專利名稱：將有機(jī)廢物或低值材料轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)物的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將廢物或低值(low value)產(chǎn)品加工成有用原料。更具體地，本發(fā)明涉及將含有碳類化合物的農(nóng)業(yè)或其它廢物或低值材料轉(zhuǎn)化為商業(yè)上有用的產(chǎn)物(例如燃油、肥料和特殊有機(jī)化學(xué)品(specialty organic chemicals))的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及將有機(jī)材料轉(zhuǎn)化為烴和碳固體。具體地，本發(fā)明涉及一種設(shè)備，其包括加熱器、反應(yīng)器、第一冷卻器和第二冷卻器，以及涉及使用該設(shè)備的方法。本發(fā)明還涉及使用分離器從流體懸浮液分離微粒，該分離器分離出尺寸為約1微米的微粒，例如來自周圍液體的細(xì)菌的細(xì)胞碎片。
背景技術(shù)：
早已認(rèn)識到人類社會產(chǎn)生的許多廢物產(chǎn)品可最終分解成具有其內(nèi)在價(jià)值的少量簡單有機(jī)材料。如果這種轉(zhuǎn)變能以能量有效的方式以及足夠大的規(guī)模進(jìn)行，那么對于社會具有非常大的好處。
家庭和商業(yè)應(yīng)用中使用的大部分生活材料以及大部分合成有機(jī)物質(zhì)包括各種組成的碳類聚合物。在適當(dāng)?shù)臈l件下，這種材料(包括木材、煤、塑料、輪胎和動物廢物)中的大部分會分解成氣態(tài)產(chǎn)物、油和碳的混合物。例如農(nóng)業(yè)廢物產(chǎn)品的材料也含有分解成礦物產(chǎn)品的無機(jī)物質(zhì)。不論是有機(jī)物或無機(jī)物，幾乎所有這些產(chǎn)品可以在大量優(yōu)勢和通常的有利應(yīng)用中獲得新生。
不僅僅是從無用的廢物中產(chǎn)生有用材料的原理是吸引人的廢料的循環(huán)對于人口膨脹應(yīng)對21世紀(jì)的主要挑戰(zhàn)的方法是非常重要的。人類面對的兩種基本挑戰(zhàn)是應(yīng)對材料和能量的有限供應(yīng)，和應(yīng)對減少全球變暖對環(huán)境的日益增長的威脅。實(shí)際上，快速獲得流行的創(chuàng)意是回收來自生物圈內(nèi)的碳類材料而不是從地下石油、天然氣和煤儲藏中開發(fā)新的碳源，這能夠減輕全球變暖。
然而，迄今為止，生成主要包括有機(jī)材料的大量廢物產(chǎn)品的工業(yè)在處理和儲存廢物以及將其用于最大有利用途中面臨挑戰(zhàn)。
例如，世界范圍內(nèi)的食品加工工業(yè)每年產(chǎn)生幾十億磅的富含有機(jī)物的廢物。這些廢物與加工動物和植物產(chǎn)品有關(guān)，并且包括加工和繁殖火雞、魚、雞、豬和牛產(chǎn)生的廢物。食品加工工業(yè)繼續(xù)增長，并且其成員面對顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境壓力來用它們的廢物制備一些能生產(chǎn)的物品。這些廢物產(chǎn)品帶來了大量關(guān)鍵問題。問題之一是溫室氣體的產(chǎn)生如二氧化碳和甲烷的產(chǎn)生，溫室氣體是通過掩埋、土地存放(land applying)或消化食品廢物而產(chǎn)生，而沒有任何益處。理想地，食品工業(yè)必須采用有效和經(jīng)濟(jì)的方法管理它們的廢物而不是排放有味或令人討厭的污染物。
今年來，大面積儲存無用副產(chǎn)物的成本顯著增加。隨著能夠供應(yīng)給農(nóng)業(yè)牲畜的廢物產(chǎn)品的類型日益受到限制。例如，隨著在歐洲的BSE/CJD恐慌，許多廢物產(chǎn)品被簡單地儲存起來，最終的適當(dāng)命運(yùn)是未知的。顯然，另一迫切的需要是找到可接收的方式來清潔加工和利用這些材料。優(yōu)選地，需要發(fā)現(xiàn)將食品加工廢物轉(zhuǎn)化為有用的高值產(chǎn)物的手段。
尋求處理手段的其它驅(qū)動力是廢水排放法規(guī)的實(shí)行和污水附加費(fèi)的擴(kuò)大的結(jié)合。食品加工工業(yè)必須尋求經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)以對它們的廢水和固體(濕態(tài))廢物提供預(yù)處理或完全處理。歷史上，位于或鄰近大城市的食品加工廠依賴地方公共擁有的處理工程(POTWs)，對廢水進(jìn)行處理和處置。這種選擇越來越難以獲得，這是因?yàn)楦鼑?yán)格的執(zhí)法。應(yīng)付廢水排放許可的壓力增加了。對建造新的和升級POTWs的聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)的縮減也意味著這種選擇不再吸引人。因此，食品加工工業(yè)對于如何有效處理其無用產(chǎn)品的壓力日益增加。
永久化學(xué)品，例如二惡英(dioxin)的生物體內(nèi)累積和擴(kuò)散危害生命的疾病例如瘋牛病(BSE)的潛在可能性是對食品加工者和食品消費(fèi)者的另一威脅。對農(nóng)場動物喂食食品加工殘?jiān)沟眠@種威脅更加明顯加大。食品加工者需要經(jīng)濟(jì)的方法以阻斷這種循環(huán)。
此外，城市和地方污水法規(guī)要求這些工業(yè)降低它們在污水中的有機(jī)生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)和固體承載(solid loading)。由于高BOD濃度通常在高強(qiáng)度食品加工廢水中發(fā)現(xiàn)，該廢水中具有高水平的懸浮固體、氨和蛋白質(zhì)化合物，食品加工工業(yè)受到另外的監(jiān)視。食品加工廠需要成本有效和應(yīng)用-特定處理(application-specific treatment)技術(shù)以有效地管理它們的廢水和固體廢物。
在其它工業(yè)中以不同方式產(chǎn)生、擴(kuò)大和增強(qiáng)了相似的問題。例如，其中一個問題是產(chǎn)生與煉制植物有關(guān)的惡臭氣體排放，煉制植物將動物廢物通過加熱轉(zhuǎn)化為脂肪和蛋白質(zhì)。另一問題是含有高濃度病原體的多種生物固體的土地存放。
已經(jīng)開發(fā)了各種方法以將用過的廢輪胎(來自卡車和乘用車輛)加工成為有用的產(chǎn)物，包括燃料、石油、碳、燃?xì)夂蜕奢喬ゼ捌渌鹉z產(chǎn)物的原料。通常，這些方案涉及在溶劑中加熱和溶解輪胎。某些方案試圖使輪胎橡膠脫硫，即使沿長度方向連接組成聚合物的硫鍵斷裂。其它方案嘗試使橡膠材料解聚。解聚將長鏈聚合物斷裂成更易流動的短鏈聚合物，所以能夠更容易地用作產(chǎn)物，例如燃油。某些方案涉及在接近或高于水臨界點(diǎn)(約3,200psi和約370℃)的條件下使用水，其中水是非常好的溶劑用于和與橡膠材料反應(yīng)。然而，該方案能量效率低，因?yàn)樾枰芰窟_(dá)到超臨界條件。此外，在超臨界條件下處理還需要高溫合金操作裝置。
已經(jīng)研究過大量有機(jī)材料用于溶解輪胎材料以形成重油或脫硫橡膠產(chǎn)品。一般地，在適中條件下操作(小于200psi)的現(xiàn)存方案產(chǎn)生重質(zhì)受污染產(chǎn)物，而使用較輕溶劑的那些產(chǎn)生更好的產(chǎn)物，但是必須使用昂貴的溶劑或者需要高壓(＞2,000psi)或二者都需要。另外，使用溶劑溶解輪胎材料的大部分方案是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樵诩庸み^程中損失了一部分溶劑，并且存在與補(bǔ)充溶劑相關(guān)的成本，即使在可以進(jìn)行回收溶劑和再利用的情況下也是如此。
已經(jīng)在污水處理廠中使用需氧和厭氧消化者(digesters)以處理城市污水淤泥(municipal sewage sludge)。有許多與使用消化者有關(guān)的問題。操作它們的主要問題是富含生物質(zhì)的材料輸送了含有消化生物材料的大容器中。通常，將溶解的固體輸送給需氧消化者，而將懸浮的固體輸送給厭氧消化者。當(dāng)營養(yǎng)性原料耗盡時(shí)，這些細(xì)菌不能再維持它們自己，因此死掉了。消化期間的最終產(chǎn)物是含有死掉的細(xì)菌的淤泥，必須以某種方式處理它們。與所得材料有關(guān)的一個問題是其仍然含有病原體。通常，與整個工藝有關(guān)的問題是在消化者容器中的保留時(shí)間可以長達(dá)17天，而且操作條件難以保持。例如，通過將相對大的容器(通常直徑為20至30英尺)保持在85以上，有時(shí)在122以上。
目前工業(yè)(特別是食品加工工業(yè))可以利用的所有處置技術(shù)具有顯著的限制和缺點(diǎn)，這提供了尋求替代工藝的動力。這適用于除使用現(xiàn)有POTWs以外的技術(shù)。具體地，有四種方案，土地處置(地下掩埋、堆制積肥、土地存放)、生物處理、常規(guī)的熱氧化處理(例如焚燒/燃燒)和熱解/氣化，所有這些都具有各自的缺點(diǎn)。
土地處置的缺點(diǎn)包括托運(yùn)或運(yùn)輸費(fèi)用高、瀝濾地下水污染物的潛在可能高和區(qū)域居民暴露于高濃度有毒污染物(例如在土地存放情況下的病原體)。地下掩埋產(chǎn)生能夠?qū)е驴諝馕廴镜臍怏w，包括產(chǎn)生溫室氣體。
生物處理廢物的缺點(diǎn)包括難以控制和不能檢驗(yàn)效果，因?yàn)殡y以充分檢驗(yàn)浸入土壤的氣流。如果使用需氧細(xì)菌必須保留氣流以便提供氧氣。例如，開發(fā)用于消耗特定化合物的細(xì)菌當(dāng)放置在土壤中會活化其它酶系統(tǒng)以消耗最先獲得的化合物。
進(jìn)行焚燒或燃燒的較古老裝置的缺點(diǎn)包括需要添加滿足政府不斷要求的更嚴(yán)格的空氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的裝置。由于重要的團(tuán)體關(guān)注焚燒，與或其其它技術(shù)相比，也有可能需要更長的時(shí)間以獲得焚燒的空氣排放許可。而且，在排氣中處理廢物意味著處理大量氣態(tài)，以致于需要非常大的工廠設(shè)備。原料也是低熱值的。某些焚化爐與固體燃料或固體廢物不相容，因?yàn)檫@些材料在爐中氧化得太高。相反地，原料中得高水含量也是有問題的，因?yàn)樵诜贌蛉紵^程中，水揮發(fā)并除去-水揮發(fā)需要大約1,000Btu/lb的過程。這表示系統(tǒng)極大的熱量/能量損失。
使用的最后一類技術(shù)-熱解/氣化-是吸引人的，因?yàn)榕c其它提及的技術(shù)不同，它試圖將廢物轉(zhuǎn)化為可用材料，例如油和碳。當(dāng)尋求分解廢物產(chǎn)品的最佳途徑所主要關(guān)注的是如何調(diào)節(jié)所得材料的組成同時(shí)使分解所需能量最小化。過去，使用的主要熱解和氣化法企圖在一步法(single step process)中分解廢物產(chǎn)品，但是發(fā)現(xiàn)一步法不能充分控制最終產(chǎn)品的純度和組成。
使用裂解器將有機(jī)材料分解為氣體、油和焦油和含碳材料。裂解器能夠加熱有機(jī)材料至高溫約400至500℃，但是能量效率低并且對于所得材料組成控制不足。特別是，大部分廢物產(chǎn)品-尤其是來自農(nóng)業(yè)的產(chǎn)品-含有高達(dá)50％的水。裂解器需要煮去水，該工藝非常需要能量。此外，為了使生產(chǎn)量最大，但是使得熱解室產(chǎn)生明顯的溫度梯度。因此熱解工藝涉及廢物產(chǎn)品的不均勻加熱并導(dǎo)致所得最終產(chǎn)品中品質(zhì)低劣或不純的焦油和油。
已經(jīng)使用氣化器對廢物產(chǎn)品進(jìn)行部分燃燒。實(shí)際上，氣體-通常是空氣、氧氣或蒸汽-以足以氧化全部可燃材料的量流經(jīng)廢物產(chǎn)品。因此，產(chǎn)生了一些燃燒產(chǎn)物例如CO2、H2O、CO、H2和輕質(zhì)烴，并且產(chǎn)生的熱量將殘余的廢物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為油、氣體和含碳材料。產(chǎn)生的氣體會含有某些輸入氣體(inputgas)，但是生產(chǎn)的任何氣體都是體積太大而不能儲存，并且必須立即使用或送到可以利用他們的場合。氣化器還有一些與裂解器相同的缺點(diǎn)例如含水廢物產(chǎn)物在蒸發(fā)含有的水時(shí)會消耗大量能量。
熱解和氣化法都還有以下問題，即所得材料含有不可接收量的雜質(zhì)。特別是廢物產(chǎn)品中的含硫或含氯的材料分別在所得最終產(chǎn)品中產(chǎn)生含硫化合物(例如，硫醇)和有機(jī)氯化物。通常，在烴油中氯化烴含量為1至2ppm是可以承受的，但是氣化或熱解法都不能以任何可靠性確保如此低的含量。
此外，熱解和氣化法效率低，通常為約30％。其原因之一是產(chǎn)物在熱含量方面都不是最優(yōu)化的。另一原因是在一步法中，不能以容易使其能量在該工藝中再利用的方式制備該材料。例如，難以獲得產(chǎn)生的固體產(chǎn)物中的熱能，并重新供應(yīng)熱量以有助于加熱反應(yīng)容器。
總之，那么，熱解/氣化法都以某些方式受限制。油產(chǎn)品通常富含不需要的高粘度成分，例如焦油和瀝青。熱解和氣化工藝的傳熱性能低并因此不能均勻加熱。因此，對于經(jīng)濟(jì)回收而言，最終產(chǎn)品的數(shù)量變化很大，而沒有足夠的品質(zhì)或質(zhì)量。濕原料需要非常大的能量來揮發(fā)，并表現(xiàn)出非常大的系統(tǒng)能量損失，因?yàn)樵现兴詺鈶B(tài)離開。因此，總體而言，熱解/氣化的缺點(diǎn)是總操作成本高，該工藝是資本密集的并且某些副產(chǎn)物具有有限的價(jià)值或沒有價(jià)值。
盡管熱解和氣化法存在多種變化形式，所有這些變化形式都具有大致相似的缺點(diǎn)，近來的進(jìn)步之一使得加工效率顯著增加。例如美國專利5,269,947、5,360,553和5,543,061公開了用兩步工藝代替現(xiàn)有技術(shù)方法的一步法的系統(tǒng)。在第一階段中(通常稱作″濕″階段)，在大約200至250℃和約20至120個大氣壓下對廢物產(chǎn)品進(jìn)行加熱。在優(yōu)選實(shí)施方式中，廢物產(chǎn)品受到約50個大氣壓的壓力。在該條件下，廢物材料中的水水解多種生物高分子，例如脂肪和蛋白質(zhì)，這些生物高分子可能存在形成油混合物。在第二階段中(也稱作″干″階段)，將混合物閃降到低壓，在閃降(flash down)期間，大約一半水以蒸汽形式排出系統(tǒng)。繼續(xù)加熱混合物以蒸發(fā)殘余的水同時(shí)將混合物最終分解成氣體產(chǎn)物、油和碳。
與先前的任何一步法相比，這些兩步法的主要優(yōu)勢是能夠形成高品質(zhì)和更有用的油混合物。然而，該方法的產(chǎn)物仍然遭受來自例如含硫和含氯化合物的材料的污染，并且對蒸發(fā)絕大部分水的需要仍然需要耗費(fèi)大量的能量。因此，現(xiàn)有的兩步法難以經(jīng)濟(jì)可行地進(jìn)行。
