[发明专利]生物质块加压供给装置

说明书

提供一种能够向高压反应器加压供给含水率低的生物质块的生物质块加压供给装置。生物质块加压供给装置，具备螺旋泵和节流部，其中，所述螺旋泵具备具有螺旋状的第一搬运齿的第一螺杆、具有螺旋状的第二搬运齿的第二螺杆、以及平行地容纳第一螺杆以及第二螺杆的外壳，将粉状生物质加水而得到的生物质块向高压反应器送出；所述节流部位于比螺旋泵靠近下游的位置，限制生物质块的流动并形成生物质块的料封。

技术领域

本发明涉及将粉状生物质加水而得到的生物质块（biomass cake）加压供给至高压反应器的生物质块加压供给装置。

背景技术

利用高温高压的亚临界水或超临界水加水分解生物质，将由此所得的糖进行发酵处理，以此能够得到生物乙醇。使用了该技术的生物乙醇的制造设备，除了用来进行亚临界水处理或超临界水处理的高压反应器之外，还具备将生物质块加压供给至该高压反应器的生物质块加压供给装置（例如，参见下述专利文献1）。

生物质块经由生物质块加压供给装置加压供给至高压反应器，但假定生物质块的含水率在90wt%以上，则可以视为与液体相同的连续体，因此较容易将生物质块加压供给至高压反应器。然而，如果生物质块含水率高，则生成的生物乙醇水溶液的乙醇浓度会下降，产生浓缩需要能量等经济问题。因此，优选生物质块的含水率在70 wt%左右。70 wt%左右的含水率较低的生物质块成为固体与液体的中间物质而具有与液体那样的连续体不同的性质，因此无法视为连续流体。因此，将含水率低的生物质块加压供给至高压反应器并不容易。

例如，作为生物质块加压供给装置，可考虑使用具备梢端变细的螺杆和梢端变细的外壳的单轴型螺旋泵。单轴型螺旋泵形成为流路逐渐变窄的结构，因此能够一边搬运搬运物一边对该搬运物进行加压。可是，如果将含水率低的生物质块在单轴型螺旋泵中进行加压，则会发生生物质与水分离的固液分离而使生物质块的含水率进一步降低。其结果是，产生以下问题：生物质块相对于螺杆的摩擦阻力增加、搬运转矩增大而发生搬运不良，或者生物质块与螺杆共同旋转而无法搬运生物质块。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开2008-182925号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

本发明鉴于如上的情况而形成，目的在于提供一种能够向高压反应器加压供给含水率低的生物质块的生物质块加压供给装置。

解决问题的手段：

根据本发明的一个形态的生物质块加压供给装置，具备螺旋泵和节流部，其中，所述螺旋泵具备具有螺旋状的第一搬运齿的第一螺杆、具有螺旋状的第二搬运齿的第二螺杆、以及平行地容纳所述第一螺杆以及所述第二螺杆的外壳，将粉状生物质加水而得到的生物质块向高压反应器送出；所述节流部位于比所述螺旋泵靠近下游的位置，限制所述生物质块的流动并形成所述生物质块的料封。

螺杆数量为一个的单轴型螺旋泵的情况下，存在含水率低且相对螺杆的摩擦阻力（粘度）大的生物质块与螺杆共同旋转的担忧。与此相对，上述那样具有带完全咬合部的多个螺杆的多轴型螺旋泵，由于螺杆之间以彼此的凸部和凹部在保持微小空隙的状态下咬合的形式搬运生物质块，因此不会发生生物质块与螺杆共同旋转。又，由于直到上述螺旋泵的搬运区域为止（直到方向转换区域的上游为止）都是定容积型的泵，因此能够抑制生物质块在内部被加压而发生固液分离。但是，因为直到螺旋泵的搬运区域为止都是定容积型，所以靠其自身无法对生物质块进行加压。然而，由于通过位于螺旋泵下游的节流部形成料封，因此将生物质块朝向该料封挤压的结果是，生物质块被加压。因此，根据上述结构，即使是含水率低的生物质块，也可以向高压反应器加压供给该生物质块而不发生共同旋转。

又，上述生物质块加压供给装置亦可具备在所述第一搬运齿的前后支承所述第一螺杆的第一轴承、和在所述第二搬运齿的前后支承所述第二螺杆的第二轴承。