將生物質(zhì)(例如，植物生物質(zhì)、動(dòng)物生物質(zhì)以及城市廢物生物質(zhì))進(jìn)行加工以產(chǎn)生有用的中間體和產(chǎn)物，如能量、燃料、食品或材料。例如，描述了可用于處理原料材料如纖維素和/或木質(zhì)纖維素材料的系統(tǒng)和方法，同時(shí)冷卻設(shè)備和生物質(zhì)以防止過(guò)熱和可能的變形和/或降解。生物質(zhì)通過(guò)輸送機(jī)進(jìn)行輸送，所述輸送機(jī)在來(lái)自電子束加速器的電子束下輸送所述生物質(zhì)。所述輸送機(jī)可涂覆有冷卻流體。所述輸送機(jī)還可振動(dòng)以有助于暴露于所述電子束。所述輸送機(jī)可被配置為可任選地進(jìn)行冷卻的槽。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】加工材料本申請(qǐng)以引用的方式并入以下共同未決的臨時(shí)申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容：均于2012年10月10日提交的USSN61/711,801和USSN61/711,807；2013年3月8日提交的共同未決的臨時(shí)申請(qǐng)：USSN61/774,684；USSN61/774,773；USSN61/774,731；USSN61/774,735；USSN61/774,740；USSN61/774,744；USSN61/774,746；USSN61/774,750；USSN61/774,752；USSN61/774,754；USSN61/774,775；USSN61/774,780；USSN61/774,761；USSN61/774,723；以及2013年3月15日提交的USSN61/793,336。專利技術(shù)背景現(xiàn)今可獲得許多潛在的木質(zhì)纖維素原料，包括例如農(nóng)業(yè)殘余物、木質(zhì)生物質(zhì)、城市廢物、油籽/油餅以及海草。目前，這些材料經(jīng)常未充分使用，被用作例如動(dòng)物飼料、生物堆肥材料、在聯(lián)產(chǎn)設(shè)施中燃燒抑或甚至被填埋。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)包括嵌入半纖維素基質(zhì)中由木質(zhì)素圍繞著的晶體纖維素原纖維。這樣產(chǎn)生緊湊基質(zhì)，所述緊湊基質(zhì)難以由酶以及其它化學(xué)、生物化學(xué)和/或生物方法接近。纖維素生物質(zhì)材料(例如，已除去木質(zhì)素的生物質(zhì)材料)更易于由酶和其它轉(zhuǎn)化方法接近，但是即便如此，天然存在的纖維素材料當(dāng)與水解酶接觸時(shí)通常具有低產(chǎn)率(相對(duì)于理論產(chǎn)率)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)甚至更難以受酶攻擊。此外，每種類型的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)具有其自身特定的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。概述本專利技術(shù)涉及用于從材料如生物質(zhì)材料產(chǎn)生產(chǎn)物的系統(tǒng)、方法和加工設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，所述方法包括使用一個(gè)或多個(gè)輸送機(jī)輸送具有不順應(yīng)性的生物質(zhì)時(shí)用電子束處理所述材料，并且然后生物化學(xué)地和化學(xué)地加工不順應(yīng)性減小的材料以制備例如乙醇、木糖醇和/或其它產(chǎn)物。所述方法和設(shè)備包括在輸送和照射材料如生物質(zhì)時(shí)用于冷卻的方法和系統(tǒng)。一方面，本專利技術(shù)涉及一種在電子束下輸送材料的方法，所述方法包括在輸送機(jī)的冷卻表面(例如至少部分冷卻的槽)上輸送材料(例如生物質(zhì)材料)時(shí)使所述材料暴露于電子束。例如，輸送可包括在槽的第一表面上支撐材料(例如生物質(zhì))，并且所述方法可包括冷卻所述槽的第二表面。所述槽的第一與第二表面之間的距離可以是約1/64”-2”之間(例如，1/64”-1”、1/64”-1/2”、1/32”-1”、1/32”-1/2”、1/32”-1/4”、1/16”-1”、1/64”-1/2”、1/64”-1/4”、1/64”-1/8”、1”-2”)。所述槽的第一和第二表面可以處于熱連通。任選地，電子束具有至少100kW的功率(例如，至少250kW、至少1000KW)。另一方面，輸送機(jī)是振動(dòng)的。任選地，振動(dòng)式輸送機(jī)具有槽并且在平行于輸送方向且垂直于電子束的方向上振蕩。