用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備及方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備及方法。該設(shè)備基本上包括:干燥區(qū)，所述干燥區(qū)包括用于輸入含碳物料流的進(jìn)料裝置、用于排出含有水蒸汽的干燥氣流的排放點(diǎn)以及用于循環(huán)再用至少一部分所述干燥氣流的進(jìn)給點(diǎn)；用于使已在所述干燥區(qū)中干燥的所述物料流除氣的烘培區(qū)，所述烘培區(qū)具有用于排出已烘培物料流的排放點(diǎn)、至少一個(gè)用于送入廢氣的進(jìn)給點(diǎn)以及用于排出烘培氣流的排放點(diǎn)；用于加熱所述干燥氣流的熱交換器，所述干燥區(qū)的所述排放點(diǎn)通過(guò)所述熱交換器連接到所述干燥區(qū)的所述進(jìn)給點(diǎn)；燃燒組件，所述烘培區(qū)的所述排放點(diǎn)通過(guò)所述燃燒組件和所述熱交換器連接到所述烘培區(qū)的所述進(jìn)給點(diǎn)；其中，通過(guò)所述烘培區(qū)的所述排放點(diǎn)排出的烘培氣流在所述燃燒組件中燃燒，所述燃燒產(chǎn)生的廢氣被用來(lái)在所述熱交換器中加熱所述干燥氣流并被送入所述烘培區(qū)；所述干燥區(qū)和所述烘培區(qū)包括兩個(gè)相互獨(dú)立的氣體循環(huán)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培設(shè)備及方法。
技術(shù)介紹
烘培是在沒(méi)有空氣的條件下在250到300攝氏度的相對(duì)低溫下通過(guò)熱分解對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行的熱處理。US4, 347，156公開(kāi)了一種在多床爐中重激活活性炭的方法，在該多床爐的上游設(shè)有干燥區(qū)。在所述方法中，氣流從多床爐被轉(zhuǎn)移并送入補(bǔ)燃室進(jìn)行燃燒。產(chǎn)生的廢氣被送入干燥器，所述干燥器可作為直接接觸型或間接接觸型熱交換器運(yùn)作。W02005/056723A1公開(kāi)了另一種用于烘培的設(shè)備。在該專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中，從烘培區(qū)抽出的氣體也被送入干燥器或作為熱氣回流到烘培區(qū)中。此外，從EP2017325A2可知一種用于分解生物質(zhì)和產(chǎn)生燃料氣體的設(shè)備；在所述設(shè)備中，所述生物質(zhì)在干燥區(qū)中干燥并在烘培區(qū)中脫氣。最后，這樣處理過(guò)的物料被首先粉碎然后送入熱解區(qū)。部分含有水蒸汽的干燥氣從所述干燥器排出并在熱交換器中被加熱，然后有至少一部分被重新送入干燥器。US2010/0083530A1描述了纖維素材料在惰性氣氛中的烘培方法和裝置。待處理的材料被送入包括多個(gè)托盤(pán)的工藝處理室并在處理后作為已烘培材料排出。含蒸汽的廢氣從工藝處理室排出并其一部分通過(guò)冷凝器被送入燃燒器，所述燃燒器的熱廢氣被用來(lái)加熱所述含蒸汽的廢氣的剩余部分，然后被加熱的所述含蒸汽的廢氣的剩余部分被送到工藝處理室中循環(huán)再用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的問(wèn)題是使用于至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備和方法更有效率。根據(jù)本專利技術(shù)，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求I和7中所述的特征解決。