[發明專利]用于集成的太陽能驅動的化學裝置的系統和方法

無效

• 申請號: 201080025964.1
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN102460039A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: C·普爾金斯;Z·約凡諾維克;C·海爾頓;W·西蒙斯;A·民登
• 申請（專利權）人: 三照普燃料公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

相關申請

本申請要求2009年10月2日提交的題目為“Various?Methods?and?Apparatuses?for?Sun?Driven?Processes(太陽能驅動過程的各種方法和設備)”的美國臨時專利申請序列號61/248,282和2009年6月9日提交的題目為“VARIOUS?METHODS?AND?APPARATUSES?FOR?SOLAR-THERMAL?GASIFICATION?OF?BIOMASS?TO?PRODUCE?SYNTHESIS?GAS(太陽熱氣化生物質以產生合成氣的各種方法和設備)”的美國臨時專利申請序列號61/185,492的權益。

版權聲明

本專利文件的一部分公開內容包含受版權保護的材料。如同其出現在專利和商標局專利文件或者檔案中，版權所有人對通過軟件引擎及其模塊的任一個進行傳真復制沒有異議，但是無論如何在另外情況下保留所有的版權。

發明領域

本發明的實施方式一般地涉及化學反應的系統、方法和設備。更具體地，本發明的實施方式的一方面涉及精煉生物質和其他材料的太陽能驅動的系統、方法和設備。

背景技術

最初包括在化學反應中的物質/多個物質通常被稱為反應物。化學反應的特征通常在于反應物中的化學變化，然后生成一種或者多種產物。生物質氣化是吸熱過程。必須向該吸熱過程中輸入能量以驅動化學反應進行。典型地，這通過部分地氧化(燃燒)生物質本身進行。必須消耗30％和40％之間的生物質以驅動該過程，并且在通常地限制(由于效率的原因)該過程的溫度下，轉化通常是有限的，產生更加較低的產率。相反地，提出的太陽能驅動的生物精制裝置使用外部能量來源(太陽能)以提供反應所需的能量，因此不需要消耗生物質以實現轉化。這比先前的技術得到每噸生物質加侖汽油的顯著更高的產率。因為用于驅動轉化的能量來源是再生性的并且無碳。同樣地，通常設計化學反應器以在不變的條件下晝夜不停地操作，而不是在周期性的基礎上操作。

發明概述

公開了處理太陽能變化的太陽能驅動的化學裝置的方法、設備和系統。一些實施方式包括用于協調集成的太陽能驅動的化學裝置的方法。

可在具有多個反應器管的太陽能驅動的化學反應器中使用會聚的太陽能進行化學反應，以驅動化學反應物轉化。利用會聚太陽能的熱在反應器管中進行吸熱化學反應?；瘜W反應包括使用來自會聚的太陽能區域的太陽熱能的下列的一種或多種：生物質氣化、蒸汽甲烷重整、甲烷裂化、蒸汽乙烷裂化以生產乙烯、或二氧化碳裂解。

在化學合成裝置中，供應來自化學反應的產物，用于使來自化學反應的產物催化轉化成烴燃料或其他化學品。燃料合成裝置的操作取決于在太陽能驅動的化學反應器中生成的合成氣的量。

燃料合成裝置的控制系統發送控制信號到化學反應器的控制系統并從化學反應器的控制系統接收反饋?；瘜W反應器的控制系統至少指示在太陽能驅動的化學反應器中生成的產物的量。

附圖簡述

附圖參考本發明的實施方式，其中：

圖1闡明示例工藝流程的一個實施方式的方框圖；

圖2闡明示例多管反應器的一個實施方式的圖；

圖3闡明具有接收器和太陽能會聚區域的示例太陽能塔的一個實施方式的圖；

圖4闡明代表性生物質材料的顆粒大小分布的一個實施方式的圖表；

圖5闡明具有氣化器管的太陽熱接收器的一個實施方式的圖；

圖6a和6b闡明夾帶流生物質供給系統的一個實施方式的方框圖；

圖7闡明太陽能驅動的化學裝置的一個實施方式的圖；

圖8闡明集成的化學裝置的啟動順序；和

圖9闡明系統的一個實施方式的流程圖；和

圖10闡明合成氣和甲醇緩沖和再循環過程的一個實施方式的流程圖。

雖然本發明可有各種改型和可選形式，但已通過附圖中的示例說明了其具體實施方式，并且在本文中詳細描述其具體實施方式。應理解本發明不限于公開的具體形式，而是相反地，本發明覆蓋落入本發明的精神和范圍內的所有的改型、等價物和替代物。

發明詳述