot stream through the screen 221. It has been observed that it is entirely possible to extract 8 to 30% by weight of moisture economically economically in this step.

[51] Dans l’exemple d’exécution décrit, le gaz de transport est de l’air chaud présentant une différence de température avec la température ambiante, comprise entre 40 et 95 ’C, air chaud disponible dans l’installation puisque également utilisé pour le transport de biomasse dans la centrifugeuse. Il est bien entendu que l’opération de séchage broyage par attritlon peut fonctionner avec de l’air à température ambiante. On peut aussi avantageusement transporter la biomasse dans un courant de gaz de combustion de la chaudière (à faible teneur ou en absence d’oxygène) servant à générer l’air chaud par exemple. L’homme de l’art pourra combiner les diverses variantes selon les exigences du procédé, du budget disponible et des exigences environnementales et économiques du cas d’application.[51] In the example of execution described, the transport gas is hot air having a temperature difference with the ambient temperature, between 40 and 95 ° C, hot air available in the installation since it is also used. for the transport of biomass in the centrifuge. It is understood that the operation of drying and grinding by attritlon can operate with air at room temperature. It is also advantageously possible to transport the biomass in a stream of combustion gas from the boiler (low content or in the absence of oxygen) used to generate hot air for example. Those skilled in the art will be able to combine the various variants depending on the requirements of the process, the available budget and the environmental and economic requirements of the application case.

[52] Selon le procédé de l’exemple, une étape de séchage intermédiaire 300 est prévue entre la centrifugation 100 et le broyage-attrition 200. Dans l’exemple d’exécution, cette étape est effectuée sur une dalle active automatisée. Ce dispositif consiste en une dalle 301 sur laquelle est entreposée un tas de biomasse 303 sur une hauteur d’environ 3000 mm. Un dispositif de remuage 305 se déplace le long du tas de matière 303 afin de le retourner, remuer et aérer. Cette aération de la biomasse entreposée permet d’évacuer de l’eau qui y est contenue, et ce à température ambiante ou à une température supérieure, de préférence peu élevée, à savoir de l’ordre de 40 à 95 ’G Le dispositif de remuage 305 peut comporter un cylindre à palettes 307 qui tourne dans la matière pour la retourner. D’autres dispositifs de remuage peuvent bien entendu aussi trouver application dans cette étape. L’efficacité du procédé dépend en partie de l’évacuation de l’air chargé d'humidité ; il est donc essentiel de prévoir une ventilation adéquate de l’endroit dans lequel se trouve cette dalle active.[52] According to the method of the example, an intermediate drying step 300 is provided between the centrifugation 100 and the grinding-attrition 200. In the example execution, this step is performed on an automated active slab. This device consists of a slab 301 on which is stored a pile of biomass 303 to a height of about 3000 mm. A riddling device 305 moves along the pile of material 303 in order to turn it over, stir and aerate it. This aeration of the stored biomass makes it possible to evacuate the water which is contained therein, at room temperature or at a higher temperature, preferably low, namely of the order of 40 to 95 ° G. riddling 305 may include a paddle cylinder 307 which rotates in the material to turn it over. Other riddling devices can of course also be used in this step. The efficiency of the process depends in part on the removal of moisture laden air; it is therefore essential to provide adequate ventilation in the area in which this active panel is located.

[53] Un séchage intermédiaire peut être avantageux, notamment si la biomasse à la sortie du broyeur par attritlon doit présenter un degré hygrométrique très bas, de l’ordre de quelques pourcents. Ce séchage intermédiaire peut alors être dimensionné en fonction du résultat voulu à la sortie du broyeur 200.[53] Intermediate drying can be advantageous, especially if the biomass at the outlet of the attritor mill must have a very low humidity level, of the order of a few percent. This intermediate drying can then be sized as a function of the desired result at the outlet of the grinder 200.

[54] A la sortie de l’étape de broyage par attrition, la matière peut déjà convenir pour la transformation ultérieure. Notamment lorsque l’on cherche à produire des granules combustibles (pellets), on peut transférer la biomasse obtenue à la sortie de l’étape de broyage-attrition directement dans le processus de transformation, notamment par compactage.[54] On leaving the attrition milling step, the material may already be suitable for further processing. Particularly when seeking to produce fuel granules (pellets), the biomass obtained at the outlet of the grinding-attrition step can be transferred directly into the transformation process, in particular by compaction.