由此，需要加工廢物和低值產(chǎn)物的方法，以可接收的資金和操作成本制備可靠純度和組成的有用材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于以可接收的成本和高能量效率加工廢物和低值產(chǎn)物，以生成可靠純度和組成的有用材料而不發(fā)出惡臭。具體地，本發(fā)明包括將不具有商業(yè)價(jià)值或用途的各種原料轉(zhuǎn)化為有用材料的多步法，該有用材料包括氣體、油、特殊化學(xué)品(例如脂肪酸)、肥料和碳固體。本發(fā)明還包括進(jìn)行將廢物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為有用材料和至少一種來自該方法的油產(chǎn)物的多步法的設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備和方法特別適用于加工有機(jī)和無機(jī)廢物，包括來自家禽(例如火雞、小雞、鴕鳥)、牛、豬、魚的內(nèi)臟，和其它廢物產(chǎn)品，例如動物糞便、油脂、植物油和城市污水淤泥，以及輪胎和塑料。
總體而言，根據(jù)本發(fā)明的方法使適當(dāng)生成的原料經(jīng)受熱和壓力，分離出所得進(jìn)料的各種成分，然后對這些成分中的一種或多種進(jìn)一步施加熱和壓力。在本發(fā)明的方法中的不同點(diǎn)生成的各種材料可以循環(huán)并用于在本發(fā)明的方法中起其它作用。
本發(fā)明包括將原料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從原料制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成反應(yīng)進(jìn)料，該反應(yīng)進(jìn)料包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水；從反應(yīng)進(jìn)料分離至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、水和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；和在第二反應(yīng)中將至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料。
本發(fā)明還包括將原料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的設(shè)備，包括預(yù)處理單元，其被設(shè)計(jì)成從原料制備加熱淤漿；第一階段反應(yīng)器，其與容器相通以接收加熱淤漿，該反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成使加熱淤漿受到第一高溫和第一高壓，以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料；至少一個分離單元，其與第一階段反應(yīng)器相通，以接收所述至少一種固體產(chǎn)物、至少一種液體產(chǎn)物和水，該分離單元被設(shè)計(jì)成分離出所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、水和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；和第三階段反應(yīng)器，其與分離單元相通以接收所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物，其被設(shè)計(jì)成使至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物經(jīng)受第二高壓和第二高溫，由此將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料。在優(yōu)選實(shí)施方式中，預(yù)處理單元包括準(zhǔn)備單元，該準(zhǔn)備單元包括從原料制備原料淤漿的淤漿化裝置；容器，其與原料制備單元相通以從原料制備單元接收原料淤漿，和其它裝置，例如泵和換熱器，該泵和換熱器被設(shè)計(jì)成分別對制備的淤漿加壓和加熱。
本發(fā)明還包括將原料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從原料制備淤漿；使淤漿經(jīng)過換熱器，其中排去一種或多種氣體，以生產(chǎn)調(diào)節(jié)淤漿(conditioned slurry)；在第一反應(yīng)中反應(yīng)調(diào)節(jié)淤漿，其中釋放蒸汽和氣體，以生成反應(yīng)進(jìn)料，包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水，其中反應(yīng)固體產(chǎn)物包括至少一種礦物；降低反應(yīng)進(jìn)料的溫度和壓力，以生成中間進(jìn)料；從中間進(jìn)料分離至少一種礦物，由此生成包括至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的混合物；輸送所述水以儲存；使所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物進(jìn)行第二反應(yīng)，其中生成碳固體和烴蒸汽和氣體的混合物。
本發(fā)明還包括將輪胎轉(zhuǎn)化為油的方法，包括在溶劑中溶解輪胎；從輪胎制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿和水，以制備包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物的反應(yīng)進(jìn)料；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；在第二反應(yīng)中將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為油。
本發(fā)明還包括將混合塑料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從混合塑料制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)水和淤漿水以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物的反應(yīng)進(jìn)料；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；在第二反應(yīng)中將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料。
本發(fā)明還包括將城市污水淤泥轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從城市污水淤泥制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料；和在第二反應(yīng)中，將所述至少一種固體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為烴油和燃料氣的混合物以及礦物和碳的混合物。
本發(fā)明還包括將火雞內(nèi)臟轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從火雞內(nèi)臟制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料；從反應(yīng)進(jìn)料分離至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、水和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；和在第二反應(yīng)中將至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為烴油、燃料氣和碳的混合物。
本發(fā)明還包括通過下面的方法生成的燃油，其中該方法包括從含碳原料制備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；在第二反應(yīng)中將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為燃油。
本發(fā)明另外提供將有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為烴的混合物和碳固體的裝置，包括容器，該容器被設(shè)計(jì)成接收和加熱有機(jī)液體，以生成液體和揮發(fā)油的混合物；反應(yīng)器，該反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成接收和轉(zhuǎn)化液體和揮發(fā)油的混合物為碳固體和烴和氣體的混合物；接納碳固體的第一冷卻器；和接納烴和氣體的混合物的第二冷卻器。
本發(fā)明還包括一種設(shè)備，包括加熱容器，具有出口和入口；具有入口和出口的第一加熱取樣鉆，其被設(shè)計(jì)成定型該入口和出口以使高壓施加到第一取樣鉆，第一取樣鉆入口與容器出口相通；與第一取樣鉆出口相通的流體-固體分離器，該分離器具有用于液體和氣體的第一出口和用于固體的第二出口；和與固體相通的第二取樣鉆，配備用于冷卻固體的第二取樣鉆。
本發(fā)明還包括將有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為烴的混合物和碳固體的方法，包括加熱有機(jī)液體以生成液體和揮發(fā)油的混合物；將液體和揮發(fā)油的混合物轉(zhuǎn)化為碳固體和烴和氣體的混合物；和從烴和氣體的混合物分離碳固體。
本發(fā)明的方法和設(shè)備可用于以可靠的純度和組成、可接收的成本和高能量效率加工廢物和低值產(chǎn)物以生成有用材料而不發(fā)出惡臭。特別是，發(fā)明的設(shè)備和方法可以以多步法使用，將各種沒有商業(yè)價(jià)值或用途的原料轉(zhuǎn)化為有用材料包括氣體、油、特殊化學(xué)品(例如脂肪酸)、肥料和碳固體。
本發(fā)明的設(shè)備和方法特別可用于加工有機(jī)和無機(jī)廢物，包括來自家禽(例如火雞、小雞、鴕鳥)、牛、豬、魚的內(nèi)臟，和其它廢物產(chǎn)品例如動物糞便、油脂、植物油和城市污水淤泥，以及輪胎和塑料。
本發(fā)明也包括從懸浮體形式的流體分離微粒的設(shè)備，包括限定截頭圓錐型內(nèi)室的外殼，具有內(nèi)壁、入口和與該室相通的第一出口和第二出口；和安裝在該室內(nèi)的具有中空內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)組合體(spinning assembly)，成型該該組合體以與室內(nèi)壁限定環(huán)形間隙，該中空內(nèi)部與第二出口相通，和與該中空內(nèi)部相通的環(huán)形間隙以便隨旋轉(zhuǎn)組合體的旋轉(zhuǎn)，使流體材料從間隙流到該中空內(nèi)部和流出第二出口。在分離微粒的設(shè)備的實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)組合體還包括限定主軸入口和主軸出口的中空主軸(spindle)，該主軸出口與外殼第二出口相通；和安裝在中空主軸上的錐形多孔圓筒壁，以限定中空內(nèi)部，該中空內(nèi)部通過主軸入口與中空主軸相通。
本發(fā)明還包括從懸浮體形式的流體分離微粒的設(shè)備，包括具有內(nèi)表面的外罩；布置在外罩中的錐形圓筒，該圓筒具有縱軸、錐角并具有帶有內(nèi)表面的多孔壁，該多孔壁被設(shè)計(jì)成在外表面和所述外周的內(nèi)壁形成環(huán)形間隙，所述錐形圓筒同軸安裝在中空主軸中，以便可以引起其繞其縱軸旋轉(zhuǎn)；入口，用于以一定流速將懸浮體導(dǎo)入環(huán)形間隙；外罩中的第一出口，用于在圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)使得分離的微粒從該設(shè)備中釋放出來；和中空主軸中的第二出口，用于在圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)使流經(jīng)多孔壁的流體從該設(shè)備中排出。
本發(fā)明的分離器可用于以可靠的純度和組成、可接收的成本和高能量效率加工廢物和低值產(chǎn)物以生成有用材料而不發(fā)出惡臭。本發(fā)明的分離器特別適應(yīng)于制備用于以多步法加工的有機(jī)和無機(jī)廢物，例如城市污水淤泥，其將該淤泥轉(zhuǎn)化為有用材料，包括氣體、油、特殊化學(xué)品(例如脂肪酸)、肥料和碳固體。
附圖簡述

圖1顯示本發(fā)明總方法的流程圖；圖2顯示進(jìn)行本發(fā)明的方法的設(shè)備；
圖3顯示本發(fā)明方法的制備和第一階段反應(yīng)的流程圖；圖4顯示本發(fā)明方法的第二(分離)階段的流程圖；圖5顯示本發(fā)明方法的第三階段反應(yīng)的流程圖；圖6顯示進(jìn)行本發(fā)明的方法的第三階段的設(shè)備；圖7顯示從流體分離細(xì)懸浮固體的設(shè)備；和圖8A和8B分別顯示根據(jù)本發(fā)明的方法使用第三階段反應(yīng)器和冷卻器/冷凝器。
發(fā)明詳述本發(fā)明的方法涉及從社會或者從常規(guī)國內(nèi)實(shí)踐或者從商業(yè)操作等產(chǎn)生的低值或廢物產(chǎn)品生成一種或多種有用材料。通常，本發(fā)明的方法應(yīng)用于廢物產(chǎn)品或其它低值產(chǎn)物，例如主要含有有機(jī)材料的油脂。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于將其它產(chǎn)物(通常不認(rèn)為是低值的)轉(zhuǎn)化為高值產(chǎn)物。
有機(jī)材料是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的材料。特別是，對于用于本發(fā)明而言，有機(jī)材料是其構(gòu)成元素包括碳并結(jié)合有一種或多種其它元素的材料，其它元素例如氫、氧、氮、硫和磷和鹵素元素，特別是氟、氯、溴和碘。對于本發(fā)明的目的而言，有機(jī)材料還包括含有碳的材料，該材料結(jié)合有諸如砷、硒和硅等元素，以及有機(jī)分子的鹽和有機(jī)分子與金屬的復(fù)合物，金屬例如但不限于鎂、汞、鐵、鋅、鉻、銅、鉛、鋁和錫。用于本發(fā)明的許多有機(jī)材料來自生物來源并包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉、核酸、碳水化合物、纖維素、木質(zhì)素、和殼多糖(chitin)，有機(jī)全部細(xì)胞。用于本發(fā)明的其它有機(jī)材料具有人造或合成來源，例如塑料，和其它石油衍生產(chǎn)物。
