[发明专利]通过油炸处理湿的生物质的设备

说明书

技术领域

本发明涉及通过油炸技术处理湿的生物质的领域。其更特别地涉及用于这种处理的设备。

背景技术

在本说明书中，生物质是指含水量较大的一切类型的有机物，无论水分来源何处，特别地水分含量为至少50％。本发明所应用的生物质例如既可以是例如来自于净化站的泥浆，造纸工业废料、屠宰场废料、农业废料等，又或是来源于植物——如食品——的物料、生物废料，也可以是诸如褐煤或泥煤之类的沉积物。

特别将在本说明书中描述的本发明优选的，但是为非局限性的应用领域是例如通过油炸的脱水作用，利用生物质来制造固态燃料。以类似的方式，本发明还应用于食品的油炸，或例如医疗生物废料的卫生处理，或能允许在油炸后获得尤其为可存储和可运输的固态物料的其它任何类型的处理中。

在现有技术中已经提出利用所谓油炸脱水技术利用湿的生物质生产固态燃料的设备。这种技术本身已知。通过将湿的生物质与温度合适的油接触，所述设备能极大地增加油炸生物质的低热值PCI，使其直至约15-20MJ/kg。这尤其源于在油炸过程中在生物质中的油浸与干燥的联合作用。所获得的固态物料是卫生的、可存储、可运输且可以作为能源而增值。

举例而言，可以引用现有技术的文献WO2009/03825，其中描述了一种设备，该设备包括脱水单元，该脱水单元容纳被燃烧器加热的油槽，所述油槽中引入待油炸的物料，以及所获得的燃料的冷却单元。通过蜗杆或运输带驱动油炸物料进入装满油的圆柱筒内部，实现对生物质在油中停留时间的控制。这种设备的缺点尤其在于需要大量的能量供给才能实现能形成燃料的油炸。

发明内容

本发明旨在弥补现有的通过油炸处理湿的生物质的设备的缺点，尤其旨在弥补上述提到的缺点，并提出一种设备，该设备在运行时需要较少的能量供给，且因此具有减少的运行成本且可以获得与油脂分离且水分含量完全可控的固态物料。

根据本发明的用油炸技术处理湿的生物质从而从该生物质中形成固态燃料的设备包括：第一桶，即油炸桶，该油炸桶容纳有第一油槽、能使该第一油槽中的油保持在能保证生物质的油炸的所谓油炸温度，即明显较高的温度，例如至少5℃以及保持在水的沸腾温度的装置，以及将生物质引入该第一桶的装置。

所述设备的特征在于其包括第二桶，即分离桶，该分离桶形成通过重力沉淀将第一油槽内的油炸固态物料与油分离的装置，所述第二桶容纳温度低于油炸温度的第二油槽。第一桶和第二桶的内部是连通的，从而使其各自容纳的油槽自然地相互地液力连通。根据本发明的设备还包括将由生物质获得的固态油炸物料从第一桶输送至第二桶内，更确切地从第一油槽输送至第二油槽内的输送装置，以及将已经通过重力沉淀与油分离的固态油炸物料排出到第二桶之外的排出装置。将第一油槽的油保持在确定的且可控制的生物质油炸温度的装置，其包括第二桶中的油的提取装置，所提取的油的加热装置以及将由此被加热的油注入第一桶的装置。

在此，术语“油”涵盖任何流态油脂物，且更一般地包括特征为不溶于水、在高于水沸腾温度的温度下保持稳定且具有高的发热量的任何流体。为了完成由湿的废料制造固态燃料，本发明中特别优选的是从动物和植物的农业食品废料中获得的油和油脂，已经被预先加热并成为液态的净化站的油脂或油脂废料。

根据本发明，严格意义上讲，生物质的油炸在第一桶内被完成，所述第一桶中的油槽所处的温度足以用于保证所述油炸。由此以传统方式形成通过油炸对生物质的脱水。所述脱水引发第一桶中的水蒸汽逸出油槽。以自身已知的方式，由此获得的固态燃料具有较大的发热量。

在本发明的优选实施方式中，第一桶的油槽占据第一桶的约四分之一的高度。

在第二桶中实现固态油炸物料与油槽中的油的分离。有利地，第二油槽中更低油温能停止生物质中所释放的水的沸腾，从而易化所述分离。

以完全更好地方式，在第二油槽中产生，蓄积于固态油炸物料的热量向油传递，所述热传递尤其通过固态油炸物料在第二油槽中的相对较长的停留时间而获得许可，在所述第二油槽中通过重力沉淀产生分离，其自然意味着固体在流体中停留一段特定的时间，在任何情况下，所述时间都足以保证所述热量的传递。此外，第一油槽和第二油槽相互之间保持液力相连，所述油槽各自的温度保持接近。第二油槽的油被用于在加热之后重新供给第一桶的油槽，且因此已经具有相对较高的温度，因此用于将所述油引至足够高的温度从而保证生物质在被注入第一桶前被油炸的待提供的外部能量供给较少。由此，在第二桶的油槽水平上产生的油炸物料热量回收更好地减少了油炸所需能量的消耗。