RU2003137765A

RU2003137765A - Способ карбонизации биомассы

Info

Publication number: RU2003137765A
Application number: RU2003137765/04A
Authority: RU
Inventors: Майкл Джей Младший ЭНТАЛ (US); Майкл Джей Младший ЭНТАЛ
Original assignee: Пасифик Карбон енд Графит ЛЛСи (US); Пасифик Карбон енд Графит ЛЛСи
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2005-05-20
Also published as: CA2451894A1; AU2002318452B2; EP1409609A4; US20040178052A1; JP4331592B2; WO2003002690A8; BR0210706A; EP1409609A1; WO2003002690A1; US20030024165A1; JP2004534888A; US6790317B2; CA2451894C; CN1520450A

Claims

1. Способ перевода материала биомассы в растительный уголь или карбонизированный растительный уголь, включающий следующие этапы:

(a) герметичного размещения упомянутого материала в закрытом контейнере, отличающийся тем, что неинертное содержимое упомянутого контейнера состоит из упомянутого материала и воздуха;

(b) повышение в упомянутом контейнере давления воздуха;

(c) нагрев упомянутого материала для обеспечения его возгорания и горения;

(d) регулирование давления внутри упомянутого контейнера на уровне Pi путем отвода газа из упомянутого контейнера таким образом, чтобы оно не превышало предельного давления P_limit;

(e) возможная подача воздуха в упомянутый контейнер для получения температуры материала приблизительно выше 400°С при регулировании упомянутого давления на уровне Р₁;

(f) отвод газа из упомянутого контейнера для понижения упомянутого давления до уровня Р₂.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутые этапы (b) и (с) выполняются в обратном порядке.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (е) упомянутый воздух подается в верхнюю часть упомянутого контейнера, и упомянутое давление регулируется на уровне р₁, которое ниже давления Р_limitпутем отвода упомянутого газа из нижней части упомянутого контейнера.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для поддержания процесса горения в течение некоторого времени после этапа (f) в верхнюю часть упомянутого контейнера продолжает дополнительно подаваться воздух под давлением P₂.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на этапе (f) с целью полной карбонизации материала биомассы дважды или большее число раз повторяется снижение давления путем регулируемого отвода упомянутого газа до более низкого значения с последовательно более низкими уровнями давления.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что упомянутый газ отводится из нижней части упомянутого контейнера.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью упрощения возгорания упомянутого материала биомассы, внутри упомянутого контейнера герметично размещается трут.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (с) после возгорания упомянутой биомассы нагрев прекращается.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый газ, отводимый из упомянутого контейнера, поступает при повышенных температуре и давлении в камеру внешнего сгорания.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый газ, отводимый из упомянутого контейнера, поступает при повышенных температуре и давлении в каталитический дожигатель.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый газ, отводимый из упомянутого контейнера, поступает при повышенных температуре и давлении на вход паровой или газовой турбины или газового двигателя для производства электроэнергии.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что также включает этап (g), на котором упомянутое давление снижается до атмосферного путем отвода газа из упомянутого контейнера, и этап (h), на котором растительный уголь или карбонизированный растительный уголь извлекается без подачи достаточного количества воздуха или кислорода, вызывающих его горению.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый материал биомассы является влажным.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый материал биомассы является сухим.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что избыточное давление P_limit составляет 400 фунтов на квадратный дюйм (27,6 бар).

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество дополнительного воздуха, подаваемого в контейнер составляет менее 2 кг на 1 кг загружаемой сухой биомассы.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление регулируется на уровне ниже P_limit путем последовательного отвода газа из верхней части упомянутого контейнера с последующим отводом газа из нижней части упомянутого контейнера.

18. Реактор пиролитического преобразования материала биомассы в растительный уголь и газ, состоящий из кожуха, имеющего герметизируемое отверстие для приема извлекаемой канистры, содержащей упомянутый материал; нагревателя; первого выходного отверстия для газа с клапаном в верхней части упомянутого кожуха; второго выходного отверстия для газа с клапаном в нижней части упомянутого кожуха; входного отверстие для воздуха с клапаном для подачи воздуха в верхнюю часть упомянутой канистры; изоляции, окружающей, по крайней мере, часть сторон упомянутой канистры; отличающийся тем, что упомянутая канистра принимается упомянутым кожухом с образованием герметичного уплотнения с упомянутым кожухом для минимизации контакта содержимого упомянутой канистры с атмосферой при открывании упомянутого отверстия.

19. Реактор по п.18, отличающийся тем, что упомянутый нагреватель содержит резистивный нагревательный элемент для нагрева материала биомассы в нижней части упомянутой канистры.

20. Реактор по п.18, в состав которого входит также внешняя горелка, сообщающаяся с упомянутым вторым выходом для газа с клапаном.

21. Реактор по п.18, отличающийся тем, что упомянутое входное отверстие с клапаном содержит трубку, проходящую через нижнюю часть упомянутого кожуха, и имеющую открытый конец в верхней части упомянутой канистры.