在本發(fā)明的方法中，以斷裂原料的長分子鏈所需水平施加熱和壓力。因此，在分子水平將原料材料斷裂為一種或多種組成材料。在該方法中，原料從成本或低值轉(zhuǎn)化為利潤或明顯的成本降低或高值。重要地，該方法能夠摧毀病原體。
本發(fā)明的基本方法被設(shè)計(jì)成潛在地處理任何廢物或低值產(chǎn)品，包括食品生成和分配的副產(chǎn)物，例如火雞內(nèi)臟、油炸物油(fryer oil)、玉米稈、稻殼、廢渣，長期壓榨的(last-press)食用油，例如菜籽油、大豆油、棕櫚油、椰子油、油菜籽油、棉籽油、玉米油或橄欖油和其它油，食品加工廢物和海產(chǎn)食品工業(yè)廢物；紙和其它木材工業(yè)生成的副產(chǎn)物，例如纖維素和木質(zhì)素副產(chǎn)物和紙漿污水；庭院廢物，例如樹葉和剪草廢物(grass clippings)；輪胎；塑料瓶；港口撈取沉淀物(harbor-dredged sediments)；消費(fèi)后塑料和電器，例如舊計(jì)算機(jī)；城市固體廢物；煉油廠殘?jiān)?；工業(yè)淤泥；甘蔗渣；海藻；研磨廢料；黑液(black liquid)；煉煤廢料；焦油砂；頁巖油；鉆探泥漿；棉廢料；農(nóng)業(yè)加工廢物，例如動物糞便；傳染性醫(yī)療廢物；生物病原體；和甚至諸如可以用于生成生物武器的炭疽孢子等的材料?？梢岳斫馍厦媪谐龅牟牧喜⒉皇歉F盡的。在前面的列舉中，甘蔗渣是加工甘蔗的副產(chǎn)物，黑液是化學(xué)木質(zhì)制槳的副產(chǎn)物，其來自溶解木片、釋放木質(zhì)素和解除纖維以得到木質(zhì)素和半纖維素溶液。
本發(fā)明使用的廢物產(chǎn)品通常是其它工業(yè)工藝、商業(yè)生成和國內(nèi)或城市應(yīng)用的副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物，它們通常不具有其它直接用途和/或其一般被扔掉。相似地，低值產(chǎn)物可以是其它工業(yè)工藝、商業(yè)生成和國內(nèi)或城市應(yīng)用的副產(chǎn)物或最終產(chǎn)物，但是通常是具有低再售價(jià)值的材料和/或其需要某些進(jìn)一步加工以便轉(zhuǎn)化為可用物品的材料。
當(dāng)使用本發(fā)明的方法時(shí)，廢物和低值產(chǎn)物通常稱作原料或新進(jìn)料(rawfeed)。還可以理解本發(fā)明的方法使用的新進(jìn)料可以包括來自大量來源并具有不同類型的廢物和/或低值產(chǎn)物。例如，如果方便，食品加工廢物可以與農(nóng)業(yè)加工廢物組合，并同時(shí)加工。
本發(fā)明使用的其它示例性的新進(jìn)料材料包括城市污水淤泥、混合塑料(包括聚氯乙烯(″PVC″))，如從城市循環(huán)倉庫獲得的，和輪胎。
在乙烯基側(cè)線(siding)和塑料波導(dǎo)管(plastic plumbing pipes)中發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯(PVC)。PVC含有約55重量％氯，并因此在降解時(shí)具有產(chǎn)生含氯有毒化合物的傾向。例如，燃燒PVC產(chǎn)生二惡英，其是已知最毒的化合物之一。在本發(fā)明的方法中早期使用水的益處是水中的氫離子與來自PVC的氯離子結(jié)合，得到穩(wěn)定化產(chǎn)物，例如鹽酸，相對良性的和工業(yè)可用的化學(xué)品，其可以用于清潔劑或溶劑。
輪胎通常獲自交通工具，例如汽車、公交車、卡車、飛機(jī)和其它公共交通工具，以及軍隊(duì)和其它商業(yè)交通工具。當(dāng)對輪胎施用本發(fā)明的方法時(shí)，一部分生成的油優(yōu)選循環(huán)到入口以輔助溶解引入的原料中的輪胎。
本發(fā)明的實(shí)施方式加工的廢物和低值材料通常被轉(zhuǎn)化為三種有用材料，所有這三種都是有價(jià)值的并且本身對于環(huán)境無害高品質(zhì)油；清潔燃燒氣體；和純化固體包括礦物，和可以用作燃料、肥料或生成原料的碳固體。此外，在本發(fā)明的工藝過程中生產(chǎn)的各種側(cè)流(side-streams)，在某些情況下包括與″濃縮魚汁(fish solubles)″類似的濃縮物。通常，有用材料認(rèn)為是具有比作為原料的廢物、低值或其它材料更高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的材料。與衍生出有用材料的原料相比，這些有用材料可以具有更高熱含量，或者可以具有更廣的應(yīng)用。
本發(fā)明的方法包括若干階段，如圖1和2所示。圖1顯示本發(fā)明的方法的基本特征的略圖。圖2顯示進(jìn)行本發(fā)明的方法的示例性設(shè)備200。
如圖1所示，新進(jìn)料100可能為任何廢物產(chǎn)物或低值有機(jī)和/或無機(jī)物料流。優(yōu)選地，新進(jìn)料基本上為含碳材料。
對新進(jìn)料100進(jìn)行準(zhǔn)備階段110。準(zhǔn)備階段的一方面是使用造漿或其它研磨技術(shù)以降低新進(jìn)料的尺寸，達(dá)到適用于泵送的尺寸。準(zhǔn)備階段可以包括一個或多個步驟，并且可以包括將材料添加到新進(jìn)料中，或者將材料從新進(jìn)料中取出，并生成經(jīng)過第一階段120的淤漿112。淤漿化可包括將水(或其它合適流體)添加到新進(jìn)料100中，取決于其初始水含量。使用淤漿是有利的，因?yàn)槿鐪?zhǔn)備階段110中的濕法研磨降低了摩擦和能量消耗，并且因?yàn)橛贊{易于被泵從一個容器輸送到其它裝置中。合適的淤漿化裝置包括碎漿機(jī)、在線研磨機(jī)或微波發(fā)射器(maserator)。蒸汽和氣體121的混合物從準(zhǔn)備階段110放出。
在第一階段120中，淤漿經(jīng)受熱和高壓，其中淤漿進(jìn)行第一反應(yīng)，液稱作第一階段反應(yīng)。這種熱和壓力條件導(dǎo)致淤漿的生物成分的細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，釋放構(gòu)成分子，例如蛋白質(zhì)、脂肪、核酸和碳水化合物。此外，許多聚合物有機(jī)材料被淤漿中的水水解成為簡單有機(jī)產(chǎn)物的混合物。特別地，脂肪可以被部分裂解以獲得可浮選的有機(jī)材料例如脂肪酸(含有羧酸基團(tuán))和水溶性甘油(即含有3個羥基的分子)。蛋白質(zhì)通常被分解為更簡單的多肽、肽和結(jié)構(gòu)氨基酸。碳水化合物大部分被分解成為更簡單的水溶性糖。而且，在第一階段中存在水是有利的，因?yàn)樗兄谙驅(qū)崃總鬟f原料。
應(yīng)該理解術(shù)語反應(yīng)當(dāng)與本發(fā)明的實(shí)施方式結(jié)合使用時(shí)可以包括許多不同類型的化學(xué)變化。特別是，術(shù)語反應(yīng)可以包括從組合或結(jié)合兩種或多種物質(zhì)以得到一種或多種產(chǎn)物的化學(xué)變化，并可以包括涉及分解或轉(zhuǎn)化單種物質(zhì)的其它類型的分解或轉(zhuǎn)化，如通過溫度、壓力或者電磁輻射條件引起的，并且還包括涉及溶劑的轉(zhuǎn)化，例如水解。當(dāng)術(shù)語″反應(yīng)″此處用于描述工藝或工藝中的階段時(shí)，還應(yīng)該理解可以同時(shí)發(fā)生不止一種化學(xué)變化。因此，反應(yīng)可以同時(shí)涉及例如，水解和分解。
蒸汽和氣體產(chǎn)物126的混合物通常在第一階段120從淤漿釋放出。來自第一階段的反應(yīng)進(jìn)料122通常由反應(yīng)固體產(chǎn)物的混合物和反應(yīng)液體產(chǎn)物的混合物構(gòu)成。這些不同產(chǎn)物通常被鑒定為油相、水相和濕礦物相。水相和油相通常含有各種溶解的有機(jī)材料。第一階段120中產(chǎn)生的蒸汽和氣體126的混合物優(yōu)選通過冷凝器分離，并且蒸汽用于預(yù)熱引入的淤漿。
然后對反應(yīng)進(jìn)料122進(jìn)行分離階段130，其中排出另外的蒸汽和氣體132的混合物，和分離出礦物134或其它固體材料的混合物。優(yōu)選地，在該階段獲得的固體材料不包括碳固體，除非碳固體存在于輸入原料中。分離階段130可以包括不止一個單獨(dú)的分離。
來自分離階段130的殘余材料由液體產(chǎn)物構(gòu)成，該液體產(chǎn)物包括生成的水138(具有可溶性物質(zhì)的水)和有機(jī)液體500。有機(jī)液體500通常為含有含碳物質(zhì)(例如來自第一反應(yīng)反應(yīng)液體產(chǎn)物)的混合物的液體。優(yōu)選地，分離出大部分生成的水138，以及將液體產(chǎn)物例如有機(jī)液體500引導(dǎo)到第三階段140。因此，有機(jī)液體優(yōu)選包括反應(yīng)液體產(chǎn)物，其從水和大部分情況下還從反應(yīng)固體產(chǎn)物中分離出來。生成的水138含有多種化合物，包括含硫和含氯材料，并且優(yōu)選轉(zhuǎn)移以進(jìn)行濃縮139。分離出該化合物是理想的，并且在優(yōu)選實(shí)施方式中，濃縮得到濃縮物151(其純度通常比城市強(qiáng)廢水(strengthwastewater)好)，和冷凝物153(在許多情況下，其與濃縮魚汁類似可以用作液體肥料)。
一些有機(jī)液體500可以轉(zhuǎn)移到任選的分離137以形成特殊有機(jī)化學(xué)品143，例如脂肪酸或氨基酸，例如經(jīng)由有機(jī)液體的分餾分離。殘余分餾物-分餾液體145通常稱作′重液′，其包括不適于作為特殊化學(xué)品的餾分，可以引導(dǎo)到第三階段140。
當(dāng)原料是城市污水淤泥，來自第一階段反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)料122通常包括生成的水、有機(jī)和無機(jī)材料的固體基質(zhì)和少量有機(jī)液體。然后轉(zhuǎn)移來自城市污水淤泥的生成的水以濃縮。從而形成可用作肥料的產(chǎn)物在第三階段140中，對有機(jī)液體500進(jìn)行調(diào)節(jié)(condition)，其中有機(jī)液體500進(jìn)行第二反應(yīng)。有機(jī)液體也可含有一定量反應(yīng)固體產(chǎn)物，該反應(yīng)也達(dá)到第三階段。有機(jī)液體和反應(yīng)固體產(chǎn)物一起可以稱作固體基質(zhì)。在第二反應(yīng)中，將有機(jī)液體轉(zhuǎn)換為有用材料的混合物，該材料通常包括碳固體142和烴混合物，該烴通常釋放作為烴蒸汽和氣體148。這種轉(zhuǎn)化會涉及有機(jī)液體中的一種或多種材料的分解。第三階段中的合適條件通常使用相對于第一階段升高的溫度，和使用相對于第一階段降低的壓力。第三階段通常不涉及添加水的使用。
碳固體142通常類似于焦炭，即通常是具有適用于作為燃料的高熱值的硬質(zhì)含碳材料。碳固體142優(yōu)選含有(如果有的話)少量不燃性礦物，其通常獲自含碳材料在缺氧氣氛中的焚燒。碳固體142的礦物含量優(yōu)選小于10重量％，更優(yōu)選小于5重量％，更優(yōu)選小于2重量％，和最優(yōu)選小于1重量％。當(dāng)碳固體142含有礦物時(shí)，它們也可以描述為碳-礦物基質(zhì)。
烴蒸汽和氣體148稱作″生物衍生的烴″，只要生物材料是本發(fā)明的方法的原料。如果新進(jìn)料原料分別包括輪胎、橡膠或塑料，則烴蒸汽和氣體可以不同地稱作″輪胎衍生的″、″橡膠衍生的″或″塑料衍生的″。烴蒸汽和氣體148通常包括烴氣體，有可能具有某些痕量的非烴氣體雜質(zhì)。烴氣體包括氣體，例如燃料氣146；烴蒸汽可易于冷凝成液體或油144例如#2柴油的較輕組分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解#2柴油是具有相對低粘度或密度的油。
當(dāng)原料是城市污水淤泥時(shí)，來自第三階段的固體產(chǎn)物通常包括烴油、燃料氣的混合物，和礦物與固體形式碳的混合物。
應(yīng)該理解本發(fā)明的方法的操作參數(shù)在一種或多種情況下可以調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)不同類型的新進(jìn)料材料。例如，在新進(jìn)料例如火雞內(nèi)臟的情況下，主要成分是動物脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物。因此，主要成分的平衡會確定本發(fā)明操作條件的某些方面。此外，可以控制第一和第三階段反應(yīng)器的溫度范圍，以生成特定產(chǎn)物，由此使來自各種產(chǎn)物的收益的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化。
完成本發(fā)明的方法的設(shè)備200如圖2所示?；诒景l(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)備200的各種部件的組合體應(yīng)在工藝過程或化學(xué)工程領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。由此，這種技術(shù)細(xì)節(jié)將為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉，而從本發(fā)明中省略。
原料準(zhǔn)備和淤漿化可以在原料準(zhǔn)備設(shè)備210中進(jìn)行。在原料準(zhǔn)備和原料淤漿化之后，淤漿經(jīng)過稱作進(jìn)料儲存罐的低壓放空容器(low pressurevented vessel)220。優(yōu)選在進(jìn)料儲存罐中或之前，加熱進(jìn)料以生成加熱淤漿，在進(jìn)入第一階段反應(yīng)器之前，對該加熱淤漿任選地進(jìn)行加壓。這種加熱和加壓通常在以下裝置中發(fā)生，該裝置包括保留淤漿的容器，增加淤漿壓力的泵和加熱淤漿的換熱器。通常使用約140和1PSI的條件，以保持原料淤漿為液體狀態(tài)，并限制生物活性。在優(yōu)選實(shí)施方式中，進(jìn)料儲存罐包括第一罐和第二罐。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，第一罐被加熱到約140(約60℃)的溫度和受到約1p.s.i.的壓力。第一罐中這種條件有效停止了生物活性。在示例性的實(shí)施方式中，該第一罐的容量可為約1,000,000美國加侖；因此，對于100至150加侖/分鐘的產(chǎn)量，在該罐中的有效停留時(shí)間為約700分鐘。該實(shí)施方式中的第二罐可以保持在約300的溫度并使內(nèi)容物經(jīng)受高達(dá)約100p.s.i.的壓力。壓力通常稍稍高于給定溫度下混合物的飽和壓力。例如，在約300(約150℃)時(shí)，混合物的飽和壓力為66p.s.i。第二罐中的條件通常足夠苛刻以便斷裂淤漿中的蛋白質(zhì)狀材料，松散淤泥，并排出氨氣。第二罐的容量通常小于第一罐的容量，并可以小至2,500美國加侖。因此，在一個實(shí)施方式中，約40加侖/分鐘的流速在第二罐中產(chǎn)生的停留時(shí)間為約1小時(shí)。對于具體原料，可以用更低的流速獲得更長更優(yōu)選的停留時(shí)間，例如在第二罐中幾個小時(shí)。
