生物質(zhì)的水熱碳化方法及相關(guān)裝置與流程

本發(fā)明涉及對生物質(zhì)如來自污水處理系統(tǒng)的污泥的熱及化學處理的領域。

本發(fā)明更特別的是涉及生物質(zhì)的水熱碳化方法以及用于應用該類方法的裝置。

背景技術(shù)：

從現(xiàn)有技術(shù)中已知水熱碳化方法，該方法一般在于使生物質(zhì)承受接近200℃的溫度和接近20巴的壓力。

專利EP 2 388 305 A2描述了一種包括使生物質(zhì)在其中流動的處理路線的設備，該路線尤其包括熱交換器和反應器。熱交換器布置成通過傳熱流體在其中流動的傳熱回路來加熱在路線中流動的生物質(zhì)。在該熱交換器中被預熱后，生物質(zhì)然后在反應器內(nèi)碳化，生物質(zhì)在反應器中平均駐留約4小時的時間。

專利EP 2 388 305 A2另外提出了一些試驗結(jié)果，根據(jù)這些試驗結(jié)果，注入添加劑如甘油到生物質(zhì)中，允許明顯降低生物質(zhì)的粘度，并明顯有利于反應器內(nèi)包括生物質(zhì)和添加劑的混合物的溫度上升。

這種水熱碳化設備或這種水熱碳化方法具有幾個缺點：

－反應器需提供能量以增加生物質(zhì)的溫度，；

－生物質(zhì)在反應器內(nèi)的駐留時間意味著需攪拌反應器內(nèi)的生物質(zhì)，以保證熱交換并使加熱均勻；

－反應器的加熱表面與生物質(zhì)之間的溫度梯度利于生物質(zhì)的積沉，從而導致需要安裝混合刮擦器，用以消除反應器內(nèi)壁上的生物質(zhì)沉積，混合刮擦器還意味著維護成本，混合刮擦器另外還構(gòu)成對人員有危險的零件以及降低設備可靠性的零件；

－生物質(zhì)在反應器中加熱固需的駐留時間限制設備可以處理的生物質(zhì)的量，會迫使增大反應器的容積以處理更多的生物質(zhì)；

－熱交換器內(nèi)生物質(zhì)的溫度升高受進入設備的生物質(zhì)的粘度比較高限制；作為示例，脫水污泥的粘度是水的至少十倍；

－污水污泥類生物質(zhì)的熱特性導致需要注射泵功率較大，因此導致電能成本很高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的尤其在于通過提出一種生物質(zhì)加熱方法以及一種應用這種方法的裝置，以優(yōu)化熱交換及利用應用這種方法或這種裝置運行所產(chǎn)生的熱能，來克服全部這些缺點或部分缺點。

為此，本發(fā)明提出一種用于加熱在工業(yè)處理路線中移動的生物質(zhì)的方法，工業(yè)處理路線包括用于輸入的生物質(zhì)的入口、加壓泵、加熱部件和處理站，其特征在于，將蒸汽注入到加壓泵與加熱部件之間的路線中。

這種蒸汽注入允許通過蒸汽冷凝預熱生物質(zhì)。

蒸汽優(yōu)選能以比生物質(zhì)壓力(注入蒸汽處的生物質(zhì)壓力)高至少0.2MPa的壓力被注入。蒸汽注入速度優(yōu)選可以大于130m/s，例如在200-250m/s之間。蒸汽注入速度一般由生物質(zhì)壓力與蒸汽注入壓力之壓差產(chǎn)生。前面所提到的蒸汽速度優(yōu)選相當于正好在蒸汽與生物質(zhì)接觸之前的蒸汽速度。

蒸汽注入流量優(yōu)選可相當于高至在路線中移動的生物質(zhì)流量的20％。

與沒有進行這種蒸汽注入的方法相比，這種方法可以降低在加熱部件上游的生物質(zhì)的粘度。這表現(xiàn)為路線中壓力損失的減小和加熱部件處的熱交換效益的提高。由此導致生物質(zhì)溫度有更大的提高。

有利地，生物質(zhì)是優(yōu)選脫水的污水污泥(boue d'épuration)，處理是水熱碳化(carbonisation hydrothermale)。

