使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法
阅读：25发布：2020-11-16
专利汇可以提供使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种制备包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的 焙烧 的密实化的 生物 质 和/或焙烧的密实化的生物固体的方法。该方法涉及密实化生物质和/或生物固体，或提供密实化的生物质和/或密实化的生物固体，以及将该密实化的材料浸没在热的可燃液体中约2至约120分钟直至该密实化的材料被焙烧。所述可燃液体可以源自以油为例的任何来源，如源自 植物 、海洋和动物来源，或者可选地，石油产品的油。在浸没所述密实化的生物质材料之前，将所述可燃液体加热到在约160℃至约320℃范围内的 温度 。本发明还公开了一种包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体。，下面是使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法专利的具体信息内容。
1.一种通过在可燃液体中焙烧密实化的生物质原料制备的焙烧的密实化的生物质，所述焙烧的密实化的生物质包含约2％至约25％重量/重量的所述可燃液体。
2.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述可燃液体是植物源的油。
3.如权利要求2所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述植物源的油是介花油、亚麻籽油、葵花油、红花油、玉米油、花生油、棕榈油、大豆油、油菜籽油、棉籽油、棕榈核油、椰子油、芝麻籽油、橄榄油或它们的组合。
4.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述可燃液体是基于石油的油或基于沥青的油。
5.如权利要求4所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述基于石油的油或基于沥青的油是合成机油、合成发动机油、液压液、传动装置液体、自动传动装置液体、链锯条和链油、齿轮油、柴油燃料、石蜡或它们的组合。
6.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述密实化的生物质原料源自植物材料。
7.如权利要求6所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述植物材料是来自木材加工操作的木材废弃物，锯末，木片，稻草，甘蔗渣，来自工厂加工操作的、作物加工的废水流或它们的组合。
8.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其中所述密实化的生物质原料包含生物固体。
9.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有约6,000BTU/磅至约13,000BTU/磅的热能值。
10.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有以全干基计约22吉焦/公吨(GJ/T)至约27GJ/T的热能值。
11.如权利要求1所述的焙烧的密实化的生物质，其具有以全干基计约54碳％至约63碳％的碳含量。
12.一种用于制备焙烧的密实化的生物质的方法，包括以下步骤：
(a)密实化生物质原料的供料以获得密实化的生物质材料；
(b)将所述密实化的生物质材料浸没在可燃液体中，所述可燃液体温度在约160℃和约
320℃之间；
(c)在所述可燃液体中焙烧所述密实化的生物质材料约2分钟至约120分钟以产生焙烧的密实化的生物质；以及
(d)回收所述焙烧的密实化的生物质；
其中所述焙烧的密实化的生物质包含约2％至约25％重量/重量的所述可燃液体。
13.一种用于制备焙烧的密实化的生物质的方法，包括以下步骤：
(a)提供密实化的生物质材料的供料；
(b)将所述密实化的生物质材料浸没在可燃液体中，所述可燃液体温度在约160℃和约
320℃之间；
(c)在所述可燃液体中焙烧所述密实化的生物质材料约2分钟至约120分钟以产生焙烧的密实化的生物质；以及
(d)回收所述焙烧的密实化的生物质；
其中所述焙烧的密实化的生物质包含约2％至约20％重量/重量的所述可燃液体。
14.一种用于生产焙烧的颗粒的方法，包括以下步骤：
(a)密实化生物质原料的供料并由此挤压成密实化的颗粒；
(b)将所述密实化的颗粒运送至并通过焙烧反应器的输入端；
(c)将所述密实化的颗粒浸没在包含在所述焙烧反应器内的可燃液体中，所述可燃液体具有在约160℃和约320℃之间的温度；
(d)将所浸没的密实化的颗粒在约2分钟至约120分钟的时间段内从所述焙烧反应器的所述输入端运送至输出端，其中所述密实化的颗粒被焙烧并且在焙烧期间产生热和气体；
(e)从所述焙烧反应器的所述输出端排出所述焙烧的颗粒并将所述焙烧的颗粒运送至并通过冷却器；以及
(f)清洁所冷却的焙烧的颗粒以产生清洁的焙烧的颗粒，所述清洁的焙烧的颗粒包含约2％至约20％重量/重量的所述可燃液体。
15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中连续地、或半连续地、或批量地提供所述供料。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述清洁步骤(f)包含筛分工序以将细屑从所述冷却的焙烧的颗粒中分离。
17.如权利要求14所述的方法，其中步骤(e)中的冷却器是水冷却器并且所述清洁步骤(f)包括在所述水冷却器中包含的水中洗涤所述冷却的焙烧的颗粒以将残余的可燃液体从所述冷却的焙烧的颗粒的外表面除去。
18.如权利要求12-14中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：
