批次处理式的超级烘焙系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种轻巧的、移动式、批次处理式的超级烘焙系统，其包含至少一超级烘焙装置；一液体槽，其包含熔盐；及一清洗槽，其包含多个清洗桶，其中该多个清洗桶含有具不同温度与不同盐度的水。该液体槽与该清洗槽依序地供给该熔盐与该水至该至少一超级烘焙装置的一收集空间，以分别地超级烘焙该生物质成为木炭并润洗与冷却该木炭。该清洗装置的多个清洗桶依序地供给具不同温度与盐度的水至相同的收集空间，以逐渐地润洗与冷却该木炭。在超级烘焙时，该至少一超级烘焙装置中的该生物质不会被移动。在木炭冷却时，该木炭不会被移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的参考本专利技术主张提申于2014年5月9日、名称为“批次处理式的超级烘焙系统及其方法”的美国临时申请案61/991,017作为优先权。该专利文献的全文皆引用作为本专利技术的说明书内容。
本专利技术是关于从生物质制造一种可燃性燃料的系统及方法，尤指藉由转换生物质为可燃性燃料的烘焙系统及方法。
技术介绍
于此章节的叙述内容仅提供相关于本专利技术揭露内容的背景知识，并不一定构成为现有技术。将生物质转换为称作“木炭”或“生物煤”的可燃性燃料的烘焙(Torrefaction)及热解(pyrolysis)程序已为人所知。烘焙程序是包含在大气压力下的200℃到280℃且缺氧下所进行的生物质热化学处理法。热解程序包含在700℃到1000℃或更高温度，且通常都是在高压下，迅速加热生物质。烘焙或是热解产生的木炭可作为常态的木炭(称为环保煤(ecocoal))以用于现存的燃煤电厂、或作为土壤改良剂(称为生物炭(biochar))、或作为过滤剂(称为活性碳(activatedcarbon))。烘焙程序由于包含相对较低的温度及压力，因此成本更低、效益更高。然而，从传统烘焙程序所产生的木炭并不具有适合用于电厂所需的研磨性(grindability)及含水量，电厂通常使用颗粒尺寸小于0.2mm的粉碎的煤。再者，传统的烘焙或热解程序除了将生物质转换为木炭的费用以外，于烘焙或热解程序前或后都会产生庞大的费用。举例来说，生物质需要被预处理及运送至烘焙或热解设施。预处理生物质包含将生物质削片或结粒以减少未经加工的生物质的尺寸、以及预热生物质以减少水含量。额外的费用亦可能来自于运送大量的生物质从生物质的产地到烘焙系统/地点、以及运送木炭从烘焙系统/地点到商业目的地。着眼于额外费用，产自传统烘焙程序的木炭对于商业用途或许并不经济可行。
技术实现思路
本专利技术提供一轻巧的超级烘焙系统以将生物质转换为木炭。该超级烘焙系统包含分离装置，该分离装置紧密地排列，并且可以轻易地连接或不连接以形成一轻巧的超级烘焙系统。该超级烘焙系统可以轻易地被运送至邻近于生物质的偏远地方，举例来说藉由卡车，藉此减少生产费用并使制成的木炭经济可行。在本专利技术的一形式，该超级烘焙系统根据本专利技术所揭示的核心概念，其包含至少一超级烘焙装置、一含有第一传热液体的液体槽、以及一含有第二传热液体的清洗槽。该至少一超级烘焙装置包含一定义收集空间的容器、以及装载生物质于其中的装载构件。该装载构件可动式地收纳在收集空间中。该液体槽与清洗槽依序地提供第一与第二传热液体至该至少一超级烘焙装置的该收集空间，以分别地超级烘焙并转换生物质为木炭，并润洗及冷却木炭。该第一传热液体可为熔盐，而该第二传热液体可为水。该装载构件可包含一网篮以使第一与第二传热液体流入装载构件中，并直接接触被分别携带在网篮中的生物质与木炭。