實際上，污水污泥、尤其是脫水污泥的熱交換系數(shù)比較差，即不利于污泥的溫度升高，因此導致非常大的設備尺寸。符合本發(fā)明的方法可以改善這種污泥的交換系數(shù)。所述設備尺寸特別是可以為交換器尺寸。

根據(jù)一特別有利的特征，操控蒸汽注入，例如通過控制蒸汽注入流量操控蒸汽注入，并操控加熱部件，以在生物質(zhì)到達處理站中之前使生物質(zhì)的溫度達到預設溫度(température paramétrée)，預設溫度在165℃到205℃之間，優(yōu)選為185℃。

這樣，到達處理站中的生物質(zhì)的溫度足夠高，以避免在處理站內(nèi)還要增加生物質(zhì)的溫度，特別是當處理是水熱碳化時。這樣可以免除處理站的加熱功能，因此消除這種功能所導致的處理站中的溫度梯度。因此，具有這種特征的方法可以限制生物質(zhì)在處理站壁上的焙燒粘附(或沉積)，這類粘附或沉積可能導致處理站中熱交換的中斷。處理站還可以擺脫用于限制這類粘附或沉積的任何部件或作業(yè)(例如刮擦和/或混合作業(yè))。

取消處理站的加熱功能的另一優(yōu)點是：對于給定量的待處理生物質(zhì)，可以減小處理站的容積，因為生物質(zhì)在處理站中的與加熱功能有關(guān)的駐留時間不再需要。

有利的是，根據(jù)本發(fā)明的第一變型，將蒸汽相對生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中的移動方向傾斜地、或優(yōu)選與生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中的移動方向垂直地注入。生物質(zhì)在路線中的該移動方向是生物質(zhì)在路線中的蒸汽注入?yún)^(qū)中移動的方向。

傾斜注入或優(yōu)選垂直注入，產(chǎn)生有利于蒸汽稀釋于生物質(zhì)中、因此有利于通過蒸汽冷凝增加生物質(zhì)溫度的生物質(zhì)剪切效應。

但是，為了得到該類剪切效應，也可以與生物質(zhì)逆流的方式注入蒸汽。

還可以與生物質(zhì)同流向的方式注入蒸汽。

有利的是，根據(jù)本發(fā)明的第二變型——其必要時可與本發(fā)明的第一變型結(jié)合，通過引導注入的蒸汽和生物質(zhì)穿過靜態(tài)混合器，使注入的蒸汽與生物質(zhì)混合，靜態(tài)混合器例如呈擋板、阿基米德螺釘或能夠使在該類混合器中流動的生物質(zhì)和蒸汽產(chǎn)生渦流的固定引導表面的形式。更特別的是，這類擋板、或這類阿基米德螺釘或這種固定引導表面能夠增加在該類混合器中流動的生物質(zhì)和蒸汽的渦流。優(yōu)選地，在蒸汽和生物質(zhì)的預先動態(tài)混合后，即在路線中的蒸汽注入?yún)^(qū)域之后，在這種情況下是在混合器中，實現(xiàn)穿過靜態(tài)混合器的蒸汽和生物質(zhì)的這種混合。

作為替代，蒸汽可被注入到噴射器類型的管道構(gòu)形中，這樣允許除混合外還改善對生物質(zhì)的加壓。

根據(jù)一有利特征，操控蒸汽注入，以使生物質(zhì)的溫度升到在加熱部件入口處高于70℃的值。在這種情況下，為此操控蒸汽流量。

根據(jù)另一有利特征，加壓泵將生物質(zhì)的壓力提高到能將生物質(zhì)無沸騰地加熱到高于100℃的溫度的值。換句話說，加壓泵可以使生物質(zhì)的壓力提高到高于飽和壓力，飽和壓力一般大于1.2MPa。

又根據(jù)另一有利特征，生物質(zhì)在加壓泵出口的壓力大于3MPa。

這些特征使得有控制地提高生物質(zhì)的溫度成為可能。

有利的是，根據(jù)第一類的變型，工業(yè)處理路線另外包括在處理站下游的冷卻站；并且在傳熱流體在冷卻站與加熱部件之間的流動路徑中加熱傳熱流體。

非常有利的是，將傳熱流體加熱到高于處理站處的生物質(zhì)溫度的溫度。因此，傳遞給加熱部件的熱量可以在生物質(zhì)到達處理站中之前將其加熱到所述預設溫度。因此，優(yōu)選可以將傳熱流體加熱到高于220℃的溫度。

