具有单一收敛侧壁板的反应器容器制造技术

一种反应器容器，包括：上部入口和底部排放装置；在上部入口与底部排放装置之间大体上垂直定向的侧壁，其中，侧壁限定容器中内部流通道的周界；布置在侧壁的相对侧上的第一对支撑板，其中，第一对支撑板在收敛的第一单一方向上减少了流通道的横截面流面积，及布置在侧壁的相对侧上的第二对支撑板，其中，第二对支撑板在收敛的第二单一方向上减少了流通道的横截面流面积，其中，第二单一方向相对于第一单一方向角度偏移，而且第二对支撑板与第一对支撑板位于容器的不同高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种反应器容器，包括：上部入口和底部排放装置；在上部入口与底部排放装置之间大体上垂直定向的侧壁，其中，侧壁限定容器中内部流通道的周界；布置在侧壁的相对侧上的第一对支撑板，其中，第一对支撑板在收敛的第一单一方向上减少了流通道的横截面流面积，及布置在侧壁的相对侧上的第二对支撑板，其中，第二对支撑板在收敛的第二单一方向上减少了流通道的横截面流面积，其中，第二单一方向相对于第一单一方向角度偏移，而且第二对支撑板与第一对支撑板位于容器的不同高度。【专利说明】具有单一收敛侧壁板的反应器容器相关申请本申请要求2011年3月25日提交的美国临时专利申请第61/467，419号的权益，其全部内容以引用的方式结合在此。
技术介绍
本专利技术涉及用于生物质的容器，特别是具有防止容器内生物质的过度压缩的内部结构的容器。反应器容器用于处理生物质来溶解碳水化合物或木质素或生物质的其它成分，以生产纸浆、燃料或化学制品。反应器容器很大，垂直定位且加压。一个典型的反应器容器高度超过100英尺(33米)，直径至少30英尺(10米)。反应器容器可以是带有封闭顶部和底部的圆柱。反应器容器入口可以在顶部，并包括一顶部分离装置来从进入反应器容器的生物质中移除部分溶液。反应器容器的出口在底部。生物质垂直向下移动从进入通过容器到出口。生物质在容器内的停留时间取决于容器内进行的处理，可以是几个小时，如两到六个小时。通过将蒸汽，如从容器顶部加入到容器内，容器内的压力增加到基本超过大气压。热水和蒸汽可以注入容器来增加容器内生物质的热能，并获得容器内生物质理想的温度。一年生植物的生物质与木屑相比，具有低容积密度和大的比表面积。由于低的原始容积密度和大的比表面积，一年生植物的生物质与木屑相比更可压缩。在反应器容器底部，与制浆反应器容器中的木屑的压缩相比，生物质特别在液体浸透时变得可以高度压缩。生物质压实的高水平增实加了某些区域的生物质停滞在反应器容器中而在另一些区域内形成容器内快速移动生物质柱的危险。一年生植物的生物质的高压实能施加大量的机械负载在反应器容器的下部和特别在容器底部排放装置上。这些高的机械负载可以增加操作排放装置所需的能量，如增加旋转容器底部刮板所需的能量。如果增加过度，高压实可以抑制排放装置的运行。此外高压实可以如通过弯曲刮板的臂来损害排放装置。高压实还可以阻止生物质流通过反应器容器。高压实可以将生物质压缩成固体物质，使其不能流过容器。此外，压缩可以在容器内创建不能向下流过容器的被压缩区域。加工木屑的大反应器容器是通用的且公知来生产造纸和其它基于木头的产品的纸浆。加工木屑的反应器容器中的溶液含量相对高。高溶液含量有助于以均匀的速率移动木屑向下通过容器，并有助于避免停滞木屑流和快速移动木屑柱的区域。但是，高溶液含量有缺点，如减少移动通过容器的木屑的量和增加被压缩和加热的溶液和木屑的量。生物质带有基本较少的常用于处理制浆中木屑的液体/溶液流过反应器容器。在容器中保持低含水量通常希望最大化释放出来自生物质，特别是一年生植物生物质的糖和希望的其它成分的浓度。保持低液体含量，如水含量，也减少了提高反应器容器温度和抑制容器内蒸汽产生所需的能量。每干重单位的来自一年生植物的生物质比木屑吸收更多液体。生物质中液体的高吸收减少润滑通过反应器容器的生物质流的自由液体的量。一年生植物生物质吸收水或加入反应器容器中的其它液体时，变得浸透。