使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体的方法。该方法涉及密实化生物质和/或生物固体，或提供密实化的生物质和/或密实化的生物固体，以及将该密实化的材料浸没在热的可燃液体中约2至约120分钟直至该密实化的材料被焙烧。所述可燃液体可以源自以油为例的任何来源，如源自植物、海洋和动物来源，或者可选地，石油产品的油。在浸没所述密实化的生物质材料之前，将所述可燃液体加热到在约160℃至约320℃范围内的温度。本发明专利技术还公开了一种包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及赔烧的生物质和/或生物固体，且特别地，设及一种包含可燃液体的赔 烧的密实化的生物质和/或赔烧的密实化的生物固体W及使用可燃液体制备该赔烧的密实 化的生物质和/或生物固体的方法。
技术介绍
随着化石燃料供应的减少，生物质和生物固体正变成重要的能量来源。石油、煤炭 和其它化石燃料的燃烧也导致污染物和溫室气体被释放到空气和水中。生物质和生物固体 是可再生的，产生比化石燃料显著少的溫室气体并且广泛易得。然而，天然生物质和生物固 体通常具有低的密度，导致低效的储存和运输。天然生物质和生物固体的低能量密度W及 较高含水率也阻碍了天然生物质和生物固体作为热能来源或作为煤炭替代品的广泛使用。 近来，已经开发的天然生物质和生物固体的赔烧是通过将所述生物质和生物固体 在无氧或低氧环境中缓慢加热到约300°c的最大溫度W将所述生物质和生物固体转化为一 种木炭样态。缺氧使得所述生物质和/或生物固体免于燃烧，而是，使得所述材料被赔烧。缓 慢加热生物质和生物固体也导致质量的损失，运是由于天然生物质和生物固体中的挥发性 有机化合物(V0C)被汽化。赔烧也引起该材料的细胞结构的化学改变，导致质量的部分损失 W及机械强度和弹性丧失。因此，赔烧也产生出具有增强的易碎性和可磨性的产品。此外， 赔烧的材料是疏水的，因此，保持干燥并且对大气湿度不敏感。运降低了材料在保存时腐 烂、过热和自燃的风险。 现有的赔烧方法通常需要热处理方法中的高压蒸汽、高溫惰性气体或过热蒸汽中 的一种。也可W使用采用气体或压力或真空方法的其它赔烧工艺。然而，大多数运些现有技 术不能W-种简单、容易、快速、实用、安全、统一且经济的方式有效地且实用地将生物质转 化成赔烧的木材。特别是，采用任何种类的惰性气体或蒸汽都需要具有大量的表面积的大 的容载系统，设备成本高，能量成本高，处理速度缓慢，W及总操作效能低下因而生产成本 高。为容纳惰性气体或蒸汽传热介质，运些系统和设备复杂而又庞大，且考虑到伴随蒸汽所 需要的高操作压力，经常需要重型材料。此外，运些系统常需要超过一小时来赔烧生物质。 因此，现有技术在可扩展性方面仍然存在挑战。 最近的赔烧方法也采用了生物液体（如，植物油、大豆油、介花油（canola oil)或 动物脂），石蜡族控、油、烙盐或石蜡，W加热和赔烧生物质。然而，运些技术中的一些需要设 计复杂的用于容纳液体和赔烧生物质的外壳，且在赔烧过程中，需要生物质通过多个容纳 液体的池、河或液体隔室。因此，运些工艺可能需要额外的工程计划，复杂的设计W及大体 积的赔烧液体。而且，运些方法在赔烧处理前经常需要预热阶段和/或干燥阶段，因此，操作 昂贵且耗时。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例大体设及一种包含可燃液体的赔烧的密实化的生物质和/ 或生物固体w及使用可燃液体制备该赔烧的密实化的生物质和/或生物固体的方法，所述 可燃液体W控为例，如植物源的油、海洋源的油、动物源的油、石油产品和基于渐青的产品。 在此公开本专利技术的用于制备赔烧的密实化的生物质和/或赔烧的密实化的生物固 体的示例性方法，其中使用可燃液体来赔烧密实化的生物质材料和/或密实化的生物固体 材料。该示例性方法可W包括两种起始材料中的一种：（i)开始的起始材料可W是天然生物 质和/或生物固体，其在可燃液体中在加热前经历密实化;或（ii)开始的起始材料可W是在 市场上现成的密实化的生物质和/或密实化的生物固体。 