TWI443187B - 生質變成生質煤的超級烘焙法 - Google Patents

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Description

生質變成生質煤的超級烘焙法
本發明係有關一種生產燃料的設備和方法，特別是有關於一種將生質變成生質煤的烘焙系統和程序。
與在約900℃用於生質的熱解相反，烘焙是在一般大氣和無氧條件下，且在200℃至320℃下對生質的熱化學處理。若留下一些揮發物，且固體內的C、H和O原子重新進行化學的排列，則生質變成烘焙之生質(亦稱為生質煤)能在較低溫下發生。經由烘焙所產生的生質煤在現有的燃煤發電廠內是可以使用的，不同的生質原料可以烘焙形成生質煤。在烘焙時，水蒸氣由生質釋出，且由生質連續移除水蒸氣以幫助驅動綠色生質的分解。
傳統的烘焙程序有其缺點。由於發電廠使用粒子尺寸小於0.2毫米(mm)的煤粉，故需要品質管制以保證生質煤的所需研磨性。並且，生質原先的含水量為50%左右，但生質煤的含水量則需相當低。甚至，在烘焙時需驅除烘焙程序期間產生的一些揮發物而不能失去太多潛在的燃料含量。
所有的烘焙程序需要相當多的能源，以將生質變成生質煤。例如，需要能源來切碎木材(或竹子)，將秣草(或軟枝草)燒成煤塊，加熱生質以便由生質驅除水份，運送生質到烘焙系統，並且將生質煤由烘焙系統運送到目的地。因此，若目標是生產具有競爭價格的生質煤，重要的是生產設備要有高的能源效率。由於能量損失隨表面積的增加而增加，但生產速率是隨體積的增加而增加，在烘焙程序內的高產量是達到能源效率和經濟競爭性的關鍵。
為了降低能源消耗，建議使用烘焙時由生質釋出的揮發性有機化合物(VOCs)作為熱源。VOCs可能被送到一個反應器或火爐，然後產生煙道氣以加熱生質。該方法有技術和經濟的問題。首先，煙道氣不是一種有效率的熱傳劑。其次，建造一個排除空氣之氣體系統的連續設備是一個挑戰。在煙道氣的整批過程內，需要花很多小時以使溫度高到足以驅除水份並將生質加熱到烘焙的情況。第三，若烘焙的熱是衍生自一部份生質的燃燒，則會產生相當多的煤煙而造成空氣污染。第四，當使用木材作為生質時，在烘焙時木材不會產生足夠的VOCs。為了獲得一種較高品質的產品，需將VOCs與天然氣混合，因而增加生產成本和二氧化碳的碳足跡。
亦建議使用高溫蒸汽作為乾淨的熱源來加熱生質。然而，水可能滲透到最終的產品，而對生質煤的品質產生負面的影響。
美國專利7,942,942(「942專利」)揭露一個以熱烷烴或油來烘焙生質之彎曲的管路設備。在942專利內，生質經由一個暖油/烷烴的預熱段進入一個無氧的環境，而在一個熱油/烷烴的中段烘焙，並以生質煤經由一個暖油/烷烴的後冷卻段離開。以外部加熱或冷卻將每一段維持在一個固定的溫度，導致額外的能量損失，尤其是當生質內的水蒸發且在隨後的再冷凝程序中沒有再捕集潛熱時。並且，油/烷烴留在生質煤的孔內，並且殘存的油/烷烴可能佔有高達生質煤重量的40%，使生質煤不適合磨碎以供現代燃煤發電廠使用。甚至，因為每單元熱值的油比煤貴，所產生之含大量殘存油的生質煤並不經濟。一個使熱生質煤經由一個維持在280℉(138℃)的後冷卻油口離開並暴露在空氣中的設計，亦會造成一個安全問題。由仍熱的生質煤釋出或由中烘焙段移至彎曲管之末端冷卻段的殘存VOCs，如具有低閃火點的甲醇和甲烷，可能引起火災或甚至造成爆炸。
根據本發明的烘焙程序，能夠經濟和有效地將生質變成生質煤。在一個形式內，烘焙系統包含至少一個含有一種液體熱傳劑的槽。熱傳劑提供生質碎片的熱接觸，以便將生質碎片加熱成生質煤。提供一個輸送帶系統以第一方向將生質運過至少一個槽，並將生質煤以一個與第一方向相反的第二方向運過至少一個槽。
在另一個形式內，一個將生質烘焙成生質煤的烘焙程序包含：預先乾燥生質；在第一方向上經由至少一個含有液體熱傳劑的槽運送生質，液體熱傳劑提供生質的熱接觸以便將生質加熱成生質煤；在與第一方向相反的第二方向上經由至少一個槽運送生質煤；和後乾燥生質煤。
在一個特徵內，烘焙程序包含一個捕集冷凝之揮發性有機化合物(VOCs)以供較經濟使用的步驟。
在另一個特徵內，烘焙系統包含具有不同溫度的複數個槽，其與進入的生質和離開的生質煤和VOCs之間維持熱平衡。烘焙程序的熱傳劑是由礦物油、烷烴以及有機熔鹽等的群組內所選出來的。用於所有形式之生質的有機熔鹽最好是一種醋酸鈉和醋酸鉀的共熔混合物。若對快速烘焙或閃火熱解需要較高的操作溫度，則可使用鹼金屬的氟化鹽或氯化鹽的混合物。
在其它特徵內，複數個槽更進一步包含溶劑槽以洗出離開之生質煤內的礦物油或烷烴。當熱傳劑是油和烷烴時，溶劑可能是己烷或輕油。當熱傳劑是有機熔鹽時，溶劑可能是溫度等於或低於沸點的液態水。
在其它特徵內，烘焙設備包含能將生質碎片連續送入含有不同液體之複數個槽內的一個輸送帶系統。生質可被加熱到約250℃至300℃的溫度，時間約10分鐘(在較高的溫度下)和約1小時(在較低的溫度下)。
可由下述的說明和申請專利範圍來了解進一步的特徵和優點。
故而，關於本發明之優點與精神可以藉由以下發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
參考第1圖，一個生產工廠或系統10包含一烘焙單元12，一外部熱源14，一過濾器18，和一冷凝器和分離器單元20。借助於聯網電力(grid electricity)做成之碎片或煤塊形式的生質22被送至烘焙單元12，其中發生烘焙程序將生質22變成生質煤24。生質22可能包含但不限於甘蔗渣、秣草、稻桿、麥桿、竹子、木屑和軟枝草。