本發(fā)明的第一階段在第一階段反應(yīng)器230中進(jìn)行，其優(yōu)選包括多室容器，以使存在淤漿組成材料的停留時(shí)間窄分布。在另一實(shí)施方式中，第一階段反應(yīng)器也可以為取樣鉆型反應(yīng)器(augured reactor)。優(yōu)選該容器配備有折流板和多槳自動化攪拌器，該攪拌器可以同時(shí)攪拌各個室中的淤漿。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在該容器中有四個室。在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱淤漿在該容器前的幾個階段中進(jìn)行。
第一反應(yīng)后反應(yīng)進(jìn)料的閃蒸(flashing)可以在具有通風(fēng)口(vent)的閃蒸容器240(″第二階段分離器″)中進(jìn)行。優(yōu)選地，閃蒸容器240中的壓力明顯低于第一階段反應(yīng)器230的壓力。在一個實(shí)施方式中，閃蒸容器中的壓力為約300psi，而第一階段反應(yīng)器中的壓力為約600psi。
可以使用各種裝置以獲得來自第一階段反應(yīng)器230的原料的各種第二階段分離。優(yōu)選地，該分離提供蒸汽和氣體132的混合物、有機(jī)液體500、礦物134、和具有可溶物的生成的水138。蒸汽和氣體132優(yōu)選轉(zhuǎn)移回準(zhǔn)備階段以輔助原料加熱。
從有機(jī)液體和水分離礦物可以使用離心機(jī)、旋液分離器或靜態(tài)罐進(jìn)行。干燥礦物134可以用例如，干燥爐或其它礦物干燥器例如″環(huán)″干燥器(圖2未示出)進(jìn)行。(在可替代的實(shí)施方式中，分離可以通過加入破乳的化合物而促進(jìn))。
來自從水分離有機(jī)液體的具有可溶物的生成的水138可以在蒸發(fā)器250中濃縮，該蒸發(fā)器的類型為通常工業(yè)可得的類型。在輸送到第三階段反應(yīng)器260之前，已經(jīng)從礦物和水分離出的有機(jī)液體500可以包含在有機(jī)液體容納容器252中。該容納容器可以為通常工業(yè)中所用的常規(guī)儲存容器。
可以轉(zhuǎn)移有機(jī)液體500的某些部分以得到一種或多種特殊化學(xué)品。通常這涉及對有機(jī)液體進(jìn)行分餾。進(jìn)行分餾的有機(jī)液體通常在蒸餾塔254中蒸餾。可對有機(jī)液體進(jìn)行酸洗以在將其送到蒸餾塔前分離出痕量氨基酸。餾出并收集來自有機(jī)液體的更具揮發(fā)性的材料，例如脂肪酸。任何較重材料，例如在蒸餾塔底發(fā)現(xiàn)的未揮發(fā)的脂肪和脂肪衍生物送到第三階段反應(yīng)器260。
來自第二階段分離的有機(jī)液體液也經(jīng)過第三階段反應(yīng)器260，其中發(fā)生第二反應(yīng)，該反應(yīng)中，有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為一種或多種有用材料，例如油和碳固體142。來自第三階段反應(yīng)器的油可以在分離器270中進(jìn)行進(jìn)一步分離，以生成油144和燃料氣146。分離可包括在各種步驟中冷凝油和將其轉(zhuǎn)移到儲存容器中油儲存(oil storage)280。冷卻并也可以儲存來自第三階段反應(yīng)器的碳固體142，或進(jìn)一步加熱然后處理以根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的方法活化它們。例如，碳固體可以在另外的反應(yīng)器中加熱，并通過注入過熱蒸汽而活化。
如前所述，示例性新進(jìn)料材料包括來自農(nóng)業(yè)和食品加工工業(yè)的產(chǎn)品。該廢物產(chǎn)品可包括動物部分，例如翅膀、骨頭、羽毛、器官、皮膚、頭、血液和頸部、軟組織、爪和毛發(fā)。典型的動物部分是在火雞內(nèi)臟發(fā)現(xiàn)的部分和來自屠宰場的畜體(carcrass)的殘余物中發(fā)現(xiàn)的部分。來自食品加工工業(yè)的、可用于本發(fā)明的加工的其它廢物產(chǎn)品包括來自快餐公司(如各種漢堡包特許經(jīng)營店)的未用的油脂，和例如來自食品加工廠的溶解氣浮選(″DAF″)淤泥等材料。農(nóng)業(yè)廢物產(chǎn)品可包括來自羊、豬和牛，以及動物糞便或糞肥，其它材料例如小雞鋪縟草(chicken litter)和作物殘余物。在如圖3-5所示的示例性實(shí)施方式中，新進(jìn)料100是食品加工副產(chǎn)物，例如火雞內(nèi)臟。
如圖3所示，新進(jìn)料100開始進(jìn)行準(zhǔn)備和淤漿化110以生成原料淤漿112，伴隨有蒸汽和氣體121。淤漿112可以經(jīng)過換熱器114轉(zhuǎn)移到進(jìn)料儲存罐(″FST″或均化器)中的原料儲存320。在FST中，通常預(yù)熱內(nèi)容物至約60℃和約150℃之間的溫度，以便降低粘度，使該淤漿生物失活并有助于混合。在FST中混合內(nèi)容物以生成調(diào)節(jié)的原料淤漿322，適于經(jīng)過第一階段反應(yīng)器的相對均勻原料。原料存儲過程中，蒸汽和氣體雜質(zhì)338優(yōu)選放空336。因此，本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是在FST發(fā)生脫氣，以在本發(fā)明整個工藝的較早階段除去不需要的氣體雜質(zhì)。進(jìn)料淤漿112可以在原料儲存320中保存任何方便的時(shí)間，直至其被本發(fā)明的方法進(jìn)一步加工時(shí)。優(yōu)選地，F(xiàn)ST供應(yīng)恒定原料物料流到高壓淤漿泵，該泵加壓進(jìn)料和將其輸送到第一階段反應(yīng)器。
對含有大量氨(NH3)的新進(jìn)料材料(例如火雞內(nèi)臟)而言，有利地是除去游離氨，或者在準(zhǔn)備110過程中除去，此時(shí)該氨是蒸汽和氣體121的一種成分，或者在儲存320過程中除去，此時(shí)其與蒸汽和氣體雜質(zhì)338一起放空。氨的來源之一是殘余量的尿中存在的尿酸的分解，該尿一般存在于動物身體部分的聚集體中。除去氨的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，并包括但不限于在淤漿化之前分離尿內(nèi)容物，使用酶降解和施加熱。此外，氨可以通過酸化而轉(zhuǎn)化成鹽，例如硫酸銨或磷酸銨。在優(yōu)選實(shí)施方式中，F(xiàn)ST包括保持在不同條件下的兩個容器。第一容器起到存儲的作用；第二容器進(jìn)行蛋白質(zhì)的分解并釋放氨。
從原料儲存320出來的調(diào)節(jié)的原料淤漿322進(jìn)行第一反應(yīng)330，其中調(diào)節(jié)的原料淤漿322中的水內(nèi)容物水解多種存在的生物高分子。提供充分?jǐn)嚢?通過攪拌器和/或再循環(huán)裝置提供)以使固體保持在懸浮體中。第一反應(yīng)通常進(jìn)行約5至約60分鐘。第一反應(yīng)的輸出物是反應(yīng)進(jìn)料122。通常，蒸汽和氣體339也從第一反應(yīng)釋放。
在第一反應(yīng)330中，進(jìn)行一些脫氣，其中部分除去氮和硫化合物，并可以發(fā)生去氨(deamination)和脫羧反應(yīng)，其中大量的蛋白質(zhì)也分裂為產(chǎn)物，例如氨和可能的二氧化碳。實(shí)際上，對于本發(fā)明的方法，脫羧反應(yīng)是不希望的，因?yàn)槌趸家酝獾漠a(chǎn)物是傾向于水溶性和揮發(fā)性的胺。因此，通常優(yōu)選去氨反應(yīng)，而不是脫羧反應(yīng)，并且當(dāng)原料包括諸如蛋白質(zhì)和脂肪等材料時(shí)，獲自第一階段的反應(yīng)液體產(chǎn)物通常包括羧酸。由此，因?yàn)槊擊确磻?yīng)通常在比去氨高的溫度下出現(xiàn)，第一反應(yīng)優(yōu)選在斷裂脂肪分子的盡可能低的溫度下進(jìn)行。可替換的，第一階段的pH可以通過加入酸而變化，由此阻止脫羧反應(yīng)。
在該階段以及在先前的預(yù)熱階段除去氮和硫化合物防止了有機(jī)氮化合物、氨、各種硫化合物的形成，這些物質(zhì)會變成所得生物衍生的烴的不需要成分，如果允許形成，將通過第三階段反應(yīng)器被加工。
在該實(shí)例中，進(jìn)行第一反應(yīng)的典型條件為150℃至330℃，但是優(yōu)選約250℃和約50個大氣壓，或約600psi，如可以在第一階段反應(yīng)器中獲得的。一般地，第一階段反應(yīng)器中的壓力為20至120個大氣壓?？傤A(yù)熱和第一階段加熱時(shí)間高達(dá)約120分鐘。這種條件可以根據(jù)待使用的進(jìn)料而變化。在本發(fā)明的一方面，如施用于含有PVC的原料，第一階段中的操作溫度足夠高，并且在洗滌步驟后，以使除去含氯產(chǎn)物。
通常，第一反應(yīng)在約150℃至約330℃的范圍內(nèi)進(jìn)行，以便可以進(jìn)行下面的三種轉(zhuǎn)化的至少一種。首先，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為構(gòu)成蛋白質(zhì)的單個氨基酸殘基。這可以通過在約150至220℃范圍的溫度下，水解蛋白質(zhì)主鏈中每對氨基酸殘基之間的肽酰胺鍵而獲得。第二，可以將脂肪分子分解成脂肪酸分子，該工藝可以在200至290℃的溫度發(fā)生。水解脂肪以斷裂甘油三酸酯，從而形成游離脂肪酸和甘油。第三，氨基酸的去氨和脫羧可以在第一階段發(fā)生。如果允許進(jìn)入羧酸基第三階段反應(yīng)器，則羧酸基還連接到它們相應(yīng)的氨基酸部分，在相對溫和的操作條件下將全部被轉(zhuǎn)化為烴。此外，可以存在一些脫氨基的氨基酸，一種通常在210至320℃發(fā)生的工藝。因此，僅僅在第一階段中，在相對低的第一階段操作溫度下，事實(shí)上淤漿中存在的所有蛋白質(zhì)將轉(zhuǎn)化為氨基酸。此外，氨基酸去氨的程度可以通過適當(dāng)選擇第一階段操作溫度而控制。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的，操作第一階段反應(yīng)器的實(shí)際條件將根據(jù)使用的原料變化。例如，動物內(nèi)臟通常利用約200℃至約250℃的第一反應(yīng)溫度。城市污水淤泥通常利用約170℃至約250℃的第一反應(yīng)溫度。包括混合塑料的原料通常利用約200℃至約250℃的第一反應(yīng)溫度。輪胎通常利用約250℃至約400℃的第一反應(yīng)溫度。在本發(fā)明的方法的第一階段反應(yīng)器中輪胎加工的典型操作條件可為275℃和300psi，使用溶劑-輪胎重量比例為1∶1或更小。對于給定溫度的這種加工壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在其它輪胎加工方法中報(bào)道的壓力，并因此是更經(jīng)濟(jì)的。
輪胎加工的第一階段也可以涉及水，用于除去含有諸如氯等元素的材料。優(yōu)選地，該材料在通常操作條件下幾乎完全除去。輪胎材料、溶劑和水可以混合在一起用于第一階段，或輪胎可以與溶劑和水相繼接觸。
通常選擇第一階段反應(yīng)器中的壓力，使其接近所述操作溫度下的水的飽和壓力。飽和壓力是在給定溫度下防止水沸騰而所需施加的壓力，和還取決于純化原料淤漿中其它氣體的存在和質(zhì)量。反應(yīng)器中的總壓力大于淤漿混合物中水的蒸汽壓力，所以水不會被煮去。該壓力優(yōu)選為45至55個大氣壓，可以為40至60個大氣壓，還可以為30至70個大氣壓。通常，調(diào)節(jié)該壓力比飽和壓力高并在高0至100psi的范圍內(nèi)，以便不需要的氣體可以從從原料準(zhǔn)備、原料存儲或第一階段反應(yīng)器中放空336。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是在原料準(zhǔn)備110、原料儲存320和第一反應(yīng)過程中的放空使得氣體雜質(zhì)，例如氨、二氧化碳和含硫氣體被除去。通常，第一反應(yīng)330得到含硫氣體，該氣體得自各種生物材料中的含硫部分的分解。硫的主要來源是蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子在半胱氨酸殘余物之間具有硫橋。含硫氣體通常是硫化氫(H2S)和硫醇(烷基硫化合物)，例如甲基硫醇。另外，也可以生成一些鹽，例如硫化鈣(CaS)，并且它們一般在稍后的階段中除去。
在第一反應(yīng)后，通常包括至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料122被閃蒸340到較低的壓力，并允許在第一反應(yīng)前，釋放過量的熱到加熱階段。通常，閃蒸是通過多個減壓來實(shí)現(xiàn)的，優(yōu)選以兩-三階段。閃蒸的作用是排空與反應(yīng)進(jìn)料有關(guān)的殘余的蒸汽和氣體132。減壓脫水是有效的，因?yàn)闊o需使用熱量就排出水。過量熱的有效使用被稱為熱回收，并且代表本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點(diǎn)。第一反應(yīng)使用水的事實(shí)使其有效能量回收，該水可以作為蒸汽與其它氣體339一起放空。水和蒸汽在熱交換中是有效的，并可以使用一種或多種冷凝器在第一反應(yīng)前再引導(dǎo)到加熱階段。冷凝器是非常緊湊(compact)并提高效率。因此，也優(yōu)選使用從反應(yīng)進(jìn)料122放空的蒸汽和氣體132以便幫助加熱流入的進(jìn)料和保持第一反應(yīng)的溫度，由此降低本發(fā)明的方法的能量損失。蒸汽和氣體339也可以經(jīng)過放置在原料儲存320之前或之后的一個或多個換熱器。在一些情況下，蒸汽也可以直接注射回至引入的進(jìn)料100中。優(yōu)選地，來自第一反應(yīng)330的蒸汽和氣體339在經(jīng)過換熱器114前與蒸汽和氣體132合并。
在換熱器114中，蒸汽和氣體彼此分離。大部分蒸汽冷凝得到濃縮物151。優(yōu)選再引導(dǎo)該濃縮物以與″生成的水″結(jié)合，該水得自下面描述的本發(fā)明的方法的后面階段。殘余的少量蒸汽與氣體一起放空116。優(yōu)選這些放空氣體與其它氣體合并以得到燃料氣，其它氣體由本發(fā)明的方法的后面階段生成。
在反應(yīng)進(jìn)料閃蒸340并回收熱量后，中間進(jìn)料400通常包括至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、和水。至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物通常為有機(jī)液體成分；至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物通常包括礦物。中間進(jìn)料優(yōu)選基本不含有氣體產(chǎn)物。