根據(jù)另一非常有利的特征，使用同一外部熱源以加熱傳熱流體和保證處理站處的生物質(zhì)溫度上升和/或保持的載熱流體。換句話說，使用同一外部熱源，用以：

–首先加熱傳熱流體，從而傳熱流體可以加熱到達處理站前的生物質(zhì)；和

–其次加熱載熱流體，從而載熱流體可以保持在處理站中的生物質(zhì)溫度，該溫度優(yōu)選至少等于180℃。

這樣使用外部熱源來加熱傳熱流體，允許限制加熱部件的尺寸。

有利的是，外部熱源可以是鍋爐燃燒器。

根據(jù)第二類的一有利變型，在處理站下游回收生物質(zhì)的熱量；并且，將回收的熱量傳遞給在處理站上游的生物質(zhì)。

優(yōu)選地，可以在處理站下游回收生物質(zhì)的熱量；并利用離開處理站的生物質(zhì)與在處理站上游的工業(yè)處理路線中流動的生物質(zhì)之間的直接或間接式的熱交換部件，將回收的熱量傳遞給在處理站上游的生物質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一有利特征，該方法包括在加熱部件上游注入添加劑到生物質(zhì)中的步驟。。

注入的添加劑可以為能夠使有機物分解的任何催化劑，例如酸如硫酸、或如在專利EP 2 388 305A2中描述的催化劑。

該類注入步驟還有助于降低生物質(zhì)的粘度，因此有利于生物質(zhì)的溫度上升，并且還可減少在路線中的生物質(zhì)結(jié)垢現(xiàn)象。

可替換地，可以在加熱部件下游或加熱部件內(nèi)實現(xiàn)注入步驟。

非常有利的是，將添加劑注入到生物質(zhì)中，使得添加劑承受注入的蒸汽。換句話說，在生物質(zhì)中注入添加劑，使得添加劑在被注入時承受蒸汽注入所產(chǎn)生的蒸汽流。

這樣，添加劑在產(chǎn)生渦流區(qū)的蒸汽作用下混合到生物質(zhì)中。更確切的說，添加劑因此與在產(chǎn)生渦流區(qū)的蒸汽的作用下已碎成顆粒的生物質(zhì)緊密混合。

優(yōu)選可以在一接收器的內(nèi)容積中將添加劑和蒸汽注入到生物質(zhì)中，該接收器例如為容器或管子或者管道元件。根據(jù)本發(fā)明的另一有利特征，通過再循環(huán)分支提取處理站中的一部分生物質(zhì)，將該部分生物質(zhì)送回到處理站中，以便使生物質(zhì)在處理站中產(chǎn)生運動。