根據(jù)本專利技術(shù)的用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備基本上包括干燥區(qū)，所述干燥區(qū)包括用于送入含碳物料流的進(jìn)料裝置、用于排出含水蒸汽的干燥氣流的排放點(diǎn)以及用于循環(huán)再用至少一部分干燥氣流的進(jìn)給點(diǎn)，用于使已在干燥區(qū)中干燥的物料流除氣的烘培區(qū)，所述烘培區(qū)包括用于排出已烘培物料流的排放點(diǎn)、至少一個(gè)廢氣進(jìn)給點(diǎn)以及烘培氣流的排放點(diǎn)，用于加熱干燥氣流的熱交換器，所述干燥區(qū)的排放點(diǎn)通過(guò)該熱交換器連接到所述干燥區(qū)的所述進(jìn)給點(diǎn)，燃燒組件，所述烘培區(qū)的所述排放點(diǎn)通過(guò)所述燃燒組件和所述熱交換器連接到所述烘培區(qū)的所述進(jìn)給點(diǎn)，其中，通過(guò)所述烘培區(qū)的所述排放點(diǎn)排出的烘培氣流在所述燃燒組件中燃燒，所得的廢氣被用來(lái)在所述熱交換器中加熱所述干燥氣流并被送入所述烘培區(qū)，從所述烘培區(qū)排出的所述烘培氣流在所述燃燒組件中燃燒并被加熱，所得的廢氣在所述熱交換器中被冷卻到烘培溫度并被送入所述烘培區(qū)，所述干燥區(qū)和所述烘培區(qū)包括兩個(gè)獨(dú)立的氣體循環(huán)。在根據(jù)本專利技術(shù)的用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的方法中，生物質(zhì)在干燥區(qū)中通過(guò)干燥氣流干燥并隨后在烘培區(qū)中烘培。在此過(guò)程中，部分含有水蒸汽的所述干燥氣流從所述干燥區(qū)排出并在熱交換器中被加熱，然后有至少一部分被送回到所述干燥區(qū)。此外，在所述烘培區(qū)中產(chǎn)生的部分烘培氣流從所述烘培區(qū)排出并被送入燃燒組件進(jìn)行燃燒，而所產(chǎn)生的廢氣被用來(lái)在所述熱交換器中加熱所述干燥氣流并被導(dǎo)入所述烘培區(qū)中。在此過(guò)程中，加熱從所述烘培區(qū)排出并在所述燃燒組件中燃燒的所述烘培氣流，而所產(chǎn)生的廢氣在熱交換器中被冷卻至要求的烘培溫度并被送入所述烘培區(qū)。此外，所述干燥區(qū)和所述烘培區(qū)以兩個(gè)獨(dú)立的氣體循環(huán)來(lái)運(yùn)作。與現(xiàn)有所用的方法不同，被導(dǎo)入所述烘培區(qū)的不是所述烘培氣體而是所述烘培氣體在燃燒組件中燃燒期間產(chǎn)生的廢氣。所述廢氣因此具有完全不同的組成，不含有揮發(fā)性或可凝結(jié)成分并因此促進(jìn)了烘培期間的傳質(zhì)。通過(guò)燃燒烘培期間產(chǎn)生的揮發(fā)物，所述廢氣在被導(dǎo)入所述烘培區(qū)之前添加了二氧化碳和水蒸汽。二氧化碳和水蒸汽是放射性氣體組分，它們促進(jìn)所述烘培區(qū)中的傳熱并提高烘培的效率。通過(guò)設(shè)立兩個(gè)獨(dú)立的氣體循環(huán)，可以利用由所述烘培氣流的復(fù)燃和使用復(fù)燃所產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱所述干燥氣流而帶來(lái)的能量?jī)?yōu)勢(shì)。此外，如果所述干燥氣流不與所述烘培區(qū)和所述復(fù)燃的廢氣混合，干燥是特別有效率的。特別是，如果所述含有水蒸汽的干燥氣流在熱交換器中被過(guò)度加熱，可以取得更進(jìn)一步的改善。此外，導(dǎo)入所述干燥區(qū)和烘培區(qū)的兩個(gè)氣流只需要一個(gè)熱交換器，且流過(guò)所述熱交換器的兩個(gè)氣流隨后都在所述多床爐中被使用。這使得含碳物料流的干燥和烘培特別有效率。本專利技術(shù)的更多實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述干燥區(qū)和/或所述烘培區(qū)各包括多個(gè)層疊設(shè)置的爐床。使用諸如被稱為耙柄的裝置作為輸送裝置。此外，可在所述干燥區(qū)和所述烘培區(qū)之間設(shè)置用于傳送已干燥的含碳物料流的機(jī)械傳送裝置；該機(jī)械傳送裝置最好具有氣密性構(gòu)造，以防止兩個(gè)氣體循環(huán)發(fā)生混合。此外，所述干燥區(qū)(物料流/氣流)同向運(yùn)作且所述烘培區(qū)逆向運(yùn)作已證明是特別有效率的。