在一些實(shí)施方式中，槽包括金屬(例如，鋁、316/316L號(hào)不銹鋼或任何其它金屬合金)。在一些實(shí)施方式中，其中存在處于熱連通的第一和第二表面，所述第二表面可通過(guò)使所述表面與含有冷卻流體的外殼相接觸來(lái)進(jìn)行冷卻。這種槽配置可用于輸送機(jī)和振動(dòng)式輸送機(jī)兩者，并且所述兩種配置分別由輸送機(jī)槽和振動(dòng)式輸送機(jī)槽表示。任選地，輸送機(jī)的第二表面形成外殼的一部分。所述方法還可包括通過(guò)使冷卻流體經(jīng)由外殼的入口流入所述外殼并且使所述流體經(jīng)由外殼的出口流出所述外殼來(lái)使流體流動(dòng)通過(guò)所述外殼。任選地，外殼包括被配置成允許冷卻劑從入口流動(dòng)至出口的通道。任選地，可將冷卻劑在外殼的入口處的溫度與在外殼的出口處的溫度的差異維持為約2℃至120℃之間(例如，約2℃至30℃之間、約10℃至50℃之間、約20℃至70℃之間、約30℃至90℃之間、約40℃至110℃之間、約50℃至120℃之間)。任選地，可將冷卻流體通過(guò)外殼的流速維持在0.5與150加侖/分鐘之間。另一方面，本專利技術(shù)涉及一種用于照射材料的設(shè)備。所述設(shè)備可包括電子束照射裝置和振動(dòng)式輸送系統(tǒng)。所述輸送系統(tǒng)可包括冷卻槽。所述槽可被配置成例如在所述槽正被冷卻時(shí)輸送材料(例如生物質(zhì)材料)。所述槽可包括被配置成支撐和輸送生物質(zhì)材料的第一表面，和與所述第一表面處于熱連通并被配置成接觸冷卻系統(tǒng)的第二表面。所述槽的第一與第二表面之間的距離可以是約1/64”-2”之間(例如1/64”-1”、1/64”-1/2”、1/32”-1”、1/32”-1/2”、1/32”-1/4”、1/16”-1”、1/64”-1/2”、1/64”-1/4”、1/64”-1/8”、1”-2”)。任選地，冷卻系統(tǒng)包括被配置成含有冷卻流體且定位成與第二表面處于熱連通的冷卻外殼。所述冷卻外殼可包括冷卻流體的入口和冷卻流體的出口。此外，外殼還可包括被配置成允許冷卻流體從入口至出口流動(dòng)通過(guò)外殼的通道。在一些實(shí)施方式中，所述設(shè)備包括可具有至少25kW(例如，至少100kW、至少250kW、至少1000kW)的相對(duì)較高的總電子束功率的電子照射裝置。任選地，槽包括金屬(例如，鋁、316/316L號(hào)不銹鋼或任何其它金屬合金)。或者，槽包括耐腐蝕金屬如哈氏合金(Hastelloy)、鉻鎳鐵合金(Inconel)、Ultimet、蒙乃爾合金(Monel)。此外，槽可涂覆有耐腐蝕涂層。另一方面，本專利技術(shù)涉及一種將材料輸送通過(guò)加速電子場(chǎng)的方法，所述電子撞擊在輸送機(jī)的處理區(qū)上，其中所述處理區(qū)包括與所述處理區(qū)處于熱連通的射束收集器。射束收集器可任選地定位在輸送機(jī)的與撞擊電子相反的側(cè)上。任選地，射束收集器與處理區(qū)成整體。所述方法還可包括以約10kW至700kW(例如，約25kW至500kW、約50kW至約400kW、約75kW至約250kW)之間的速率從射束收集器去除熱量。例如，可通過(guò)使冷卻流體流動(dòng)通過(guò)設(shè)置在射束收集器內(nèi)的通道來(lái)從所述射束收集器去除熱量。任選地，所述流體通過(guò)入口進(jìn)入所述通道并且在小于約140℃(例如，小于約120℃、小于約110℃、小于約105℃、小于約100℃或甚至小于約80℃)的溫度下通過(guò)出口離開(kāi)所述通道。任選地，可存在冷卻外殼和射束收集器兩者。這些均可位于處理區(qū)附近或處理區(qū)處。用于冷卻外殼的冷卻流體也可以任何方便的安排用于射束收集器中。即，冷卻流體可順序地首先流動(dòng)且通過(guò)冷卻外殼并且然后射束收集器或反之亦然。或者，流體流動(dòng)可以是平行的。控制系統(tǒng)可用于優(yōu)化冷卻流體的使用。在輸送材料如生物質(zhì)期間、在照射期間冷卻輸送機(jī)是有利的，因?yàn)檫@樣可防止輸送設(shè)備的過(guò)熱和可能的破壞或退化。此外，可使生物質(zhì)的過(guò)熱最小化；可使生物質(zhì)的燒焦或燃燒最小化。本專利技術(shù)的實(shí)施方式可任選地包括以下總結(jié)的特征中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方式中，可以任何次序應(yīng)用或使用所選擇的特征，而在其它實(shí)施方式中應(yīng)用或使用特定選擇的順序。可在任何順序中應(yīng)用或使用單獨(dú)特征多于一次。此外，所應(yīng)用或使用的特征的整個(gè)順序或順序的一部分可以任何次序一次或重復(fù)地應(yīng)用或使用。