从生物物质制成的工业材料／或燃料制造技术

这发明专利技术是关于一种从生物物质制成的工业材料／或燃料。这种工业材料／燃料是依靠把一种生物物质加上超过摄氏１００度的高温，施以超过５巴的压力的过程制造的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从生物物质制成的工业材料/或燃料
本说明涉及一个用于固体/液体混合物(特别是生物质)的装置，其中至 少含有一个固体/液体混合物的反应器， 一个从生物质中生产能量的设备，至 少一个用于处理生物质的装置，以及可从生物质中制造出来的材料和/或燃 料。
技术介绍
2006年7月，Potsdamer Max Planck胶质和界面研究所的Markus Antonietti演示了实验室规模的所谓的热液碳酸化作用。在这个过程中，生物 质被放在一个压力IO帕温度180度的实验室高压锅内半天，在一个类碳的物 质或其起始物质和水中进行转化。使用潮湿的生物质通过制造尽可能单一的燃料产生能量从很久以前就开 始了，但是迄今为止因为能量的使用效率低下和经济性不佳从而限制了其应 用范围。由燃烧矿石产生能量过程中产生的二氧化碳排放是气候变暖的根本 原因。在DE19723510C1中有一个用于处理生物剩余物质的装置的例子，其包 含一个圆柱形反应器，将食品垃圾和类似的东西放入其中进行温度压力加水 分解。此反应器为循环反应器，设计有加热侧面。使用一个泵在反应器内部 产生水流确保悬浮液充分混合。
技术实现思路
本说明的目的在于开发一种工艺，通过固体液体混合的燃料，腐殖质，含碳的燃料以及高效梅拉德或类似梅拉德的反应物按工业规模经济生产燃 料。此任务中的内容不涉及专利权。进一步方案与专利权有关。根据此说明的内容可以确定，含碳固体-液体-混合物，和/或在处理前和 处理过程中产生的产物，和/或反应物、中间产物、副产物和/或最终产物都 会被进行工业化处理和控制。通过对固体-液体-混合物进行有目的准备或前 处理，以及对固体-液体-混合物进一步的加工，和对反应物、中间产物、副 产物和/或最终产物的加工处理，可以显着提高燃料，腐殖质，含碳的燃料以 及高效梅拉德或类似梅拉德反应物的经济价值。在使用生物质进行能量时，其释放到大气中的二氧化碳的量决定于活体 植物原来生长所需要的二氧化碳的量。所以由生物质产生的燃料可以被自然 环境中和并接受。另外腐殖质的制备，比如农业耕地面积中产生得到的，可 以减少二氧化碳的排放。没有这些措施和/或强化的生物质非-矿石燃料的使 用。环境保护的目的例如京都议定书中确定的目标就难以实现。按照本说明书的操作方法，利用生物质生产燃料，在转化的过程中碳成 分的损失量非常小，相较于其他方法有绝对的优势。利用恰当的转化方法可以减少或完全避免碳的流失。酒精发酵中碳损失为30%，沼气转化损失为 50%，木材碳化的碳损失为70%，而在堆肥过程中损失为90%。其中的碳转 化为对环境有危害的二氧化碳或甲烷。而按照本说明书的处理方法可以将碳 损失降低到很小的程度。本说明书中的操作方法有很高的效率。相反对于酒精发酵而言可预计的 有效天然植物能量转化率为3%至5%。按照本说明书中的操作方法，只有很 少或者根本没有二氧化碳的释放。在生物质向沼气的转化过程中，有一半的 碳会转化为二氧化碳而被释放到空气中。并且利用沼气设备进行经济生产， 其中合适的原料或反应底物非常有限。在己知的处理方法的基础上，本说明书中的操作方法要保持释放的热量 可以继续使用。湿度很高的生物质中能量的利用是一个特别的难点。而在本 说明书中，水分是进行化学转化的必要前提。而以前的老方法却有低效率、 低能量利用率的缺点，其经济适用性非常有限。为了能够在高压和高温条件下对固体和液体混合物例如生物质进行处 理，使用的反应器应具备特殊的功能。所以可以在反应器的内壁进行抗腐蚀 处理或者涂上有效的涂层。除此以外可以配备搅拌装置，用于混合固体和液 体混合物。