圖4顯示應(yīng)用于中間進(jìn)料的分離順序。其是本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點(diǎn)，即，對得自第一反應(yīng)的中間進(jìn)料進(jìn)行一個或多個分離階段，在第三階段反應(yīng)加工之前除去礦物和水。分離階段使用分離裝置例如離心機(jī)、旋液分離器、蒸餾塔，過濾裝置和篩網(wǎng)，并且還可以使用蒸餾以從中間進(jìn)料400除去非常細(xì)的碳固。通常，進(jìn)一步減壓回收更多蒸汽，并有助于固體/液體分離以回收礦物和其它固體。
中間進(jìn)料400通常包括有機(jī)液體、水和礦物，優(yōu)選對該中間進(jìn)料進(jìn)行第一分離410，該分離除去大部分礦物412并產(chǎn)生灰份低的有機(jī)液體和水的混合物414。這種分離的特征在于固體/液體分離，并可以使用第一離心機(jī)或經(jīng)由固液分離裝置達(dá)到，例如通過機(jī)械或非機(jī)械方法，例如重力沉降。分離出的礦物412通常是濕的，并因此在進(jìn)入干燥礦物儲存430之前進(jìn)行干燥階段420。干燥階段通常在常壓條件下進(jìn)行。所得干燥礦物可以作為土壤改良劑或其它工業(yè)前體，而發(fā)現(xiàn)大量商業(yè)應(yīng)用。
對有機(jī)液體/水混合物414進(jìn)行第二分離440，除去水和留下有機(jī)液體500。這種第二分離可以使用第二液體/液體離心機(jī)(或其它分離裝置)實(shí)現(xiàn)。重量的差異使得生成的水和有機(jī)液體離心分離。除去的生成的水138含有大量溶解的小有機(jī)分子，例如甘油和一些水溶性氨基酸，該氨基酸來自蛋白質(zhì)的分解。生成的水通常還包括氯化物雜質(zhì)。在第三階段反應(yīng)前分離出這些雜質(zhì)代表了本發(fā)明的另一優(yōu)勢，因?yàn)橛纱瞬粫廴竞竺娴漠a(chǎn)物。
生成的水138可進(jìn)行濃縮139，例如通過蒸發(fā)進(jìn)行，生成可以在本發(fā)明的工藝中循環(huán)的水濃縮物151，和分配到濃縮物儲存460的濃縮物153。蒸發(fā)通常通過施加輕微真空而獲得。主要含有氨基酸、甘油和可能的銨鹽(例如硫酸銨或磷酸銨)的淤漿的濃縮物通常具有商業(yè)價(jià)值，例如作為家用花園商店(domestic garden stores)銷售的稱作″濃縮魚汁″的肥料。
應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于包括兩步驟的分離階段。本發(fā)明也不限于進(jìn)行分離步驟的順序。因此，如果在單一步驟中或在多于兩個步驟中將中間進(jìn)料400分離為產(chǎn)物例如有機(jī)液體、礦物和水，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，在一些情況下，礦物可以通過設(shè)計(jì)留在有機(jī)原料中，并且因此它們的分離不需要發(fā)生在第三階段加工之前。
當(dāng)用本發(fā)明的實(shí)施方式加工輪胎時(shí)，一部分有機(jī)液體可以用作最終產(chǎn)物，該產(chǎn)物是生成橡膠產(chǎn)物的脫硫的輪胎原料。
圖5顯示本發(fā)明的方法的階段，其中得自圖4分離階段的有機(jī)液體500進(jìn)行第三階段140，以生成一種或多種有用產(chǎn)物。有機(jī)液體500通常在進(jìn)一步加工前進(jìn)入容納容器。
可任選地引導(dǎo)一部分或全部有機(jī)液體500，用于在第三階段140前加工，以得到一種或多種特殊化學(xué)品143。根據(jù)該任選的工藝，有機(jī)液體500的某些需要部分通常進(jìn)行分離工藝，例如分餾510或與化合物(例如醇)反應(yīng)，以形成其它化合物，如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的。這種分離工藝產(chǎn)生特殊化學(xué)品143并留下分餾液體145，該分餾液體通常稱作″重液″，并包括較高分子量有機(jī)分子例如甘油三酸酯油。分餾液體145可以引導(dǎo)到第三階段140以與有機(jī)液體500相同的方式加工。
特殊化學(xué)品143通常是有機(jī)化合物，例如脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺或一系列的氨基酸。優(yōu)選特殊化學(xué)品143是脂肪酸。更優(yōu)選地，特殊化學(xué)品143是C12-20脂肪酸。更優(yōu)選地，特殊化學(xué)品143是C16-20的脂肪酸。當(dāng)特殊化學(xué)品143是脂肪酸酰胺或脂肪酸酯時(shí)，它們通常是通過與脂肪酸的反應(yīng)形成的。來自原料(例如火雞內(nèi)臟)的特殊化學(xué)品143可以具有例如潤滑劑和涂層和涂料的應(yīng)用。
在第三階段140中，有機(jī)液體500的水內(nèi)容物(water content)幾乎為0，所以第三階段的條件使得主要通過施加高溫?cái)嗔褮埩舻挠袡C(jī)分子，而不是通過過量或加入水或蒸汽水解。進(jìn)行第三階段的通常條件是約400℃，可以在第三階段反應(yīng)器中獲得。第三階段通常需要約5分鐘-約120分鐘。實(shí)際上，在第三階段反應(yīng)器中，液體的不同相需要不同的時(shí)間。例如，蒸汽通過得相對較快，而液體需要更長時(shí)間。來自第三階段的輸出物包括單獨(dú)的烴蒸汽和氣體148的混合物，例如二氧化碳、CO和含氮和硫化合物和碳固體142。碳固體142優(yōu)選地類似于高品質(zhì)焦炭。烴蒸汽和氣體148的混合物一般含有油蒸汽。優(yōu)選地，選擇第三階段的條件以最優(yōu)化碳固體142和烴蒸汽和氣體148的混合物的純度。熱蒸汽，例如烴蒸汽和氣體148的混合物的快速驟冷，停止了反應(yīng)和并使第三階段后的碳焦最小化。在優(yōu)選實(shí)施方式中，蒸汽的快速驟冷可以通過將蒸汽引導(dǎo)到充滿水的罐中實(shí)現(xiàn)或通過使用熱流體和冷卻介質(zhì)的多步驟冷(multiple quenching)步驟實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用多步驟冷步驟時(shí)，有利地是從油取得多種餾分(柴油、汽油等)，以便可以將各種餾分輸送到不同商業(yè)應(yīng)用中?；蛘?，在其它實(shí)施方式中，可以在引入的有機(jī)液體存在下，驟冷油蒸汽，由此還促進(jìn)了能量回收。
通常，在約310℃至約510℃的范圍進(jìn)行第三階段，以使可以進(jìn)行下面兩種轉(zhuǎn)化中的至少一種。第一，脂肪酸分解成烴。這可以通過在大約316至400℃的溫度下從每個脂肪酸分子中除去羧基而達(dá)到。第二，烴分子自身″裂解″以形成低分子量的分子的分布，可以在大約450至510℃的溫度進(jìn)行。通常，然而在高于480℃發(fā)生烴裂解。優(yōu)選地，在比第一階段高的溫度下進(jìn)行第三階段。應(yīng)該理解此處描述的用于第三階段的溫度可以改變，而不顯著脫離本發(fā)明的原理。例如，第三階段可以在約300至525℃以及400至600℃的溫度范圍內(nèi)有效進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，第三階段反應(yīng)器的溫度在約400℃和約510℃之間。
此外，在至少一個實(shí)施方式中，對第三階段反應(yīng)器稍稍加壓至約15psig和約70psig之間的壓力，即高于大氣壓約15psi至高于大氣壓約70psi。優(yōu)選，第三階段反應(yīng)器中的壓力低于第一階段反應(yīng)器中的壓力。
從第三階段產(chǎn)生的碳固體142通常首先轉(zhuǎn)到碳固體冷卻器630，其中使碳失去其殘余熱量。冷卻后，碳固體142轉(zhuǎn)到碳儲存540，并可以銷售用于許多有用應(yīng)用。例如，碳可以作為用于家用園藝的″土壤改良劑″銷售，因?yàn)橥寥乐械脑S多細(xì)菌需要碳來源。特別是，生成的碳具有類似于″活性碳″的碳的品質(zhì)，并因此還可以作為用于吸收汽車中的蒸汽排放的應(yīng)用，或者用于家用水過濾器應(yīng)用。除了碳以外，因?yàn)槠浼兌人剑梢跃哂凶鳛楣腆w燃料，如煤的應(yīng)用，而不會不利地生成有毒排放物，該排放物來自通常存在于煤產(chǎn)物中的污染物的燃燒?？梢酝ㄟ^使用碳添加劑，例如得自本發(fā)明的方法的碳固體來使在土壤基質(zhì)中的許多環(huán)境毒化劑失效。
代替碳固體142或除了碳固體142以外，本發(fā)明的方法產(chǎn)生的有用產(chǎn)物可以為潔凈煤。當(dāng)新進(jìn)料是原煤時(shí)產(chǎn)生潔凈煤。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與通常可得到的原煤相比，通過本發(fā)明的方法生成的煤粉有利地含有更少的含硫和含氯污染物。本發(fā)明的方法產(chǎn)生的煤的這些性質(zhì)使得它們作為清潔燃燒燃料的來源特別有吸引力。
由第三階段反應(yīng)器生成的烴蒸汽和氣體148的混合物通常轉(zhuǎn)到冷卻器/冷凝器850中，其將混合物分離為燃料氣146和烴油144。燃料氣146具有熱值，并可以為了提供在不同階段加熱的能量的目的而自身在本發(fā)明的工藝內(nèi)再分配，或者可以用于發(fā)電或用于內(nèi)部或外部應(yīng)用的其它形式的能量。油144通常包括烴，其碳鏈具有20個或更少的碳原子。在這方面，混合物類似燃料-油例如#2級柴油的較輕成分。該產(chǎn)物也是商業(yè)上適于銷售的。然而，應(yīng)該理解的是油144的精確組成取決于原料。因此，當(dāng)原料由輪胎組成時(shí)所得油的組成與當(dāng)原料是火雞內(nèi)臟時(shí)所得組成是不同的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)得自具有高脂肪含量的原料的油富含烯烴和二烯烴。如果不是所需要的，可以通過再飽和或分離方法除去這些烯烴。
當(dāng)新進(jìn)料是輪胎時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與目前本領(lǐng)域使用的其它溶劑相比，從烴油144-此時(shí)為輪胎衍生的烴-獲得的最后階段油是優(yōu)異的輪胎用溶劑。按照化學(xué)″相似相溶″的普遍原理，因?yàn)樽詈箅A段油根本上是來自輪胎，其化學(xué)性質(zhì)與原始輪胎相似，因此其是輪胎用良好溶劑。當(dāng)本發(fā)明的方法使用的新進(jìn)料包括輪胎時(shí)，這些某些輪胎-衍生的烴再淤漿準(zhǔn)備之前或之間被再轉(zhuǎn)到輸入新進(jìn)料，以輔助溶解新進(jìn)料。通常輪胎衍生的烴的沸點(diǎn)為約100℃-約350℃。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在應(yīng)用于輪胎前加熱輪胎衍生的烴。在其它實(shí)施方式中，輪胎衍生的烴應(yīng)用到輪胎，并且將該混合物加熱到約200℃和350℃之間的溫度。使用最后階段油產(chǎn)物消除了其它溶劑和補(bǔ)充其重量的二次成本。
在本發(fā)明的不同實(shí)施方式中，全部范圍的(spectrum)最后階段油的成分或僅僅這些成分的一部分可以用于溶解輪胎。優(yōu)選所有輪胎衍生的烴再轉(zhuǎn)到輸入新進(jìn)料。在其它實(shí)施方式中，僅僅最后階段重油產(chǎn)物以此方式再轉(zhuǎn)移。如果使用一部分成分，將溶劑分離為各部分可以在最后階段加工過程或第一階段加工過程中進(jìn)行。使用最終油產(chǎn)物作為溶劑的用途使得本發(fā)明的方法比其它方法更經(jīng)濟(jì)。因?yàn)樵谌魏谓o定場合，該油對于待加工得第一批次輪胎一般是不可得的，可能額外使用其它溶劑，以輔助初始分解輪胎。該溶劑是甲苯；其它溶劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
當(dāng)新進(jìn)料是城市污水淤泥時(shí)，優(yōu)選促進(jìn)有機(jī)物與無機(jī)材料的分離。由此，在優(yōu)選實(shí)施方式中，某些烴油144(此時(shí)是生物衍生的烴)被再轉(zhuǎn)到新進(jìn)料或第一反應(yīng)的產(chǎn)物，以便幫助浮選該材料。在其它實(shí)施方式中，可以使用例如截留(trap)油脂等材料，如獲自快餐店排放口。浮選材料的原理是將比水輕的材料導(dǎo)入新進(jìn)料，或第一反應(yīng)的產(chǎn)物，以輔助浮選比水重的有機(jī)材料，由此促進(jìn)從無機(jī)材料分離有機(jī)物。結(jié)論是與其它方法相比淤泥易于離心。
本發(fā)明的方法的另一優(yōu)勢是所有產(chǎn)物是不含DNA和病原體的。也就是說，它們不含來自動物細(xì)胞、細(xì)菌、病毒或蛋白病毒的病理學(xué)材料。該材料不能經(jīng)受本發(fā)明的方法而保持完整。這是重要的成果，因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)應(yīng)用中使用本發(fā)明方法的任何產(chǎn)物將沒有風(fēng)險(xiǎn)，否則在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在這些分子重新進(jìn)入食物鏈?zhǔn)俏ｋU(xiǎn)的。
用于從分離階段將反應(yīng)液體產(chǎn)物(例如有機(jī)液體)轉(zhuǎn)化為烴混合物和碳固體的設(shè)備是在使用本發(fā)明的方法的合適的第三階段反應(yīng)器。如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施方式的第三階段反應(yīng)器600包括用于加熱有機(jī)液體由此生成液體和蒸發(fā)油的混合物的加熱器610；反應(yīng)器620，用于將液體和揮發(fā)油的混合物轉(zhuǎn)化為碳固體142和烴蒸汽和氣體148的混合物；接納碳固體142的第一冷卻器630；和接納烴蒸汽和氣體的第二冷卻器640。第三階段反應(yīng)器600可另外包括相通反應(yīng)器620的流體-固體分離器624，用于從碳固體142分離烴蒸汽和氣體148。
加熱器610優(yōu)選是有效的和緊湊的，并包括大量導(dǎo)致大換熱面積的內(nèi)管。加熱器610通常為″火焰加熱器(fire heater)″。加熱器610通常具有接納有機(jī)液體和蒸汽602的入口，和將熱有機(jī)液體/蒸汽混合物導(dǎo)入反應(yīng)器620的出口。當(dāng)蒸汽620進(jìn)入加熱器610時(shí)，大約2-5重量％蒸汽602伴隨有機(jī)液體。這樣量的蒸汽有助于均勻加熱和防止在加熱器內(nèi)部積累殘余物。在優(yōu)選實(shí)施方式中，使用一個或多個預(yù)加熱器以在將有機(jī)液體500與蒸汽混合和/或?qū)⒂袡C(jī)液體500轉(zhuǎn)移到加熱器610之前加熱有機(jī)液體500。第三階段的壓力由儲存500之后的泵系統(tǒng)提供。