(a)在torgas加热器中合并在焙烧期间产生的焙烧气体和热，并在其中燃烧以产生热气；以及
(b)使用所述热气来加热包含在所述焙烧反应器中的所述可燃液体。
19.如权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：
(a)从所述分离的细屑中产生热能；
(b)在torgas燃烧器中将所述热能与在焙烧期间产生的焙烧气体和热合并；
(c)在torgas燃烧器中燃烧所合并的热能与焙烧气体和热以产生热气；以及
(d)使用所述热气加热包含在所述焙烧反应器中的所述可燃液体。
20.如权利要求16所述的方法，其中使用洗涤水使生物质原料脱盐。
使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及焙烧的生物质和/或生物固体，且特别地，涉及一种包含可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体以及使用可燃液体制备该焙烧的密实化的生物质和/或生物固体的方法。
背景技术
[0002] 随着化石燃料供应的减少，生物质和生物固体正变成重要的能量来源。石油、煤炭和其它化石燃料的燃烧也导致污染物和温室气体被释放到空气和水中。生物质和生物固体是可再生的，产生比化石燃料显著少的温室气体并且广泛易得。然而，天然生物质和生物固体通常具有低的密度，导致低效的储存和运输。天然生物质和生物固体的低能量密度以及较高含水率也阻碍了天然生物质和生物固体作为热能来源或作为煤炭替代品的广泛使用。
[0003] 近来，已经开发的天然生物质和生物固体的焙烧是通过将所述生物质和生物固体在无氧或低氧环境中缓慢加热到约300℃的最大温度以将所述生物质和生物固体转化为一种木炭样态。缺氧使得所述生物质和/或生物固体免于燃烧，而是，使得所述材料被焙烧。缓慢加热生物质和生物固体也导致质量的损失，这是由于天然生物质和生物固体中的挥发性有机化合物(VOC)被汽化。焙烧也引起该材料的细胞结构的化学改变，导致质量的部分损失以及机械强度和弹性丧失。因此，焙烧也产生出具有增强的易碎性和可磨性的产品。此外，焙烧的材料是疏水的，因此，保持干燥并且对大气湿度不敏感。这降低了材料在保存时腐烂、过热和自燃的风险。
[0004] 现有的焙烧方法通常需要热处理方法中的高压蒸汽、高温惰性气体或过热蒸汽中的一种。也可以使用采用气体或压力或真空方法的其它焙烧工艺。然而，大多数这些现有技术不能以一种简单、容易、快速、实用、安全、统一且经济的方式有效地且实用地将生物质转化成焙烧的木材。特别是，采用任何种类的惰性气体或蒸汽都需要具有大量的表面积的大的容载系统，设备成本高，能量成本高，处理速度缓慢，以及总操作效能低下因而生产成本高。为容纳惰性气体或蒸汽传热介质，这些系统和设备复杂而又庞大，且考虑到伴随蒸汽所需要的高操作压力，经常需要重型材料。此外，这些系统常需要超过一小时来焙烧生物质。因此，现有技术在可扩展性方面仍然存在挑战。
[0005] 最近的焙烧方法也采用了生物液体(如，植物油、大豆油、介花油(canola oil)或动物脂)，石蜡族烃、油、熔盐或石蜡，以加热和焙烧生物质。然而，这些技术中的一些需要设计复杂的用于容纳液体和焙烧生物质的外壳，且在焙烧过程中，需要生物质通过多个容纳液体的池、河或液体隔室。因此，这些工艺可能需要额外的工程计划，复杂的设计以及大体积的焙烧液体。而且，这些方法在焙烧处理前经常需要预热阶段和/或干燥阶段，因此，操作昂贵且耗时。
发明内容
[0006] 本发明的示例性实施例大体涉及一种包含可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体以及使用可燃液体制备该焙烧的密实化的生物质和/或生物固体的方法，所述可燃液体以烃为例，如植物源的油、海洋源的油、动物源的油、石油产品和基于沥青的产品。
[0007] 在此公开本发明的用于制备焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体的示例性方法，其中使用可燃液体来焙烧密实化的生物质材料和/或密实化的生物固体材料。该示例性方法可以包括两种起始材料中的一种：(i)开始的起始材料可以是天然生物质和/或生物固体，其在可燃液体中在加热前经历密实化；或(ii)开始的起始材料可以是在市场上现成的密实化的生物质和/或密实化的生物固体。
[0008] 本发明的示例性方法大体包括以下步骤：密实化天然生物质和/或生物固体；将密实化的材料浸没在加热到约160℃至约320℃范围内的温度的可燃液体中；以及在该加热的可燃液体中焙烧该密实化的材料约2分钟至约120分钟以产生焙烧的密实化的生物质和/或生物固体。得到的焙烧的密实化的材料包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体。可将密实化的生物质和/或生物固体从所述密实化工序直接转移至可燃液体中以使在生物质/生物固体密实化中获得的任何热损失最小化。由于加热的密实化的生物质和/或密实化的生物固体在可燃液体中将需要较少加热，这样可以提高该方法的效能。
[0009] 在密实化后或将密实化的材料转移至可燃液体中之前，所述方法可进一步包括干燥步骤。干燥可以与密实化共同完成。
[0010] 起始原料也可包括可商购的密实化的生物质和/或生物固体。采用这些原料，不需要在此公开的开始的密实化步骤。
[0011] 待焙烧的生物质材料可以包括任何种类的源自存活的或新近存活的生物的材料，且以植物生物质为例，如甘蔗蔗渣、玉米秆、稻草、麦秸、竹子、柳枝稷和大麻。生物质材料也可以包括木质生物质，如软木材、硬木材、锯末、薪材(hog fuel)和木材副产品。生物固体可以是从污水处理过程中的污水或废水回收的，可选地是从市政污水处理过程中获得的，可选地是从以水果和蔬菜处理厂和纤维处理厂为例的工业废流中获得的，或可选地，可为来自家畜和家禽生产的农业废弃物。这些生物质和/或生物固体也可以是在此所述的原料的任意组合。