该清洗装置包含一多个清洗桶，其含有不同温度与盐度的盐水以逐步润洗及冷却木炭。在生物质超级烘焙中，该生物质于该至少一个超级烘焙装置内不会被移动。在木炭冷却与清洗中，该木炭于该至少一个超级烘焙装置内不会被移动。在本专利技术的另一形式，提供一批次式处理生物质为木炭的方法。该方法包含提供一生物质在至少一超级烘焙装置的收集空间中；供给一第一传热液体至超级烘焙装置以超级烘焙及转换该生物质为木炭；供给一第二传热液体至超级烘焙装置以润洗及冷却木炭。该生物质于该超级烘焙装置的收集空间中被预热以及被超级烘焙为木炭。该木炭于相同的该超级烘焙装置的收集空间中被第二传热液体冷却。当生物质被转换为木炭，以及当木炭被润洗与冷却时，该生物质与木炭于超级烘焙装置中不会被移动。该方法可进一步包含改变生物质的操作温度、滞留时间、或预处理浸渍，以产生不同型态的木炭，例如：环保煤(ecocoal)、生物炭(biochar)、或活性碳。其他领域的应用性根据于此提供的叙述变得显而易见。应理解该叙述与特定的例子欲达到的目的仅止于示例性说明，并非为欲限制本专利技术所揭露的范围。附图说明揭露于此的图式仅止于示例性说明的目的，并非为要以任何方式限制本专利技术所揭露的范围。图1为一超级烘焙装置的示意图，其是根据本专利技术所揭露的概念。图2为该超级烘焙系统的一超级烘焙装置的透视图，其是根据本专利技术所揭露的概念，其中一装载构件为了清晰度而被移除。图3为该图2的超级烘焙装置的装载构件的透视图。图4为本专利技术的超级烘焙系统的网篮的示意图。图5为本申请案的超级烘焙系统的洗涤器的侧视图。图6为图5的洗涤器的局部分解透视图。图7为本申请案的超级烘焙系统的炭渣/焦油氧化器的示意图。图8为根据本申请案的概念以批次处理生物质为木炭的方法的流程图。具体实施方式以下的叙述仅为本质上示例性的，且其并不欲限制本专利技术所揭示的内容、应用、或用途。应理解为于图式中对应的参考数字表示类似或对应的部分或特征。参考图1，一超级烘焙系统根据本专利技术所揭露的教示，一般来说包含一运输装置12、至少一超级烘焙装置14以超级烘焙生物质为木炭、一液体槽16、一加热装置18、以及一清洗装置20。该液体槽16含有一第一传热液体，例如熔盐，并供给该第一传热液体至超级烘焙装置14。该加热装置18可置于该液体槽16旁以加热该第一传热液体。该清洗装置20提供一第二传热液体，例如水或盐水，至超级烘焙装置14，以冷却及清洗转换自生物质的该木炭。虽然图1仅揭露一超级烘焙装置14，但应理解有多于一个超级烘焙装置14可被提供与液体槽16及清洗槽20液体相连通，以同时超级烘焙多个批次的生物质。可选择性地，该超级烘焙系统10可包含一挥发性有机物质(VOC)装置22以收集释放自超级烘焙装置14的挥发性有机物质(VOC)；一第一过滤装置24，其置于超级烘焙装置14与液体槽16之间；一第二过滤装置26，其置于清洗槽20与超级烘焙装置14之间；以及一炭渣/焦油氧化器(炭渣/焦油氧化器)30。该VOC装置22可进一步包含一洗涤器28。一生物质准备区32可被提供于超级烘焙系统10内或邻近处。生物质被收集并储存在生物质准备区32，以藉由该运输装置12将生物质运输至该超级烘焙装置14以烘焙。该生物质可为片状或块状，且可包含但不限于甘蔗渣、玉米秸杆、稻杆、麦杆、竹、木质碎片、森林残留物、庭院剪枝、果皮、棕榈仁外壳、椰壳、柳枝(switchgrass)。当该第一传热液体从该液体槽16经过一导管30被导入至超级烘焙装置14时，该加热装置18可被设置以加热导管30，并藉此加热第一传热液体至预定温度。