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生物質(zhì)的水熱碳化方法及相關(guān)裝置與流程

文檔序號(hào):11933889閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于加熱在工業(yè)處理路線中移動(dòng)的生物質(zhì)的方法,工業(yè)處理路線包括用于輸入的生物質(zhì)的入口(91)、加壓泵(93)、加熱部件(94、94b)和處理站(95),其特征在于,將蒸汽注入到加壓泵(93)與加熱部件(94、94b)之間的工業(yè)處理路線中。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,生物質(zhì)是污水污泥,處理是水熱碳化。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,操控蒸汽注入和加熱部件(94、94b),以在生物質(zhì)到達(dá)處理站(95)之前使生物質(zhì)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度,預(yù)設(shè)溫度在165℃到205℃之間,優(yōu)選為185℃。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,操控蒸汽注入,以使生物質(zhì)的溫度升到在加熱部件(94、94b)入口處高于70℃的值。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,將蒸汽相對(duì)生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中的移動(dòng)方向傾斜地或與生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中的移動(dòng)方向垂直地、或以與生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中的移動(dòng)方向逆向的方式注入。

6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,加壓泵(93)將生物質(zhì)的壓力提高到能將生物質(zhì)無沸騰地加熱到高于100℃的溫度的值。

7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,生物質(zhì)在加壓泵(93)出口的壓力大于3MPa。

8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,工業(yè)處理路線另外包括在處理站(95)下游的冷卻站(96);并且,在傳熱流體在冷卻站(96)與加熱部件(94)之間的流動(dòng)路徑中加熱傳熱流體。

9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,將傳熱流體加熱到高于處理站(95)處的生物質(zhì)溫度的溫度。

10.如權(quán)利要求8或9所述的方法,其特征在于,使用同一外部熱源(9T3)以加熱傳熱流體和保證處理站(95)處的生物質(zhì)溫度上升和/或保持的載熱流體。

11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在處理站(95)下游回收生物質(zhì)的熱量;并且,將回收的熱量傳遞給在處理站(95)上游的生物質(zhì)。

12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在處理站(95)下游回收生物質(zhì)的熱量;并且,利用離開處理站(95)的生物質(zhì)與在處理站(95)上游的工業(yè)處理路線中流動(dòng)的生物質(zhì)之間的熱交換部件,將回收的熱量傳遞給在處理站(95)上游的生物質(zhì)。

13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法包括在加熱部件(94、94b)上游注入添加劑到生物質(zhì)中的步驟。

14.如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,注入添加劑到生物質(zhì)中,以使添加劑承受注入的蒸汽。

15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,通過再循環(huán)分支(9M)提取處理站(95)中的一部分生物質(zhì),將該部分生物質(zhì)送回到處理站(95)中,以便使生物質(zhì)在處理站(95)中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。

16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,以為進(jìn)入處理站(95)中的生物質(zhì)流量的5至15倍之間的流量提取該部分生物質(zhì)。

17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,用混合器(98)在加壓泵(93)與加熱部件(94、94b)之間的工業(yè)處理路線中混合注入的蒸汽和生物質(zhì)。

18.一種用于應(yīng)用如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法的裝置,其特征在于,所述裝置包括工業(yè)處理路線,工業(yè)處理路線包括:

-入口(91),入口布置成使輸入的生物質(zhì)進(jìn)入工業(yè)處理路線中;

-加壓泵(93),加壓泵布置成使生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中移動(dòng);

-加熱部件(94),加熱部件能夠加熱生物質(zhì);

-處理站(95),處理站能夠使生物質(zhì)大致保持于進(jìn)入處理站(95)中的進(jìn)入溫度,處理站(95)安裝在加熱部件(94)的下游;

-熱交換部件,用于使離開處理站(95)的生物質(zhì)與在處理站(95)上游的工業(yè)處理路線中流動(dòng)的生物質(zhì)之間進(jìn)行熱交換;

-水蒸汽發(fā)生部件(981);

-混合器(98),混合器布置成使水蒸汽發(fā)生部件(981)產(chǎn)生的水蒸汽與生物質(zhì)在加壓泵(93)與加熱部件(94、94b)之間的工業(yè)處理路線中混合。

19.如權(quán)利要求18所述的裝置,其特征在于,混合器(98)包括靜態(tài)混合器。

20.如權(quán)利要求18或19所述的裝置,其特征在于,熱交換部件包括:

-傳熱回路(9T),傳熱流體在傳熱回路中循環(huán),以通過傳熱流體與生物質(zhì)之間的熱交換來加熱在加熱部件(94、94b)中的生物質(zhì);和

-傳熱流體循環(huán)部件(9T1),傳熱流體循環(huán)部件能夠使傳熱流體在傳熱回路(9T)中循環(huán)。

21.如權(quán)利要求20所述的裝置,其特征在于,所述裝置另外包括外部熱源(9T3),外部熱源布置成加熱傳熱流體和在處理站(95)的罩殼(952)中循環(huán)的載熱流體。

22.如權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述裝置布置成使生物質(zhì)通過處理站的下部(953)進(jìn)入處理站(95),而由處理站的上部(954)離開處理站。

23.如權(quán)利要求18至22中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,處理站(95)是機(jī)械被動(dòng)式處理站。

24.如權(quán)利要求18至23中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,處理站(95)是用于污水污泥的水熱碳化反應(yīng)器。

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