[0012] 在此公开的示例性方法也可以是连续过程、半连续过程或批量过程。在这些过程中，将生物质材料供料到制粒机或压块机可以是连续的或半连续的或批量的。可选地，如果使用可商购的密实化的生物质和/或密实化的生物固体，那么将这些密实化的材料供料到可燃液体可以是连续的或半连续的或批量的。
[0013] 可燃液体优选地包含烃，其以可加热至高至约320℃的温度的植物源的油、海洋源的油、动物源的油、石油产品和基于沥青的产品为例。可燃液体可源自任意来源如，例如，源自植物来源、海洋来源、动物来源、石油产品和基于沥青的产品的油。例如，可燃液体可以是介花油、亚麻籽油、葵花油、红花油、玉米油、花生油、棕榈油、大豆油、油菜籽油、棉籽油、棕榈核油、椰子油、芝麻籽油、橄榄油、动物脂、鱼油、肝油及其混合物。可选地，可燃液体可以是基于石油的油或基于沥青的油，如，例如，合成机油或以5W-30和10W-30发动机油为例的发动机油；链锯条油(a chainsaw bar oil)；链油；以自动传动装置液体(ATF)为例的传动装置液体油和液体；液压液；齿轮油；柴油燃料；石蜡；石蜡油；煤油；炉用油；及其混合物。
[0014] 在此公开以及由在此所述的方法获得的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体在焙烧过程中可以吸收在约2％和25％重量/重量之间的可燃液体，且可具有以全干基计约6,
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅的热能值，或它们之间的任意量。热能值也可以用吉焦/公吨(GJ/t)来表示，由在此所述的方法获得的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体具有以全干基计约22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意量。
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅的热能值，或它们之间的任意量。热能值也可以用吉焦/公吨(GJ/t)来表示，由在此所述的方法获得的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体具有以全干基计约22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意量。
[0017] 将结合参照以下附图描述本发明，其中：
[0018] 图1是显示用于制备焙烧的密实化的生物质材料和/或焙烧的密实化的生物固体材料的一个示例性方法的示意性流程图；
[0019] 图2是显示用于制备焙烧的密实化的生物质材料和/或焙烧的密实化的生物固体材料的第二个示例性方法的示意性流程图；
[0020] 图3是显示用于生物质原料的密实化和焙烧的一个示例性方法的示意性流程图；
[0021] 图4是显示用于薪材原料的密实化和焙烧的一个示例性方法的示意性流程图；
[0022] 图5(A)是用于本发明的连续、半连续或批量生产焙烧方法的焙烧反应器的示例性实施方式的上侧透视图，其显示焙烧的颗粒从可燃液体中输出；图5(B)是用于本发明的连续、半连续或批量生产焙烧方法的焙烧反应器的示例性的可选的实施方式的上侧透视图，密实化的生物质和/或生物固体被装载在密实化的生物质/生物固体配量箱中；
[0023] 图6(A)是图5(B)中所示的焙烧反应器的上侧透视图，显示焙烧的颗粒从可燃溶液中输出；以及图6(B)是图5(B)中所示的焙烧反应器的上侧透视图，其显示当密实化的生物质和/或密实化的生物固体进行本发明的连续、半连续或批量生产焙烧方法时，焙烧反应器的传送装置的转动方向；
[0024] 图7是显示采用在此公开的示例性焙烧方法处理期间的一段时间内在生物质原料中发生的物理化学变化的图；
[0025] 图8是显示已用在此公开的示例性焙烧方法处理的生物质原料的热值的曲线图，其中生物质原料已在不同的温度下被处理不同的时间段；
[0026] 图9是显示已用在此公开的示例性焙烧方法处理的生物质原料的热值的曲线图，其中生物质原料已在不同的温度下被处理不同的时间段；
[0027] 图10是显示已用在此公开的示例性焙烧方法处理的生物质原料的碳含量的曲线图，其中生物质原料已在不同的温度下被处理不同的时间段；
[0028] 图11是显示生物质原料的质量以及使用介花油作为可燃液体已被处理不同的时间段的生物质原料的油吸收的曲线图；
[0029] 图12是显示生物质原料的质量以及使用石蜡作为可燃液体已被处理不同的时间段的生物质原料的油吸收的曲线图；
[0030] 图13是显示在根据本发明的示例性焙烧方法中可燃液体介花油和石蜡的总损失之间的对比的图；
[0031] 图14是显示在根据本发明的示例性焙烧方法中使用介花油或石蜡作为可燃液体时生物质原料的重量减少(以％计)之间的对比的图；
[0032] 图15是显示在根据本发明的示例性焙烧方法中在不同的温度下已被处理不同的时间段的生物质原料的水吸收的对比的图；
[0033] 图16是显示采用本发明的示例性焙烧方法已被处理渐增的时间段和在渐增的时间段中生物质原料的水吸收的对比的图；
[0034] 图17是显示采用本发明的示例性焙烧方法用不同种类的油作为可燃液体处理的生物质原料的总的油吸收的图；
[0035] 图18是显示采用本发明的示例性焙烧方法用不同种类的油作为可燃液体处理的生物质原料的总的油吸收的图；以及
[0036] 图19适于在某些在此公开的示例性焙烧方法中使用的小规模焙烧反应器的侧面透视图。
具体实施方式
[0037] 本发明的示例性实施方式涉及包含以烃为例的可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体。一些示例性实施方式涉及用于制备包含可燃液体的焙烧的密实化的生物质和/或焙烧的密实化的生物固体的方法。合适的可燃液体以植物源的油、海洋源的油、动物源的油、基于石油的产品和基于沥青的产品为例。