反應(yīng)器620優(yōu)選包括至少一個加熱的取樣鉆，并具有入口和出口，分別配置該入口和出口以接收來自加熱器610的加熱液體和揮發(fā)油的混合物，并將碳固體和烴和氣體的混合物導(dǎo)入流體-固體分離器中。用蒸汽加熱的液體和揮發(fā)油的混合物轉(zhuǎn)到反應(yīng)器620，其中將其裂解為碳固體和烴氣體和燃料氣的混合物，該烴氣體優(yōu)選含有油成分。通常，生成的碳固體的量為液體和揮發(fā)油的混合物的約10重量％。在其它實(shí)施方式中，取決于新進(jìn)料的成分，生成的碳固體是液體和揮發(fā)油的混合物的約5％-約20重量％。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，為了避免在反應(yīng)器620積累過量碳固體，調(diào)整加工的原料量。
取樣鉆適于生成碳固體和烴混合物，因?yàn)槠淠軌蚩刂埔氲挠袡C(jī)液體的停留時(shí)間和溫度，還因?yàn)槠淠軌蛴行Х蛛x碳固體和揮發(fā)性產(chǎn)物。優(yōu)選選擇取樣鉆的尺寸使得所得烴混合物和碳固體的純度最優(yōu)化。例如，取樣鉆的截面直徑主要決定蒸汽流過該鉆的流速。優(yōu)選流速不高到蒸汽帶有塵土而生成不純烴混合物。在反應(yīng)時(shí)，有機(jī)液體、蒸汽和蒸汽的加熱混合物的停留時(shí)間也決定取樣鉆的尺寸。
優(yōu)選第三階段反應(yīng)器600包括流體-固體分離器，其相通反應(yīng)器620的出口。流體-固體分離器優(yōu)選具有用于烴和氣體的第一出口，和用于碳固體的第二出口。來自烴和氣體的混合物的某些燃料氣優(yōu)選引回到加熱器610并燃燒以有助于保持加熱器的溫度，由此促進(jìn)本發(fā)明的方法的總效率。
將通常溫度高達(dá)約500℃的碳固體引導(dǎo)到第一冷卻器，碳固體冷卻器630，其優(yōu)選為通過氣鎖裝置與反應(yīng)器相通的冷卻取樣鉆或任選的流體-固體分離器。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，可以使用不止一個冷卻取樣鉆630。優(yōu)選將632導(dǎo)入碳固體冷卻器630以輔助冷卻工藝。碳固體轉(zhuǎn)移到最終產(chǎn)物儲存系統(tǒng)650，任選地通過轉(zhuǎn)移取樣鉆或某些其它轉(zhuǎn)移裝置例如斗式升降機(jī)654轉(zhuǎn)移，或轉(zhuǎn)移到其它加熱器/反應(yīng)器以活化碳固體。
接納烴蒸汽和氣體的混合物的第二冷卻器640優(yōu)選包括碳微粒分離器，以分離任何殘余碳固體并將它們返回反應(yīng)器620。
可以使用本發(fā)明方法的改進(jìn)形式以將蒸汽注入地下焦油-砂沉積物，然后將該沉積物在表面精煉成輕油，從而使得這種豐富的難以獲得的資源更易獲得。試驗(yàn)還證實(shí)本發(fā)明的方法可以從煤萃取硫、汞、萘和烯烴-所有可售商品，由此使得煤燃燒得更熱和更清潔。通過本發(fā)明的方法進(jìn)行預(yù)處理也使得某些煤更易碎，所以在發(fā)電廠燃燒前需要較少能量來粉碎它們。
對于某些原料，作為部分原料準(zhǔn)備階段，本發(fā)明的方法使用從流體分離細(xì)懸浮固體的裝置。此外，許多其它工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用需要待從液體分離出來的懸浮固體。圖7解釋了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的分離裝置700，其可以用于該應(yīng)用中。需要分離固體懸浮體的其它實(shí)例是從全血分離紅和白細(xì)胞。當(dāng)懸浮固體顆粒的尺寸大時(shí)，或者它們的密度明顯與流體的密度不同時(shí)，存在許多類型的可以分離它們的設(shè)備。例如，開口小于懸浮固體顆粒的許多不同結(jié)構(gòu)的過濾器可以用于在應(yīng)力下不明顯變形的固體。當(dāng)在固體顆粒和流體之間存在明顯密度差時(shí)，可以有效地使用澄清器、沉降室和簡單旋風(fēng)分離器。隨著尺寸和密度差異變小，使用離心力的活化裝置可以是有效的。然而，對于非常小的粒度和不可變形的材料，這些材料的密度僅僅與懸浮流體稍有不同，所有這些分離裝置的效率急劇降低。
至于本發(fā)明的優(yōu)選方法，當(dāng)懸浮固體小、可變形且具有小密度差異時(shí)的應(yīng)用是城市污水淤泥(MSS)。MSS中的懸浮材料主要由來自細(xì)菌的細(xì)胞材料和細(xì)胞碎片組成，尺寸通常為約1微米。該材料是可變形的并有效密度在懸浮水介質(zhì)密度的10％之內(nèi)。在準(zhǔn)備MSS作為本發(fā)明的方法的原料時(shí)，從水分離該固體材料是優(yōu)選步驟。這種分離可通過使用離心機(jī)而達(dá)到；然而，在優(yōu)選實(shí)施方式中，使用分離裝置700。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，優(yōu)選使用分離裝置700，如圖7所示，以用于在通過本發(fā)明的方法進(jìn)一步加工前分離新進(jìn)料例如MSS的固體和液體成分。該裝置也可以應(yīng)用于其它工業(yè)或商業(yè)廢水淤泥，該淤泥的固體微粒是可變形的，并且其有效密度為液體相的約10％內(nèi)。
裝置700優(yōu)選包括外殼702，外殼702含有安裝在截頭圓錐型內(nèi)室706中的旋轉(zhuǎn)組合體704。內(nèi)室706的形狀通常包括具有錐角的截頭圓錐斷面(section)，在容納有旋轉(zhuǎn)組合體704的其它部件的平截頭體的基座(base)和/或頂部具有其它斷面。外殼702優(yōu)選包括旋轉(zhuǎn)器殼底(spinner case bottom)714和旋轉(zhuǎn)器殼頂716，它們彼此連接，并且它們包圍旋轉(zhuǎn)組合體704。分離裝置700還包括與內(nèi)室相通的入口710和第一出口730，和第二出口750。入口710允許將含有懸浮固體的流體導(dǎo)入內(nèi)室的靜止內(nèi)壁720和旋轉(zhuǎn)組合體之間的環(huán)形空間712。
旋轉(zhuǎn)組合體包括具有中空內(nèi)部的截頭圓錐型圓筒，其優(yōu)選從旋轉(zhuǎn)器底部722生成，連接到錐形圓筒壁724，該圓筒壁本身連接到旋轉(zhuǎn)器頂718。旋轉(zhuǎn)組合體同軸安裝在中空主軸726的縱軸736上，中空主軸通常以為約1,000r.p.m-約50,000r.p.m的速度旋轉(zhuǎn)。在分離MSS的優(yōu)選實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)速為約10,000r.p.m。優(yōu)選選擇轉(zhuǎn)速使得無規(guī)流動(chaotic flow)最小化。旋轉(zhuǎn)組合體是錐形的，以便有效截面積隨著寬度的變窄而減小。通常錐角為約1°和約10°之間。在優(yōu)選實(shí)施方式中，錐角為約2°和約2.5°之間，更優(yōu)選約2.25°。旋轉(zhuǎn)組合體的中空內(nèi)部相通第二出口750。
優(yōu)選地，入口710和分離器裝置700內(nèi)部存在壓差。通常，該壓差為約3-150p.s.i，并且是通過兩個泵(在圖7中未示出)控制的。
不同尺寸的分離器的流速將依旋轉(zhuǎn)圓筒的表面積按比例決定。優(yōu)選地，配置入口和環(huán)形間隙以提供約1和約200加侖/分鐘之間的流速。更優(yōu)選地，流速為約1和約20加侖/分鐘之間。對于處理MSS更優(yōu)選的流速為約10加侖/分鐘。
將旋轉(zhuǎn)組合體的壁724穿孔。壁724中孔徑大小通常為約1和約200微米之間。優(yōu)選地，孔徑大小為約50微米。壁724優(yōu)選由塑料材料制成，例如HDPE或任何其它非吸濕材料，以避免操作期間堵塞該孔。
流體和懸浮材料沿環(huán)形通路712通常以軸向流動，而部分流體流經(jīng)穿孔的旋轉(zhuǎn)壁724進(jìn)入圓筒的中空內(nèi)部728。中空內(nèi)部728通過主軸入口732相通中空主軸726。防止由于旋轉(zhuǎn)圓筒表面上的剪切和離心力，防止了大部分懸浮顆粒與流體一起流動通過穿孔圓筒。圓筒的轉(zhuǎn)速有效設(shè)定對懸浮顆粒上的剪切和離心力，并且可以用于控制可以防止流體流經(jīng)穿孔圓筒的最小粒度。流入圓筒728內(nèi)部的水和顆粒接著流經(jīng)主軸入口732進(jìn)入中空主軸726的中心，并在通過第二出口750排放前流向主軸出口734。
響應(yīng)旋轉(zhuǎn)圓筒的轉(zhuǎn)動，環(huán)形通路712中的材料遵循嚴(yán)格的螺旋流動路徑。優(yōu)選環(huán)形通路712的厚度沿其長度方向是恒定的。對于某些應(yīng)用，該環(huán)形空間可以從頂部到底部變化。環(huán)形空間的變化可以賦予接近穿孔旋轉(zhuǎn)器表面的流動條件。在環(huán)形通路遠(yuǎn)離入口的末端提供用于排放濃縮流體流的第一出口730。
圖7裝置的操作優(yōu)選與方向無關(guān)(orientation-independent)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，錐形圓筒的軸定向?yàn)榇怪庇诘撞康牡谝怀隹?30。
圖7裝置優(yōu)于本領(lǐng)域已知其它分離裝置的優(yōu)點(diǎn)是其能夠處理具有大范圍顆粒特征的淤泥，特別是包括具有尺寸范圍為1微米的可變形顆粒的那些淤泥或密度為懸浮流體密度的10％以內(nèi)的那些淤泥。在優(yōu)選實(shí)施方式中，配置壁724中的環(huán)形間隙和孔徑大小，以分離城市污水淤泥的懸浮體。在本發(fā)明的方法的某些實(shí)施方式中，并行使用許多這樣的分離器，以獲得新進(jìn)料的高產(chǎn)出分離。
應(yīng)該理解描繪于圖7中的分離器700不是以精確比例繪制的，盡管各種部件彼此是近似比例的。因此，可以根據(jù)機(jī)械工程和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的常規(guī)原理構(gòu)造分離器700。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)器底722的外徑為約2″，旋轉(zhuǎn)器頂718的外徑為約2.2″。旋轉(zhuǎn)器殼底714的優(yōu)選長度為約7″-約8″。旋轉(zhuǎn)器壁724的優(yōu)選長度為約4″-約6″，并且其優(yōu)選厚度優(yōu)選沿其長度方向恒定，為約1.5″。與這種旋轉(zhuǎn)器相連的出口730的優(yōu)選直徑為約0.8″，且旋轉(zhuǎn)器殼底的外徑優(yōu)選為約3″。然后旋轉(zhuǎn)器殼頂?shù)耐鈴絻?yōu)選為約4″。主軸726是中空的，并優(yōu)選具有約0.25″的內(nèi)徑。主軸726的外徑可以沿其長度方向變化，并且可為約0.5″-約0.75″。在該實(shí)施方式中，主軸入口732和主軸出口734之間的距離可以為約6″。環(huán)形通路712的厚度優(yōu)選約0.05-約0.50英寸。
此處介紹的優(yōu)選尺寸可以僅僅看作一種列舉，并且根據(jù)設(shè)計(jì)選擇和所需生產(chǎn)量，本領(lǐng)域普通機(jī)械工程師能夠按比例放大或縮小分離器700的各部件的尺寸，以便獲得操作效率。
進(jìn)行本發(fā)明的方法的全部設(shè)備優(yōu)選通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)包括閥門、泵和溫度用的簡單控制器。這種系統(tǒng)的開發(fā)在計(jì)算機(jī)過程控制工程領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力之內(nèi)。
本發(fā)明的設(shè)備可以根據(jù)需要按比例變化。例如，可以想象每天處理數(shù)千噸廢物的裝置，而也可以建造可以在平板卡車上運(yùn)輸?shù)摹⑶颐刻靸H僅處理1噸廢物的可移動裝置。
實(shí)施例實(shí)施例1中試裝置利用本發(fā)明的設(shè)備和方法建造中試裝置。該中試裝置每天可以處理大約7噸廢物。
根據(jù)中試裝置一個示例性應(yīng)用，試驗(yàn)原料是火雞加工裝置廢物羽毛、骨頭、皮膚、血液、脂肪、內(nèi)臟。將10,044磅的這種材料導(dǎo)入該設(shè)備的第一階段350-馬力研磨機(jī)，其將該材料轉(zhuǎn)化為棕灰淤漿。由此，該材料流入串連的罐和管路，它們加熱并重整該混合物。
2小時(shí)后，生成了蒸汽重整油的淡棕色物料流。通過這種方法生成的油非常輕。最長的碳鏈?zhǔn)荂20。生成的油類似于一半燃油一半汽油的混合物。
對于復(fù)雜原料，例如火雞內(nèi)臟，證實(shí)本發(fā)明的方法為85％能量效率(energy efficient)。這意味著進(jìn)入裝置的原料中每100B.t.u.(英國熱量單位)，僅僅使用15B.t.u.運(yùn)行該方法。甚至對于相對干燥的材料，例如重碳或輕濕氣原料，例如塑料而言，效率更好。
第一階段反應(yīng)器包括大約20英尺高、三英尺寬的罐，并嚴(yán)格絕緣和用電加熱絲纏繞。在第一階段反應(yīng)器中，通過熱和壓力水解原料。溫度和壓力的產(chǎn)生都不是非常極端或能量集中的，因?yàn)樗兄跓崃窟M(jìn)入原料。對在中試裝置中發(fā)生的此方法而言，這通常需要僅僅約15分鐘。
在反應(yīng)器容器中加熱且部分解聚有機(jī)材料后，開始第二階段。在該相中，將淤漿降低到低壓?？焖贉p壓立即釋放出約一半的淤漿游離水。通過減壓的脫水比加熱和煮去水更有效，部分是由于沒有浪費(fèi)熱量?！伴W蒸的”水送入引回到工藝開始的管路中，以加熱引入的工藝流。
在該第二階段中，沉降礦物，并分流到儲存罐。在火雞廢物的情況下，這些礦物主要來自骨頭。排出的礦物為干燥的褐色粉末，該粉末富含鈣和磷。其可以用作肥料，因?yàn)槠湮⒂^營養(yǎng)物(micro-nutrients)良好平衡。特別是其具有微觀和宏觀營養(yǎng)物的有用范圍。該礦物含有健康植物生長和發(fā)展所需的恰當(dāng)量的元素，例如鈣和磷。
如上面所述的，在中試裝置中，殘留的濃縮有機(jī)材料流入第三階段反應(yīng)器并進(jìn)行第三階段加工。在裝置的現(xiàn)場使用得自加工的氣體來加熱本發(fā)明的工藝。油和碳作為有用高值產(chǎn)物流進(jìn)儲存。
基于原料和第一和第三階段加工時(shí)間，本發(fā)明的方法可以生成其它特殊化學(xué)品，它們從該方法的不同部分提取的。例如火雞內(nèi)臟可以生成用于肥皂、輪胎、涂料和潤滑劑中的脂肪酸。