從處理站提取部分生物質(zhì)并將其送回處理站，這可以限制生物質(zhì)在處理站中的粘附或沉積，因此擺脫用于限制該類粘附或沉積的任何部件或作業(yè)。

有利的是，以為進入處理站中的生物質(zhì)流量的5至15倍之間的流量提取該部分生物質(zhì)。

優(yōu)選能夠用混合器在加壓泵與加熱部件之間的路線中混合注入的蒸汽和生物質(zhì)。

本發(fā)明還涉及一種用于應用根據(jù)剛描述特征的不同組合的方法的裝置，該裝置包括工業(yè)處理路線，該路線包括：

-入口，入口布置成使輸入的生物質(zhì)進入工業(yè)處理路線中；

-加壓泵，加壓泵布置成使生物質(zhì)在工業(yè)處理路線中移動；

-加熱部件，加熱部件能夠加熱生物質(zhì)；

-處理站，處理站能夠使生物質(zhì)大致保持于進入處理站中的進入溫度，處理站安裝在加熱部件的下游；

-至少間接式的熱交換部件，用于使離開處理站的生物質(zhì)與在處理站上游的工業(yè)處理路線中流動的生物質(zhì)之間進行至少間接的熱交換；

-水蒸汽發(fā)生部件；

-混合器，混合器布置成使水蒸汽發(fā)生部件產(chǎn)生的水蒸汽與生物質(zhì)在加壓泵與加熱部件之間的工業(yè)處理路線中混合。

表述“至少間接”是指例如在下面描述的實施方式中所示的間接或直接式熱交換部件。

水蒸汽產(chǎn)生部件和混合器優(yōu)選可以布置成將蒸汽以比注入蒸汽處的生物質(zhì)壓力高至少0.2MPa的壓力注入到混合器中。蒸汽發(fā)生部件和混合器優(yōu)選可以布置成以大于130m/s的蒸汽注入速度將蒸汽注入到混合器中，蒸汽注入速度例如為200-250m/s之間。蒸汽注入速度一般通過生物質(zhì)壓力與蒸汽注入壓力之壓差產(chǎn)生，和/或通過生物質(zhì)和蒸汽注入機構(gòu)的各自的尺寸產(chǎn)生。

裝置優(yōu)選可布置成以相當于在路線中移動的生物質(zhì)流量的20％或更小的蒸汽注入流量將蒸汽注入到混合器中。

水蒸汽發(fā)生部件和混合器優(yōu)選可設置為相對生物質(zhì)在路線中的移動方向傾斜、或優(yōu)選與生物質(zhì)在路線中的移動方向垂直地注入蒸汽。生物質(zhì)在路線中的移動方向是生物質(zhì)在路線中的蒸汽注入?yún)^(qū)域中的移動方向。

但是，水蒸汽發(fā)生部件和混合器也可設置成以與生物質(zhì)逆流的方式注入蒸汽。

可替換地，水蒸汽發(fā)生部件和混合器可以設置為以與生物質(zhì)同流向的方式注入蒸汽。

裝置優(yōu)選另外包括能夠在路線中注入添加劑的注入部件。

混合器優(yōu)選可以包括接收器，如容器或管子或者管道元件。

上述蒸汽速度優(yōu)選相當于正好在蒸汽與生物質(zhì)接觸之前、即在路線中的蒸汽注入?yún)^(qū)域內(nèi)的蒸汽速度，其中所述區(qū)域位于接收器的內(nèi)容積中。

混合器優(yōu)選可以是靜態(tài)混合器或者包括靜態(tài)混合器，優(yōu)選在上述接收器內(nèi)。

根據(jù)一有利特征，熱交換部件包括：

-傳熱回路，傳熱流體在傳熱回路中循環(huán)，以通過傳熱流體與生物質(zhì)之間的熱交換來加熱在加熱部件中的生物質(zhì)；和

-傳熱流體循環(huán)部件，優(yōu)選為泵，其能夠使傳熱流體在傳熱回路中循環(huán)。

裝置優(yōu)選可以布置成將傳熱流體加熱到高于220℃的溫度。

加壓泵可以布置成將生物質(zhì)的壓力提高到高于飽和壓力，飽和壓力一般大于1.2MPa。

根據(jù)另一有利特征，所述裝置另外包括外部熱源，外部熱源布置成加熱傳熱流體、和加熱在處理站的罩殼中循環(huán)優(yōu)選以保證提高和/或保持處理站中的生物質(zhì)溫度的載熱流體。傳熱流體和載熱流體優(yōu)選相同。

外部熱源優(yōu)選能夠布置成：

–首先加熱到達處理站之前的生物質(zhì)；和

–其次保持處理站中的生物質(zhì)溫度，該溫度優(yōu)選至少等于180℃。

該類外部熱源可以減小加熱部件的尺寸，補償能量損失。

非常有利的是，所述裝置布置成使生物質(zhì)通過處理站的下部進入處理站，而由處理站的上部離開處理站。

生物質(zhì)，特別是其為污水污泥時，比環(huán)境水更稠密。因此，被不溶有機物包圍的固體部分在重力效應下會有移動到比已溶解部分更低的高度的趨勢，因此，對于已溶解部分，碳化反應正在進行或已經(jīng)完成。因此，與生物質(zhì)從上部進入并從下部出來的裝置相比，處理站中未碳化的生物質(zhì)部分的駐留時間增加。

生物質(zhì)在處理站中的駐留時間的相對增加允許提高處理質(zhì)量。

根據(jù)一非常有利的特征，符合本發(fā)明的裝置另外包括布置用于提取處理站中的一部分生物質(zhì)并將該部分生物質(zhì)送回處理站的再循環(huán)分支。