[0038] 在此公开的示例性焙烧方法与现有技术方法相比在提高方法效能和原料产出的同时减少能耗。在生产过程中产生的以VOC和蒸汽为例的能量，可以经由系统回收用于加热可燃液体，和/或用于制造用于焙烧的颗粒，和/或用于焙烧密实化的生物质。惊奇地发现，在本焙烧方法期间密实化的生物质实际吸收极少的油。因此，在焙烧的步骤中使用的可燃液体可以重复回收并再利用以处理另外的生物质原料，由此减少投入成本。此外，可以使用任何种类的油用于这些方法，包括可能含有高含量不饱和脂肪的价值较低和更廉价的油，由此更进一步减少投入成本。注意到的是，使用密实化的材料作为生物质原料将减少焙烧处理时间，如在此提供的实例得以证实。
[0039] 在此公开的焙烧方法也不需要大的空间操作且可以轻易组装和使用，特别是考虑到此方法的各步骤不需要在一个完全连接的系统内发生。用于焙烧的干燥器、增密器和接收容器，以及冷却系统都可以分开存放并且在不同的地点组装。
[0040] 而且，在此公开的焙烧方法提供了一种质量改进的焙烧的密实化的生物质，这是由于在焙烧的密实化的生物质的表面上残留的油降低生物质表面上的灰尘以及其它可燃材料的量。由示例性方法生产的焙烧的密实化的生物质因此是疏水的。因此，由于不产生爆炸风险，示例性方法生产出易于运输和装运的焙烧的密实化的产品。焙烧的密实化的产品可易于作为生物燃料使用。
[0041] 用于示例性方法和在此公开的产品的合适的生物质原料包括收获的植物材料，以下列为例：阔叶树和针叶树，其可以已被加工成碎片和/或锯末和/或颗粒(pellets)，包括煤饼(briquettes)，和/或来自木材加工操作中的残渣和木头废弃物，纤维性的一年生或多年生作物，如柳属、柳枝稷、玉米秸、从收割谷物和/或油籽作物产生的稻草；或由产自水果加工厂或蔬菜加工厂或谷物加工厂或油籽加工厂的废物流获得的，或从甘蔗的甘蔗渣中获得的材料。生物固体材料也是合适的。在此使用的“生物固体”是指在污水处理过程中从市政污水处理过程中获得的污水或废水中回收的任何固体或半固体有机材料，或者可选地，可以是来自家畜和家禽生产的农业废物。
[0042] 由于相比于传统的化石燃料，生物质通常具有较低的能量含量和较低的能量密度，生物质材料的使用受到限制。本发明涉及一种密实化或颗粒化的生物质材料，其包括密实化成煤饼的生物质，作为起始材料进行焙烧以增加天然生物质材料的起始能量(例如，与
8lbs/cu ft的松散的生物质材料相比，颗粒化或其他密实化的生物质，如煤饼，以干基计，可以具有高至40lbs/cu ft的能量值)。如本领域所了解，密实化是用于增加生物质的密度的方法，且很多形式的密实化的生物质是现成的，如木质颗粒和煤饼。而且，用于密实化生物质的各种程序在本领域是已知的且可以在本发明方法中采用，如，但不限制为，挤出、压块、粒化和团聚。
8lbs/cu ft的松散的生物质材料相比，颗粒化或其他密实化的生物质，如煤饼，以干基计，可以具有高至40lbs/cu ft的能量值)。如本领域所了解，密实化是用于增加生物质的密度的方法，且很多形式的密实化的生物质是现成的，如木质颗粒和煤饼。而且，用于密实化生物质的各种程序在本领域是已知的且可以在本发明方法中采用，如，但不限制为，挤出、压块、粒化和团聚。
[0043] 在此使用的术语“密实化的”是指已被压缩以增加其密度的生物质材料。该密实化的生物质材料将被理解为各种形状模量的生物质，单个小块具有均一的形状或非非均一(non-non-uniform)形状。
[0044] 在此使用的术语“颗粒化的”是指已被压实或浓缩成颗粒、或压成煤饼的生物质材料。该颗粒可以是任何形状，如以立方体、颗粒、冰球形(pucks)、煤饼和合成木料为例，其中单个小块具有均一的形状或非非均一形状。该煤饼也可以是任意形状，如，以下列为例：正方形、矩形、三角形、四边形或任意规则的多边形(如，诸如，五边形、七边形、八边形等等)或可选地不规则多边形。单个小块可以具有均一的形状或非均一形状、不对称形状或对称形状。
[0045] 下文中，术语“密实化的”将意指整体上密实化的和颗粒化的材料，包括，但不限于，颗粒和煤饼，其保留一些水分含量，如，诸如，在该密实化的生物质和/或生物固体材料中初始含水率为至少约1％。该密实化的生物质和/或生物固体材料也可以具有至少约1.5％，至少约2％，至少约2.5％，至少约3％，至少约3.5％，至少约4％，至少约4.5％，至少约5％，至少约5.5％，至少约6％，至少约6.5％，至少约7％，至少约7.5％，至少约8％，至少约8.5％，至少约9％，至少约9.5％，至少约10％，至少约11％，至少约12％，至少约13％，至少约14％，至少约15％，至少约16％，至少约17％，至少约18％，至少约19％，至少约20％的初始含水率，或它们之间的任意含水率。
[0046] 在此使用的术语“密实化”将意指密实化、颗粒化和压块方法。此外，该密实化的生物质材料也可以意指为在此的“颗粒”、“立方体”或“煤饼”。然而，应当理解为在此提及的密实化的生物质不包括已经焙烧的且因此不可以再焙烧的木炭煤球。
[0047] 如在此使用的，术语“湿基”或“收到基”意指由样品的分析中得到的，密实化的生物质材料样品或焙烧的密实化的生物质样品的实际值或化学量值，并且包括，但不限于，含水率，％灰分、％挥发物、％固定碳、％硫、％碳、％氮、％氧和发热值，如用Btu/lb、GJ/t和Kcal/kg表示的热能值。
[0048] 如在此使用的，术语“干基”意指由“湿基”或“收到基”计算的理论值以提供就像样品中没有水分一样，密实化的生物质材料样品或焙烧的密实化的生物质样品的结果(即，如果其是全干；好像干的总热值)。因此，如在此使用的，术语“全干基”意指具有零可检测含水率的密实化的生物质材料样品或焙烧的密实化的生物质样品的理论值。
[0049] 本发明的焙烧方法主要涉及将密实化的生物质材料材料浸没在保持在约160℃至约320℃的范围内的温度的可燃液体中约2分钟至约120分钟，约5分钟至约120分钟，约8分钟至约90分钟，约10分钟至约60分钟，约12分钟至约45分钟，或约15分钟至约30分钟的范围内的时间段。