實(shí)施例2操作裝置建造全尺寸的商業(yè)規(guī)模的裝置，目的是每天處理超過200噸火雞廢物。設(shè)計(jì)該裝置以便每天生成約10噸氣體，將該氣體返回系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量為該系統(tǒng)提供能量。將裝置將生成約21,000加侖水，該水足夠清潔而排放到城市污水系統(tǒng)中，并且不含有病理性帶菌物。該裝置還可以生成約25噸礦物、濃縮物和碳，和約500筒(barrel)與#2加熱油相同品質(zhì)的高品質(zhì)油。
實(shí)施例3示例性轉(zhuǎn)化廢物產(chǎn)品表1顯示最終產(chǎn)品及其比例，對于100lbs的各種下面的廢物產(chǎn)物，當(dāng)使用本發(fā)明的方法將它們轉(zhuǎn)化為有用材料時(shí)城市污水淤泥(包括75％污水淤泥和25％油脂-截留廢物)、輪胎、家禽加工廢物(包括有機(jī)物、骨頭、血液§羽毛和脂肪)、塑料瓶(包括用于生成碳酸水瓶(soda bottle)的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和用于生成牛奶壺的高密度聚乙烯(HDPE)共混物)；紙；醫(yī)用廢物(主要來自于醫(yī)院，并包括塑料注射器、輸液袋、紗布、包裝紙以及濕廢物)；和重油(例如精煉廠真空殘余物和焦油砂)。表1中的量以磅計(jì)。
表1

**對于紙，該數(shù)據(jù)基于純纖維素；估計(jì)對于特定紙?jiān)希缧侣劶埢蜣k公廢紙的產(chǎn)量將在這些數(shù)據(jù)的10％范圍內(nèi)。
*來自城市污水淤泥的輸出物也包含重金屬。
值得注意的是來自牲畜和豬肉加工廢物的產(chǎn)量與來自家禽加工廢物的產(chǎn)量相似。
實(shí)施例4從煤粉和高硫煤(high sulfur coal)中除去污染物。
對原料粉、高硫煤和對它們應(yīng)用了本發(fā)明的方法的產(chǎn)物進(jìn)行低檢測汞分析(low diction mercury analysis)。在每種情況下，檢出限為0.01ppm。從煤粉新進(jìn)料，汞水平為0.12ppm；在加工的碳中未檢測到汞。
從高硫煤新進(jìn)料，汞含量為0.02ppm；在加工的碳中未檢測到汞。
實(shí)施例5從煤粉中除去硫污染物未加工的煤粉含有1.71％硫。復(fù)合碳(composite carbon)含有1.58％硫、從未加工煤粉降低7.6％。通過應(yīng)用本發(fā)明的方法一次生成的碳含有1.51％硫、從新進(jìn)料降低11.6％。
實(shí)施例6從高硫煤中除去硫污染物新進(jìn)料高硫煤含有2.34重量％硫。在應(yīng)用本發(fā)明的方法一次后，所得固體產(chǎn)物含有2.11重量％硫。
實(shí)施例7從低硫煤除去污染物未加工的煤含有1.08％硫；獲自本發(fā)明的方法的碳含有0.49％硫，降低了54.6％。在生成的水中還檢測到非常低濃度的硫(45ppm)。
在本發(fā)明的方法對相同樣品的另一應(yīng)用中，碳含有0.57％硫，降低47.2％。從該方法生成的氣體(從工藝中排放的氣體)含有0.9重量％硫，因而表明排出的硫主要終止于氣體產(chǎn)物中。
很明顯，當(dāng)最初的硫含量已經(jīng)非常低時(shí)，可以除去高達(dá)約一半的含硫污染物。
本發(fā)明的方法還有效除去汞。本發(fā)明的方法生成的碳基本不含有汞，其中至約10ppb的檢測水平是可能的。檢測到生成的水中水平為30ppb(0.028ppm)，這表明從煤除去汞時(shí)，其轉(zhuǎn)移到了水中。當(dāng)汞存在于水中時(shí)，有責(zé)任安全處置。汽提烴中的水，并通過使用真空蒸餾單元濃縮。對汞-濃縮水進(jìn)行硅酸鹽結(jié)晶，所得高度不溶性硅酸鹽晶體可以裝箱并儲存在儲存有毒金屬的有毒廢物位置。
實(shí)施例8生物衍生的油可以使用本發(fā)明的方法從大范圍的有機(jī)材料制備生物衍生的油。一種這樣的生物衍生的油來自火雞內(nèi)臟，包括C-20和更短碳鏈成分，并且當(dāng)用作燃料時(shí)實(shí)際上消除了微粒排放。該油對精煉廠或共混機(jī)提供窄范圍的40+American Petroleum Institute(API)可回收油(其可以用作替代燃料或用于可燃燃料的混合成分)。該油的突出性能顯示在表2中，其中指定的方法是由ASTM(American Society for Testing Material)碼指定的。
表2


在表2中，石蠟、烯烴、萘和芳族化合物的重量百分比是指含有至多并包括13個碳原子的分子。
實(shí)施例9第三階段反應(yīng)器和冷卻器/冷凝器的實(shí)施方式圖8A和8B顯示用于本發(fā)明的方法的設(shè)備的實(shí)施方式。某些部件也顯示在圖6中。
圖8A顯示用于本發(fā)明的方法的第三階段的設(shè)備。有機(jī)液體500流進(jìn)儲存罐812。任選地，有機(jī)液體和油可以轉(zhuǎn)到液體/液體分離器814并分為第一部分的分餾液體/油816和第二部分的(或殘余的)分餾液體/油822。第一部分分餾液體/油可以轉(zhuǎn)到最終產(chǎn)物儲存818，并作為分餾液體/油分配，其可以循環(huán)或銷售。第二部分分餾液體/油822再轉(zhuǎn)到一個或多個預(yù)加熱器830。
已經(jīng)被加熱的分餾液體/油822或未分離的液體/油500流入加熱器610，優(yōu)選伴隨有蒸汽602。所得液體和蒸發(fā)液體/油836流到反應(yīng)器620，例如取樣鉆，并分離為烴蒸汽和氣體148和碳固體142。烴蒸汽和氣體148流到冷卻器/冷凝器850，其還描述于圖8B。除去油蒸汽和氣體中的任何殘留微粒，例如殘余的碳固體844并返回到反應(yīng)器620。
碳固體142通過氣鎖846引導(dǎo)并進(jìn)入碳固體冷卻器630，其中它們與水632混合。所得水和碳固體的混合物流動經(jīng)過另一氣鎖854進(jìn)入最終產(chǎn)物儲存系統(tǒng)650。最終產(chǎn)物碳固體142可以分配到一種或多種商業(yè)應(yīng)用。
為了結(jié)合使用，圖8A所示設(shè)備800是圖8B所示冷卻器/冷凝器850。冷卻器/冷凝器850有助于多個分離循環(huán)，其中油蒸汽和氣體的混合物(其還可以含有水和微粒)進(jìn)行多個不同分離步驟。來自反應(yīng)器620的烴蒸汽和氣體148進(jìn)入碳微粒分離器842，其分離出殘留的固體顆粒，例如殘余的碳固體844并將該固體重新引導(dǎo)回反應(yīng)器620。
從碳微粒分離器出來的烴蒸汽和氣體流入蒸汽驟冷系統(tǒng)860，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的一般原理進(jìn)行。從蒸汽驟冷系統(tǒng)，油和氣體870流入油/水/氣體分離器872，其進(jìn)一步分離各種成分，例如油862、廢油876、氣體和LPG 874，和油/碳淤漿881。
油862流入換熱器864，并在之后進(jìn)入最終產(chǎn)物儲存系統(tǒng)866，并作為油144銷售。
氣體和液體石油氣體(″LPG″)874流進(jìn)冷凝器890，其從氣體氣體成分中分離出LPG 898。氣體894流入過熱器892，得到燃料氣146，該氣體可以輸送到一個或多個裝置中作為能量源。LPG 898按照下面的方式循環(huán)。首先，LPG 898流經(jīng)液體/固體分離器884，并且除去任何殘余碳固體886。然后，分離的LPG與從油/碳淤漿881分離的油混合，返回到油/水/氣體分離器872，進(jìn)行進(jìn)一步分離。其中分離并冷凝氣體和LPG混合物的循環(huán)可以根據(jù)需要重復(fù)若干次。
油/固體混合物，通常是油/碳淤漿881也可以從油/水/氣體分離器872導(dǎo)入液體/固體分離器884，以便除去殘余碳固體886。與LPG混合的分離的油優(yōu)選返回到油/水/氣體分離器以進(jìn)一步根據(jù)需要導(dǎo)向。
廢油876從油/水/氣體分離器872流過油/水分離器878，并且水880被釋放，或被循環(huán)。油882從油/水分離器流回到油/水/氣體分離器，以反復(fù)進(jìn)行分離循環(huán)。
前面的描述意圖解釋本發(fā)明的各個方面。此處給出的實(shí)施例不意于限制本發(fā)明的范圍。現(xiàn)在更全面的描述本發(fā)明，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是很明顯的，可以對其進(jìn)行許多改變和改進(jìn)而不脫離本發(fā)明所屬權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.將原料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的方法，包括從原料準(zhǔn)備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成反應(yīng)進(jìn)料，該反應(yīng)進(jìn)料包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；和在第二反應(yīng)中將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種有用材料是碳固體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種有用材料包括烴的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述烴的混合物包括燃料氣和油。
5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述至少一種有用材料不含病原體。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述準(zhǔn)備包括從所述原料中除去氨。
7.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述第一反應(yīng)在壓力為約20至120個大氣壓下進(jìn)行。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述壓力為約50個大氣壓。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述第一反應(yīng)在約150℃至約330℃的溫度下進(jìn)行。
10.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述反應(yīng)排出至少一種污染物，該污染物選自含硫材料、含汞材料和含鹵素化合物。
11.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述至少一種液體產(chǎn)物包括至少一種脂肪衍生物或脂肪酸。
12.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述至少一種固體產(chǎn)物包括至少一種礦物化合物。
13.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，還包括在所述轉(zhuǎn)化之前，引導(dǎo)一部分所述至少一種液體產(chǎn)物并單獨(dú)地將所述部分轉(zhuǎn)化為至少一種特殊化學(xué)品。
14.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述第二反應(yīng)在約400℃至約600℃的溫度下進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括橡膠材料。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述原料包括一種或多種輪胎。
17.權(quán)利要求16的方法，還包括在所述準(zhǔn)備前，將輪胎溶解在溶劑中。
18.權(quán)利要求16的方法，其中溶劑是獲自所述轉(zhuǎn)化的油。
19.權(quán)利要求15的方法，其中第一反應(yīng)在約250℃至約400℃的溫度下進(jìn)行，且第二反應(yīng)在約300℃至約525℃的溫度下進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括城市污水淤泥。
21.權(quán)利要求20的方法，其中第一反應(yīng)在約170℃至約250℃的溫度下進(jìn)行和第二反應(yīng)在約300℃至約525℃的溫度下進(jìn)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括食品加工廢物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述食品加工廢物包括火雞內(nèi)臟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中第一反應(yīng)在約150℃至約330℃的溫度下進(jìn)行且第二反應(yīng)在約300℃至約525℃的溫度下進(jìn)行。
25.權(quán)利要求22的方法，其中第一反應(yīng)在約250℃和20至120個大氣壓的壓力下進(jìn)行。
26.權(quán)利要求22的方法，其中第一反應(yīng)在約50個大氣壓的壓力下進(jìn)行。
27.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括混合塑料。
28.權(quán)利要求28的方法，其中第一反應(yīng)在約200℃至約250℃的溫度下進(jìn)行，且第二反應(yīng)在約300℃至約525℃的溫度下進(jìn)行。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括PVC。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述第一反應(yīng)排除至少一種含氯污染物。
31.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括動物糞肥。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括一種或多種材料，該材料是食品生成和分配的副產(chǎn)物或紙和其它木材加工生成工業(yè)的副產(chǎn)物。
33.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述原料包括一種或多種材料選自火雞內(nèi)臟；油炸物油；玉米稈；稻殼；廢渣；長期壓榨的食用油；紙漿污水；黑液；樹葉；剪草廢物；甘蔗渣；海藻；棉廢料；動物廢物；塑料瓶；舊計(jì)算機(jī)；城市固體廢物；煉油廠殘?jiān)?；頁巖油；鉆探泥漿；港口撈取沉淀物；工業(yè)淤泥；研磨廢料；煉煤廢料；焦油砂；炭疽孢子；傳染性醫(yī)療廢物；和生物病原體。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述長期壓榨的食用油選自菜籽油、大豆油、棕櫚油、椰子油、油菜籽油、棉籽油、玉米油和橄欖油。
35.權(quán)利要求1的方法生成的燃油。
