(11)	018161 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201071380
(22)	2009.06.10
(51)	C10L 5/44 (2006.01) C10B 53/02 (2006.01) C10L 9/08 (2006.01) F26B 3/18 (2006.01)
(31)	0801365-8
(32)	2008.06.11
(33)	SE
(43)	2011.08.30
(86)	PCT/SE2009/000294
(87)	WO 2009/151367 2009.12.17
(71)	(73) БИО ЭНЕРДЖИ ДИВЕЛОПМЕНТ НОРТ АБ (SE)
(72)	Лундген Гёран, Нордин Андерс, Олофссон Ингемар (SE)
(74)	Можайский М.А. (RU)
(54)	СПОСОБ И АППАРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОРРЕФИЦИРОВАННОГО ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА

(57) 1. Способ производства торрефицированного лигноцеллюлозного материала, согласно которому загружают мелкоизмельченный лигноцеллюлозный материал с помощью сжимающего воздуховытесняющего загрузочного устройства в заключенное в газонепроницаемый кожух сушильное устройство, в котором, по меньшей мере, основную часть воды, содержащейся в лигноцеллюлозном материале, испаряют и удаляют из устройства в виде пара в результате воздействия температуры по меньшей мере 100°C внутри сушильного устройства, и после сушки загружают лигноцеллюлозный материал в условиях газонепроницаемости по меньшей мере в одну, по существу, не содержащую кислород, заключенную в кожух торрефикационную камеру, в которой лигноцеллюлозный материал под воздействием температуры в диапазоне 200-320°C преобразуют в торрефицированный лигноцеллюлозный материал при одновременном выделении горючих органических газов, после чего торрефицированный лигноцеллюлозный материал при температуре обработки и при отсутствии проникающих газов загружают в охлаждающее устройство, в котором температуру торрефицированного лигноцеллюлозного материала понижают по меньшей мере до 100°C, после чего торрефицированный лигноцеллюлозный материал выгружают из охлаждающего устройства для того, чтобы после возможного дополнительного охлаждения восстановить при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, причем выделившиеся горючие органические газы транспортируют из внутренней части заключенной в кожух торрефикационной камеры в печь, где их сжигают с образованием дымовых газов с высоким содержанием энергии, отличающийся тем, что в качестве внешнего энергоносителя применяют пар при избыточном давлении, который вводят в кожух торрефикационной камеры при температуре, превышающей температуру торрефикации, и который вынуждают проходить через кожух и выходить из заключенной в кожух торрефикационной камеры при температуре ниже температуры торрефикации для дальнейшего перемещения в кожух сушильного устройства и прохождения через указанный кожух с выделением энергии, необходимой для испарения воды из вновь добавленного лигноцеллюлозного материала, что приводит к тому, что эта среда выходит из кожуха сушильного устройства неизмененнной в виде пара при сравнительно низкой температуре или выходит из кожуха в конденсированной форме, то есть в виде воды, с температурой 100°C или несколько ниже, которую собирают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лигноцеллюлозный материал преобразуют в торрефицированный лигноцеллюлозный материал при температуре в диапазоне 270-300°C.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру торрефицированного лигноцеллюлозного материала, загруженного в охлаждающее устройство, понижают по меньшей мере до 150°C.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар при избыточном давлении на месте выделения энергии имеет температуру, необходимую для косвенного нагрева лигноцеллюлозного материала внутри торрефикационной камеры и лежащую в диапазоне 200-340°C.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что температура пара, которая необходима для косвенного нагрева лигноцеллюлозного материала внутри торрефикационной камеры, лежит в диапазоне 280-320°C.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар при избыточном давлении по мере прохождения от места выделения энергии в торрефикационную камеру подвергают косвенному теплообмену с увеличением температуры, при этом энерговыделяющая среда содержит дымовые газы из печи для сжигания, что приводит к температуре пара, превышающей 200°C и составляющей ниже 340°C.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что температура пара, который при избыточном давлении по мере прохождения от места выделения энергии в торрефикационную камеру подвергают косвенному теплообмену с увеличением температуры, превышает 280°C и составляет ниже 320°C.

