在气化前使用蒸汽爆破法的生物质预处理

摘要

本申请涉及包括蒸汽爆破处理单元和生物质气化器的集成设备，用于由生物质生成合成气。蒸汽爆破处理单元将热、压力和水分的组合施加于生物质，从而将生物质制成湿的细颗粒形式。蒸汽爆破处理单元利用高压蒸汽对生物质内存在的任何气体和液体进行加热和加压，通过水分含量增加的生物质快速减压而从内部爆开生物质的整体结构。随后将产生的那些生物质的湿的细颗粒供给至生物质气化器的给料部分，生物质气化器使生物质颗粒发生生物质快速气化反应以产生合成气组分。

主权项

由生物质生成合成气的集成设备，包括：蒸汽爆破单元，其具有接收作为原料的生物质的输入腔、一个或多个蒸汽供应输入部以及两个或更多的工作站以预处理所述生物质用于随后供应至生物质气化器，其中所述工作站利用施加于所述生物质的热、压力和水分的组合以使所述生物质成为湿的细颗粒形式，其中通过施加来自第一蒸汽供应输入部的蒸汽来开始降解所述生物质的纤维素纤维的木质素和半纤维素之间的键，蒸汽爆破处理至少部分地分解所述接收的生物质的整体结构，并增加所述接收的生物质的水分含量，然后在所述工作站中，施加来自第二蒸汽供应输入部的至少十倍于大气压力的蒸汽来进行加热并加压所述生物质内存在的任何气体和液体，通过将水分含量增加和键降解的生物质的快速减压，从内部爆开所述接收的生物质的整体结构，其中由所述工作站产生的湿的细颗粒形式的生物质具有厚度小于70微米和长度小于500微米的平均尺寸，产生的生物质的湿的细颗粒随后被供给至生物质气化器的给料部分；以及其中，所述生物质气化器具有反应容器，所述反应容器被配置为使湿的细颗粒形式的生物质进行反应，所述生物质由于通过所述蒸汽爆破单元爆开而具有减小的颗粒大小和总体增加的表面积，其中所述生物质气化器具有第三蒸汽供应输入部和一个或多个热源，并在蒸汽的存在下，细颗粒形式的生物质在所述反应容器内进行快速生物质气化反应，至少生成包括氢气(H2)和一氧化碳(CO)的合成气组分，其中所述蒸汽爆破单元和所述生物质气化器为所述集成设备的部分。