[55] Dans certains cas d’application, et notamment lorsque l’on cherche à torréfier ou carboniser la biomasse, par exemple en vue de la production de biocarbone, il est préférable de pousser le séchage plus loin. Dans l’exemple d’exécution on a prévu une étape de séchage d’appoint, par exemple en Lit fluidisé 400, afin d’obtenir le taux hygrométrique optimum. Un tel dispositif est connu en soi et ne nécessite aucune description particulière. Il est juste noté que l’air de suspension est avantageusement à une température Inférieure à 140 ’C, de préférence de l’ordre de 40 à 95 ’C.[55] In certain application cases, and in particular when seeking to roast or carbonize the biomass, for example for the production of biocarbon, it is preferable to extend the drying further. In the exemplary embodiment, an additional drying step is provided, for example in a fluidized bed 400, in order to obtain the optimum humidity level. Such a device is known per se and does not require any particular description. It is just noted that the suspension air is advantageously at a temperature below 140 ° C, preferably of the order of 40 to 95 ° C.

[56] L’énergie globale (électrique et thermique) nécessaire pour cette préparation de biomasse est réduite d’au moins env. 50% par rapport aux procédés conventionnels.[56] The overall energy (electrical and thermal) required for this biomass preparation is reduced by at least approx. 50% compared to conventional processes.

[57] Comme déjà mentionné, on peut aussi transporter la biomasse llgnocellulosique à l’aide de gaz de combustion dans le broyeur par attrition. Ces gaz sont assez chauds et peuvent donc faciliter le séchage. Le risque d’auto-inflammation et de formation de goudrons est assez réduit puisque ces gaz ne contiennent pas ou peu d’oxygène.[57] As already mentioned, the ignocellulosic biomass can also be transported with the aid of flue gases in the chipper by attrition. These gases are quite hot and can therefore facilitate drying. The risk of self-ignition and tar formation is quite low since these gases contain little or no oxygen.

[58] Comme il résulte de la description de l’invention, celle-ci concerne également une installation plus simple que celle de l’exemple décrit ci-dessus. On compare ci-dessous une installation de l’invention pour la préparation de biomasse, comportant une centrifugeuse de type Conturbex 520 (dénomination commerciale) qui peut traiter jusqu'à 20 m3 de matière/h. La biomasse traitée a été déchiquetée au préalable à une taille de plaquettes de bois inférieure à 63 mm de longueur avec une épaisseur de l'ordre du centimètre et présente une densité de 200-300 kg/m3. Cette machine peut donc traiter de 4 à 6 t de biomasse/h. La biomasse lignocellulosique peut être chargée de 40 à 90 % d’eau et on a déterminé que la centrifugeuse susmentionnée permet une extraction jusqu’à une teneur résiduelle de 30-40 %. Une alimentation de 5t/h permet donc d’extraire entre 0.5 et 2.5 T d’eau, en fonction de la charge d’eau initiale de la matière. La puissance de la Conturbex 520 est de 22 KW/h, elle consommera donc effectivement en moyenne 14,3 KW/h (facteur de 0.65 entre la valeur nominale et la moyenne) pour une capacité d’extraction de 500 à 2000 I.[58] As it follows from the description of the invention, it also relates to a simpler installation than that of the example described above. We compare below an installation of the invention for the preparation of biomass, comprising a centrifuge of the type Conturbex 520 (trade name) which can treat up to 20 m3 of material / h. The treated biomass was shredded beforehand to a size of wood chips less than 63 mm in length with a thickness of the order of one centimeter and has a density of 200-300 kg / m3. This machine can therefore process 4 to 6 t of biomass / h. The lignocellulosic biomass can be loaded with 40-90% water and the above-mentioned centrifuge has been determined to allow extraction to a residual content of 30-40%. A feed of 5t / h therefore makes it possible to extract between 0.5 and 2.5 T of water, depending on the initial water load of the material. The power of the Conturbex 520 is 22 KW / h, so it will effectively consume an average of 14.3 KW / h (factor of 0.65 between the nominal value and the average) for an extraction capacity of 500 to 2000 I.

[59] A titre d’exemple conservateur, en considérant 5 t/h de matière entrante à 50 % de masse en eau, une extraction de minimum 10 % soit 2501, une Conturbex 520 consommera en moyenne 57,2 KW par tonne d'eau évacuée.[59] As a conservative example, considering 5 t / h of input material at 50% water mass, an extraction of at least 10% or 2501, a Conturbex 520 will consume on average 57.2 KW per tonne of evacuated water.

[60] Les procédés thermiques permettant le séchage consomment généralement entre 1 et 1,5 MW par tonne d’eau évaporée. La réduction de consommation énergétique est donc d’un facteur minimum de 17,5 .[60] Thermal processes allowing drying generally consume between 1 and 1.5 MW per tonne of evaporated water. The reduction in energy consumption is therefore a minimum factor of 17.5.