[0050] 如在此使用的，术语“可燃液体”是指用于在其中接触和浸没该密实化的生物质材料而后在该可燃液体中焙烧该密实化的生物质材料的液体。术语“可燃液体”可以包括基于烃的油，以植物源的油、海洋源的油、动物源的油、石油产品和基于沥青的产品为例，且也可以包括合成燃料或合成油。合适的植物源的油以介花油、亚麻籽油、葵花油、红花油、玉米油、花生油、棕榈油、大豆油、油菜籽油、棉籽油、棕榈核油、椰子油、芝麻籽油、橄榄油和植物源的油的混合物为例。合适的动物源的油以动物脂、油炸油脂、和除其他以外的肝油及其混合物为例。合适的海洋源的油以鲸油、海豹油、鱼油、海藻油和海洋源的油的混合物为例。合适的石油产品以下列为例：合成机油和如以5W-30和10W-30发动机油为例的发动机油、链锯条油(a chainsaw bar oil)、链油、传动装置液体油和液体(如自动传动装置液体(ATF))、液压液、齿轮油、柴油燃料、石蜡、石蜡油、煤油、炉用油、及其他(among others)，及其混合物。合适的合成燃料或合成油可以通过费希尔-特罗普希转化法生产且以热解油等为例。该可燃液体也可是植物源的油、海洋源的油、动物源的油、石油产品和合成燃料或油的任意组合。在本发明中使用的可燃液体可以进一步可加热至高达320℃的温度，如在此所用的，可燃液体用于在无氧环境中加热密实化的生物质材料以焙烧而不点燃密实化的材料，而不是用可燃液体浸泡密实化的生物质材料，或可选地，而不造成密实化的生物质材料对可燃液体的吸收显著增加。
[0051] 在此公开的焙烧方法的产品是焙烧的/密实化的生物质和/或生物固体材料，其保留一部分可燃液体并具有高度的疏水性。由在此公开的方法获得的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体在焙烧过程期间可以吸收在约2％和约25％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意量。诸如，不受限制，在焙烧的密实化的生物质中吸收和保留的可燃液体的量可以为约2％至约25％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约24％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约23％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约22％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约21％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约20％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约19％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约18％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约17％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；如，诸如，3％重量/重量的可燃液体，4％重量/重量的可燃液体，
5％重量/重量的可燃液体，6％重量/重量的可燃液体，7％重量/重量的可燃液体，8％重量/重量的可燃液体，9％重量/重量的可燃液体，10％重量/重量的可燃液体，11％重量/重量的可燃液体，12％重量/重量的可燃液体，13％重量/重量的可燃液体，14％重量/重量的可燃液体，15％重量/重量的可燃液体，16％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量。
5％重量/重量的可燃液体，6％重量/重量的可燃液体，7％重量/重量的可燃液体，8％重量/重量的可燃液体，9％重量/重量的可燃液体，10％重量/重量的可燃液体，11％重量/重量的可燃液体，12％重量/重量的可燃液体，13％重量/重量的可燃液体，14％重量/重量的可燃液体，15％重量/重量的可燃液体，16％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量。
[0052] 本领域的技术人员可以理解本发明的生物质和/或生物固体材料具有一个范围的热能值。本领域的技术人员将知晓密实化的生物质和/或生物固体的示例性能量值范围可以为约4,300BTU/磅至约12,800BTU/磅，取决于原料和原料的含水率。例如，本领域的技术人员将知晓木材通常具有20％水分(空气干基)约6,400BTU/磅至以全干基计约7,600至约
9,600BTU/磅(或20％水分约15GJ/t至以全干基计约18-22GJ/t)的能量含量，且农业残渣，如柳枝稷，具有约4,300BTU/磅至约7,300BTU/磅(或约10-17GJ/t)的能量含量，取决于农业残渣的含水率。此外，本领域的技术人员将知晓木炭具有约12,800BTU/磅的能量含量。因此，技术人员将理解焙烧后热能值的范围也可以变化，相比具有较高初始热能值的生物质和/或生物固体材料，具有较低初始热能值的那些生物质和/或生物固体材料生产具有较低热能值的终产物。此外，如在此所述，可能改变不同的因素，如，但不限于，密实化的生物质的密度、可燃液体的温度、密实化的生物质在可燃液体中的浸没时间以及使用的可燃液体的种类，以使本发明的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体材料获得特定的热能值。
9,600BTU/磅(或20％水分约15GJ/t至以全干基计约18-22GJ/t)的能量含量，且农业残渣，如柳枝稷，具有约4,300BTU/磅至约7,300BTU/磅(或约10-17GJ/t)的能量含量，取决于农业残渣的含水率。此外，本领域的技术人员将知晓木炭具有约12,800BTU/磅的能量含量。因此，技术人员将理解焙烧后热能值的范围也可以变化，相比具有较高初始热能值的生物质和/或生物固体材料，具有较低初始热能值的那些生物质和/或生物固体材料生产具有较低热能值的终产物。此外，如在此所述，可能改变不同的因素，如，但不限于，密实化的生物质的密度、可燃液体的温度、密实化的生物质在可燃液体中的浸没时间以及使用的可燃液体的种类，以使本发明的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体材料获得特定的热能值。