根據(jù)一有利特征，處理站是機械被動式處理站，即其不包括刮擦器或混合器。

這類零件是對人員和設備可用性有危險的零件。

有利的是，處理站是用于污水污泥的水熱碳化反應器。

附圖說明

通過閱讀對非限定實施方式和實施例的詳細描述并參照以下附圖，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征將體現(xiàn)出來，附圖中：

-圖1是包括冷卻站的根據(jù)本發(fā)明的水熱碳化裝置的示意圖；

-圖2是包括直接式熱交換部件的根據(jù)本發(fā)明的水熱碳化裝置的示意圖；

-圖3和4是根據(jù)本發(fā)明的混合器的示意圖。

具體實施方式

下面描述的實施方式是非限定性的，尤其可以考慮本發(fā)明的這種變型：其只包括描述特征的選擇——如果該特征選擇足以賦予技術(shù)優(yōu)點或者足以使本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的話，所述特征獨立于描述的其它特征(即便在包括所述其它特征的一個句子內(nèi)該選擇也是獨立的)。該選擇包括至少一個特征，優(yōu)選是沒有結(jié)構(gòu)細節(jié)或者只有部分結(jié)構(gòu)細節(jié)的功能性特征——如果僅該部分細節(jié)足以賦予技術(shù)優(yōu)點或足以使本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的話。

圖1表示本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式。

根據(jù)該實施方式，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括生物質(zhì)在其中流動的工業(yè)處理路線。

輸入的生物質(zhì)、例如脫水污水污泥，通過入口91進入該路線，在路線中被引入到連接入口91和混合器98的管道內(nèi)，該管道在入口91與混合器98之間包括加壓泵93。

加壓泵93將生物質(zhì)的壓力提高到允許將生物質(zhì)無沸騰地加熱到高于100℃的溫度的值。換句話說，加壓泵93將生物質(zhì)的壓力提高到高于飽和壓力，飽和壓力一般大于1.2MPa。

加壓泵93可以使生物質(zhì)在路線中流動。

更特別的是，加壓泵93是能夠?qū)㈦x開泵93的生物質(zhì)的壓力提高到大于3MPa的值的類型(活塞泵、隔膜泵或其它)。

在加壓泵93的作用下，生物質(zhì)從加壓泵93被送往混合器98。

混合器98布置成使蒸汽發(fā)生部件981產(chǎn)生的水蒸汽與生物質(zhì)混合?；旌掀?8可以是靜態(tài)混合器(其是在足夠的持續(xù)時間內(nèi)迫使生物質(zhì)和水蒸汽一起行進以利于蒸汽與生物質(zhì)之間混合的部件)，或者可以為由能夠垂直于生物質(zhì)在連接加壓泵93和加熱部件94的管道中的移動方向接受蒸汽的混合器，或者可以由噴射器類型的管道構(gòu)形構(gòu)成。

優(yōu)選操控蒸汽流量，例如通過控制部件9C操控蒸汽流量，以將(必要時與添加劑混合的)生物質(zhì)的溫度提高到既對裝置的不同元件例如加熱部件94的尺寸確定、又對裝置總能耗最佳的運行點。優(yōu)選通過控制注入蒸汽的流量來操控蒸汽流量。

例如，以高于在加壓泵93上游的路線中的生物質(zhì)壓力、因此以高于生物質(zhì)溫度的溫度來注入蒸汽。但是，操控蒸汽發(fā)生部件981，以提高生物質(zhì)溫度，以便優(yōu)化裝置中實施的能量回收。

一般地，蒸汽注入流量可以相當于高達在路線中移動的生物質(zhì)流量的20％。

優(yōu)選地，通過優(yōu)選在加熱部件94上游的任何適當?shù)淖⑷氩考?7，注入添加劑到生物質(zhì)中，以仍進一步降低生物質(zhì)的粘度。

優(yōu)選注入添加劑以使添加劑經(jīng)受蒸汽的作用，從而有利于添加劑與生物質(zhì)的混合。

一管道還使混合器98與加熱部件94連接。

加熱部件94優(yōu)選是熱交換器。

加熱部件94可以通過在傳熱回路9T中循環(huán)的傳熱流體與穿過加熱部件94的生物質(zhì)之間的熱交換來加熱生物質(zhì)。為此，傳熱流體例如油，本身通過熱交換器9T2被熱源9T3加熱，該熱源例如是鍋爐燃燒器。