在一些任選的實(shí)施方式中，如由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所確定，可用不同的或在適用情況下相同的、設(shè)定的或變化的定量或定性參數(shù)來(lái)應(yīng)用或使用所述特征。例如，如由本領(lǐng)域技術(shù)人員所確定，在適用情況下可改變或設(shè)定特征參數(shù)如大小、單獨(dú)尺寸(例如長(zhǎng)度、寬度、高度)、位置、程度(例如，到何種程度如不順應(yīng)性程度)、持續(xù)時(shí)間、使用頻率、密度本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種在電子束下輸送材料的方法，所述方法包括：在輸送機(jī)上輸送生物質(zhì)材料時(shí)使所述生物質(zhì)材料暴露于電子束。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2012.10.10 US 61/711,801;2012.10.10 US 61/711,807;1.一種在電子束下輸送材料的方法，所述方法包括：在輸送機(jī)上輸送生物質(zhì)材料時(shí)使所述生物質(zhì)材料暴露于電子束，其中所述電子束包括電子且所述輸送機(jī)是振動(dòng)式輸送機(jī)，其中所述電子撞擊在振動(dòng)式輸送機(jī)的處理區(qū)上，其中所述處理區(qū)包括與所述處理區(qū)處于熱連通的射束收集器和與所述處理區(qū)處于熱連通的冷卻外殼兩者，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)包括輸送所述生物質(zhì)的振動(dòng)式輸送機(jī)槽，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽是冷卻的槽，其被配置成在所述槽正被冷卻時(shí)輸送材料，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽包括輸送所述生物質(zhì)的所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽的第一表面；并且所述方法還包括冷卻所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽的第二表面，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽的所述第一表面和所述第二表面處于熱連通。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子束的總電子束功率具有至少50kW的功率。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)在平行于輸送的方向和垂直于所述電子束的掃描盒的方向上振蕩。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)包括金屬、金屬合金或鍍層金屬和金屬合金。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽的所述第一表面與所述第二表面之間的距離在1/64與2英寸之間。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括通過(guò)使所述第二表面與含有冷卻流體的冷卻外殼相接觸來(lái)冷卻所述第二表面。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述振動(dòng)式輸送機(jī)槽的所述第二表面形成所述冷卻外殼的一部分。8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其還包括通過(guò)使所述冷卻流體經(jīng)由所述外殼的入口流入所述冷卻外殼并且使所述流體經(jīng)由所述冷卻外殼的出口流出所述冷卻外殼來(lái)使所述流體流動(dòng)通過(guò)所述冷卻外殼。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述冷卻外殼包括被配置成允許所述冷卻劑從所述入口流動(dòng)至所述出口的通道。10.如權(quán)利要求8所述的方法，其還包括將所述冷卻劑在所述冷卻外殼的所述入口處的溫度與在所述外殼的所述出口處的溫度的差異維持為2℃至120℃。11.如權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·梅多夫，T·C·馬斯特曼，R·帕拉迪斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：希樂(lè)克公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US
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