[0053] 本发明的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体因此可具有以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约12,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约11,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约
6,000BTU/磅至以全干基计约10,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,
000BTU/磅至以全干基计约9,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约9,
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值，如，诸如，以全干基计约9,500BTU/磅；以全干基计约10,000BTU/磅；以全干基计约10,500BTU/磅；以全干基计约
11,000BTU/磅；以全干基计约11,500BTU/磅；以全干基计约12,000BTU/磅；以全干基计约
12,500BTU/磅；以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值。热能值也可以用吉焦/公吨(GJ/t)来表示。焙烧的密实化的生物质和/或生物固体因此可以包含以全干基计约
22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约
22GJ/t至以全干基计约26.5GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约25GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约24GJ/t，或它们之间的任意热能值；或以全干基计约22GJ/t至以全干基计约23GJ/t，或它们之间的任意热能值。
6,000BTU/磅至以全干基计约10,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,
000BTU/磅至以全干基计约9,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约9,
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值，如，诸如，以全干基计约9,500BTU/磅；以全干基计约10,000BTU/磅；以全干基计约10,500BTU/磅；以全干基计约
11,000BTU/磅；以全干基计约11,500BTU/磅；以全干基计约12,000BTU/磅；以全干基计约
12,500BTU/磅；以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值。热能值也可以用吉焦/公吨(GJ/t)来表示。焙烧的密实化的生物质和/或生物固体因此可以包含以全干基计约
22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约
22GJ/t至以全干基计约26.5GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约25GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约24GJ/t，或它们之间的任意热能值；或以全干基计约22GJ/t至以全干基计约23GJ/t，或它们之间的任意热能值。
[0054] 此外，在此公开的焙烧的密实化的生物质可以具有以全干基计约50碳％至以全干基计约65碳％的碳含量，或它们之间的任意量。例如，但不限于，焙烧的密实化的生物质的碳含量可以为以全干基计约51碳％，以全干基计52碳％，以全干基计53碳％，以全干基计54碳％，以全干基计55碳％，以全干基计56碳％，以全干基计57碳％，以全干基计58碳％，以全干基计59碳％，以全干基计60碳％，以全干基计61碳％，以全干基计62碳％，以全干基计63碳％，以全干基计64碳％，以全干基计65碳％，或它们之间的任意量。
[0055] 焙烧的终产物可轻易地磨成微粒和/或粉末形式，特别适合于作为用于产生动力和/或热的燃料使用。此外，焙烧的材料可被容易地运输和保存并且性质上是疏水的。
[0056] 图1中显示的示意性流程图说明本发明的用于制备具有比未焙烧的生物质材料高的能量密度值的焙烧的密实化的生物质和/或生物固体材料的示例性方法。在这个实施方式中，起始天然生物质材料2未被密实化且制备焙烧的密实化的生物质材料的方法包括将天然生物质材料2干燥和密实化成密实化的生物质材料20的初始步骤。对于焙烧过程，接纳容器10填充有如上所述的可燃液体12。将可燃液体12加热至高达约160℃至约320℃范围内的温度，且密实化的生物质材料20被浸泡在接纳容器10中热的可燃液体12中，密实化的生物质材料20被完全浸没在热的可燃液体12中以制造“无氧”环境。热的可燃液体12可以保持在约160℃至约320℃范围内的温度，或它们之间的任意温度。可选地，热的可燃液体12的温度可以在该过程期间在约160℃至约320℃之间变化。不论可燃液体12在该过程期间是保持在特定温度下还是变化，密实化的生物质20的温度从其初始温度升高到约160℃至约320℃范围内的温度，或它们之间的任意温度。在这个加热过程中，大部分水分从密实化的生物质