一管道還使加熱部件94與生物質(zhì)通向的處理站95連接。

處理站95優(yōu)選是反應器，包括腔室，腔室能夠接受生物質(zhì)并將該生物質(zhì)的壓力通常保持在2-3MPa之間。

在一優(yōu)選實施方式中，處理站95的唯一功能是保證可以使生物質(zhì)經(jīng)過一般為水解的化學反應的駐留時間。為此，可替換地，處理站95可包括有或沒有擋板、有或沒有管子的反應器，或者例如包括長度足以保證所需駐留時間的管子。

來自加熱部件94的生物質(zhì)優(yōu)選通過下部953進入處理站95的腔室內(nèi)，即通過處理站95的這樣一部分進入：該部分的高度相對于在容納裝置的場所中的處理站95設施基本最低。

根據(jù)圖1的實施方式，還有一管道使處理站95與冷卻站96連接。

在駐留時間后，(水解過的)生物質(zhì)通過上部954從處理站95的腔室出來，生物質(zhì)從該上部被送往冷卻站96。上部954是指其高度相對在容納裝置的場所中的處理站95設施大致最高的處理站95部分，與下部953相對。

可替換地，生物質(zhì)也可通過上部進入處理站95，通過下部離開處理站。

又根據(jù)另一替換方式，生物質(zhì)也可通過一下部進入處理站95，由一管道從該下部送到腔室的上部，生物質(zhì)可以通過一下部離開處理站95的腔室。

冷卻站96優(yōu)選是熱交換器。

冷卻站96可以通過在傳熱回路9T中循環(huán)的傳熱流體與穿過該冷卻站96的生物質(zhì)之間的熱交換，來冷卻離開處理站95的生物質(zhì)。

因此，傳熱回路9T連接加熱部件94和冷卻站96。因此，傳熱回路與加熱部件94和冷卻站96一起構(gòu)成離開處理站95的生物質(zhì)與在處理站95上游的路線中流動的生物質(zhì)之間的熱交換部件。

如圖1所示，傳熱流體通過一般為泵的循環(huán)部件9T1在傳熱回路9T中流動。

例如為鍋爐燃燒器的外部熱源9T3在熱交換器9T2處加熱傳熱流體。通過這樣被加熱的傳熱流體加熱在加熱部件中流動的生物質(zhì)，生物質(zhì)從傳熱流體獲取其熱量的一部分。

傳熱流體還獲取在冷卻站96中流動的生物質(zhì)的一部分熱量。

將傳熱流體例如加熱到大于220℃的溫度。

作為替代，根據(jù)圖2所示的實施方式，在處理站95下游的路線中流動的生物質(zhì)的一部分熱量被傳遞給在安裝于加熱部件94b上游的回熱器94a中流動的生物質(zhì)。在這種情況下，熱交換部件通過回熱器94a實現(xiàn)離開處理站95的生物質(zhì)與在處理站95上游的路線中流動的生物質(zhì)之間的直接熱交換。

在一優(yōu)選實施方式中，處理站95的腔室被載熱流體在其中循環(huán)的罩殼952包圍。

該載熱流體被加熱到并被保持在這樣的溫度：該溫度能夠使容納于腔室內(nèi)的生物質(zhì)保持它進入處理站95之前、即生物質(zhì)處于加熱部件94與處理站95之間時的溫度，并能補償與處理站95的結(jié)構(gòu)有關(guān)的熱損失。

優(yōu)選使用與在熱交換器9T2處加熱傳熱流體的外部熱源相同的外部熱源9T3來實現(xiàn)對載熱流體的加熱。載熱流體和傳熱流體因此可以是在管路中循環(huán)的相同流體例如油，用于將傳熱流體(在回路9T中循環(huán))和載熱流體(在罩殼952中循環(huán))加熱到所需溫度。通過任何適當部件、例如安裝在管路上的閥(未示出)以及操控這些閥及熱源9T3的開放和關(guān)閉，來實現(xiàn)對傳熱流體和載熱流體的溫度的不同操控。

為了利用加熱部件94提高路線中生物質(zhì)的溫度，例如通過控制部件9C來操控裝置，以使熱源9T3將傳熱流體的溫度提高到高于容納在處理站95中的生物質(zhì)的溫度，例如提高到接近210℃的溫度。

