[发明专利]用于木质纤维素材料烘焙的方法和系统

权利要求书

1.一种用于木质纤维素材料烘焙的系统，包括：

干燥器，其用于干燥木质纤维素材料，适于去除包含在所述木质纤维素材料中的水分的至少一部分；

烘焙反应器，其适于在1巴和50巴之间的压力下，在100℃和1000℃之间的温度下操作，其中，所述烘焙反应器从木质纤维素材料产生经烘焙的生物质，并且产生烘焙气体；

第一循环回路，其适于将烘焙气体再循环到所述烘焙反应器；

冷却器，其适于经冷却烘焙的生物质，其中，所述冷却器适于在基本上无氧的环境中操作；

第二循环回路，其适于将惰性气体再循环到所述冷却器，并且适于将惰性气体提供给烘焙反应器；和

供给管道，其适于提供惰性气体来添加到所述冷却器；

其中，所述系统适于使用惰性气体作为至少用于在所述烘焙反应器和所述冷却器之间进行热传递的部分介质。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述冷却器为流化床冷却器，并且其中，所述系统还包括旋风分离器，其适于将所述冷却的经烘焙的生物质从惰性气体分离。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述惰性气体包括氮气。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述干燥器适于去除存在于木质纤维素材料中的水分，以使所述木质纤维素材料的绝对水分含量小于所述木质纤维素材料总重的15％。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述干燥器使用从处于高达1000℃下的热气体接收的能量。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述烘焙反应器在5巴和20巴之间操作。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述烘焙反应器在约220℃-300℃的温度下操作。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括制粒器，用于将从所述冷却器获得的经烘焙的生物质固体压实。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括空气分离器，用于将空气分离为至少包含氧气的第一气流和包含氮气的第二气流，其中，所述氮气用作惰性气体。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括燃烧装置，用于燃烧至少氧气和在烘焙反应器中产生的烘焙气体的一部分。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述燃烧装置产生烟气，所述烟气供到所述干燥器，用于干燥木质纤维素材料。

12.一种用于木质纤维素材料烘焙的方法，包括以下步骤：

干燥木质纤维素材料，以去除包含在所述木质纤维素材料中的至少一部分水分；

使所述经干燥的木质纤维素材料在烘焙反应器中，在1巴和50巴之间的压力下，在100℃和1000℃之间的温度下进行反应，以产生经烘焙的生物质和烘焙气体；

将所述烘焙气体的至少一部分再循环回到所述烘焙反应器；

在基本上无氧环境中操作的冷却器中冷却所述经烘焙的生物质；

将惰性气体再循环到所述冷却器，并且将惰性气体再循环到所述烘焙反应器；

将补充惰性气体供到所述冷却器；

其中，所述方法使用所述惰性气体作为在所述烘焙反应器和所述冷却器之间进行热传递的至少部分介质。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述冷却器为流化床冷却器，并且其中，所述方法还包括将所述烘焙的生物质和所述惰性气体在旋风分离器中分离的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述惰性气体包括氮气。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述干燥步骤去除存在于所述木质纤维素材料中的水分，以使所述木质纤维素材料的绝对水分含量小于所述木质纤维素材料总重的15％。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括将至少氧气和所述烘焙反应器中产生的烘焙气体的至少一部分燃烧来产生热烟气的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述热烟气在高达1000℃的温度下提供到所述干燥器的步骤。

18.根据权利要求12所述的方法，还包括将从所述冷却器获得的所述经烘焙的生物质固体在制粒器中压实的步骤。