8. Способ по пп.1 и 4, отличающийся тем, что энергосодержание дымовых газов передают косвенно путем теплообмена только циркулирующей горячей воде, например теплофикационной воде, после чего дымовые газы выпускают через дымоход.

9. Способ по пп.1 и 6, отличающийся тем, что энергосодержание дымовых газов передают косвенно путем теплообмена на первой стадии проходящему пару при избыточном давлении, а затем циркулирующей горячей воде, например теплофикационной воде, после чего дымовые газы выпускают через дымоход.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что часть дымовых газов по мере прохождения к первому теплообменнику направляют в обход первого теплообменника и вводят в потоке топочных газов во второй теплообменник.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что газы, испаренные из лигноцеллюлозного материала во время процесса сушки, главным образом водяной пар, подают в холодильник, в котором охлаждающая среда содержит циркулирующую горячую воду, например теплофикационную воду, для образования конденсационной воды при температуре, немного превышающей температуру циркулирующей горячей воды, и эту конденсационную воду транспортируют к месту сбора.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что газы органического происхождения, которые не конденсируются одновременно с водяным паром, удаляют из холодильника и смешивают с атмосферным воздухом, и эту смесь с основным содержанием атмосферного воздуха после косвенного теплообмена транспортируют в указанную печь, где она служит в качестве воздуха для горения.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение торрефицированного лигноцеллюлозного материала осуществляют в устройстве типа охлаждающего шнека со сжатием, заключенного в кожух, в котором охлаждающая среда перемещается навстречу движущемуся и все более сжатому торрефицированному лигноцеллюлозному материалу через внешний кожух и/или через внутренний кожух в центр охлаждающего шнека.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что охлаждающая среда после работы на охлаждение выходит из охлаждающего шнека и поступает в теплообменник, в котором энергия, поглощенная из охлаждающей среды, косвенно передается вышеупомянутому воздуху для горения, направляемому в указанную печь, после чего охлаждающую среду при ее выходной температуре возвращают и вводят в охлаждающий шнек с конца, откуда выгружают охлажденный торрефицированный лигноцеллюлозный материал.

15. Способ по пп.13 и 14, отличающийся тем, что охлаждающая среда содержит термостойкое масло.

16. Способ по пп.1, 13, 14 и 15, отличающийся тем, что охлажденный торрефицированный лигноцеллюлозный материал подвергают дополнительному охлаждению атмосферным воздухом путем косвенного теплообмена, при этом нагретый атмосферный воздух смешивают с воздухом для горения, подаваемым в печь.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар при избыточном давлении, выходящий из кожуха торрефикационной камеры по пути в заключенное в кожух сушильное устройство, разделяют на два потока, один из которых направляют в сушильное устройство, а другой подают в теплообменники, в которых энергия косвенно передается циркулирующей горячей воде, например теплофикационной воде, и этот поток пара во время/после выделения энергии конденсируется с образованием конденсационной воды, которую собирают.

18. Способ по пп.1, 4 и 6, отличающийся тем, что место выделения энергии расположено вдоль паровой турбины, являющейся частью энергетической/отопительной установки.

19. Способ по пп.1, 4 и 6, отличающийся тем, что местом выделения энергии является паровой котел.