如具有中度熱輸出的核反應器，或燃燒煤、或天然氣、或生產之生質煤的一部分的火爐，有或沒有額外之熱交換器的外部熱源14加熱一適當液體30至所要的烘焙溫度。熱液體30可能是油、烷烴或熔鹽，但是亦可使用其它形式的液體而沒有背離本發明的範圍。熱液體30被供應到烘焙單元12以作為加熱生質22的熱傳劑。依含水量和小心不損失不必要的熱量而定，將生質變成生質煤的槓桿係數通常是在5和20之間。換句話說，1瓦之外部熱能的輸入在生成的生質煤內能回收5至20瓦之間的熱值。
過濾器18過濾髒的冷卻的液體32，以便將浮渣36由冷卻的液體34(通常只比烘焙溫度低數℃)分離。循環乾淨之冷卻的液體34以回到外部熱源14。浮渣包含有機材料的碎片和破片，以及蓋在熱交換液體上的植物礦物質。利用過濾器18將這些浮渣由頂部撇去，或由烘焙單元12內的各個槽的底部除去。如範例中，過濾器18可能是壓碎後之由烘焙程序所製成的生質煤。實驗室經驗證明用過濾器清潔的髒油可能沒有可見的固體粒子。「浮渣」有能源價值且可被壓縮並與生質煤一起出售。或者，當浮渣被油蓋住時，可做為熱傳劑，以幫助預乾燥生質。
在烘焙時，水蒸氣和揮發物由生質22所驅出。該水蒸氣和揮發物40的混合物被送到冷凝器和分離器單元20以作進一步的處理。在一些具體實施例內，橫過烘焙單元12之槽的VOC管線可以形成冷凝器和分離器。無論如何，可在冷凝器和分離器單元20內冷凝該水蒸氣和揮發物40的混合物，並且分離成生質液體42和包含CO、CO2 和H2 、CH4 以及其它微量揮發物氣體44。可燃燒這些氣體44來幫助預乾燥生質或後乾燥生質煤28的產品，或可使用或出售氣體44作為額外之化學合成的原料。
熱傳液體滲入由烘焙單元12離開的生質煤24。該滲有液體24的生質煤被送到一溶劑槽25，以便由生質煤內萃取出液體而形成滲有溶劑的生質煤26。萃取出的液體被送到外部熱源14再加熱以作為熱烘焙的熱傳劑，並且具有溶劑的生質煤26送到一溫和的加熱器27，使溶劑蒸發以形成不含熱傳液體或溶劑之生質煤28的產品。在一些具體實施例內，溶劑槽25和溫和的加熱器27可能是一個或多個烘焙單元12的槽。當溶劑蒸氣被送回溶劑槽25時，可將它再冷凝成液體。生質煤28的產品被送到一個終端用戶，如燃燒煤粉的一個燃煤發電廠。
因此本發明烘焙單元12所使用液態熱傳劑可在工業規模上將任何含水量的生質變成生質煤，而在以下有更詳細的描述。
第一具體實施例
參考第2圖，根據本發明之第一具體實施例的一個烘焙單元12，包含一外殼50、一輸送帶系統52、一氣密系統54、和一氣體收集系統56。外殼50的頂板被除去以顯示烘焙單元12的內部。
實質上，可做為結構的一個矩形的外殼50，包含由外殼50之底牆升起的複數個橋60，以將外殼50分成複數個液體的本體。液體是加熱和清潔生質22和生質煤24的熱傳劑、溶劑、或水。在本具體實施例內，提供六個液體的本體，包含兩個含有水的水槽70和72、兩個含有溶劑的溶劑槽74和76、和兩個含有流動之液體熱傳劑的烘焙溝槽78和80。而槽可能是停滯的，但若證明這對於連續的維修是更方便的，則可能緩慢地流動。
烘焙程序的熱傳劑包含但不限於礦物油、烷烴、和有機熔鹽。用於所有形式之生質的有機熔鹽，最好是一種醋酸鈉和醋酸鉀的共熔混合物。若對快速烘焙或閃火熱解需要較高的操作溫度時，則可使用鹼金屬的氟化鹽或氯化鹽的混合物。槽74和76含有能洗掉附著在生質煤上之液體熱傳劑的溶劑。當礦物油或烷烴作為熱傳輸劑時，己烷或輕油可作為溶劑槽74和76內的溶劑。當有機熔鹽作為熱傳劑時，除了在水槽70和72內的水之外，水亦可作為溶劑槽74和76的溶劑。
水槽70，72和溶劑槽74，和76被安排在外殼50的前側66並且沿著外殼50的縱向排列。烘焙溝槽(或池)78和80被安排在外殼50的後側68並且沿著外殼50的縱向排列。烘焙單元12可以包含任何數目(包含一個)和類型的槽而沒有背離本發明的範圍。
在本具體實施例內，烘焙溝槽78和80含有作為熱傳劑的礦物油或烷烴，且溶劑槽74和76含有己烷或輕油。己烷被廣泛地在用工業應用中來溶解油。而輕油是另一個選擇。水槽70和72含有水。在一個使用油作為熱傳劑的烘焙單元內，水槽72可能被加熱到夠高的溫度，以便由生質煤蒸發己烷或輕油。在一個使用熔鹽作為熱傳劑的烘焙單元內，在槽70和72的水是極佳的溶劑，以便由離開的生質煤除去熔鹽。上述類型的液體只是範例，且其它類型的液體亦可使用而沒有背離本發明的範圍。溶劑槽的數目和大小需足以洗滌生質煤的殘存油或熔鹽到終端用戶可接受的水準。對於工人的健康和安全而言，在所有情況下，作為生質之第一個槽和生質煤之最後一個槽的槽70可能是水。當不顯示時，據了解除了用水洗滌之外，亦可使用機械擠壓或離心以由離開的生質煤除去殘存的熱傳劑和溶劑。這些措施將使生質煤更乾燥。
包含在槽70、72、74、76、78和80內之液體的溫度分別為T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5 、和T 6 ，其中T 1 <T 2 <T 3 <T 4 <T 5 <T 6 。T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5 、和T 6 是在所要之120℃和300℃的溫度範圍內，且T 5 和T 6 分別被控制在230℃和300℃以作為實際烘焙程序的兩階段。溫度T 1 、T 2 、T 3 、和T 4 是由籃子內冷生質和熱生質煤之逆流，與熱傳導管內之熱VOCs的平衡所獲得的。生質被連續地浸入和升起，並被包含在槽70、72、74、76、78和80內的液體，以階段的方式加熱，且液體上方的空間驅出空氣。