被容纳在该液体槽16的该第一传热液体可为一水溶性的熔盐。然而，其他种类的液体可被使用作为该传热液体。参考图2与图3，该超级烘焙装置14包含一容器34以定义收集空间36；一盖子38以封闭该容器34；以及一装载构件40(如图3所示)可动式地收纳于该收集空间36。该装载构件40包含一机械式可把持手柄(graspablehandle)以使该运输装置12可降下及抬起该装载构件40，使该装载构件进入或离开该超级烘焙装置14的该收集空间36。该第一传热液体，例如熔盐，以及该第二传热液体，例如水，可分别地被依序从液体槽16与清洗槽20导入至该超级烘焙装置14的该相同收集空间36，以超级烘焙并转换该生物质为木炭，以及润洗与冷却木炭。该生物质亦可于该超级烘焙装置14中，藉由该第一传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一超级烘焙系统，其包含：至少一超级烘焙装置，其定义一收集空间以收集生物质；一液体槽，其与所述至少一个超级烘焙装置液体相连通，并含有一第一传热液体；一清洗槽，其与所述至少一个超级烘焙装置液体相连通，并含有一第二传热液体；其中，所述至少一超级烘焙装置从所述液体槽接收所述第一传热液体以超级烘焙并转换所述生物质为木炭，并从所述清洗槽接收所述第二传热液体以润洗并冷却所述木炭，且在超级烘焙与冷却程序中不移动所述生物质与所述木炭。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/991,0171.一超级烘焙系统，其包含：至少一超级烘焙装置，其定义一收集空间以收集生物质；一液体槽，其与所述至少一个超级烘焙装置液体相连通，并含有一第一传热液体；一清洗槽，其与所述至少一个超级烘焙装置液体相连通，并含有一第二传热液体；其中，所述至少一超级烘焙装置从所述液体槽接收所述第一传热液体以超级烘焙并转换所述生物质为木炭，并从所述清洗槽接收所述第二传热液体以润洗并冷却所述木炭，且在超级烘焙与冷却程序中不移动所述生物质与所述木炭。2.如权利要求1的超级烘焙系统，进一步包含一装载构件，其携带与移动所述生物质至所述收集空间，并携带与移动所述木炭从所述收集空间离开。3.如权利要求1的超级烘焙系统，其中所述第一传热液体为熔盐。4.如权利要求1的超级烘焙系统，其中所述第二传热液体为水。5.如权利要求1的超级烘焙系统，其中所述装载构件为一网篮。6.如权利要求1的超级烘焙系统，其中在不同时间，当所述装载构件位于收集空间、以及当所述第一与第二传热液体被提供至所述至少一超级烘焙装置的收集空间时，所述第一传热液体直接接触被携带在所述装载构件中的所述生物质，且所述第二传热液体直接接触被携带在所述装载构件中的所述木炭。7.如权利要求1的超级烘焙系统，其中所述清洗装置包含多个清洗桶，其含有具不同温度与盐度的盐水。8.如权利要求1的超级烘焙系统，进一步包含一过滤装置，其置于所述至少一超级烘焙装置、及至少一所述液体槽与所述清洗槽之间。9.如权利要求1的超级烘焙系统，进一步包含一挥发性有机物质装置，其与所述至少一超级烘焙装置液体相连通以收集VOC。10.如权利要求9的超级烘焙系统，其中所述VOC装置包含一洗涤器，所述洗涤器含有碳酸盐以从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐遐生，罗芬台，蔡骏，
申请(专利权)人：中央研究院，徐遐生，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71