[發(fā)明專(zhuān)利]生物質(zhì)烘干系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611147357.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106595250B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威廉·B·迪歐;理查德·J·郭拜耳;安德魯·詹森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 迪歐銷(xiāo)售公司
• 主分類(lèi)號(hào): F26B11/06
• 分類(lèi)號(hào): F26B11/06;F26B21/00;F26B21/04;F26B25/00;F26B25/04;F26B21/12;F26B21/10;F26B25/16;F26B3/06;F26B25/22
• 代理公司: 北京市萬(wàn)慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 王蕊;李軼

提供了生物質(zhì)烘干系統(tǒng)，其允許連續(xù)的烘焙過(guò)程，涉及將生物質(zhì)顆粒引入到具有低氧氣環(huán)境的旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器鼓。通過(guò)熱氣流輸送顆粒穿過(guò)鼓并且同時(shí)借此烘干。將離開(kāi)鼓的氣體再循環(huán)回到熱源以用于在再次進(jìn)入鼓之前再加熱氣體。也提供了生物質(zhì)烘干的方法。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2010年10月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/391,442號(hào)和2011年8月25日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)13/218,230號(hào)的權(quán)益，出于一切目的，通過(guò)引用將它們的全文并入本文。

發(fā)明背景

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容通常涉及生物質(zhì)烘干系統(tǒng)與方法，特別是其包括纖維素生物質(zhì)烘干系統(tǒng)與方法。

相關(guān)領(lǐng)域的描述

生物質(zhì)顆粒的烘干為眾所周知的并且為其中在低氧氣環(huán)境中加熱生物質(zhì)顆粒的過(guò)程。這導(dǎo)致顆粒內(nèi)的揮發(fā)性化合物蒸發(fā)并且降解顆粒的蜂窩結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了部分的質(zhì)量損失與易碎性的增加。它也導(dǎo)致了剩余的蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)的反應(yīng)，增強(qiáng)產(chǎn)物的防潮性。當(dāng)在熱能/單位重量方面測(cè)量時(shí)，烘干的顆粒具有提高的能量值。生物質(zhì)顆粒的烘干程度取決于幾個(gè)因素，包括所應(yīng)用的加熱水平，所應(yīng)用的加熱時(shí)間的長(zhǎng)度，以及周?chē)臍怏w條件(特別是就氧氣水平而言)。

目前的系統(tǒng)力圖機(jī)械地控制加熱、停留時(shí)間以及氧氣水平變量以獲得一致的烘干顆粒。傾向于在低水平的氧氣條件下烘干生物質(zhì)顆粒的典型機(jī)制使用機(jī)械手段輸送顆粒(諸如旋轉(zhuǎn)托盤(pán)或螺桿)并且在輸送表面應(yīng)用加熱用于傳導(dǎo)至待烘干的顆粒。此類(lèi)機(jī)制具有各種缺點(diǎn)，包括難以或不可能顯著地按比例地?cái)U(kuò)大容量。隨著對(duì)烘干的生物質(zhì)的需求增加，目前機(jī)制的有限容量已變成妨礙此類(lèi)生物質(zhì)使用的一個(gè)問(wèn)題。因此，申請(qǐng)人相信需要能夠始終如一有效地產(chǎn)生烘干的生物質(zhì)顆粒的改進(jìn)的方法與系統(tǒng)。這些方法與系統(tǒng)應(yīng)該基于以下的原則與概念：允許嚴(yán)格的流程控制同時(shí)獲得大容量，以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的需求。

發(fā)明概述

本文所述的實(shí)施方案提供了生物質(zhì)烘干系統(tǒng)與方法，特別好地適于以有效與始終如一的方式烘干各種大小的生物質(zhì)顆粒(特別是包括纖維素生物質(zhì)顆粒)。所述系統(tǒng)與方法可容易地?cái)U(kuò)展以滿(mǎn)足各種各樣的工業(yè)需求，并且就監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)操作的參數(shù)而言提供增強(qiáng)的流程控制，以最佳化或調(diào)整所得的烘干的生物質(zhì)顆粒的特征。

根據(jù)一實(shí)施方案，生物質(zhì)烘干系統(tǒng)可概括為包括接收生物質(zhì)顆粒的入口；配置為圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)器鼓，反應(yīng)器鼓在沿著反應(yīng)器鼓的長(zhǎng)度的多個(gè)位置具有位于其中的多個(gè)刮板；反應(yīng)器鼓上游的熱源，其在操作期間加熱系統(tǒng)中包含的氣體至足以烘干生物質(zhì)顆粒的溫度；連接到系統(tǒng)的通風(fēng)裝置，當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生足以間歇地沿著反應(yīng)器鼓的長(zhǎng)度運(yùn)輸生物質(zhì)顆粒的穿過(guò)反應(yīng)器鼓的熱氣流，隨著反應(yīng)器鼓旋轉(zhuǎn)，生物質(zhì)顆粒被刮板揚(yáng)起并噴淋穿過(guò)熱氣流；以及至少連接反應(yīng)器鼓、熱源和通風(fēng)裝置的氣道，以將離開(kāi)反應(yīng)器鼓的部分氣體再循環(huán)回到熱源以再加熱氣體用于再引入到反應(yīng)器鼓中。

隨著氣流間歇地運(yùn)輸生物質(zhì)顆粒穿過(guò)反應(yīng)器鼓，熱氣流直接加熱生物質(zhì)顆粒。揚(yáng)料板被配置為調(diào)整生物質(zhì)顆粒穿過(guò)反應(yīng)器鼓的運(yùn)動(dòng)，從而影響反應(yīng)器鼓內(nèi)生物質(zhì)顆粒的停留時(shí)間。揚(yáng)料板可包括，以規(guī)則的或不規(guī)則的間隔以及至少沿著反應(yīng)器鼓的縱向長(zhǎng)度的三個(gè)位置，圍繞反應(yīng)器鼓的內(nèi)圓周彼此隔開(kāi)的刮板。通過(guò)就相似大小的顆粒而言，相對(duì)更密的顆粒移動(dòng)穿過(guò)反應(yīng)器鼓更慢，以及就相似密度的顆粒而言，相對(duì)更大的顆粒移動(dòng)穿過(guò)反應(yīng)器鼓更慢，揚(yáng)料板與熱氣流協(xié)同操作以根據(jù)顆粒密度和/或大小分類(lèi)生物質(zhì)顆粒。

生物質(zhì)烘干系統(tǒng)還可包括位于反應(yīng)器鼓下游的料斗，以收集離開(kāi)反應(yīng)器鼓的烘干的生物質(zhì)顆粒并且從系統(tǒng)排出烘干的生物質(zhì)顆粒。系統(tǒng)還可包括從系統(tǒng)消除廢氣的管道，其帶有控制閥與阻尼器，放置控制閥與阻尼器以調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的壓力水平從而阻止氧氣的滲入同時(shí)使廢氣能夠離開(kāi)系統(tǒng)。管道，可將廢氣從系統(tǒng)按路線(xiàn)運(yùn)送至遠(yuǎn)程裝置以供在輔助或補(bǔ)充的過(guò)程中使用廢氣。例如遠(yuǎn)程裝置可以為燃燒器，其被配置為在操作期間利用廢氣經(jīng)由熱交換器將熱供應(yīng)給通過(guò)反應(yīng)器鼓的氣體。