当液体浸透时，一年生植物生物质与液体浸透木屑具有基本相同的湿密度。由于反应器容器中的重力，浸透生物质的重量产生很大的向下的力。由于水与生物质的比率低且一年生植物生物质的吸水率高，装满反应器容器的生物质中的自由液体的数量趋于低。自由液体的数量低的结果是存在于装满反应器容器的生物质的液体水平在容器中处于相对低的高度且远低于生物质的水平。由于生物质水平和液体水平之间的很大的高度差，在反应器容器中较低高度处生物质压实的量变高。由于低液体水平，生物质不能漂在反应器容器中。不能漂浮进一步将生物质压缩在反应器容器底部。反应器容器一般在其底部具有一个排放装置。该排放装置可以是刮板、螺旋输送器或促进生物质从容器连续排出的其它装置。如果反应器容器中有自由液体，容器底部的生物质可以是液相。如果容器中基本没有自由液体，生物质在容器底部是固相的。容器内的排放装置也需要适合排放液相或固相的生物质。排放装置也需要能与反应器容器底部的被压缩的生物质一起运转。之前试图释放大型加压反应器容器中的过度压缩力，包括在木屑垂直反应器容器中增加耐磨环，例如美国已公布的专利申请20030201080所示。在处理一年生植物生物质的反应器容器中，压实过度，使材料挂在围绕容器延伸的锥形耐磨环上。当生物质展现出高松散的屈服强度和拱形尺寸，生物质能挂在反应器容器中插入的锥形耐磨环上。结果是在容器中流动的生物质通道、停滞区、容器中生物质拱桥并断续地或永久地堵塞通过反应器容器的生物质流。具有沿单向收敛的侧壁的反应器容器通常用于促进木屑向下流动通过反应器容器。美国专利申请公布2003/0089470和2001/0047854以及美国专利6，199，299和5，700，355公开了具有单向收敛的侧壁的反应器容器的例子。收敛的侧壁减少容器的横截面积并典型地用于容器底部排放装置附近。横截面积的减小不适于容器的上部高度，在那通常希望连续的横截面积来促进生物质均匀的流动条件向下移动通过容器。需要一个加工生物质，如一年生植物生物质的反应器容器，其促进生物质向下运动通过容器。尤其是，需要减小被压缩生物质形成通道、停滞拱桥和区域，以及断续或永久的流动阻塞的反应器容器。
技术实现思路
通常希望保持反应器容器中生物质的一致状况，至少越过任何给定的容器高度。例如，可能希望获得对容器内所有生物质一致的向下流速。典型地不希望反应器容器内的滞留区域或反应器容器内更快移动的生物质柱。类似地，反应器容器中的温度通常希望跨越容器的每个高度是相同的。生物质的温度可能在不同高度变化，例如随着生物质向下移动通过反应器容器时增加。通过反应器容器的一致流动和反应器容器中每个高度的一致温度促进了生物质均匀加工，且具有一致特征的生物质流从反应器容器中输出。已经设想在容器的侧壁上具有单一收敛板。板可以成对并对称地布置在侧壁的相对侧。多对板可以布置在反应器容器内的不同高度处。每对板可以相对于上方或下方的板对在水平面内以90度旋转定向。垂直相邻的支撑板对之间的角度偏移可以选择不是90度，例如25到90度的范围内。由于容器中不同高度的收敛板对和角度偏移，向下通过容器的生物质流路径产生的投影是居中的正方形、基本居中的正方形或基本矩形的开口。收敛板不需要减少或增加直接容器的全部内径，除了由于板自身的临时减小。当生物质向下移动通过反应器容器时，板轻微地增加且随后迅速地释放压缩的量。板的倾斜导致由板施加到移动通过板的生物质的压缩力。由于板的倾斜，该压缩力具有水平分量。压缩力的水平分量的方向垂直于平行每个板的外表面的水平线。当生物质移动通过板时压缩的快速释放减少了容器内生物质形成拱桥和悬挂的趋势。由板所形成的单一收敛使得随耐磨环或多维收敛装置的其它布置发生的悬挂最小化。反应器容器的不同高度处的板对减少了生物质的压实，特别是在容器的底部。压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里·R·约翰森，
申请(专利权)人：安德里兹有限公司，
类型：
国别省市：