輸送帶系統52包含一軌道或輸送帶84，以連續運送攜帶生質/生質煤的複數個籃子86。籃子86沿著輸送帶84行進，並將生質碎片或煤塊帶到烘焙溝槽78和80的液體熱傳劑內產生深的「乾燥」。可使用軌道或輪子(未顯示)以幫助輸送帶84的拖曳。輸送帶84沿著烘焙單元12內一個連續移動的路徑以移動複數個籃子86，其中籃子86在每一個槽內至少排成兩排。由於籃子86是以箭頭X所示的第一個方向被運送到烘焙單元12，生質是被槽70、72、74、78和80內的液體以階段的方式加熱，並且最後在第一個和第二個烘焙溝槽78和80內所烘焙。在說明的例子內，兩排籃子由第二個烘焙溝槽80之外的所有槽內，以相反的方向所移除。烘焙溝槽78和80發生巨烈的加熱，直接來自下方，或更安全地用外部熱源加熱，而由烘焙溝槽78和80之間萃取出的液體熱傳劑，可泵回烘焙溝槽78和80。
在通過第二個烘焙溝槽80之後，生質已完全被烘焙，且烘焙之生質(即生質煤)沿著如Y所示與第一方向相反的第二方向傳送過這些槽，並在水槽70離開烘焙單元12。生質和烘焙之生質沿著每一個液體本體內至少兩排之連續路徑通過烘焙單元12。主要的烘焙溝槽80加入額外的路徑，以增加通過槽70、72、74、76、和78之相同生質所製造之生質煤的總產量；然而，生質需更迅速地移動以便每一個籃子能在預定的時間內通過溝槽80，如10分鐘的時間內。亦需以較大的對應速率對烘焙溝槽78和80加入熱量，分別維持其溫度在230℃和300℃。經由擴大烘焙溝槽80的體積而沒有擴大槽的大小，因而使得一個較小和較高熱效率的結構能達到較高產量的生質煤。
如第3圖所示，許多含有生質碎片或煤塊的籃子86浸入烘焙溝槽80內，故在所有液體本體中具有最高的溫度。箭頭X表示輸入之生質的方向，而箭頭Y表示離開之生質煤的方向。箭頭29表示籃子86的移動路徑。在本具體實施例內，一個籃子86從進入到離開烘焙溝槽80需要約10分鐘。類似地，花在如烘焙溝槽78、水槽70、72和溶劑槽74和76之其它本體內的時間，與液體之本體的長度成正比。需了解花在烘焙溝槽80(和其它槽)內的時間可能依操作溫度(尤其是熱傳劑的溫度)、烘焙溝槽80的大小、和生質/生質煤的行進速度而變化。生質可被加熱到約250℃至300℃的溫度約10分鐘(在較高的溫度下)和約1小時(在較低的溫度下)。
在液體本體中具有第二高溫之第一個烘焙溝槽78，由外殼50的前側66延伸到後側68。第一個和第二個烘焙溝槽78和80可能配有管子(未顯示)以加入和除去它們內部的液體熱傳劑。溝槽78和80內溫和熱的液體熱傳劑不含空氣，並且為籃子86內不規則的生質碎片提供有效率的熱接觸。當生質被送入烘焙單元12且被浸入槽70、72、74、76、78和80時，水和揮發物被逐出生質，並且生質(若進入)的籃子86在數分鐘內變成生質煤(若離開)的籃子86。
回頭參考第2圖，氣密系統54包含外殼50之前側66提供的複數個隔板90，並圍繞水槽70，72，以及溶劑槽74和76以防止空氣進入液位上方的空間。將隔板90放在槽70、72、74、76、和溝槽78內，以便將這些本體與外世界分開以防止空氣進入液體上方的空間。只有由生質釋出的揮發性氣體和水蒸氣存在於烘焙溝槽78和80上方的空間。揮發性氣體在自己的壓力下，經由氣體收集系統56流出烘焙單元20。增加額外安全的氣密系統54，對於接近外界的部份可提供一個處於相當冷之狀態的無氧環境。
第4圖是水槽70和72的放大圖，顯示籃子86如何沿著各種槽70、72、74、76、78和80行進。兩排籃子86以相反的方向移動。前排內的籃子86以箭頭A所指示的，由外面攜入生質碎片或小球，而後排內的籃子86以箭頭B所指示的，將烘焙之生質煤攜到外面。
在通過隔板90的下方之後，前排內的籃子86以箭頭A指示的移到左方，並騎在輸送帶84的橋60上，而由水槽70移到水槽72。在第4圖不顯示時，籃子86以類似的方式，沿著溶劑槽74、76以及烘焙溝槽78和80繼續行進。具有烘焙之生質(即生質煤)的籃子86以箭頭B指示的移到右方，併入和潛入水槽70，橫過隔板90的下方，通過水槽70的下方並離開烘焙單元12。在進入水槽72之前，攜帶生質煤的籃子86以類似的方式橫過烘焙溝槽80、78，以及溶劑槽76和74。包含在籃子86內的生質煤在水槽70內，被冷卻到接近環境溫度，直到其能安全地被送到烘焙單元12外的終端用戶。
如第4圖所示，每一個籃子86包含一個沿著籃子86之牆的內襯99。內襯99對槽70、72、74、76、78和80內所含的熱傳劑、溶劑或水，是屬於多孔性的，但對生質碎片/小球或烘焙之生質煤則不具有多孔性。因此，內襯99防止籃子86內所含的生質碎片/小球或烘焙之生質煤會落到籃子86的外面，而允許熱傳劑、溶劑、或水流過內襯99以加熱或清潔生質/生質煤。
參考第2圖，氣體收集系統56包含複數個第一管子92和複數個第二管子94，以便當籃子86通過烘焙溝槽78和80時，收集由生質22釋出的揮發性有機化合物(VOCs)。在複數個第一管子92中，每個皆包含一個置於第一個烘焙溝槽78內和液位上方的進口96，以收集由第一個烘焙溝槽78上方所逸出的蒸氣。複數個第二管子94每一個包含一個置於第二個烘焙溝槽80內和液位上方的進口98，以收集由第二個烘焙溝槽80上方所逸出的蒸氣。依溶劑槽和水槽的溫度而定，以收集由水槽70、72以及溶劑槽74和76所釋出的蒸氣。
一個隔板90置於橋60附近，以分開第一個烘焙溝槽78與第二個烘焙溝槽80，防止第一個烘焙溝槽78上方的VOCs與第二個烘焙溝槽80上方的VOCs混合，而能夠收集不同類型的VOCs。利用兩個烘焙溝槽78和80，可以控制VOCs之釋出與隨後的冷凝和分離。
