[發(fā)明專利]應(yīng)用于生物質(zhì)的焙燒的包括承載優(yōu)化輪廓的攪拌齒的臂的多層爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980077566.5
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN113166653A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿蘭·貝特爾勒米;蒂埃里·梅爾基奧爾;昆廷·貝爾;加蒂爾·康特恩尼爾;迪迪埃·勒布特;丹尼斯·馬雷查爾
• 申請（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會(huì);考克利爾維修工程
• 主分類號(hào): C10B7/02
• 分類號(hào): C10B7/02;C10B47/36;C10B53/02;F27B3/04;F27B9/14;F27B9/18;F27D3/04;C10L9/08
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

本發(fā)明主要包括用于對(duì)裝料M進(jìn)行熱處理的多層爐(1)，其包括在爐的每個(gè)層(3)上方、固定至旋轉(zhuǎn)軸的至少一個(gè)攪拌臂(5)，以及包括垂直于該臂固定的攪拌齒(7)，每個(gè)攪拌齒(7)具有從底部到頂部傾斜的前緣，該傾斜的前邊緣構(gòu)成待攪拌的裝料M的引導(dǎo)邊緣(70)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多床爐，也稱為多層爐(已知縮寫為MHF)。

本發(fā)明旨在改善在爐中待熱處理的裝料的裝填的攪拌，尤其是為了獲得均勻且受控的裝料傳送。

在本發(fā)明的上下文中，“攪拌”被理解為是指攪動(dòng)待熱處理的裝料、通過將其分離而使其散布，并且使其從爐床到爐床之間穿過爐的動(dòng)作。

本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用是生物質(zhì)的焙燒，優(yōu)選木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的焙燒。

在本發(fā)明的上下文中，“生物質(zhì)”應(yīng)理解為是指任何含碳的植物或動(dòng)物來源的不均質(zhì)材料，例如木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，森林或農(nóng)場殘留物(秸稈)的不均質(zhì)材料，可以是準(zhǔn)干燥或進(jìn)水的，例如家庭垃圾。

特別地，生物質(zhì)可以是木質(zhì)纖維素類型的，例如木材和農(nóng)業(yè)材料，并且具有任何水分含量，優(yōu)選包含10％至60％的水，并且可以以各種形式(例如屑、薄片等)引入到根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中。

盡管參考生物質(zhì)焙燒應(yīng)用進(jìn)行了描述，但是根據(jù)本發(fā)明的多床爐可以用于許多其他應(yīng)用，其中可以引用礦物礦石(焦炭，耐火粘土等)、煤、凈化站污泥的熱處理。

背景技術(shù)

在消費(fèi)永不停止增長的背景下，考慮生物質(zhì)的增值，以使能源資源多樣化。特別地，考慮基于氣化和燃燒的熱轉(zhuǎn)換管線。

首字母縮寫為BtL的所謂“生物質(zhì)到液體”工廠是旨在通過氣化實(shí)施生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程、以生產(chǎn)液體燃料的工廠。這些BtL工廠已經(jīng)得到了廣泛的描述并提供了在投資和生產(chǎn)成本方面的大量的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)：[1]，[2]。目前正在設(shè)計(jì)的BtL工廠(更一般地說是旨在從生物質(zhì)生產(chǎn)氣態(tài)或液態(tài)燃料的工廠)是示范項(xiàng)目，旨在測試和驗(yàn)證熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程的整個(gè)技術(shù)鏈。完全實(shí)施或執(zhí)行的第一步在于干燥濕生物質(zhì)。實(shí)際上，新收集的生物質(zhì)的水分含量通常在30％至50％之間，該初始水分含量根據(jù)生物質(zhì)的類型、收集時(shí)段和生物質(zhì)的存儲(chǔ)地點(diǎn)而變化。已經(jīng)證明生物質(zhì)中包含的水大大降低了氣化效率，因?yàn)檫@涉及到無用蒸汽的生成和氣化反應(yīng)器中所需的水的蒸發(fā)。此外，現(xiàn)在已經(jīng)接受的是，鑒于所需的時(shí)間，在工業(yè)應(yīng)用中不能真正設(shè)想對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行自然干燥：[3]，[4]，[5]。

換句話說，在工業(yè)規(guī)模上，只能設(shè)想強(qiáng)制干燥生物質(zhì)。似乎同樣可以接受的是，將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)干燥至水分含量低于15％左右是沒有意義的，因?yàn)榈陀谠撝担静谋蛔C明具有很高的吸濕性，并且在木材轉(zhuǎn)移到氣化反應(yīng)器及其中間儲(chǔ)存器的過程中，當(dāng)木材暴露于空氣中時(shí)會(huì)重新吸收水。此外，最終水分百分比的提取顯著增加了能量消耗。因此，似乎可以接受的是，在轉(zhuǎn)化效率和所需的能量消耗方面，在將生物質(zhì)氣化之前將其干燥至大約15％的水分含量是很好的權(quán)衡。

生物質(zhì)，優(yōu)選木質(zhì)纖維素的生物質(zhì)的焙燒是對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理的步驟，以將生物質(zhì)以粉末形式注入驅(qū)動(dòng)流反應(yīng)器(氣化反應(yīng)器)或燃煤電廠中的所謂的生物質(zhì)與煤共燃反應(yīng)器，或者以將生物質(zhì)制成顆粒。實(shí)際上，生物質(zhì)的纖維和彈性結(jié)構(gòu)使其微粉化成為能量密集型的，并賦予了不適合以粉末形式注入的研磨產(chǎn)物特性。焙燒是在干燥和熱解之間的交界處對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行溫和的熱處理，通常在200至300℃的溫度下進(jìn)行，目的是消除水分并改性生物質(zhì)的一部分有機(jī)物質(zhì)以破壞其纖維。換句話說，該溫和的熱處理影響生物質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)，從而隨后促進(jìn)其研磨和將其注入氣化反應(yīng)器或共燃反應(yīng)器中。

通過焙燒的預(yù)處理還通過使其特別疏水并且對(duì)生物降解具有抗性而增強(qiáng)了生物質(zhì)用于其存儲(chǔ)的特性。焙燒裝料后制粒也是一種可能的應(yīng)用。

從焙燒中獲得的產(chǎn)物是固體、焙燒氣體和可冷凝物。

在目前已知的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)干燥和焙燒設(shè)備中，可以分為三個(gè)主要單元：