270°C的溫度赔烧时 然后稍稍下降。赔烧的密实化的生物质的重量随着溫度的升高看似也有一个总体的下降； 然而，与在250°C进行处理30分钟相比（即，相比于起始重量+8.53g，达到246.4g的最终重 量），在260°C进行赔烧处理30分钟造成重量的增加（即，相比于起始重量+11.48g，达到 249.35g的重量）。运个重量的增加对应于在此溫度-时间条件下油吸收的增加（即，260°C30 分钟每质量输入的全干颗粒21.02%的油吸收，相比之下250°C30分钟16.65%的油吸收）， 运掲示该重量的增加是由于当在260°C赔烧30分钟时增加的油吸收。使用270°C的溫度时油 吸收的微小下降（即，15分钟的油吸收为16.86% W及30分钟为17.11 % )也对应于在运个溫 度下赔烧的密实化的生物质的重量的减少（即，15分钟-1.28gW及30分钟-5.47g)，进一步 掲示油吸收与产生的赔烧的密实化的生物质的重量相关。运些数据也与实施例3和5中得到 的数据相关联。
[0202] 图12显示使用石蜡作为可燃液体时得到类似的结果。当石蜡的溫度从250°C升高 至|J260°C时，密实化的生物质的油吸收趋于大体增加，但是当在270°C赔烧时，然后下降。当 溫度从250°C升高到260°C时并在每个时间点增加浸没时间时，石蜡的油吸收增加速率大于 介花油的油吸收增加速率。对于介花油，随着溫度升高赔烧的密实化的生物质的重量看似 有一个总体的降低。然而，从介花油来看，在过程结束时赔烧的密实化的生物质的重量和赔 烧的密实化的生物质吸收的油之间似乎没有相关性。
[0203] W下图13和表14和15说明当使用介花油作为可燃液体时在赔烧过程期间，介花油 通常损失更多。除了在250°C下赔烧之外，当使用介花油或石蜡时，油损失的量大体上是相 似的，使用石蜡，当在250°C赔烧15分钟时损失的石蜡的量明显较少。此外，当使用石蜡作为 可燃液体时在250°C下赔烧15分钟和赔烧30分钟之间，油损失的比率看来显著大于使用介 花油时的油损失的比率。
[0204] 如图14中所示，当使用介花油而不是石蜡作为可燃液体时，与起始生物质相比，赔 烧的颗粒的重量的减少存在差异。对于两者，如表14和15中所示W及如上描述，赔烧的颗粒 的重量随着溫度的增加大体趋于下降。然而，对于介花油，当在250°C和260°C下进行赔烧处 理时，赔烧的颗粒的重量重于起始密实化的颗粒。仅在270°C赔烧时，与起始密实化的颗粒 相比才有一个重量的减少。对于石蜡，除了在250°C赔烧15分钟W外，赔烧的颗粒的最终重 量比密实化的颗粒的起始重量通常要低。石蜡通常在所有的时间点和溫度下导致一个更大 的重量减少。不希望受理论束缚，运些结果可能由于，比起使用介花油，生物质在赔烧过程 期间吸收较少的石蜡。石蜡较少的吸收可能是由于石蜡的更长的分子链也可能是石蜡更快 的蒸发速率的结果。
[0205] 表14:在不同的溫度和浸没时间下赔烧期间颗粒的介花油吸收和颗粒的重量减少
[0206]
[0207] *"含水率"是指赔烧过程刚结束时（即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0208] 表15:在不同的溫度和浸没时间下赔烧期间颗粒的石蜡吸收和颗粒的重量减少
[0209]
[0210] *"含水率'是指赔烧过程刚结束时（即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0211] 实施例10
[0212] 材料和方法
[0213] 测试来自实施例6的赔烧的颗粒，其在不同的溫度（240°C、245°C、250°C、255°C、 260°C、265°C、270°C、280°C或290°C)、不同的浸没时间（10、15、20、25或30分钟）下进行赔烧 处理，W确定赔烧的颗粒的疏水性质。为此，量取953.63克来自于每批对应于一个特定溫 度-时间条件的经处理的赔烧的密实化的生物质的样品并将其浸没于水中两周（即，14天）。 样品一从水中移出，即使其在细筛中渐干5分钟，且然后称量每个样品W测量样品重量的变 化。把运个测量值比作水的重量，并计算每个样品吸收的水的量。
[0別4] 结果
[0215]表16中的数据表明随着赔烧处理溫度的升高（即，加热的介花油的溫度），得到的 产品的疏水性能提高。该数据表现在图15和16中，其显示赔烧处理后赔烧的密实化的颗粒 吸收的水的量与赔烧处理的溫度相关联。当在较高溫度(如270°C、280°C或290°C)而不是较 低溫度(如240°C)下赔烧时，得到的赔烧的密实化的颗粒在颗粒中吸入较少的水。
[0216] 在加热的介花油中的浸没时间看似与得到的产品的疏水性能关系不大;然而，运 些结果表明与使用更长的浸没时间（例如，30分钟）用于赔烧处理相比，产生的赔烧的密实 化的颗粒通常在更短的浸没时间（例如，10分钟)吸收更多水。