除了水之外，可冷凝的VOCs一般可被分成3種：(a)醇(主要是甲醇)，(b)有機酸(大部份是醋酸，但亦有一些甲酸和乳酸)，和(c)其它芳香族和脂肪族化合物(糠醛、羥丙酮等)。(a)和(c)類內的物質有作為燃料添加物的價值，而(b)類是重要的工業和農業化學品。由第一和第二管子92和94收集之VOCs和水蒸氣到第1和第2根管聚集92和94被送到冷凝器和分離器單元20(第1圖)，以便需要時可更進一步的處理。冷凝器和分離器單元20基於不同冷凝溫度，將可冷凝和不可冷凝之VOCs的混合物分離成不同的生質液體與氣體，如CH4 、CO和CO2 。氣體可作為燃料燃燒或收集以作更進一步的化學處理。液體可更進一步的分離和處理以作為可銷售的產品。
在本具體實施例內，VOCs分別被回收，冷凝和出售，而不是被燃燒作為傳統烘焙程序的額外熱源，因為每單位重量的VOCs比生質煤具有更大的經濟價值。在本具體實施例內，可燃燒烘焙單元所產生的一部份生質煤，以提供烘焙程序一個相當便宜的熱源。
當生質由水槽70、72以第一個方向X通過溶劑槽74、76到烘焙溝槽78和80時，生質由這些槽內所含的液體吸收熱量。當烘焙之生質(即生質煤)以相反的第二個方向Y通過溶劑槽本體時，烘焙之生質釋放熱量到溶劑槽本體內所含的液體。因此，生質煤被加熱生質之相同的槽冷卻。經由進入生質之熱量的吸收與離開生質煤之熱量的和釋放，導致環境溫度和烘焙溫度之間的平衡溫度。當烘焙之生質離開烘焙單元12並與空氣接觸時，烘焙之生質被足夠冷卻以避免自動點火。VOCs通過複數個第一和第二管子92和94內的槽亦幫助冷卻這些蒸氣，和幫助所要之液體的冷凝和分離。不需外部能源來冷卻生質煤，導致能量的節省。
在一種無氧的環境內，這些槽70、72、74、76、78、和80內所含的液體，在約250℃至300℃之烘焙溫度的範圍下是穩定的，並且可在燃煤發電廠清潔地燃燒。本發明之程序內適合的液體熱傳介質包含但不限於，衍生自石油高溫蒸餾的油，某些合成的熱傳流體，或加熱之烷烴，或有機金屬鹽。隨後能將本烘焙程序獲得的生質煤磨碎，以作為燃煤發電廠之一種永續和碳中性的燃料。
第二個具體實施例
參考第5圖，除了特殊化之油系統與槽數目和功能，以及冷凝管機制的更詳細描述之外，根據本發明之第二具體實施例的烘焙單元100類似於圖3。烘焙單元100包含兩個水槽102、104，兩個溶劑槽106、108(含有己烷或輕油)和8個油槽110，一個含有暖油或熔融烷烴的第一烘焙溝槽111，和一個含有熱油或熔融烷烴的第二烘焙溝槽112。烘焙溝槽111、112分別含有230℃和300℃的油或熔融烷烴。兩個溶劑槽106、108和8個油槽110的溫度分別為T 1 、T 2 、… 、和T 10 。水槽102被分成A1和B1儲槽，且水槽104被分成A2和B2儲槽(亦顯示於第2圖和第3圖內)。烘焙單元100的建造類似於第一具體實施例的烘焙單元12，因此在此處可省略其詳細的描述。
進入的生質與離開的生質煤和高傳導管內的VOC蒸氣和水蒸氣通過十個溶劑和油槽106、108和110以及兩個水槽A1和A2(亦顯示於第3圖內)。若生質在25℃投入溫度為T 1 、T 2 、… 、和T 10 之第1、第2、… 、第10己烷和油槽，且生質煤與VOC蒸氣和離開溫溝槽的水蒸氣(即烘焙溝槽111，以wr的下標表示)是在230℃的溫度，並在25℃的溫度下離開兩個水槽B2和B1(亦顯示於第3圖內)，對離開之生質煤加上蒸氣和進入之生質的冷卻進行熱量平衡，可得到平衡方程式，在每一個槽內進入和離開的材料有小的溫差：(T 1 -25℃)=α 12 (T 2 -T 1 ),(T 2 -T 1 )=α 23 (T 3 -T 2 ),…(T 9 -T 8 )=α 9,10 (T 10 -T 9 )(T 10 -T 9 )=α 10,wr (230℃-T 10 ),其中α ij 是比例，
而h b, h c ,或h v ,和or分別是生質，生質煤，或蒸氣(VOC加水蒸氣)的比焓，與處理之生質，產生之生質煤或蒸氣的質量流率。
在穩定狀態下的質量平衡為。只在忽略相變化時，上述的形式才能嚴格地維持，但是可計入熔化的潛熱來修改形式。聯立方程式相當於三對角線的矩陣方程式，而1+α ij 是在對角線上且-1和α ij 是在對角線外：
若由實驗獲得相關生質的α ij ，則在數值上可很容易地解該矩陣方程式。當α ij 有一個通用的α值時，考量該矩陣方程式的解。然後讀出的解為
其中Δ8 是10x10係數矩陣的行列式，Δ10 =1+α+α2 +α3 +α4 +α5 +α6 +α7 +α8 +α9 +α10 .並且Θ n 是以右側的行向量取代係數矩陣之第n行所形成的行列式：Θ1 =Δ9 (25 C)+α10 (230 C),Θ2 =Δ8 (25 C)+α9 Δ1 (230 C),Θ3 =Δ7 (25 C)+α8 Δ2 (230 C),Θ4 =Δ6 (25 C)+α7 Δ3 (230 C),Θ5 =Δ5 (25 C)+α6 Δ4 (230 C),Θ6 =Δ4 (25 C)+α5 Δ5 (230 C),Θ7 =Δ3 (25 C)+α4 Δ6 (230 C),Θ8 =Δ2 (25 C)+α3 Δ7 (230 C),Θ9 =Δ1 (25 C)+α2 Δ8 (230 C),Θ10 =25 C+αΔ9 (230 C).其中Δ1 ,Δ2 ,...,Δ9 是1x1,2x2,… 9x9係數矩陣的行列式：Δ1 =1+α,Δ2 =1+α+α2 ,...,Δ9 =1+α+α2 +...+α9 .