36.權(quán)利要求35的燃油，其中該方法包括從含碳原料準(zhǔn)備淤漿；在第一反應(yīng)中反應(yīng)淤漿以生成反應(yīng)進(jìn)料，該反應(yīng)進(jìn)料包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水；從所述反應(yīng)進(jìn)料分離所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、所述水和所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；在第二反應(yīng)中將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為燃油。
37.用于將原料轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料的設(shè)備，包括預(yù)處理單元，其用于從原料生成加熱淤漿；第一階段反應(yīng)器，其與容器相通以接收加熱淤漿，所述第一階段反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成使加熱淤漿受到第一高溫和第一高壓，以生成包括至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物和水的反應(yīng)進(jìn)料；至少一個第二階段分離單元，其與第一階段反應(yīng)器相通以接收所述至少一種固體產(chǎn)物、至少一種液體產(chǎn)物和水，所述分離單元被設(shè)計(jì)成分離出所述至少一種反應(yīng)固體產(chǎn)物、水和至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物；和第三階段反應(yīng)器，其與分離單元相通以接收所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物，所述第三階段反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成使至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物經(jīng)受第二高壓和第二高溫，由此將所述至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為至少一種有用材料。
38.權(quán)利要求37的設(shè)備，其中預(yù)處理單元包括原料準(zhǔn)備單元，包括淤漿化裝置以從原料產(chǎn)生原料淤漿；容器，其與原料準(zhǔn)備單元相通以從所述原料準(zhǔn)備單元接收原料淤漿，被設(shè)計(jì)成對所述淤漿加壓的泵和被設(shè)計(jì)成對所述淤漿加熱的換熱器，從而生成加熱淤漿。
39.權(quán)利要求37或38的設(shè)備，其中第一高壓為約20至120個大氣壓和所述第一反應(yīng)在約150℃至約330℃的溫度下進(jìn)行。
40.權(quán)利要求37-39中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述第一高壓為約50個大氣壓。
41.權(quán)利要求37-40中任一項(xiàng)的設(shè)備，還包括接收一部分至少一種反應(yīng)液體產(chǎn)物并將所述部分轉(zhuǎn)化為至少一種特殊化學(xué)品的單元。
42.權(quán)利要求37-41中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中第二高溫為約400℃至約600℃，和第二高壓為高于大氣壓約15至約50psi。
43.權(quán)利要求37-42中任一項(xiàng)的設(shè)備，其被設(shè)計(jì)成接收選自橡膠材料、一種或多種輪胎、食品加工廢物、混合塑料和城市污水淤泥中的原料。
44.權(quán)利要求37-43中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中至少一種有用材料包括碳固體。
45.權(quán)利要求37-44中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中至少一種有用材料包括烴的混合物。
46.權(quán)利要求37的設(shè)備，其中第三階段反應(yīng)器包括加熱容器，其被設(shè)計(jì)成接收并加熱反應(yīng)液體產(chǎn)物以生成液體和揮發(fā)油的混合物；反應(yīng)器，其被設(shè)計(jì)成接收液體和揮發(fā)油的混合物并將液體和揮發(fā)油的混合物轉(zhuǎn)化為碳固體和烴蒸汽和氣體的混合物；接納碳固體的第一冷卻器；和接納烴蒸汽和氣體的混合物的第二冷卻器。
47.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中所述反應(yīng)器是取樣鉆。
48.權(quán)利要求47的設(shè)備，其中所述取樣鉆加熱到約400℃至約600℃的溫度。
49.權(quán)利要求46-48中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述第一冷卻器是取樣鉆。
50.權(quán)利要求46-49中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述加熱器還被設(shè)計(jì)成接收蒸汽以及液體和揮發(fā)油的混合物。
51.權(quán)利要求46-50中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述第二冷卻器還包括碳微粒分離器。
52.權(quán)利要求37的設(shè)備，其中分離單元還包括從懸浮體形式的流體分離微粒的裝置，該裝置包括限定截頭圓錐型內(nèi)室的外殼，其具有內(nèi)壁、入口和與該室相通的第一出口，和第二出口；和安裝在該室內(nèi)的具有中空內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)組合體，所述旋轉(zhuǎn)組合體被成型為與室內(nèi)壁限定環(huán)形間隙，所述中空內(nèi)部與第二出口相通，且所述中空內(nèi)部與環(huán)形間隙相通，以便響應(yīng)旋轉(zhuǎn)組合體的旋轉(zhuǎn)，使流體材料從間隙流到該中空內(nèi)部和流出第二出口。
53.權(quán)利要求52的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體包括限定主軸入口和主軸出口的中空主軸，該主軸出口與所述外殼第二出口相通；和安裝在中空主軸上以限定中空內(nèi)部的錐形多孔圓筒壁，所述中空內(nèi)部通過主軸入口與中空主軸相通。
54.權(quán)利要求52或53的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體以約10,000r.p.m的速度旋轉(zhuǎn)。
55.權(quán)利要求52-54中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體以約1,000r.p.m.至約50,000r.p.m的速度旋轉(zhuǎn)。
56.權(quán)利要求52-55中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中錐形多孔圓筒壁的孔徑大小為約1至約200微米。
57.權(quán)利要求56的設(shè)備，其中孔徑大小為約50微米。
58.權(quán)利要求52-57中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述環(huán)形間隙和所述多孔壁孔被調(diào)整尺寸以用于分離城市污水淤泥的懸浮體。
59.權(quán)利要求52-58中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述圓筒內(nèi)壁以從約1°至約10°的角度漸縮。
60.權(quán)利要求59的設(shè)備，其中所述角度為約2°至約2.5°。
61.權(quán)利要求52-60中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中在入口和環(huán)形間隙之間存在約3至4p.s.i.的壓差。
62.權(quán)利要求52-61中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中入口和環(huán)形間隙被設(shè)計(jì)成和尺寸被確定為使流速為約1至約20加侖/分鐘。
63.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中流速為約10加侖/分鐘。
64.用于將有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為烴的混合物和碳固體的設(shè)備，包括加熱容器，其被設(shè)計(jì)成接收并加熱有機(jī)液體以生成液體和揮發(fā)油的混合物；反應(yīng)器，其被設(shè)計(jì)成接收和轉(zhuǎn)化液體和揮發(fā)油的混合物為碳固體和烴蒸汽和氣體的混合物；接納碳固體的第一冷卻器；和接納烴蒸汽和氣體的混合物的第二冷卻器。
65.權(quán)利要求64的設(shè)備，其中所述反應(yīng)器是取樣鉆。
66.權(quán)利要求65的設(shè)備，其中所述取樣鉆加熱到約400℃至約600℃的溫度。
67.權(quán)利要求64-66中任一項(xiàng)的的設(shè)備，其中所述第一冷卻器是取樣鉆。
68.權(quán)利要求64-67中任一項(xiàng)的的設(shè)備，其中所述加熱器還被設(shè)計(jì)成接收蒸汽以及液體和揮發(fā)油的混合物。
69.權(quán)利要求64-68中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述第二冷卻器還包括碳微粒分離器。
70.用于將有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為烴的混合物和碳固體的方法，包括加熱有機(jī)液體以生成液體和揮發(fā)油的混合物；將液體和揮發(fā)油的混合物轉(zhuǎn)化為碳固體和烴和氣體的混合物；和從烴和氣體的混合物分離碳固體。
71.權(quán)利要求70的方法，還包括在分離后，冷卻碳固體。
72.權(quán)利要求70或71的方法，其中有機(jī)液體在第一階段與蒸汽混合。
73.權(quán)利要求70-72中任一項(xiàng)的方法，其中在取樣鉆中進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
74.權(quán)利要求70-73中任一項(xiàng)的方法，還包括在加熱前，混合有機(jī)液體和蒸汽。
75.用于從懸浮體形式的流體分離微粒的設(shè)備，包括限定截頭圓錐型內(nèi)室的外殼，其具有內(nèi)壁、入口和與該室相通的第一出口，和第二出口；和安裝在該室內(nèi)的具有中空內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)組合體，所述旋轉(zhuǎn)組合體被成型為與室內(nèi)壁限定環(huán)形間隙，所述中空內(nèi)部與第二出口相通，且所述中空內(nèi)部與環(huán)形間隙相通，以便響應(yīng)旋轉(zhuǎn)組合體的旋轉(zhuǎn)，使流體材料從間隙流到該中空內(nèi)部和流出第二出口。
76.權(quán)利要求75的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體包括限定主軸入口和主軸出口的中空主軸，該主軸出口與所述外殼第二出口相通；和安裝在中空主軸上以限定中空內(nèi)部的錐形多孔圓筒壁，所述中空內(nèi)部通過主軸入口與中空主軸相通。
77.權(quán)利要求75或76的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體以約10,000r.p.m的速度旋轉(zhuǎn)。
78.權(quán)利要求75-77中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)組合體以約1,000r.p.m.至約50,000r.p.m的速度旋轉(zhuǎn)。
79.權(quán)利要求75-78中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中錐形多孔圓筒壁的孔徑大小為約1至約200微米。
80.權(quán)利要求79的設(shè)備，其中孔徑大小為約50微米。
81.權(quán)利要求75-80中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述環(huán)形間隙和所述多孔壁孔被調(diào)整尺寸以用于分離城市污水淤泥的懸浮體。
82.權(quán)利要求75-81中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述圓筒內(nèi)壁以約1°至約10°的角度漸縮。
83.權(quán)利要求82的設(shè)備，其中所述角度為約2°至約2.5°。
84.權(quán)利要求75-83中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中在入口和環(huán)形間隙之間存在約3至4p.s.i的壓差。
85.權(quán)利要求75-84中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中入口和環(huán)形間隙被設(shè)計(jì)成和尺寸被確定為使流速為約1至約20加侖/分鐘。
86.權(quán)利要求85的設(shè)備，其中流速為約10加侖/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明包括以可接收的成本和高能量效率將各種廢物和低值原料，例如碎片、動物糞便、城市污水淤泥、輪胎和塑料轉(zhuǎn)化為可靠純度和組成的有用材料的多步方法和設(shè)備，而不產(chǎn)生惡臭排放，該有用材料包括氣體、油、特殊化學(xué)品和碳固體。本發(fā)明還提供將有機(jī)液體轉(zhuǎn)化為烴的混合物和碳固體的設(shè)備，包括從有機(jī)液體生成液體和氣化油的混合物的加熱器；將該混合物轉(zhuǎn)化為碳固體和烴/氣體混合物的反應(yīng)器；接收碳固體的第一冷卻器；和接收烴/氣體混合物的第二冷卻器。本發(fā)明還涉及從周圍流體分離出尺寸為1微米的微粒的分離器，例如來自細(xì)菌的細(xì)胞碎片。
文檔編號C07C4/00GK1871190SQ200480013665
公開日2006年11月29日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者布賴恩·S·阿佩爾, 特里·N·亞當(dāng)斯, 邁克爾·J·羅伯茨, 威廉·F·蘭格, 詹姆斯·H·弗賴斯, 克雷格·T·艾因菲爾特, 邁克爾·C·卡尼西 申請人:Ab-Cwt公司