[0217] 表16:赔烧后的水吸收 [021 引
[0219]
[0。0] 实施例η [0221 ]材料和方法
[0222] 在运个实施例中，测试由云杉、松木和秋木的混合物制成的密实化的软木颗粒 (SPF木颗粒)和密实化的薪材两者。称取250克SPF木颗粒或密实化的薪材样品并分别称量 用于盛放密实化的材料的金属细筛。然后使用实施例1中所述的小型测试装置将密实化的 材料样品装载到金属细筛中并测量细筛加上密实化的材料的总重量，然后将其置于一旁用 于测试目的。
[0223] 初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该空的小容器的净重。量取一体积的油 (W下之一:葵花油、玉米油、花生油、介花油、链银条和链油(bar and chain oil)、抓30油、 自动传动装置液体、液压液AW32、齿轮油80W90或石蜡)并倒入该小容器中并测量该小容器 加上油的总重量，由此得到油的净重。
[0224] 油的测量一完成，即打开气体燃烧器至测试溫度270°C，并且监测油溫。
[0225] 当油溫稳定在270°C时，测量W下重量：（a)小容器加上加热的油的重量；（b)小容 器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的溫度传感器的重量；W及 (C)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的溫度传感器加上 250克装载到金属细筛中并置于小容器顶部的密实化的材料的样品（即，还未浸没在小容器 中）的重量。
[0226] 上述测量一完成，即将包含密实化的材料的金属细筛浸没在加热的油和盖有盖子 的小容器中。将密实化的材料在加热的油中浸没30分钟，30分钟浸没时间之后，关掉小容器 并测量小容器、油、盖子、溫度传感器、细筛和密实化的材料的总重量(细筛和密实化的材料 仍然浸没在油中）。然后将其中包含有密实化的材料的金属细筛从小容器和油中移出，并使 其在小容器上方渐干5分钟，薪材的情形的不同之处在于使其渐干10分钟。称量其中包含有 密实化的材料的渐干的金属细筛，并且随后分别称量密实化的材料。移出细筛W及密实化 的材料，称量小容器、油、盖子和溫度传感器的总重量，然后接着分别称量小容器加上油的 总重量。
[0227] 然后计算赔烧的颗粒的全干重量，并且然后将颗粒的全干重量与油的损失（油的 净蒸发)相比并计算为介花油的损失百分比。
[0228] 对于使用的每个不同种类的油完成W上过程两次（即，对每个不同种类的测试的 油完成两次测试运行），每个过程起始于250克密实化的颗粒样品。
[0229] 结果
[0230] 运个实施例的对于植物源的油的数据显示在表17和图17中，对于基于石油的油的 数据显示在表18和图18中。运些结果表明当与在基于石油的油中赔烧密实化的生物质比较 时，在植物源的油中赔烧密实化的生物质通常趋于使得产生的赔烧的密实化的生物质吸收 更少的油。
[0231] 在运些植物源的油当中，在270°C下的葵花油中赔烧SPF颗粒30分钟导致密实化的 生物质吸收最少的油量(平均约11.38%的油吸收），在270°C下的介花油中赔烧30分钟后， 介花油导致赔烧的密实化的生物质的油吸收最多(平均约12.12 %的油吸收）
[0232] 在运些基于石油的油当中，石蜡导致赔烧的密实化的生物质最少量的油吸收， 抓30机油次之(分别为平均约16.48%和17.10%的油吸收）。在270°C下的齿轮油中赔烧30 分钟后，齿轮油（80W90)导致赔烧的密实化的生物质最多的油吸收(平均约24.32%的油吸 收)。
[0233] 表17和18中的数据也表明与在基于石油的油中赔烧相比，在植物源的油中赔烧通 常导致更低的平均生物质重量净损失。在运些植物源的油当中，在花生油中赔烧导致最低 的平均重量净损失（即，重量净损失约7.70g)而在葵花油中赔烧导致最高的平均重量净损 失（即，重量净损失约10.85g)。在运些基于石油的油当中，在链银条和链油W及液压液 (AW32)中赔烧导致最低的平均重量净损失（即，重量净损失分别为约10.70g和10.60g)，而 在自动传动装置液体(AT巧中赔烧导致最高的平均重量净损失（即，重量净损失约17.23g)。
[0234] 如表17和18所示，当使用薪材作为起始密实化的生物质时，在植物源的油（介花 油）和基于石油的油(石蜡）中薪材生物质发生显著地更多的油吸收，并且当薪材在植物源 的油(介花油)和基于石油的油(石蜡)中赔烧时，发生显著地更大的平均重量净损失。
[0235] 表17:对于不同的植物源的油的油吸收和质量净损失
[0236] LUZ4U」
[0241] 实施例12
[0242] 材料和方法