本专利技术的示例性方法大体包括W下步骤:密实化天然生物质和/或生物固体;将密 实化的材料浸没在加热到约160°c至约320°C范围内的溫度的可燃液体中；W及在该加热的 可燃液体中赔烧该密实化的材料约2分钟至约120分钟W产生赔烧的密实化的生物质和/或 生物固体。得到的赔烧的密实化的材料包含约2%至约25%重量/重量的可燃液体。可将密 实化的生物质和/或生物固体从所述密实化工序直接转移至可燃液体中W使在生物质/生 物固体密实化中获得的任何热损失最小化。由于加热的密实化的生物质和/或密实化的生 物固体在可燃液体中将需要较少加热，运样可W提高该方法的效能。 在密实化后或将密实化的材料转移至可燃液体中之前，所述方法可进一步包括干 燥步骤。干燥可W与密实化共同完成。 起始原料也可包括可商购的密实化的生物质和/或生物固体。采用运些原料，不需 要在此公开的开始的密实化步骤。 待赔烧的生物质材料可W包括任何种类的源自存活的或新近存活的生物的材料， 且W植物生物质为例，如甘薦薦渣、玉米杆、稻草、麦賴、竹子、柳枝稷和大麻。生物质材料也 可W包括木质生物质，如软木材、硬木材、银末、薪材化Og fue 1)和木材副产品。生物固体可 W是从污水处理过程中的污水或废水回收的，可选地是从市政污水处理过程中获得的，可 选地是从W水果和蔬菜处理厂和纤维处理厂为例的工业废流中获得的，或可选地，可为来 自家畜和家禽生产的农业废弃物。运些生物质和/或生物固体也可W是在此所述的原料的 任意组合。 在此公开的示例性方法也可W是连续过程、半连续过程或批量过程。在运些过程 中，将生物质材料供料到制粒机或压块机可W是连续的或半连续的或批量的。可选地，如果 使用可商购的密实化的生物质和/或密实化的生物固体，那么将运些密实化的材料供料到 可燃液体可W是连续的或半连续的或批量的。 可燃液体优选地包含控，其W可加热至高至约320°C的溫度的植物源的油、海洋源 的油、动物源的油、石油产品和基于渐青的产品为例。可燃液体可源自任意来源如，例如，源 自植物来源、海洋来源、动物来源、石油产品和基于渐青的产品的油。例如，可燃液体可W是 介花油、亚麻巧油、葵花油、红花油、玉米油、花生油、栋桐油、大豆油、油菜巧油、棉巧油、栋 桐核油、挪子油、芝麻巧油、橄揽油、动物脂、鱼油、肝油及其混合物。可选地，可燃液体可W 是基于石油的油或基于渐青的油，如，例如，合成机油或W5W-30和10W-30发动机油为例的 发动机油；链银条油(a chainsaw bar oil);链油；W自动传动装置液体(ATF)为例的传动 装置液体油和液体;液压液;齿轮油;柴油燃料;石蜡;石蜡油;煤油;炉用油;及其混合物。 在此公开W及由在此所述的方法获得的赔烧的密实化的生物质和/或生物固体在 赔烧过程中可W吸收在约2%和25%重量/重量之间的可燃液体，且可具有W全干基计约6， OOOBTU/磅至W全干基计约13,000BTU/磅的热能值，或它们之间的任意量。热能值也可W用 吉焦/公吨(GJ/t)来表示，由在此所述的方法获得的赔烧的密实化的生物质和/或生物固体 具有W全干基计约22GJA至W全干基计约27GJA的热能值，或它们之间的任意量。 在此公开W及由在此所述的方法获得的赔烧的密实化的生物质和/或生物固体也 可W包含W全干基计约50碳％至^全干基计约65碳％的碳含量，且性质上也可W是疏水 的。 在此公开的示例性方法也可W包括用于收集和分离在密实化、干燥和赔烧过程中 排出和/或生成的V0C、水汽和蒸汽的气体收集和冷凝器系统，用于冷凝和分离出可重复使 用的能源。【附图说明】 将结合参照W下附图描述本专利技术，其中： 图1是显示用于制备赔烧的密实化的生物质材料和/或赔烧的密实化的生物固体 材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在可燃液体中焙烧密实化的生物质原料制备的焙烧的密实化的生物质，所述焙烧的密实化的生物质包含约2％至约25％重量/重量的所述可燃液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：布伦特·维伦，保罗·亚当斯，J·J·莫恩，约翰·古德温，拉里·布伦特·泰勒，
申请(专利权)人：特罗富舍科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA