用于产生具有高固定碳含量和经优化的反应性的生物碳团粒的方法及由其获得的生物碳团粒技术

一些变型提供了一种用于产生生物碳团粒的方法，所述方法包括：将含生物质的原料在第一热解反应器中热解，以产生第一生物源试剂和热解蒸气；将所述热解蒸气引入到分离单元，以产生呈液体或固体形式的热解析出物；使所述第一生物源试剂与所述热解析出物接触，由此产生中间材料；对所述中间材料进行造粒，以产生中间团粒；任选地，使所述中间团粒干燥；将所述中间团粒在第二热解反应器中单独热解，以产生第二生物源试剂和热解废气；以及将所述第二生物源试剂作为生物碳团粒回收。一些变型提供了利用含碳的凝聚态物质材料的类似方法，所述含碳的凝聚态物质材料不一定是热解析出物。本公开提供了用于产生生物碳组合物的经改进的方法，尤其是关于碳产率和生物碳性质，如反应性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及用于制备高产率生物碳组合物的热解方法以及由其产生的生物碳组合物。

技术介绍

1、碳是多种工业中的平台元素并且具有大量的化学、材料和燃料用途。碳被用作燃料以产生包含电在内的能量。碳对于各种商品和包含金属、金属合金、复合材料、碳纤维、电极和催化剂载体在内的先进材料也具有化学价值。对于金属制造，碳可用作反应物，以用于在加工期间将金属氧化物还原成金属；可用作燃料，为加工提供热量；并且可用作金属合金的组分。

2、碳可以由许多含碳材料的来源产生。含碳材料通常包括化石资源，如天然气、石油、煤和褐煤；以及可再生资源，如木质纤维素生物质和各种富碳废物材料。由于与化石资源相关联的日益增长的经济、环境和社会成本，因此优选的是利用可再生生物质来产生基于碳的试剂。

技术实现思路

1、所公开的技术解决了现有技术中的上述需求。

2、一些变型提供了一种用于产生生物碳团粒的方法，所述方法包括：

3、(a)将含生物质的原料在第一热解反应器中热解，由此产生第一生物源试剂和热解蒸气；

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物碳团粒组合物，其中所述生物碳团粒的固定碳含量为至少60wt％，并且其中所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间为至少240分钟，如通过热重分析确定并记录到来自测量所述生物碳团粒的氧反应性的热重分析的重量损失对时间的热重分析图中，其中所述热重分析是在存在纯氧的情况下使用25℃至950℃的40摄氏度/分钟的温度斜坡来进行的。

2.根据权利要求1所述的生物碳团粒，其中根据来自所述热重分析的重量损失对时间的所述TGA图，所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间为至少270分钟。

3.根据权利要求1所述的生物碳团粒，其中根据来自所述热重分析的重量损失对时间的TG...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种生物碳团粒组合物，其中所述生物碳团粒的固定碳含量为至少60wt％，并且其中所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间为至少240分钟，如通过热重分析确定并记录到来自测量所述生物碳团粒的氧反应性的热重分析的重量损失对时间的热重分析图中，其中所述热重分析是在存在纯氧的情况下使用25℃至950℃的40摄氏度/分钟的温度斜坡来进行的。

2.根据权利要求1所述的生物碳团粒，其中根据来自所述热重分析的重量损失对时间的所述tga图，所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间为至少270分钟。

3.根据权利要求1所述的生物碳团粒，其中根据来自所述热重分析的重量损失对时间的tga图，所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间为至少300分钟。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的生物碳团粒，其中热重分析是在无烟煤对照样品上进行的，其中所述无烟煤对照样品需要对照时间以达到99％碳氧化，并且其中所述生物碳团粒达到99％碳氧化需要的时间是所述对照时间的约85％至约100％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括挥发性碳，并且其中所述tga图显示出与挥发性碳的氧化相关联的第一碳氧化情形，所述第一碳氧化情形之后是与固定碳的氧化相关联的第二碳氧化情形。

6.根据权利要求5所述的生物碳团粒，其中所述热重分析显示出所述生物碳团粒在所述第一碳氧化情形内的一阶导数曲线峰在至少约500℃的温度下。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至少60wt％的固定碳。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至少70wt％的固定碳。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至少80wt％的固定碳。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至少85wt％的固定碳。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至少90wt％的固定碳。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至多10wt％的灰分。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至多5wt％的灰分。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至多1wt％的灰分。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至多20wt％的总挥发性物质。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括至多10wt％的总挥发性物质。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的生物碳团粒，其中所述生物碳团粒包括粘合剂。

18.根据权利要求17所述的生物碳团粒，其中所述粘合剂选自淀粉、热塑性淀粉、交联淀粉、淀粉聚合物、纤维素、纤维素醚、半纤维素、甲基纤维素、壳聚糖、木质素、乳糖、蔗糖、右旋糖、麦芽糖糊精、香蕉粉、小麦粉、小麦淀粉、大豆粉、玉米粉、木粉、煤焦油、煤粉、冶金焦炭(met coke)、沥青(asphalt)、煤焦油沥青、石油沥青、沥青(bitumen)、热解焦油、硬沥青、膨润土、硼砂、石灰石、石灰、蜡、植物蜡、小苏打、泡打粉、氢氧化钠、氢氧化钾、铁精矿(iron ore concentrate)、硅灰、石膏、波特兰水泥、瓜尔胶、黄原胶、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚乳酸、苯酚-甲醛树脂、植物树脂、经回收的木瓦、经回收的轮胎、其衍生物或前述中的任一种的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·史莱克，J·A·梅内尔，D·道加特，
申请(专利权)人：卡本科技控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：