自每個終端來的熱井和熱源，經數次浸泡之後，25℃和230℃的係數(除以Δ10 )會受到傳送的影響。因此任意數量之槽的歸納便很容易。
作為一個數值上的範例，假設比例α=1.　然後，Δ1 =2,Δ2 =3,Δ3 =4,Δ4 =5,Δ5 =6,Δ6 =7,Δ7 =8,Δ8 =9,Δ9 =10,Δ10 =11.接著，溫度是依序以ΔT =(230℃-25℃)/11=18.64℃的增量線性增加：T 1 =43.6 C,T 2 =62.3 C,T 3 =80.9 C,T 4 =99.5 C,T 5 =118.2 C,T 6 =136.8 C,T 7 =155.5 C,T 8 =174.1 C,T 9 =192.7 C,T 10 =211.4 C.
因為己烷的沸點為69℃，槽2和槽1(即溶劑槽106和溶劑槽108)可以由己烷槽所製成。在槽1之外，生質煤和生質的路徑分開。來自大氣和潛入25℃之A1水槽和A2水槽的生質進入烘焙單元之密封室內。生質煤不必進入相同的儲槽，因為生質煤會離開單元，且只要進入的生質是在25℃，生質煤不會影響系統運作。因此，可經由一個分別密封和80℃的熱水槽B2而將離開的生質煤取出，或在比69℃高一些的溫度下取出生質煤，以便在大氣壓下蒸發己烷。己烷和油在水內並不會互溶；並且，在生質煤內的己烷變成可再冷凝，且以管子輸送的氣體。仍留在生質煤內的油被兩個己烷槽106和108稀釋，並成為運輸到燃煤發電廠之總重的一小部份(如1%)。一個在25℃之最後的水槽B1能將生質煤和任何剩下的己烷冷卻到一個安全的環境情況。來自此最後之槽的生質煤內，大部份的水在運輸時將會被天然的蒸發，或以燃燒不冷凝之VOCs以除去。終端用戶亦可以用適當的折扣為水的重量，接受含水量高的生質煤。
依攜帶VOC蒸汽和蒸氣之管子的數目與內徑和外徑而定，隨後僅以維持在一大氣壓的狀況以驅動可能可以或不能使圍繞生質煤的槽達到平衡溫度。在酶有相變化的情況下，大部份次音速的平均流量取決於整體的冷卻方程式，
其中是單一管子內蒸氣輸送的質量流率，D e 是管子的內徑，Nu是管子內紊流的Nusselt數，K 是蒸氣的熱傳係數，和T b (X )是管子內部表面的平均邊界溫度(不需與槽的平均溫度T p 相同)。溫度Tb(x)是氣體經由一個厚度為h之金屬牆放熱的情況：
在此之前，將T b 代入之前的方程式，即產生常微分方程式：
其中在中括號內的那些數項，是對流和傳導之熱流動的阻力的式子。若Nu等於流動之該部分內的平均值，則可積分上述的常微分方程式乙而產生
其中T 0 是在x=0時，T的值且x 0 是特徵長度，
VOCs加水蒸氣的質量釋出流率，通常是處理之生質流率.的40至60%。例如，在一個處理80公噸生質的系統內，約10分鐘，可能等於57.11 kg s-1 。在256根內徑D e =0.1 m的圓形管子內，每一根管子的質量流率為=/256=0.2331 kg s-1 。若氣體的黏度係數是μ=0.000025 kg m-1 s-1 ，則管子內流體流動的平均Reynolds數為Re=(0.2231 kg s-1 )(0.1 m)/[π(0.05 m)2 (0.000025 kg m-1 s-1 )]=113,600。有關此Reynolds數的摩擦係數是f =0.004379。
若假設熱傳係數是K =0.04 W W m-1 K-1 ，且比熱是c P =1,000 Jkg-1 K-1 ，則VOC蒸氣和水蒸氣的Prandt1數Pr=μc P /K =0.625。當Re=113,600且Pr=0.625時，紊流的Nusselt數Nu=183。在厚度h =0.01 m且熱傳係數K metal =20 W m-1 K-1 ,特徵長度x 0 =10.04 m。若VOC蒸氣開始來自T 0 =293℃的熱油流體並進入T p =230℃的溫油流體，則VOC氣體在橫穿80 m之後的溫度是230.0℃。隨後的流體溫度列於表1內。
根據上表，在主要的VOC冷凝物中，在油槽內將會排出糠醛；在油槽5為羥丙酮；在油槽4為乳酸和醋酸；在油槽3為甲酸和水；在己烷槽2(20 m長以便提供離開之生質煤內油的較佳的洗滌)為甲醇和己烷(來自溶劑的蒸餾)。己烷槽1提供與生質煤一起離開之油的進一步稀釋。雖然管子內VOC蒸氣的溫度等於周圍液體的溫度，但溫度差不超過11℃，因此用來計算周圍液體溫度的估算技術應是正確的(若α=1)。計入潛熱的影響將改變詳細的數目，但不是整個形式。若管子將蒸氣由準備槽和儲槽的系統攜出，則相似的考量適用於在任何烘焙單元之密閉空間內所釋出的蒸氣。
第三具體實施例
參考第6圖，根據本發明之第三具體實施例的烘焙單元200，其類似於第二個具體實施例，所不同的是液體本體的數目和液體傳送劑的類型。而烘焙單元200包含一外殼202、一輸送帶系統204、一氣體收集系統206、和一氣密系統208。複數個液體的本體包含9個水槽，210、211、212、213、214、215、216、217、和218，一沸水溝槽219，以及一烘焙熔鹽溝槽220。烘焙溝槽220含有適當的熔鹽，如一種醋酸鈉和醋酸鉀的共熔混合物，以作為熱傳劑。熔鹽極易溶於液態水內，因此本發明不需要其它的溶劑。
醋酸鈉和醋酸鉀之共熔混合物的最佳操作溫度約為300℃，在約230℃之融化溫度與約460℃之分解溫度之間。使用醋酸鹼之共熔混合物有熱容量增加的優點，在相同的操作溫度下每單位體積約比煙道氣大2,000倍。因此，使用熔鹽作為熱傳劑的烘焙程序，比使用煙道氣的傳統烘程序快得多。所以，本具體實施例的烘焙程序能明顯地改進產量並降低生產成本，因此用生質煤來取代天然的煤是可行的選擇方案。
