[发明专利]从生物物质制成的工业材料/或燃料

说明书

本申请是国际申请号为PCT/IB2007/055341，国际申请日为2007年12月28日的PCT国际申请进入中国国家阶段后的申请，申请号为200780051747.8，发明名称为“从生物物质制成的工业材料/或燃料”的发明专利申请的分案申请。

【技术领域】

本说明涉及一个用于固体/液体混合物(特别是生物质)的装置，其中至少含有一个固体/液体混合物的反应器，一个从生物质中生产能量的设备，至少一个用于处理生物质的装置，以及可从生物质中制造出来的材料和/或燃料。

【背景技术】

2006年7月，Potsdamer Max Planck胶质和界面研究所的Markus Antonietti演示了实验室规模的所谓的热液碳酸化作用。在这个过程中，生物质被放在一个压力10帕温度180度的实验室高压锅内半天，在一个类碳的物质或其起始物质和水中进行转化。

使用潮湿的生物质通过制造尽可能单一的燃料产生能量从很久以前就开始了，但是迄今为止因为能量的使用效率低下和经济性不佳从而限制了其应用范围。由燃烧矿石产生能量过程中产生的二氧化碳排放是气候变暖的根本原因。

在DE19723510C1中有一个用于处理生物剩余物质的装置的例子，其包含一个圆柱形反应器，将食品垃圾和类似的东西放入其中进行温度压力加水分解。此反应器为循环反应器，设计有加热侧面。使用一个泵在反应器内部产生水流确保悬浮液充分混合。

【发明内容】

本说明的目的在于开发一种工艺，通过固体液体混合的燃料，腐殖质，含碳的燃料以及高效梅拉德或类似梅拉德的反应物按工业规模经济生产燃料。

此任务中的内容不涉及专利权。进一步方案与专利权有关。

根据此说明的内容可以确定，含碳固体-液体-混合物，和/或在处理前和处理过程中产生的产物，和/或反应物、中间产物、副产物和/或最终产物都会被进行工业化处理和控制。通过对固体-液体-混合物进行有目的准备或前处理，以及对固体-液体-混合物进一步的加工，和对反应物、中间产物、副产物和/或最终产物的加工处理，可以显着提高燃料，腐殖质，含碳的燃料以及高效梅拉德或类似梅拉德反应物的经济价值。

在使用生物质进行能量时，其释放到大气中的二氧化碳的量决定于活体植物原来生长所需要的二氧化碳的量。所以由生物质产生的燃料可以被自然环境中和并接受。另外腐殖质的制备，比如农业耕地面积中产生得到的，可以减少二氧化碳的排放。没有这些措施和/或强化的生物质非-矿石燃料的使用。环境保护的目的例如京都议定书中确定的目标就难以实现。

按照本说明书的操作方法，利用生物质生产燃料，在转化的过程中碳成分的损失量非常小，相较于其他方法有绝对的优势。利用恰当的转化方法可以减少或完全避免碳的流失。酒精发酵中碳损失为30％，沼气转化损失为50％，木材碳化的碳损失为70％，而在堆肥过程中损失为90％。其中的碳转化为对环境有危害的二氧化碳或甲烷。而按照本说明书的处理方法可以将碳损失降低到很小的程度。

本说明书中的操作方法有很高的效率。相反对于酒精发酵而言可预计的有效天然植物能量转化率为3％至5％。按照本说明书中的操作方法，只有很少或者根本没有二氧化碳的释放。在生物质向沼气的转化过程中，有一半的碳会转化为二氧化碳而被释放到空气中。并且利用沼气设备进行经济生产，其中合适的原料或反应底物非常有限。

在已知的处理方法的基础上，本说明书中的操作方法要保持释放的热量可以继续使用。湿度很高的生物质中能量的利用是一个特别的难点。而在本说明书中，水分是进行化学转化的必要前提。而以前的老方法却有低效率、低能量利用率的缺点，其经济适用性非常有限。

为了能够在高压和高温条件下对固体和液体混合物例如生物质进行处理，使用的反应器应具备特殊的功能。所以可以在反应器的内壁进行抗腐蚀处理或者涂上有效的涂层。除此以外可以配备搅拌装置，用于混合固体和液体混合物。

此说明书的内容涉及从含碳的固体-液体混合物中生产材料和/或燃料、腐殖质和/或梅拉德以及类似于梅拉德反应产物，在生产过程中固体-液体混合物的温度超过100摄氏度，压强高于5帕，处理时间超过1个小时。