[发明专利]具有非均一转子/定子间隙尺寸以及响应于可变转子/定子间隙尺寸的参数的组合的切向剪切均化和闪蒸装置

权利要求书

1. 一种组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其用于解构经预处理的生物质，所述装置包括：

外壳，所述外壳具有入口和至少一个出口，所述外壳具有延伸穿过其中的轴线，所述入口能够连接至经加压预处理的生物质的来源，然而所述出口能够以与下游设施直接流体连通的方式连接；以及

安装在外壳内的定子和转子，所述定子和转子相对地设置并通过轴向间隙间隔开，从而限定与所述入口和所述出口连通的混合区，所述间隙的轴向尺寸在从轴线径向向外的位置处变化，其中介于所述转子和所述定子之间的最小轴向尺寸被限定在预定径向位置处，所述介于所述转子和所述定子之间的最小轴向尺寸限定对生物质流的限制；

所述转子能够连接至马达，所述马达操作以使所述转子相对于所述定子旋转，使得在使用时，由于所述入口和所述出口之间限定的预定压力差，所述转子相对于所述定子的旋转运动在预定压力和温度下赋予引入所述混合区中的预定体积的经预处理的生物质切向剪切，同时所述生物质在所述压力差的方向上移动通过所述混合区，

所述切向剪切能够使生物质均化，并且所述压力差能够使所均化的生物质部分相分离成气相和液相，使得所述经预处理的生物质经历至少三倍的总体积增加。

2. 根据权利要求1所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述经预处理的生物质经历至少百分之一（1%）的向蒸汽的重量转变。

3. 根据权利要求1或2所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，还包括：

传感器，其操作以监测所述经预处理的流动生物质的压力、温度、粒度和/或组成（例如，性质）参数中的一个或多个；以及致动器，其选自a）响应于所述传感器用于根据所监测的一个或多个参数，使所述转子和定子相对于彼此相对位移，从而改变所述间隙的量值的致动器；以及

b) 响应于所述传感器用于根据所监测的一个或多个参数，改变所述转子的旋转速度的量值的致动器。

4. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述限制邻近所述混合区的径向外边缘设置。

5. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述间隙的轴向尺寸从所述轴线到所述混合区的径向外边缘均匀渐缩，所述间隙的最小轴向尺寸限定所述流限制。

6. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述限制设置不超过从朝所述轴线的混合区的外边缘向内的径向距离的三分之一。

7. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，还包括：

偏流元件，所述偏流元件安装在所述转子和所述定子之间，用于将生物质引导到所述混合区中。

8. 根据权利要求7所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中将所述偏流元件安装到所述转子。

9. 根据权利要求7所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中将所述偏流元件安装到所述定子。

10. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述定子具有形成在其上的基本上圆柱形部分，所述圆柱形部分具有预定的轴向尺寸；并且其中所述装置还包括：

安装到所述转子的基本上圆柱形圆筒，所述圆筒具有预定的轴向尺寸，所述圆筒从所述转子轴向延伸，与所述转子的圆柱形部分形成嵌套式关系，

所述圆筒和所述外壳的圆柱形部分配合以限定两者间的轴向延伸的铣削区。

11. 根据权利要求10所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述定子的圆筒在其上具有一系列混合增强器。

12. 根据权利要求10所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述圆筒在其上具有轴向上游端部，并且其中，

在所述圆筒的轴向上游端部处安装偏流元件。

13. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述转子和所述定子为基本上盘形构件，两者均基本上垂直于所述装置的轴线安装。

14. 根据权利要求1、2或3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所述转子和所述定子为基本上截头圆锥形构件，两者相对于所述装置的轴线倾斜安装。

15. 根据权利要求3所述的组合的切向剪切均化和闪蒸装置，其中所监测的参数为所述经处理的流动生物质的压力。