在烘焙溝槽220內的熔鹽被維持於300℃，但是接近大氣壓之沸水的溫溝槽219，僅被維持在100℃，這是由熔鹽溝槽220離開的熱生質煤浸入沸水溝槽219時，將水轉變成蒸氣的形式，以及進入之冷生質浸入沸水溝槽219時，將蒸氣冷凝成液體的形式以定溫的。若生質進入烘焙單元200的環境溫度是25℃，則在沸水溝槽219之前的9個水槽210至218的環境溫度分別是在32.5℃、40.0℃、47.5℃、55.0℃、62.5℃、70℃、77.5℃、85℃、和92.5℃。
在熔鹽的具體實施例內，除了阻絕空氣(和節能)之外，水槽210至218的另一個目的，是使生質/生質煤在進入/離開設備時逐漸增加/減少溫度(為了安全)。水槽210至218亦將熔鹽洗掉以清潔生質煤。為了執行這些功能，除了可接受少量殘渣隨著生質煤離開之外，需回收所有的熔鹽，槽210至218是停滯的，獲得一個熔鹽的濃度，故在以相反方向行進之含熔鹽較多的生質煤，和含熔鹽較少的生質之間達到平衡。在平衡時，水槽210至218顯示一個熔鹽份增加的順序。因此，在由水槽218移到210時，生質煤的鹽份變得越來越少；在由水槽210移到218時，生質煤的鹽份變得越來越多。可將足夠的蒸餾水加入沸水溝槽219以達到與生質煤離開之殘存鹽的可接受水準(即生質煤之重量的0.1%)，以便鹽份維持在約50%(即醋酸鹽約為溶液之重量的50%)。為了達到此結果，在(洗滌)槽218-215與(沖洗)槽214-210之間，在離開的生質煤進入沖洗槽214到210之前，需打開籃子的蓋子，並且進行擠壓，使其孔隙體積由約0.67的估計值降低到離開鹽溝槽時的約0.28。在本發明內給的特殊數值只是說明的，並不限於生質輸入、設備性質、或操作程序之其它可能參數的專利申請範圍。
槽是模組化的，根據生產工廠所要的容量來調整模組的長度。調整烘焙溝槽220的大小以便每10分鐘烘焙每個籃子內所需之生質的量。當顯示14個籃子完全浸入熔鹽溝槽220時，可經由改變速度以便依應用來擴大或縮小烘焙單元200。若生質的產量增加，則需要增加熱量，以維持溫度300℃下溝槽內流動的熔鹽。
類似於第一個具體實施例，輸送帶系統204將複數個攜帶切碎之生質/生質煤的籃子86沿著輸送帶系統204移動，並使生質/生質煤在水槽210至218，沸水溝槽219，和熔鹽溝槽220內浸入和升起。除了烘焙溝槽220之外，兩排籃子86在每個槽內以相反的方向移動，其中籃子86在例子內被排成四排，以便較多的生質能夠同時被烘焙。在烘焙溝槽220內，生質22被共熔的熱醋酸鈉/醋酸鉀加熱。氣密系統208包含槽210至218所提供的複數個隔板90，以防止空氣(特別是氧)進入槽與溝槽219和220上方的空間。
參考第7圖，顯示了一個包含第6圖之烘焙單元200和其它設備的完整生產工廠300，其中使用熔融之醋酸鹼作為熱傳劑，和作為催化由稀醋酸生產濃液態丙酮的一個方法。醋酸鹽是相當溫和的腐蝕劑，且在熔融時能作為電解液。當建造零組件時，需小心選擇金屬合金，如不鏽鋼，並且需避免在不同的零組件使用不同的金屬，以使異金屬接觸(Galvanic)腐蝕減到最小。
在第7圖內，只顯示烘焙單元200之有限數目的槽。生產工廠300更進一步包含一預熱單元230，一後熱單元234，一焦炭過濾器236，一熔鹽泵浦238，和一化學反應器250。當生產工廠停工作維修時，為了防止熔鹽在管子內凍結，預熱單元23的溫度設定需比系統的其它零組件低，以便當泵浦關閉時，熔鹽能流到預熱器。使用泵浦(未畫出)將熔鹽由預熱器往上泵到熔鹽溝槽220。烘焙溝槽220由泵浦的出口管240移到下游的焦炭過濾器236，以便由烘焙溝槽220除去生質煤的小碎片。在焦炭過濾器更下游的地方，一熔鹽泵浦238將大部份熔鹽送入預熱器230，但亦將一部份熔鹽送入後熱器234。後熱單元234產生氣態的丙酮和液態的碳酸鹼。化學反應器250產生醋酸鹼的水溶液。
更特別地，在第7圖內，預熱單元230接收與烘焙單元200內生質接觸而冷卻的醋酸鹽，並再將其加熱到300℃。然後將醋酸鹽經由管子240泵入烘焙溝槽220。當顯示預熱單元230是一個長的平底鍋時，它能為任何的構型，其利用適當的絕緣，避免傳統鍋式氣體加熱器之20%的熱損失。可在槽215、216、217、218、219、220附近提供收集盒241(只顯示水槽217和218附近的一個)以收集由冷凝管245輸送的VOCs。熔鹽之低的蒸氣壓可使熔鹽在冷凝管內積聚較慢，而定期維修的項目需包含偶然地用熱水沖洗這些管子。
由第7圖所示，校對量的熔鹽經由管子246被熔鹽泵浦238送到後熱單元234，並將醋酸鹼加熱到高於其熱分解溫度460℃，或儘可能到500℃時，會產生氣態的丙酮和液態的碳酸鹼。接著熔融的碳酸鹼經由管子248流到化學反應器250。由收集盒241之一稀釋的醋酸亦被送到化學反應器250，在此處，碳酸鹼與稀醋酸反應以形成氣態的二氧化碳和醋酸鹼的水溶液，而二氧化碳被排出。低於100℃的醋酸鹼的水溶液經由管子254流到預熱單元230。由於強的熱使水蒸氣液從化學反應器釋出，且能蒸餾和冷凝而用於銷售或其它目的。校對分解成碳酸鹽之醋酸鹽的量，以便用掉對應流量的醋酸以重製醋酸鹽。而其中第7圖還包括離開烘焙器之冷熔鹽的管線242，饋入預熱器之冷熔鹽的分支管線244，以及將醋酸溶液饋入化學反應器的管線252。
由本具體實施例所生產的生質煤，有優於市場上天然煙煤的性質。因此本發明的程序使用熔鹽作為「超級烘焙」的熱傳劑。例如，在一個試運轉內，生質煤的Hargrove磨削指標(Hargrove Grindability Index,HGI)為67，則馬上可被燃煤發電廠接受。生質煤的熱值是6,139 kcal/kg=25.7 MJ/kg，這可與市場上最好的煙煤相比較。殘存的VOC為36.11%且含碳量為49.55%，而比率是依烘焙的程度而定。由鹽脫水引起之植物組織的分解幫助程序的加速。通常，與具有煙道氣的烘焙比較，本發明的超級烘焙產生較低比率之殘存的VOC/碳，可產生一種較高品質的產品。