20. Аппарат для производства торрефицированного лигноцеллюлозного материала, включающий сжимающее воздуховытесняющее устройство (2), с помощью которого мелкоизмельченный лигноцеллюлозный материал подают в заключенное в газонепроницаемый кожух сушильное устройство (3), через которое нагревающий кожух пар проходит навстречу лигноцеллюлозному материалу, и содержащее выпускной трубопровод (11), расположенный внутри сушильного устройства (3), через который газы, вытесненные из лигноцеллюлозного материала, главным образом водяной пар, проходят в направлении перемещения лигноцеллюлозного материала, за которым следует заключенная в кожух торрефикационная камера (4), которая газонепроницаема, по меньшей мере, в отношении сушильного устройства (3), причем эта камера (4) содержит впускной трубопровод (29), расположенный на кожухе, для внешнего нагревающего пара при избыточном давлении и выпускной трубопровод (30), расположенный на кожухе, для нагревающего пара при пониженном избыточном давлении, конец (31) которого расположен в кожухе сушильного устройства (3), а также содержит трубопровод (24), установленный внутри указанной камеры (4), через который проходят органические газы, вытесненные из лигноцеллюлозного материала, при этом противоположный конец указанного трубопровода (24) расположен внутри или прилегает к печи (23) для сжигания, оборудованной трубопроводом (22) для воздуха для горения, и за ней следует в направлении перемещения торрефицированного лигноцеллюлозного материала охлаждающее устройство (7), открыто или газонепроницаемо соединенное с торрефикационной камерой (4), из которого (7) торрефицированный и охлажденный лигноцеллюлозный материал выгружают при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, отличающийся тем, что впускной трубопровод (29) для внешнего нагревающего пара при избыточном давлении концом, противоположным камере (4), соединен с устройством для выделения энергии, а от конца сушильного устройства (3), куда загружают вновь подаваемый лигноцеллюлозный материал, отходит трубопровод (32), через который проходит или пар, который преимущественно не имеет давления, или сконденсированный водяной пар в форме конденсационной воды.

21. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что выпускной трубопровод (11), выходящий из сушильного устройства (3) и содержащий газы, вытесненные во время сушки, главным образом водяной пар, соединен с холодильником (12), из которого помимо впускного (13) и выпускного (14) трубопроводов для охлаждающей среды для холодильника, выходят два трубопровода, один основной трубопровод (15) для транспортировки конденсационной воды в сборный чан (16) и боковой трубопровод (17), через который проходят несконденсированные органические газы и поступают в впускное устройство (19) для впуска воздуха для горения.

22. Аппарат по п.21, отличающийся тем, что трубопровод (20, 21, 22), соединенный с печью (23) для сжигания, выходит из указанного впускного устройства (19) для впуска воздуха для горения, и этот трубопровод (21) на своем пути проходит через теплообменник (9), в котором тепло поглощается воздухом для горения, и это тепло косвенно выделяется нагретой охлаждающей средой, которую направляют в цепь трубопроводов (8, 10) через указанный теплообменник (9) и охлаждающее устройство (7).

23. Аппарат по пп.20, 21 и 22, отличающийся тем, что трубопровод (25) для топочных газов выходит из печи (23) для сжигания и по пути в дымоход (28) проходит через теплообменник (26), в котором вся полезная энергия топочного газа косвенно передается циркулирующей горячей воде, например теплофикационной воде.

24. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что паровой трубопровод (30, 31), проходящий от заключенной в кожух торрефикационной камеры (4) в заключенное в кожух сушильной устройство (3), содержит отводной трубопровод (33), проходящий через теплообменник (34), в котором энергосодержание пара косвенно передается циркулирующей горячей воде, например теплофикационной воде, при этом конец (37) указанного отводного трубопровода соединен с выпускным трубопроводом (32), обеспечивающим выпуск из заключенного в кожух сушильного устройства (3).

25. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что после первого охлаждающего устройства (7) расположено второе охлаждающее устройство в форме теплообменника (39), в котором охлаждающей средой является атмосферный воздух, косвенно поглощающий тепло из торрефицированного лигноцеллюлозного материала, охлажденного на одной стадии, при этом нагретый воздух проходит через трубопровод (40), соединенный с вышеупомянутым трубопроводом (20) для воздуха для горения.

26. Аппарат по п.20, отличающийся тем, что сжимающее газовытесняющее загрузочное устройство (5) расположено между сушильным устройством (3) и торрефикационной камерой (4).

27. Аппарат по пп.20 и 26, отличающийся тем, что сжимающее воздухо- или газовытесняющее загрузочное устройство (2, 5) содержит напорный шнек.