有利地，所述含碳物料流在被傳送到所述烘培區(qū)的過(guò)程中的溫度低于150攝氏度。在構(gòu)成本專利技術(shù)的基礎(chǔ)的試驗(yàn)中，在干燥氣循環(huán)中循環(huán)使用的蒸汽的量足夠大以形成氧氣含量低于10%、最好低于8%的惰性氣氛已證明是有利的。此外，在烘培循環(huán)中循環(huán)使用的廢氣的量應(yīng)足夠大以形成氧氣含量低于10%、最好低于8%的惰性氣氛。此外，所述烘培區(qū)中循環(huán)使用的廢氣的溫度高于300攝氏度且所述循環(huán)使用的干燥氣流的溫度設(shè)定在150到300攝氏度的范圍內(nèi)、最好在200到300攝氏度的范圍內(nèi)是有利的。對(duì)所述物料在兩個(gè)所述區(qū)中的停留時(shí)間的控制可以通過(guò)測(cè)量所述干燥區(qū)和/或所述烘培區(qū)中的溫度和/或氣流和/或氣量和/或壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。在所述干燥區(qū)和烘培區(qū)中的停留時(shí)間可以通過(guò)改變爐床的數(shù)量、減少爐床的面積、改變輸送裝置(例如耙柄和耙齒)的設(shè)計(jì)和數(shù)量或者改變輸送裝置(例如耙柄)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)調(diào)節(jié)。以下通過(guò)敘述和附圖的方式闡明本專利技術(shù)更多的益處和實(shí)施例。附圖說(shuō)明圖I為根據(jù)本專利技術(shù)的用于多床爐中至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備的框圖。具體實(shí)施例方式用于至少一個(gè)含碳物料流的干燥和烘培的設(shè)備基本上包括具有干燥區(qū)2和烘培區(qū)3的多床爐I、熱交換器4和燃燒組件5，特別是所述燃燒組件5可由燃燒器或內(nèi)燃機(jī)組成。所述干燥區(qū)2和烘培區(qū)3中分別各設(shè)置有多個(gè)爐床6、7和8、9。待處理的物料，明確地說(shuō)是含碳物料流10，通過(guò)進(jìn)料裝置11從所述干燥區(qū)2上方送入。物料在所述爐床上的輸送通過(guò)諸如旋轉(zhuǎn)耙柄的傳統(tǒng)輸送裝置實(shí)現(xiàn)，所述輸送裝置將物料輸送至內(nèi)部或外部的開(kāi)口，所述物料在所述開(kāi)口處墜落至低一層的爐床上。在所述干燥區(qū)2中通過(guò)干燥氣流13干燥所述物料流10，所述干燥氣流13在圖中以點(diǎn)線箭頭表示。熱交換器包括第一進(jìn)口 4a和與所述第一進(jìn)口 4a連接的第一出口 4b,以及第二進(jìn)口 4c和與所述第二進(jìn)口 4c連接的第二出口 4d，所述第一進(jìn)口 4a被連接到所述干燥區(qū)2的排放點(diǎn)14，而所述第一出口 4b被連接到所述干燥區(qū)2的進(jìn)給點(diǎn)15，以便所述含水蒸汽的干燥氣流13通過(guò)所述排放點(diǎn)14被排出、在所述熱交換器4中被加熱并可通過(guò)所述進(jìn)給點(diǎn)15被重新送入所述干燥區(qū)2。所述干燥氣流中所含有的水蒸汽在所述熱交換器4中較佳地被過(guò)度加熱，因此在所述干燥區(qū)2中可以實(shí)現(xiàn)特別有效率的干燥。根據(jù)所述物料，在所述排放點(diǎn)14和所述熱交換器4之間較佳地設(shè)置過(guò)濾器16，以將所述干燥氣流中存在的灰塵分離出來(lái)，達(dá)到提高所述熱交換器4的效率的效果，所述物料可以是例如木材、木片、諸如稻草、谷殼、堅(jiān)果殼、能源草等農(nóng)產(chǎn)品或者食品工業(yè)(釀造、釀酒、制糖)的廢料。所述烘培區(qū)3本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：K·蘭普，J·登克爾，C·拜爾，R·埃派爾丁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蒂森克虜伯伯利休斯股份有限公司，
類型：
國(guó)別省市：