此外，生質煤內的硫含量只有0.06%，比天然的煤好很多。與許多煤內20%-40%的灰含量相反，生質煤的灰含量約為5.69%。與傳統燃燒使用的煤內作為「廢棄物」相反，當生質是竹子時，灰富含鉀鹼並且可以出售和作為肥料。生質煤的剩餘質量是含水量，依乾燥程序和使用之前的儲存情況而定。因此，本發明的烘焙程序沒有產生廢棄物。
冷凝階段由其它生質液體分離水和醋酸(由VOCs回收的有機酸)。此種形式的稀醋酸只有很小的經濟價值，可作為防腐劑來防止乾草包腐爛，或在肉類包裝工業內作為消毒劑。使用醋酸鹼有相當大的優點，可將稀醋酸變成濃丙酮，有巨大的經濟價值，可作為工業溶劑，或具有作為航空燃料成份的潛勢。例如，由後熱單元234內的加熱開始，醋酸鉀在高於其約460°C的分解溫度下作為熔鹽的一個成份，以獲得碳酸鉀和丙酮：2CH3 COOK(熔鹽)+熱量→(CH3 )2 CO(蒸氣)+K2 CO3 (熔鹽).
丙酮以蒸氣離開混合物，並在大氣壓下通過水槽的管子被冷凝到溫度低於56℃以形成純的液體。雖然使用醋酸鉀的例子，但是醋酸鈉、醋酸鋰、或其它醋酸鹼亦能獲得相同的結果。
碳酸鉀溶於水的水溶液是一種弱鹼。為了由鹽回收醋酸鹽，使碳酸鉀在化學反應器250內，與由生質之烘焙內VOCs的冷凝產生的稀醋酸反應：2CH3 COOH(水溶液)+K2 CO3 (水溶液)→2CH3 COOK(水溶液)+CO2 (氣體)+H2 O(液體)+熱量
反應是中度放熱的，但是在正常的熱損失下，含有稀水溶液的反應可在室溫下進行，且只有CO2 以氣體逸出。為了以無水之熔鹽的形式回收醋酸鉀，能在加熱器內逐出液態水，且用以預熱熔鹽溝槽220內的共熔醋酸鹽到300℃。如此產生的水蒸氣不與烘焙程序的VOCs混合，終究可純到可以喝的一種冷凝產品，除了被蒸餾之外，經由活竹子之薄膜的逆滲透程序以預過濾。過量的飲用水對人和動物的消耗或農業使用可能有一些商業價值。如前述，可使用一部份來降低沸水槽219的鹽份。
與經由礦物油的烘焙比較，經由如共熔醋酸鈉和醋酸鉀之混合物的有機金屬鹽的烘焙有下述優點：(1)增加安全性，因為即使醋酸鹽受到生質煤碎片的污染，且若空氣漏入烘焙設備時，亦不會像油或烷烴那麼容易燃燒；(2)只要鹽維持在高於(共熔)熔化溫度(約230℃)，且低於分解溫度(約460℃)，對熱劣化有較大的穩定性；(3)較容易由生質煤的孔洞和表面回收鹽，因為有機鹼鹽極易溶於水，特別是當水的溫度是溫的或很熱的時候；(4)一個天然和簡單的兩段程序，以便由生質烘焙獲得相當豐富之VOC冷凝的產品、稀醋酸、以及在經濟上較有價值之濃液態丙酮的商品；(5)能延伸烘焙機制到較高的溫度和較短的熱解時間，以便有效的生產生質油、合成氣、和生質煤，並成為一個可行的高產出的程序。
本發明的烘焙單元20、100和200能明顯地減少能源消耗，並改進產量。根據本發明，除了烘焙溝槽之外，各種槽的溫度被進入之涼生質、離開之熱生質煤、和VOCs控制，而沒有使用外部加熱或冷卻的資源，與使用外部能源預熱生質和冷卻生質煤之先前烘焙系統的技術不同。
同時，本發明的烘焙單元20、100和200係由生質煤除去，和回收熱傳劑以改進生質煤的品質和降低生產成本。在一個具體實施例內，熔融的有機鹽被用作熱傳劑，且可很容易的溶於水內和被回收。在另一個具體實施例內，當油/烷烴被用作熱傳劑時，複數個溶劑和水槽被用以洗掉留在生質煤內的油和溶劑，且因此可回收和再利用油和溶劑。本發明的烘焙單元20、100和200係生產含有最少殘存化學劑之較清潔和較高品質的生質煤，且若空氣漏入烘焙系統或單元時，亦能確保安全的生產程序。
在本發明的烘焙單元20、100和200內，安排生質和生質煤沿著主要烘焙溝槽內的一個連續路徑，以相反的方向通過相同的槽。然後可調整生質/生質煤的行進速度且沒有以改變加熱/冷卻槽的數量而增加產量，故僅產生較小型的結構。
本發明之廣泛的教義可能被多種形式實現。因此，本發明包含特別的範例，本發明的真正範圍不應該受到限制，所以修改均應包含在下述之申請專利範圍內。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
10．．．烘焙系統
12．．．烘焙單元
14．．．外部熱源
18．．．過濾器
20．．．冷凝器和分離器
22．．．生質
24．．．含有液體的生質煤
25．．．溶劑槽
26．．．含有溶劑的生質煤
27．．．溫和的加熱劑
28．．．生質煤產品
30．．．熱流體
32．．．髒的冷卻液體
34．．．冷卻液體
36．．．浮渣
40．．．水蒸氣加揮發物
42．．．生質液體
50．．．外殼
52．．．輸送帶系統
54．．．氣密系統
56．．．氣體收集系統
60．．．橋
66．．．前側
68．．．後側
70、72．．．水槽
74、76．．．溶劑槽
78、80．．．烘焙溝槽
84．．．輸送帶
86．．．籃子
90．．．隔板
92．．．第一管子
94．．．第二管子
96、98．．．進口
99．．．內襯
A1、B1、A2、B2．．．儲槽
100．．．烘焙單元
102、104．．．水槽
106、108．．．溶劑槽
110．．．油槽
111．．．第一烘焙溝槽
112．．．第二烘焙溝槽
200．．．烘焙單元
202．．．外殼
204．．．輸送帶系統
206．．．氣體收集系統
208．．．氣密系統
210、211、212、213、214、215、216、217、218．．．水槽
