用于生物质处理的反应器制造技术

用于处理生物质的系统，其包括定子、具有旋转轴的转子(该转子设置于定子内部并配置为围绕其中的旋转轴旋转)、限定在转子和定子之间的处理室、与处理室流体连通的入口(其设计用于将未处理生物质引入到处理室中)、与处理室流体连通的出口(其设计用于从处理室中带出经处理的生物质)，以及与入口和出口可操作地连接的泵，其中该泵配置为将未处理生物质泵送通过处理室。通过处理室。通过处理室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物质处理的反应器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年11月13日提交的序号为62/934,769的临时申请以及2020年9月16日提交的序号为17/023,166的临时申请的优先权。申请人在此通过引用将序号为62/934,769以及序号为17/023,166的临时申请的全部内容并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及生物质，更具体地涉及生物质处理。

技术介绍

[0004]世界每年产生的生物质供应几乎是无限的。其来源包括动物废物、污水污泥、细菌、藻类、农业废物等。农业废物是农业活动产生的不需要的废物。农业废物包括粪肥、油、青贮塑料、化肥、杀虫剂和除草剂，以及来自农场、禽舍和屠宰场的废物。杀虫剂和除草剂用于控制害虫，但长期使用会导致在土壤中积累，这可能对有益微生物和传粉媒介有害。大多数杀虫剂和化肥都是水溶性的，可以过滤并进入地下水位，同时可以进入潜在的食品中。
[0005]化肥是农业废物的主要来源，因为它们含有诸如氮、磷、钾等的营养矿物质，有助于并使得植物更快地生长与提高产量。然而，当化肥被释放到开放环境中时，这会导致水生环境的富营养化。化肥还极大地影响土壤健康，土壤健康被定义为土壤作为维持植物、动物和人类生存的重要生态系统的持续能力。
[0006]此外，始终需要创造和改进新能源以满足世界不断增长的能源需求。因此，显然需要解决这些问题的装置和方法。更具体地，需要一种技术，其将生物质分解成有利于土壤和作物生长的形式，同时创造导致碳中和过程的能源。/>
技术实现思路