因此，使用同一外部熱源9T3來加熱傳熱流體和用于保證在處理站95的生物質(zhì)的溫度上升和/或保持的載熱流體。換句話說，使用同一外部熱源9T3用以：

–一方面加熱傳熱流體，從而允許在生物質(zhì)到達處理站之前加熱生物質(zhì)；和

–另一方面加熱載熱流體，從而允許保持在處理站的生物質(zhì)溫度，該溫度優(yōu)選至少等于180℃。

為了限制處理站95的腔室壁上的生物質(zhì)沉積現(xiàn)象并且同時使用機械被動式的處理站95(即沒有刮擦器和/或混合器)，處理站95優(yōu)選包括可以使生物質(zhì)在腔室內(nèi)流動的再循環(huán)分支9M。為此，優(yōu)選在上部954抽吸生物質(zhì)(生物質(zhì)在上部更稀)，通過下部953將該生物質(zhì)再注入腔室內(nèi)。優(yōu)選地，該再循環(huán)流量確定成使得：在再循環(huán)分支9M中流動的生物質(zhì)以為來自加熱部件94的進入處理站95的生物質(zhì)流量的5-15倍之間的流量提取。這種再循環(huán)保證容納在處理站95中的生物質(zhì)的溫度具有良好一致性。

優(yōu)選通過隔膜泵9M1保證生物質(zhì)在再循環(huán)分支9M中的流動，隔膜泵優(yōu)選是密封的并相對處理站95外置。這樣安裝的這種泵9M1增強裝置的可靠性，因為泵9M1例如可以進行修理或維護而無需使裝置整體停工。

可看到，本發(fā)明提出的不同方案允許降低生物質(zhì)的粘度，因此有利于通過較小部件增加生物質(zhì)的溫度。

因此可以減小熱交換器(加熱部件94、94b和/或冷卻站96)的面積、管道直徑以及處理站95的容積。

圖3表示根據(jù)本發(fā)明的混合器98的例子。生物質(zhì)通過輸入管21進入混合器98，輸入管21例如與圖1所示的加壓泵93連接。當生物質(zhì)到達混合器98的內(nèi)容積時，生物質(zhì)承受通過蒸汽發(fā)生部件981由噴嘴23注入的蒸汽。在該例中，蒸汽垂直于輸入管21注入。通過包括注射頭24的注射部件97將作為添加劑的酸也注入到在混合器98內(nèi)容積內(nèi)的生物質(zhì)中。因此，例如和尤其在生物質(zhì)和蒸汽注入的壓差的作用下，生物質(zhì)、蒸汽和酸在混合器98中動態(tài)混合，壓差優(yōu)選大于0.2MPa。例如，生物質(zhì)以低于1m/s的速度進入混合器，蒸汽以高于130m/s、優(yōu)選在200-250m/s之間的速度注入到混合器98中。混合物例如朝圖1所示的加熱部件94的方向，被導往輸出管22。作為選擇，混合器98可以包括例如具有擋板25的靜態(tài)混合器。在圖3的例子中，蒸汽生相對于生物質(zhì)在混合器98內(nèi)容積中的移動方向傾斜地注入，或與生物質(zhì)在混合器98內(nèi)容積中的移動方向垂直地注入。蒸汽注入流量相當于在路線中移動的生物質(zhì)流量的20％或更少，一般在10％到20％之間。

根據(jù)本發(fā)明的混合器98的另一例子示于圖4。在該例中，混合器98包括用于限制或避免混合器98的部件腐蝕的磨損零件26，在該例中，所述部件是管道，承受蒸汽注入所產(chǎn)生的蒸汽流。該磨損零件26面對噴嘴23，優(yōu)選是可拆卸的。在圖4的例子中，蒸汽與生物質(zhì)的移動方向垂直地注入到混合器98的內(nèi)容積中，生物質(zhì)沿方向10移動。

當然，本發(fā)明并不限于剛才描述過的例子，可以給這些例子帶來許多設置，而不超出本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明的不同的特征、形式、變型和實施方式可以根據(jù)各種組合互相結(jié)合，條件是它們不是互不相容的或不是互相排斥的。

在圖3和4的變型中，蒸汽以與生物質(zhì)的移動方向逆向的方式注入到混合物98的內(nèi)容積中。