219．．．沸水溝槽
220．．．烘焙熔鹽溝槽
230．．．預熱單元
234．．．後熱單元
236．．．焦炭過濾器
238．．．熔鹽泵浦
240．．．出口管
241．．．收集盒
242．．．離開烘焙器之冷熔鹽的管線
244．．．饋入預熱器之冷熔鹽的分支管線
245．．．冷凝管
246、248．．．管子
250．．．化學反應器
252．．．將醋酸溶液饋入化學反應器的管線
254．．．管子
300．．．生產工廠
第1圖是根據本發明之一般原理將生質變成生質煤/揮發物的生產工廠或系統的圖解；
第2圖是根據本發明之第一具體實施例內第1圖的生產工廠之一個烘焙單元的圖解，其中頂板被除去以觀看烘焙單元的內部；
第3圖是第2圖的右端部份的放大圖，顯示籃子的移動路徑；
第4圖是第2圖之液體槽的放大圖；
第5圖是根據本發明之第二具體實施例內一個烘焙單元的圖解，其中頂板被除去，並特別顯示使用熱和溫油作為熱傳介質，使用己烷(或輕油)作為溶劑以洗去油，以及用來蒸發己烷或輕油；
第6圖是根據本發明之第三具體實施例內一個烘焙單元的圖解，其中頂板再次被除去，並特別顯示使用熔鹽作為熱傳介質，和使用一系列由冷至沸騰熱水的水槽以洗去熔鹽；和
第7圖是包含本發明之第三具體實施例內一個烘焙單元的一個完整工廠的圖解，其中使用熔融之醋酸鹼作為熱傳劑和作為催化由稀醋酸生產濃液態丙酮的一個方法。
10．．．烘焙系統
12．．．烘焙單元
14．．．外部熱源
18．．．過濾器
20．．．冷凝器和分離器
22．．．生質
24．．．含有液體的生質煤
25．．．溶劑槽
26．．．含有溶劑的生質煤
27．．．溫和的加熱劑
28．．．生質煤產品
30．．．熱流體
32．．．髒的冷卻液體
34．．．冷卻液體
36．．．浮渣
40．．．水蒸氣加揮發物
42．．．生質液體

Claims (13)

  1. 一種烘焙系統，包含：具有不同溫度的複數個槽，該複數個槽含有一液體熱傳劑，以一階段方式加熱一生質，其中該複數個槽包含具有一第一溫度的一第一烘焙溝槽和具有一第二溫度的一第二個烘焙溝槽，且該複數個槽包含至少一個含有一種液體熱傳劑的槽，和至少一個含有水的水槽，該熱液體傳劑提供生質的熱接觸，以便將該生質加熱成生質煤，其中該熱傳劑係由礦物油、烷烴以及熔鹽群組中所選出；一外殼和由該外殼之一底部升起的複數個橋；一個輸送帶系統，該輸送帶系統以一個連續路徑運送該生質和該生質煤且以一第一方向將該生質運過至少一個槽，並將該生質煤以與該第一方向相反的一第二方向運過至少一個槽；以及一氣體收集系統，該氣體收集系統具有收集、冷凝和分離由該生質所驅出的一揮發性有機化合的功能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之烘焙系統，其中該複數個槽包含至少一個含有溶劑的溶劑槽，溶劑是由包含己烷和輕油的群組中所選出的。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之烘焙系統，其中該生質由至少一個水槽被運過至少一個溶劑槽，且在至 少一個烘焙溝槽內被烘焙。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之烘焙系統，其中該生質煤由烘焙溝槽被運過至少一個溶劑槽和至少一個水槽。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之烘焙系統，其中至少一個溶劑槽或至少一個水槽的溫度是基於該生質和通過至少一個溶劑槽或至少一個水槽之該生質煤的溫度來控制。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之烘焙系統，其中更進一步包含一後熱單元以加熱由至少一個槽所過濾的醋酸鹼以產生氣態的丙酮。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之烘焙系統，其中更進一步包含一個與後熱單元有流體連結的一化學反應器以產生醋酸鹼的水溶液。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之烘焙系統，其中更進一步包含一預熱單元，以便再加熱來自至少一槽且以與該生質接觸而被冷卻的鹽，並接受來自該化學反應器的一醋酸鹼水溶液，和蒸餾溶液以去除含水量。
  9. 一種烘焙系統，包含：至少一個含有包含熔鹽之一液體熱傳劑的槽，該液體熱傳劑提供生質碎片的熱接觸，以便將該生質碎片加熱成生質煤；和一輸送帶系統，係連續運送該生質和該生質 煤入至少一個槽中。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之烘焙系統，其中更進一步包含具有熔鹽和複數個水槽的一個烘焙溝槽。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之烘焙系統，其中該水槽有不同的溫度並以階段的方式加熱生質。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之烘焙系統，其中在該生質煤離開烘焙溝槽之後，該複數個水槽沖洗掉留在該生質煤內的鹽。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之烘焙系統，其中該生質沿著一第一方向通過複數個水槽以到達該烘焙溝槽，其中該生質在烘焙溝槽內變成該生質煤，並且該生質煤沿著與一第一方向相反的一第二方向通過複數個該水槽和該烘焙溝槽。
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