[0007]用于处理生物质的系统，其包括定子、具有旋转轴的转子(该转子设置于定子内部并配置为围绕其中的旋转轴旋转)、限定在转子和定子之间的处理室、与处理室流体连通的入口(其设计用于将未处理生物质引入到处理室中)、与处理室流体连通的出口(其设计用于从处理室中带出经处理的生物质)，以及与入口和出口可操作地连接的泵，其中该泵配置为将未处理生物质泵送通过处理室。
附图说明
[0008]为了说明本专利技术，在附图中示出了目前优选的形式；然而，应当理解，本专利技术不限于附图所示的精确布置和手段。
[0009]图1是本专利技术一个实施例的俯视图。
[0010]图2A是反应器的侧视图。
[0011]图2B是图2A的横截面图。
[0012]图3是说明生物质处理步骤的一个实施例。
[0013]图4是说明生物质处理步骤的一个实施例。
[0014]图5是厌氧消化处理的示意图。
具体实施方式
[0015]现在将在以下本专利技术具体实施方式中更全面地描述本专利技术，其中描述了本专利技术的一些但不是所有实施例。实际上，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。
[0016]本文使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，并不旨在限制本专利技术。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。如本文所用，单数形式“a(一个)”、“an(一个)”和“the(该)”旨在包括复数形式以及单数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了所述特征、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或添加。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解的是，例如那些在常用字典中定义的术语，应被解释为具有与其在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义，除非本文有明确定义，否则不应以理想化或过于形式的意义对其进行解释。
[0018]在描述本专利技术时，将理解其公开了许多技术和步骤。这些中的每一种都具有单独的益处，并且每一种也可以与一种或多种，或者在一些情况下，与所有其他公开的技术结合使用。因此，为了清楚起见，本文将避免以不必要的方式重复各单独步骤的每一种可能的组合。然而，在阅读说明书及权利要求时应该理解这样的组合完全在本专利技术及其权利要求的范围内。
[0019]本专利技术公开了用于处理生物质的系统，其包括定子、具有旋转轴的转子，该转子设置于定子内部并配置为围绕其中的旋转轴旋转。该系统包括限定在转子和定子之间的处理室，其具有与处理室流体连通的入口(其设计用于将未处理生物质引入到处理室中)，以及与处理室流体连通的出口(其设计用于从处理室中带出经处理的生物质)。该系统还包括与入口和出口可操作地连接的泵，其中该泵配置为将未处理生物质泵送通过处理室。
[0020]参见图1，该系统如图所示包括具有入口和出口的反应器。转子轴从反应器延伸，转子轴与电机接合，该电机配置为以所需的速度旋转转子。该电机可以是本领域已知的任何电机，包括变速电驱动电机。还示出了一对泵。该泵与入口和出口可操作地连接，并配置为将未处理生物质泵送通过处理室。该泵还有助于将水带入到处理室中以及对处理室加压。该泵还与一个或多个歧管可操作地连接，该歧管有助于水、油或与系统及其功能相关的任何其他液体的流动。
[0021]参见图2A和2B，图示了反应器的一个实施例，其包括定子、设置于定子内部的转子、连接到转子并延伸出定子的转子轴、允许材料(即生物质、水等)进入反应器的入口，以及允许材料(即生物质、水、利口酒(liqueur)、水热炭(hydrochar)等)离开反应器的出口。图2B还示出了处理室的一个实施例，该处理室是限定在转子和定子之间的空间并且是生物质进行处理的位置。转子可以从第一端到第二端逐渐变细，从而提供处理室宽度的变化。处理室可以具有以下范围内的变化宽度：300至15000微米、500至13000微米、500至12000微
米、500至11000微米、500至10000微米、500至9000微米、500至8000微米、500至7000微米、500至6000微米、1000至13000微米、2000至13000微米、3000至13000微米、4000至13000微米、5000至13000微米、1000至10000微米、2000至12000微米、1000至12000微米、2000至14000微米、1000至15000微米、2000至15000微米、1500至10000微米或其任何组合。处理室的宽度也可以是未处理生物质的任何粒度的倍数，选自0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或10.0。
[0022]表面粗糙度，特别是在流体流动中的宏观、微观以及纳米尺度，会在许多应用中引起许多问题。通过微抛光提供具有超光滑表面的材料可以提高性能。转子和定子可以各自具有光滑的表面。转子和定子可以具有镜面、光滑的表面。转子和定子可以具有抛光的光滑表面。转子和定子可以涂有一种或多种材料以提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于处理生物质的系统，其包括：定子；具有旋转轴的转子，所述转子设置于所述定子内部，并且配置为围绕其中所述旋转轴旋转；限定在所述转子和所述定子之间的处理室；入口，所述入口与所述处理室流体连通，其设计用于将未处理生物质引入到所述处理室中；出口，所述出口与所述处理室流体连通，其设计用于从所述处理室中带出经处理的生物质；以及泵，所述泵与所述入口和所述出口可操作地连接；其中，所述泵配置为将未处理生物质泵送通过所述处理室。2.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述转子从第一端到第二端逐渐变细。3.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述处理室具有500至13000微米范围内的变化宽度。4.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述处理室的宽度为未处理生物质粒度的倍数。5.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述转子和所述定子具有光滑的表面。6.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其还包括：一个或多个入口，其将已在压力下加热的水和生物质的组合引入到处理室中。7.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述生物质包括湿生物质。8.根据权利要求7所述的用于处理生物质的系统，其中，所述湿生物质包括农业废物、动物废物、人类废物、工业植物基废物以及包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素、木质素和/或半纤维素的任何其他材料。9.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述生物质在所述系统内经历水热碳化。10.根据权利要求9所述的用于处理生物质的系统，其中，所述水热碳化在少于4小时内完成。11.根据权利要求9所述的用于处理生物质的系统，其中，所述系统产生比以前的HTC系统保留更多营养的水热炭。12.根据权利要求9所述的用于处理生物质的系统，其中，所述处理是连续的流动处理。13.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述系统产生水热炭和利口酒。14.根据权利要求1所述的用于处理生物质的系统，其中，所述系统在水热处理温度范围和压力范围内运行。15.处理生物质的方法，其包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：R，
类型：发明
国别省市：