[61] De manière similaire, une installation de traitement de biomasse selon l’invention comportant un broyeur par attrition se distingue également par une consommation énergétique réduite pour un séchage voulu, en comparaison avec les traitements thermiques classiques. A titre d’exemple, un broyeur du type Atritor 18A (dénomination commerciale) permet d’affiner la matière préalablement déchiquetée comme décrit cidessus, à la granulométrie souhaitée (0,1 à 30 mm) en un seul passage, avec un rendement de 24 t/h. La puissance installée de VAtritor 18A est de 160 KW/h. Pour réaliser ta même opération en broyage conventionnel (marteaux, fléaux, couteaux), une proposition retenue pour sa capacité de traitement, sa puissance et son prix intéressants, fait appel à deux broyeurs consécutifs de 370 KW/h chacun, avec un rendement de 18 t/h, ce qui porte la consommation moyenne à 26,7 KW par tonne affinée. L’Atritor 18A permet d’atteindre le résultat avec 4,3 KW / tonne ; la réduction énergétique est donc d’un facteur 6.[61] Similarly, a biomass treatment plant according to the invention comprising an attrition mill is also distinguished by reduced energy consumption for desired drying, in comparison with conventional heat treatments. By way of example, a mill of the Atritor 18A type (trade name) makes it possible to refine the material previously shredded as described above, to the desired particle size (0.1 to 30 mm) in a single pass, with a yield of 24 t / h. The installed capacity of VAtritor 18A is 160 KW / h. To carry out the same operation in conventional grinding (hammers, flails, knives), a proposal chosen for its treatment capacity, its power and its attractive price, calls upon two consecutive grinders of 370 KW / h each, with an output of 18 t / h, which brings the average consumption to 26.7 KW per tonne refined. The Atritor 18A achieves the result with 4.3 KW / tonne; the energy reduction is therefore a factor of 6.

[62] Pour l’opération concomitante de séchage dans VAtritor, on a constaté une réduction du poids en eau de 6 à 10 % selon les matières, par échauffement interne sous pression atmosphérique, sans apport de chaleur extérieure. On a également constaté qu’avec un apport de chaleur extérieur, le rendement du séchage au travers du broyage par attrition permettait d’obtenir une efficacité de l’ordre de 0,75 MW/ tonne d’eau évacuée.[62] For the concomitant drying operation in VAtritor, there was a reduction in water weight of 6 to 10% depending on the material, by internal heating under atmospheric pressure, without the addition of external heat. It was also found that with an external heat input, the efficiency of drying through grinding by attrition made it possible to obtain an efficiency of the order of 0.75 MW / tonne of discharged water.

[63] Il est vrai que dans les autres broyeurs on observe également une perte de masse en eau, mais limitée à 2 - 3 %. La perte d’eau est 2 à 3 fois supérieure dans l’exemple susmentionné. Pour la partie de séchage au moyen d’un apport thermique extérieur, L’efficacité de séchage avec Atritor est de 1,5 à 2 fois supérieure aux autres technologies.[63] It is true that in the other grinders we also observe a loss of water mass, but limited to 2 - 3%. The water loss is 2-3 times greater in the above example. For the drying part by means of external heat input, the drying efficiency with Atritor is 1.5 to 2 times higher than other technologies.

[64] Dans le cadre de cette comparaison, il y a encore lieu de noter que l'entretien d’un broyeur est généralement lourd et exige des interventions régulières. Par contre, le broyeur par attrition, notamment le broyeur Atritor susmentionné ne demande qu’un entretien léger à intervalles espacés. En outre, il permet de travailler sous atmosphère contrôlée ; ce qui est plutôt peu réaliste dans le cas des broyeurs classiques autres que Atritor, alors que cette forme d'exécution peut s'avérer particulièrement importante dans le cadre de l’invention.[64] In the context of this comparison, it should also be noted that the maintenance of a crusher is generally heavy and requires regular interventions. In contrast, the attrition mill, especially the aforementioned Atritor mill, only requires light maintenance at spaced intervals. In addition, it allows working in a controlled atmosphere; which is rather unrealistic in the case of conventional mills other than Atritor, while this embodiment can prove to be particularly important in the context of the invention.

Claims

AT ·

Claims

1. Process for preparing lignocellulosic biomass, in particular by water extraction, comprising centrifugation of the biomass followed by grinding-drying by attrition.