[0243] 在运个实施例中，测试2千克由云杉、松木和秋木的混合物制成的密实化的软木颗 粒(SPF木颗粒）。将运2千克分成1千克样品，并且使用如W上实施例1中所述的方法在加热 至|J270°C的可燃液体(植物源的油或基于石油的油）中30分钟测试每个1千克样品。对于每种 不同种类的油，对2个1kg样品重复该方法。因此，对于每种油，1kg样品每次重复该方法两 次。收集对于每种油两次测试实验所得的赔烧的密实化的生物质并混合在一起W生成一个 样品组。收集1千克样品组用于测试。
[0244] 在运个实施例中，分析得到的化g样品组W确定每个溫度-时间条件之后的赔烧的 颗粒的热能值。
[0245] 在运个实施例中使用的植物源的油包括花生油、葵花油和玉米油。在运个实施例 中使用的基于石油的油包括自动传动装置液体、齿轮油80W90、机油（5W30)、链银条和链油 和液压液AW32。
[0246] 结果
[0247] 显示在下表19和20中的结果表明基于石油的油通常趋于产生具有比在植物源的 油中赔烧的密实化的生物质略高的热能值的赔烧的密实化的生物质。例如，在基于石油的 油中处理的赔烧的密实化的生物质的热能值大约为26吉焦/公吨(GJ/t);而在植物源的油 中处理的生物质的热能值大约为24-25GJ/t。运种差异可能是由于石油处理的生物质更多 的油吸收，如W上实施例10中所示。
[0248] 运些结果进一步表明所有植物源的油产生的赔烧的产品具有大致相似的热能值， 而且所有基于石油的油产生的赔烧的产品具有大致相似的热能值。
[0249] 表19:在植物源的油中在270°C下赔烧30分钟后赔烧的木颗粒的热值
[0巧0]
[0251]
[0252] *"%水分"是指赔烧处理刚结束时（即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0253] 表20:在基于石油的油中在270°C下赔烧30分钟后赔烧的木颗粒的热值 [0 巧 4]
[0256] *"%水分"是指赔烧处理刚结束时（即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0巧7] 实施例13
[0258] 材料和方法
[0259] 为了测试在此公开的连续/半连续过程构造小规模赔烧反应器。该反应器由传送 带构成，该传送带可W连续或半连续地运送颗粒通过在大型金属槽中盛放的可燃液体。用 溫度控制加热该可燃液体。颗粒被递送到反应器的传送带上，加料斗将位于此处，然后沿着 传送带运送至、通过、然后离开可燃液体。该反应器如图19中所示。
[0260] 结果
[0261] 使用图19中所示的反应器赔烧木颗粒并且证明可W使用连续/半连续过程赔烧颗 粒。密实化的颗粒被递送到在热的可燃液体(在图19的右手边）中的传送带上并且被运送通 过可燃液体且从另外一端（即，图19的左手边）出来。颗粒在其沿着传送带通过可燃液体时 被完全浸没并且在另一端输送为赔烧的密实化的生物质。
【主权项】
1. 一种通过在可燃液体中焙烧密实化的生物质原料制备的焙烧的密实化的生物质，所 述焙烧的密实化的生物质包含约2%至约25%重量/重量的所述可燃液体。2. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述可燃液体是植物源的油。3. 如权利要求2所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述植物源的油是介花油、亚麻籽 油、葵花油、红花油、玉米油、花生油、棕榈油、大豆油、油菜籽油、棉籽油、棕榈核油、椰子油、 芝麻籽油、橄榄油或它们的组合。4. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述可燃液体是基于石油的油或 基于沥青的油。5. 如权利要求4所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述基于石油的油或基于沥青的 油是合成机油、合成发动机油、液压液、传动装置液体、自动传动装置液体、链锯条和链油、 齿轮油、柴油燃料、石蜡或它们的组合。6. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述密实化的生物质原料源自植 物材料。7. 如权利要求6所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述植物材料是来自木材加工操 作的木材废弃物，锯末，木片，稻草，甘蔗渣，来自工厂加工操作的、作物加工的废水流或它 们的组合。8. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述密实化的生物质原料包含生 物固体。9. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有约6，OOOBTU/镑至约13，OOOBTU/ 镑的热能值。10. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有以全干基计约22吉焦/公吨 (GJ/T)至约27GJ/T的热能值。11. 如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有以全干基计约54碳％至约63 碳％的碳含量。12. -种用于制备焙烧的密实化的生物质的方法，包括以下步骤： (a) 密实化生物质原料的供料以获得密实化的生物质材料； (b) 将所述密实化的生物质材料浸没在可燃液体中，所述可燃液体温度在约160°C和约 320°C之间； (c) 在所述可燃液体中焙烧所述密实化的生物质材料约2分钟至约120分钟以产生焙烧 的密实化的生物质；以及 (d) 回收所述焙烧的密实化的生物质； 其中所述焙烧的密实化的生物质包含约2 %至约25 %重量/重量的所述可燃液体。13. -种用于制备焙烧的密实化的生物质的方法，包括以下步骤： (a) 提供密实化的生物质材料的供料； (b) 将所述密实化的生物质材料浸没在可燃液体中，所述可燃液体温度在约160°C和约 320°C之间； (c) 在所述可燃液体中焙烧所述密实化的生物质材料约2分钟至约120分钟以产生焙烧 的密实化的生物质；以及 (d) 回收所述焙烧的密实化的生物质； 其中所述焙烧的密实化的生物质包含约2%至约20%重量/重量的所述可燃液体。14. 一种用于生产焙烧的颗粒的方法，包括以下步骤： (a) 密实化生物质原料的供料并由此挤压成密实化的颗粒； (b) 将所述密实化的颗粒运送至并通过焙烧反应器的输入端； (c) 将所述密实化的颗粒浸没在包含在所述焙烧反应器内的可燃液体中，所述可燃液 体具有在约160°C和约320°C之间的温度； (d) 将所浸没的密实化的颗粒在约2分钟至约120分钟的时间段内从所述焙烧反应器的 所述输入端运送至输出端，其中所述密实化的颗粒被焙烧并且在焙烧期间产生热和气体； (e) 从所述焙烧反应器的所述输出端排出所述焙烧的颗粒并将所述焙烧的颗粒运送至 并通过冷却器；以及 (f) 清洁所冷却的焙烧的颗粒以产生清洁的焙烧的颗粒，所述清洁的焙烧的颗粒包含 约2 %至约20 %重量/重量的所述可燃液体。15. 如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中连续地、或半连续地、或批量地提供所 述供料。16. 如权利要求14所述的方法，其中所述清洁步骤(f)包含筛分工序以将细肩从所述冷 却的焙烧的颗粒中分离。17. 如权利要求14所述的方法，其中步骤(e)中的冷却器是水冷却器并且所述清洁步骤 (f)包括在所述水冷却器中包含的水中洗涤所述冷却的焙烧的颗粒以将残余的可燃液体从 所述冷却的焙烧的颗粒的外表面除去。18. 如权利要求12-14中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤： (a) 在torgas加热器中合并在焙烧期间产生的焙烧气体和热，并在其中燃烧以产生热 气；以及 (b) 使用所述热气来加热包含在所述焙烧反应器中的所述可燃液体。19. 如权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤： (a) 从所述分离的细肩中产生热能； (b) 在torgas燃烧器中将所述热能与在焙烧期间产生的焙烧气体和热合并； (c) 在tor gas燃烧器中燃烧所合并的热能与焙烧气体和热以产生热气；以及 (d) 使用所述热气加热包含在所述焙烧反应器中的所述可燃液体。20. 如权利要求16所述的方法，其中使用洗涤水使生物质原料脱盐。
【专利摘要】本发明公开了一种制备包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体的方法。该方法涉及密实化生物质和/或生物固体，或提供密实化的生物质和/或密实化的生物固体，以及将该密实化的材料浸没在热的可燃液体中约2至约120分钟直至该密实化的材料被焙烧。所述可燃液体可以源自以油为例的任何来源，如源自植物、海洋和动物来源，或者可选地，石油产品的油。在浸没所述密实化的生物质材料之前，将所述可燃液体加热到在约160℃至约320℃范围内的温度。本发明还公开了一种包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体。
【IPC分类】C10L9/08, C10L5/44, C10B53/02
【公开号】CN105555928
【申请号】CN201480051398
【发明人】布伦特·维伦, 保罗·亚当斯, J·J·莫恩, 约翰·古德温, 拉里·布伦特·泰勒
【申请人】特罗富舍科技股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月17日
【公告号】CA2909200A1, US20160152911, WO2015006871A1