20中被赶出且密实化的生物质20在吸热反应中吸入热能。密实化的生物质20也经历化学和结构变化并且排出一些含在密实化的生物质20中的VOC。将得到的焙烧的密实化的生物质
30从接纳容器10中移出并且在冷却系统32中冷却。
20中被赶出且密实化的生物质20在吸热反应中吸入热能。密实化的生物质20也经历化学和结构变化并且排出一些含在密实化的生物质20中的VOC。将得到的焙烧的密实化的生物质
30从接纳容器10中移出并且在冷却系统32中冷却。
[0057] 在本发明的方法中可以采用本领域所述的任何种类的密实化方法以生产用于焙烧的密实化的生物质材料20。例如，增密器5可以是本领域已知的制粒机，且可以包括用于生产颗粒的挤出过程(包括，例如颗粒粉碎挤出机、螺杆挤出机)，锤式粉碎机、活塞式压力机、轮式压力机或将生物质压成煤饼的压块机，或可涉及团聚。密实化也可以包括在密实化过程中添加颗粒粘合物以保证颗粒质量被保持。密实化方法也可以包括通过机械作用和摩擦以及热来预热和熔融所述天然生物质材料2，使得体积明显减小，一些水分和空气得以消除并且生物质温度得以升高。当天然生物质材料2被密实化后，得到的密实化的生物质20经历焙烧过程。
[0058] 本发明还提供了在密实化之前/或之后以及在焙烧之前可以使用干燥器7以减少天然生物质材料2中的水分含量。本领域的技术人员将理解可以使用本领域已知的任何干燥器，如，诸如，AltentechTMBiovertidryerTM(可从AltentechTM动力公司获得，温哥华，BC，加拿大)，以及增密器5。干燥过程可以对于在焙烧之前进一步加热密实化的生物质材料20是有用的，由此提高焙烧过程的效率。
[0059] 干燥器7和/或增密器5(或组合的干燥器/增密器)可以位于容纳可燃液体12的接纳容器10附近。采用这样的布置，密实化的生物质20可以直接从增密器5和/或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)转移至接纳容器10而无需在此之间冷却该密实化的生物质20。本领域的技术人员将理解通过增密器的作用以及将天然材料合并成紧密的产品，增密器产生大量的热，因此产生加热的密实化的产物。本领域已知的干燥器也可以采用大量的热以从天然生物质中提取水分，由此进一步增加密实化的产物的热。因此，密实化的生物质20在刚刚密实化和/或干燥后处于一个高于周围温度的温度。将密实化的生物质20直接从增密器5
和/或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)转移至接纳容器10可以帮助进一步减少焙烧生物质的成本并且提高该过程的效能，这是由于进入可燃液体12的密实化的生物质20的初始温度比周围温度高。可选地，可以在将密实化的生物质20从增密器5和/或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)转移至接纳容器10之前将其冷却。
和/或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)转移至接纳容器10可以帮助进一步减少焙烧生物质的成本并且提高该过程的效能，这是由于进入可燃液体12的密实化的生物质20的初始温度比周围温度高。可选地，可以在将密实化的生物质20从增密器5和/或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)转移至接纳容器10之前将其冷却。
[0060] 重要地，本发明提供了在与任何种类的油接触之前进行密实化；也就是，在与可燃液体的任何油接触之前密实化天然生物质材料2(或密实化的生物质20用作起始材料)。本领域的技术人员将理解脂肪和油可能影响蒸汽吸收并且降低可颗粒性。在制粒期间可以使用脂肪和油，但是通常用于润滑模具并且保证模具冷却后可以顺畅启动。油与密实化后的天然生物材料混合以在关闭之前清洗模具而不是用于生物质的实际制粒。事实上，在制粒后可以保存来自于压粒机的油饱和的生物质以在随后的关闭程序中重新使用(参见，例如，Kofman,PD.“The production of wood pellets.”Coford Connects,Processing/Products No.10,pages 1-6,2012)。因此，与在密实化之前用油涂布生物质的现有技术方法相比，本发明提供了一种改进的焙烧的密实化的生物质。
[0061] 接纳容器10可以是可被加热到高达约320℃的温度且可在延长的时间段内容纳高达约320℃的温度的热的可燃液体的任何种类的容器。因此，可以理解接纳容器10为一种简单的设计。例如，接纳容器10可以是可商购的油炸机，以下列为例： 油炸机(PITCO
是Pitco Frialator公司的注册商标，伯灵顿，佛蒙特州，美国)， 油炸机
(VULCAN是Vulcan-Hart公司的注册商标，芝加哥，伊利诺伊州，美国)，
(FRYMASTER是Frymaster有限责任公司的注册商标，什里夫波特，路易斯安那州，美国)，Southbend油炸机、或 油炸机(DEAN是Frymaster有限责任公司的注册商标，什里夫
波特，路易斯安那州，美国)；或，接纳容器10可以是可被从低温直接加热至约320℃，且可以在延长的时间段内容纳约320℃的温度的可燃液体的任意大小的鼓状物、箱、锅或其他容器。接纳容器10也可以充分地制成可接纳需要量的密实化的生物质20连同可燃液体12的大小。
是Pitco Frialator公司的注册商标，伯灵顿，佛蒙特州，美国)， 油炸机
(VULCAN是Vulcan-Hart公司的注册商标，芝加哥，伊利诺伊州，美国)，
(FRYMASTER是Frymaster有限责任公司的注册商标，什里夫波特，路易斯安那州，美国)，Southbend油炸机、或 油炸机(DEAN是Frymaster有限责任公司的注册商标，什里夫
波特，路易斯安那州，美国)；或，接纳容器10可以是可被从低温直接加热至约320℃，且可以在延长的时间段内容纳约320℃的温度的可燃液体的任意大小的鼓状物、箱、锅或其他容器。接纳容器10也可以充分地制成可接纳需要量的密实化的生物质20连同可燃液体12的大小。