2. Method according to claim 1 characterized in that your centrifugation is carried out in a sieve wringer (100) rotating at a speed generating a centrifugal force greater than 1000 G, advantageously greater than 1200 G, preferably greater than 1500 G, all particularly greater than 2500 G.

3. Method according to your claim 2 characterized in that the centrifugation is carried out in a wringer (100) with a sieve (101) with a horizontal axis, continuously supplied by a flow of biomass (108) at the location of the small diameter, the biomass with reduced humidity being recovered at the location of the large diameter.

4. Method according to claim 3 characterized in that the air for transporting your biomass is at a temperature below 200 ° C., advantageously at a temperature below 140 ° C., preferably between room temperature and 95 ° C. , more particularly between 40 and 95 ° C.

5. Method according to one of claims 1 to 4 characterized in that the centrifugation reduces the moisture content of your biomass from 8 to 20%, to bring it to less than 50%, advantageously less than 45%, preferably less than 40, 35 or 30% by weight.

6. Method according to one of claims 1 to 5 characterized in that the grinding-drying by attrition reduces the size of the biomass particles admitted in the grinding-drying step by attrition, and dries the biomass to heart following the l exposure to the heat generated by the crushing and the attrition, the crushing-drying being carried out in an attritor mill of the Attritor type (200) comprising a fixed flat drum (201) supporting the fixed crushing members (213,215) on its two flanks and a disc (203) rotating in said drum (201), thus defining on either side a first cage (205) and a second cage (207), and supporting the movable grinding members (217), the disc rotating at speeds of the order of 500 to 2000 t / min, preferably of the order of 700 to 1900 t / min, and the material being brought by a fluid flow, close to the axis of rotation, in the first cage, roughly crushed therein and transported to the periphery of the drum for contou Rewind the disc and pass through the second cage, eventually being expelled from the second cage by the fluid flow near the axis of rotation through an adjustable diaphragm.

7. Method according to claims 1 or 6 characterized in that the crushing-drying by attrition reduces the moisture content of the biomass from 8 to 30% by weight, preferably from 10 to 25% by weight.

8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises between the centrifugation and the crushing-drying by attrition, an intermediate drying step using a hot gas at low temperature, in particular unless of 200 ° C, preferably less than 140 ° C.

9. The method of claim 8 characterized in that the intermediate low temperature drying step reduces the moisture content from 10 to 15% by weight.

10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is followed by an additional drying step by hot gas at low temperature, preferably with an oscillating-vibrating fluidized bed.

11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the biomass is allowed at a particle size of the type P16, P31.5, P45, P63 or P100 according to standard EN14961.

12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the biomass is extracted therefrom at a particle size of the order of a millimeter to a centimeter.

13. Method according to one of the preceding claims finally comprising a roasting or carbonization step, or a shaping or manufacturing step of building materials.

14. Installation for the preparation of lignocellulosic biomass comprising at least one shredding device and a sieve centrifuge (100) followed by an attrition shredder (200)

15. Installation according to claim 14 characterized in that the sieve centrifuge (100) rotates at a rotational speed generating a centrifugal force of at least 1000 G, preferably at least 1200 G.

16. Installation according to claim 15 characterized in that the sieve centrifuge (100) comprises a frustoconical sieve (101) with a horizontal axis, continuously supplied by a flow (109) of biomass at the location of the small diameter, the biomass with reduced humidity being recovered at the location of the large diameter.

17. Installation according to claim 14 or 15 characterized in that the biomass is transported by a gas current at a temperature below 200'C, preferably below 140'C.

18. Installation according to claim 14 or 15 characterized in that the attrition crusher-dryer (200) is an Attritor-type crusher-dryer comprising a fixed flat drum (201) supporting the fixed crushing members (213,215) on its two flanks, a disc (203) rotating in said drum, thus defining on either side a first cage (205) and a second cage (207), and supporting the mobile grinding members (217), the disc (203) rotating at speeds of the order of 500 to 2000 rpm, preferably of the order of 700 to 1900 rpm, and a supply pipe (206) of biomass suspended in a gas stream, nearby of the axis of rotation, in the first cage (205), and an unloading duct (219) of material suspended in a gas stream, from the second cage (207) near the axis of rotation (220) .

19. Installation according to one of claims 14 to 18, characterized in that it comprises, between the centrifugation and the crushing-drying by attrition, a drying apparatus (300) using a hot gas at low temperature, in particular less than 200 ° C, preferably less than 140 ° C.

20. Installation according to one of claims 14 to 19, characterized in that it comprises, downstream of the grinder-dryer by attrition, an additional drying device (400) by hot gas at low temperature, in particular with a bed. sorrel-vibrating fluidized.

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