[發明專利]熱化學處理設備

無效

• 申請號: 200910207472.3
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN102049216A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 洪俊宏;郭子禎
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00;B01J3/04;B01J3/03;C10G1/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種熱化學處理設備，其可省時、省力自動化的快速進行批次化的交換料作業，且可提高設備操作安全性及降低設備能源的耗損，進而達到提高設備使用率的批次式進料的目的。

背景技術

近幾年來，生質燃料為國內、外再生能源技術發展的重點，發展生質燃料技術除了可以降低對石油能源的依賴與減緩溫室效應外，以農業、畜牧業、工業廢棄物等(如枝葉、糞便、有機污泥)為生質燃料的原料來源時，還能達到廢棄物處理與環境保護的功能。熱化學法的生質燃料技術主要是將有機原料在高壓高溫的環境中進行熱化學反應，于完成熱化學反應后，再以后段的萃取作業，即可獲致所需的生質燃料或前處理原料；目前熱化學法生質燃料技術的處理設備以進料方式來區分，可分為連續式進料及批次式進料，以下就其設備及缺弊加以說明如下：

1、連續式進料：請參閱圖1，其為美國第7,473,285號專利案，其是于管路10的一端裝設一可供原料送入的入料口11，管路10上另設有第一輸送裝置12，而可將原料以連續的方式送入第一壓力槽13及第二壓力槽14，接著管路10上的第二輸送裝置15再將原料送入反應區16加熱，以進行熱化學反應，完成熱化學反應后，再將反應后的混合物排送至冷凝裝置17進行冷凝回收，最后再送至分離裝置18予以分離，以萃取出生質燃料；該連續式進料的設備其雖可非常便于原料的裝填料作業，但其仍有如下的缺弊：

A.該設備因反應區16與冷凝裝置17及分離裝置18間并無設置遮斷閥件，使得反應區16進行加熱反應時，熱氣會傳送至冷凝裝置17，而必須同時啟動冷凝裝置17及分離裝置18，而啟動冷凝裝置17及分離裝置18的同時，反應區16形同釋壓狀態，導致反應區16不易達到反應的臨界壓力，而增加操作上的困難度。

B.該設備于反應區16完成反應后的混合物含有固體、液體及氣體成份，混合物由反應區16輸送至冷凝裝置17時，因固體流動能力較差，在長期操作下，容易沉積、阻塞輸送管路或輸送裝置，而無法長期穩定的使用。

2、批次式進料：請參閱圖2、圖3，其為中國臺灣第I?300804號專利案，其反應槽20包括有槽體21及封蓋22，槽體21于外部裝設有加熱器23，以對槽體21內部加熱，封蓋22上裝設有由動力機構24驅動的攪動桿25，并使攪動桿25延伸伸入于槽體21內，以對槽體21內的原料進行攪拌，而槽體21與封蓋22以環列的螺栓26鎖固密封，進而可于槽體21內進行有機原料的熱化學反應，于完成反應后，可將槽體21與封蓋22分離，再將槽體21內的反應物取出，于重新裝填有機原料后，即可以批次的方式再次進行熱化學反應；該批次式進料的設備其雖可避免如連續式進料的輸送管路阻塞的問題，但其仍有如下的缺弊：

A.該設備的槽體21與封蓋22以環列的螺栓26鎖固密封，因此在進行裝料、出料的開關蓋作業時，需反復鎖緊與松開螺栓26，該費力、費時的開關蓋作業，不利于反應槽20的產業放大運用與自動化。

B.由于加熱器23裝設于槽體21外部，使得槽體21直接受熱加溫，而槽體21與封蓋22間除螺栓26鎖固外，另設有密封環墊，槽體21直接受熱所產生的高溫，容易導致密封環墊的毀損，而降低其使用壽命。

C.該設備因欠缺冷凝裝置，使得反應完成后，反應槽20仍處于高溫、高壓的狀態，然為了提高生質燃料的生成率，避免生質燃料在打開封蓋22時散失，反應槽21需長時間自然冷卻降溫，使反應槽21內生質燃料冷凝后，才可以打開封蓋22取出生成物，導致制程時間過長。

D.于反應槽20內取出反應物并重新裝填原料，以進行下一批次的熱化學反應時，由于反應槽20已經自然冷卻而需重新加熱到反應溫度，且因反應槽20為耐高溫、高壓的容器，反應槽20需為厚度足夠的金屬結構才能達到強度要求，因此反應槽20的重量相當重，相對的導致反應槽20反復重新加熱所需熱能與成本相對提高。

有鑒于此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與制作經驗，針對目前所面臨的問題深入研究，經過長期努力的研究與試作，終究研創出一種不僅可省時、省力、自動化的快速進行批次化的交換料作業，且可縮短制程時間、降低設備能源耗損，達到有效提升設備產能及設備操作安全性的熱化學處理設備，并借以大幅改善現有技術的缺弊，此即為本發明的設計宗旨。

發明內容