此说明书的内容涉及从含碳的固体-液体混合物中生产材料和/或燃料、 腐殖质和/或梅拉德以及类似于梅拉德反应产物，在生产过程中固体-液体混合物的温度超过100摄氏度，压强高于5帕，处理时间超过l个小时。在本说明书提供的进一步设计方案中可以实现半连续化或连续化生产。 也就意味着可以对固体-液体混合物，特别是在反应过程中进行连续的操作， 即批量进行生产。因此可以充分的利用反应空间，减少物料停留时间，而且 操范围内的温度和压力可以一直保持在同一水平。同时可以在连续的生产过 程中转移和提取产物或其他加入的媒介，并且可以根据需要进行回收利用， 干扰物、反应物、中间产物、副产物和/或最终产物也可以及时排除。另外还 可以平行进行例如工艺水、废水、废气、反应物、中间产物、副产物和/或最 终产物的连续处理和/或净化，或者间断处理。根据说明书的进一步设计方案，温度控制在160摄氏度，主要在160至 300摄氏度之间，最优温度在185至225摄氏度之间，或者由自动温控系统 调节。根据说明书的进一步设计方案，压强至少设定在7帕，主要在10至34 帕，最优压强在10至17帕、17至26帕或26至34帕。根据说明书的进一步设计方案，处理时间至少为2小时，主要在3至60小时，最优处理时间为5至30小时或30至60小时，特别是在6至12小时 或12至24小时。根据说明书的进一步设计方案，处理时间由不同的产物，和/或固体-液 体混合物，和/或期望的反应产物确定。根据说明书的进一步设计方案，至少要前处理一种产物和/或固体-液体 混合物，主要包括脱水、粉碎、加入助剂进行预水解、混合和/或预加热过程。部分前处理可在酸性环境或者介质中进行培养，例如在pH值小于6的 条件下，根据情况pH值可小于5、 4、 3、 2。所需时间和粉碎程度pH值高 低相关，粉碎程度越大、pH值越小，所需培养时间越短。培养可以在粉碎后， 酸性条件下进行。根据说明书的进一步设计方案，固体-液体混合物的产物在反应之前、过 程中和/或在处理后会被粉碎，最好是切碎和/或碾碎。粉碎后的固体-液体混 合物固体颗粒大小应在10cm以下，在lcm以下更好，最好是在2mm以下。可在固体-液体混合物或至少一种原料中，在处理之前和/或处理过程中， 加入至少一种含水或不含水的催化剂和/或催化剂的水溶液。此催化剂可以由 单一组份或者多种不同的组份组成，形成催化剂混合物。催化剂中含有的成 分可以是一种酸。比较好的选择是碳酸和质子酸。更好的选择是三羧酸和二 羧酸，最好的选择是酒酸或柠檬酸。柠檬酸和酒酸都是晶体并且无毒。均来 源于天然水果(柠檬酸来源于干柑果例如柠檬，酒酸来源于葡萄)。在说明 书的更多设计方案中也使用了酸，如无机酸，主要是硫酸。作为催化剂成分 之一的酸，可以同时用于培养过程中需是使用的酸性培养基的制备。催化剂或者催化剂混合物可以包含或特别加入一种或多种金属和/或金 属化合物。他们主要是化学元素周期表中副族Ia， IIa, IVa, Va, Via, Vila及 Villa中的过渡金属，例如铁、镍、钴、铜、锌、铑、钯、铂、银、钒、铬、 钩、钼和/或钛，其中铁元素是最好的选择。更好的选择是金属氧化物，比如8五氧化二钒(V205)、氧化铜(CuO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铬(Cr203)。 化学元素周期表中的主族元素或其氧化物比如氧化铝(A1203)也可以在催 化剂中使用。另外或者可以在对固体-液体混合物处理前使用生物催化剂进行处理，以 提高固体-液体混合物转化为燃料、含碳材料、腐殖质和/或梅拉德以及梅拉 德类似反应物。在此可以加入例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
从生物质制成的工业材料与／或燃料，与原料比较，它的成分（干燥物质）的百分比呈现出比原料有１％至３００％更多的含炭成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克皮尔斯，
申请(专利权)人：安塔克有限公司，马帝帅格，
类型：发明
国别省市：MT[马耳他]