[发明专利]能够向在高压下操作的消化装置加入纤维素类生物质的系统和用于纤维素类生物质处理的相关方法

权利要求书

1.一种方法，所述方法包括：

提供包括在操作上相互连接的加压区和消化装置的生物质转化系统；

在第一压力下提供纤维素类生物质；

将至少部分纤维素类生物质引入加压区，然后使加压区加压至高于第一压力的第二压力；

使加压区加压后，将至少部分纤维素类生物质从加压区转移至消化装置，所述消化装置在小于或等于第二压力但高于第一压力的第三压力下；和

在消化装置中消化至少部分纤维素类生物质以产生在液相中包含可溶性碳水化合物的水解产物。

2.一种方法，所述方法包括：

提供包括在操作上相互连接的加压区和消化装置的生物质转化系统；

提供纤维素类生物质；

将至少部分纤维素类生物质引入加压区，然后至少部分用包含有机溶剂的液相使加压区加压；

使加压区加压后，将至少部分纤维素类生物质从加压区转移至消化装置，其中消化装置的压力小于或等于加压区的压力；和

以干基计消化至少90％的纤维素类生物质以产生在液相中包含可溶性碳水化合物的水解产物。

3.按照权利要求1或2的方法，其中提供纤维素类生物质和引入至少部分纤维素类生物质同时发生。

4.按照权利要求1的方法，进一步包括：在转移至少部分纤维素类生物质之前，将消化装置的压力降低到为第三压力至少75％的第四压力。

5.按照权利要求1-4任一项的方法，其中将至少部分纤维素类生物质引入加压区包括选自如下的技术或设备：螺旋进料器、传送机、料箱分配器、手工添加和其任何组合。

6.按照权利要求1-5任一项的方法，其中转移至少部分纤维素类生物质后，消化装置在至少30bar的压力下。

7.按照权利要求1-6任一项的方法，进一步包括：将水解产物转化为生物燃料。

8.按照权利要求1-7任一项的方法，其中以干基计使至少60％的纤维素类生物质、优选至少90％的纤维素类生物质消化以产生水解产物。

9.按照权利要求1-8任一项的方法，其中第三压力为30-430bar，优选为50-330bar，更优选为70-130bar。

10.按照权利要求1-9任一项的方法，其中加压至少部分通过将至少部分液相和任选的气体引入加压区中进行。

11.按照权利要求1或3-10任一项的方法，其中液相包含有机溶剂。

12.按照上述权利要求任一项的方法，进一步包括：将至少部分由水解产物产生的反应产物再循环回到消化装置中。

13.一种生物质转化系统，所述系统包括：

在操作上相互顺序连接的装载机构、加压区和消化装置；

在消化装置的入口和出口之间建立流体连通的流体循环回路；和

在流体循环回路和加压区之间建立流体连通的流体输送管线；

其中加压区和消化装置在操作上相互连接，其连接方式使得加压区中至少部分纤维素类生物质可以被转移到消化装置，同时消化装置在至少30bar的压力下操作。

14.按照权利要求13的生物质转化系统，进一步包括：位于流体循环回路内且与消化装置的出口流体连通的缓冲容器。

15.按照权利要求13或14的生物质转化系统，进一步包括：位于流动循环回路内且与消化装置的出口流体连通的至少一个催化还原反应器装置。

16.按照权利要求15的生物质转化系统，其中至少一个催化还原反应器装置包含至少一种能够活化分子氢的催化剂。

17.按照权利要求13-16任一项的生物质转化系统，其中构造流体循环回路和消化装置以在消化装置中建立逆流流动。

18.按照权利要求13-17任一项的生物质转化系统，其中加压区包括至少一个压力容器。

19.按照权利要求13-18任一项的生物质转化系统，其中加压区包括多个并联操作的螺旋进料器，其中每一个螺旋进料器可以单独装载和加压。

20.按照权利要求13-18任一项的生物质转化系统，其中加压区包括多个串联操作的螺旋进料器，其中每一个螺旋进料器可以在加压区中顺序提高压力。