[发明专利]有机物质的连续热水解的方法及适合实施所述方法的体系

权利要求书

1.用于连续热水解有机材料的方法，其至少包含以下步骤：

a)在压力设定点P1，加压起始有机材料(3)；

b)将加压的有机材料与蒸汽(7)在线混合，以获得在受控温度设定点T1下的混合物(8)，选择T1使其低于混合物的蒸汽饱和温度，以确保混合物处于液相；

c)将获得的混合物(8)，其为液相，连续地引入水解反应器(9)；

d)从水解反应器(9)连续地提取水解混合物(11)；并且

e)突然减压所述水解混合物，使液体部分(13)与蒸汽部分(14)分离，所述蒸汽部分被回收；

其中，用于在步骤b)中产生混合物的蒸汽(7)包括经再压缩的在步骤e)中回收的蒸汽(14)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起始有机材料(3)处于室温下。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，保持水解反应器(9)的工作压力高于在进行该过程的温度下的蒸汽饱和压力。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用机械的、热力的或者两者组合的蒸汽再压缩方法对回收的蒸汽(14)进行再压缩。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中用于产生混合物(8)的蒸汽(7)是通过将新鲜蒸汽(17)与经再压缩的从步骤e)回收的蒸汽(14)混合而获得的。

6.如权利要求4和5所述的方法，其特征在于，回收的蒸汽(14)在第一步骤中通过蒸汽压缩机再压缩，所述蒸汽压缩机将其压力升高4-6bar；然后，在第二步骤中，机械再压缩的蒸汽(18)通过将其与新鲜蒸汽(17)混合而被热压缩，该第二步骤中提供的压差在1-1.5bar之间。

7.如权利要求5或6中任一项所述的方法，其特征在于，加压有机材料和蒸汽的在线混合在液体-蒸汽混合阀内进行。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述温度设定点T1比压力P1的混合物的蒸汽饱和温度低5-10℃。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合物在所述水解反应器(9)内的停留时间是5-60分钟。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过调节阀来执行减压步骤e)，所述调节阀导致4-8bar范围之间的压差。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在减压步骤e)中获得的液体部分(13)处于足以通过压差将所述液体部分(13)泵送到消化槽的压力下。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述压力设定点P1为3-16bar。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述温度设定值T1为130-190℃。

14.用于连续热水解有机材料的设备(1)，特别适合具有低固含量的污泥，其包含：

-用于起始有机材料(3)进料的装置(2)，其包含管道(4)和能够将循环有机材料升高至3-16bar之间的绝对压力设定点P1的供应泵(5)；

-混合装置(6)，其连接到进料装置(2)和蒸汽源(7)，适于将加压的有机材料与蒸汽混合，并在130℃和190℃之间的受控温度设定点T1获得液态的混合物(8)，T1低于混合物的蒸汽饱和温度；

-至少具有入口(9a)和出口(9b)的水解反应器(9)，所述入口(9a)与混合装置(6)的出口连接，所述反应器被制备成在反应器内停留期间将混合物保持在3-16bar之间的绝对压力条件下，以及130和180℃之间的温度范围内；

-与水解反应器(9)出口(9b)连接的调节阀(10)，其能够促进从反应器出来的水解混合物(11)的减压；

-与调节阀(10)连接的膨胀室(12)，其中液体部分(13)与蒸汽部分(14)分离，其中蒸汽部分被回收；

-对于在膨胀室(12)内回收的蒸汽(14)的至少一台再压缩装置(15)；以及

-至少一台混合装置(16)，其用于将新鲜蒸汽(17)添加到回收和再压缩的蒸汽(18)中，并由连接到混合装置(6)的蒸汽源(7)供应。