[0062] 可燃液体12可以采用接纳容器10正下方的热源来加热或使用外部热源来加热可燃液体12，其一达到它的操作温度就被转移至接纳容器10中。外部热源可以是，例如，具有适度热量输出的核反应器，燃烧煤或天然气的火炉，或一部分生产的生物煤，带有或不带有额外的热交换器。
[0063] 理解为，为了最小化在此所述的示例性方法的成本，接纳容器10的尺寸和使用的可燃液体12的量可被限制为足以完全浸没特定量的待焙烧的密实化的生物质20的尺寸和量。而且，如果密实化的生物质20包含较小尺寸的颗粒或煤饼，则也可以使用较少量的可燃液体。相应地，为了使此该方法更加高效并花费更少，在此描述的示例性方法可以改变，并可根据用户的需求进行调整。
[0064] 如上所述，可燃液体12可被加热到在约160℃至约320℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，并且可燃液体12可以在焙烧过程期间维持在该温度。进一步举例来说，可燃液体12可被加热到和维持的温度可在约180℃至约320℃之间的范围内变化，或它们之间的任意温度；在约180℃至约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约320℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约310℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约260℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃至约240℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约260℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃至约240℃之间，或它们之间的任意温度；或可以为约162℃，165℃，168℃，170℃，172℃，175℃，178℃，180℃，181℃，182℃，183℃，184℃，
185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，209℃，
210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，234℃，
235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，276℃，
278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。
185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，209℃，
210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，234℃，
235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，276℃，
278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。
[0065] 进一步设想可燃液体12的温度可以以阶梯式的方式加热。这种阶梯式加热可以在单个接纳容器10中完成，使得该相同的可燃液体被加热到初始温度且然后被加热到用于焙烧密实化的生物质20的升高的温度。采用单个接纳容器10减少与在多个接纳容器10之间转移密实化的生物质20、使用多个体积的可燃液体12以及加热多个体积的可燃液体12相关的任何花费。
[0066] 可燃液体12在装载密实化的生物质20之前可被加热至一个初始的较低的温度。当密实化的生物质20浸没在处于较低的初始温度的可燃液体12中一定时间段时，可燃液体12可被加热到一个较高的温度用于焙烧。可燃液体12和密实化的生物质20的这种阶梯式加热可以使过程更高效且花费更少，这是由于该初始较低温度可以用来加热密实化的生物质20使其从它的起始温度至一个较高的温度也可用来使密实化的生物质20中大部分水分释放；另一方面，可以采用更高的温度在更短的时间段焙烧密实化的生物质20。相应地，由于更高的温度需要更短的时间段，可能需要更少的能量。举例来说，可燃液体12可被初始加热至约
110℃至约200℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，如，但不局限于，约110℃，112℃，
114℃，116℃，118℃，120℃，122℃，124℃，126℃，128℃，130℃，132℃，134℃，136℃，138℃，140℃，142℃，144℃，148℃，150℃，151℃，152℃，153℃，154℃，155℃，156℃，157℃，
158℃，159℃，160℃，161℃，162℃，163℃，164℃，165℃，166℃，167℃，168℃，169℃，170℃，171℃，172℃，173℃，174℃，175℃，176℃，177℃，178℃，179℃，180℃，182℃，185℃，
188℃，190℃，192℃，195℃，198℃，200℃，或它们之间的任意温度。密实化的生物质20可在较低的温度浸没约2分钟至约30分钟，或它们之间的任意时间量，如，2.5，3，3.5，4，4.5，5，
5.5，6，6.5，7，7.5，8，8.5，9，9.5，10，10.5，11，11.5，12，12.5，13，13.5，14，14.5，15，15.5，
16，16.5，17，17.5，18，18.5，19，19.5，20，20.5，21，21.5，22，22.5，23，23.5，24，24.5，25，
25.5，26，26.5，27，27.5，28，28.5，29，29.5，30分钟，或它们之间的任意时间量。在加热处理的初始时段后，可燃液体12，含有浸没在其中的密实化的生物质20，可被进一步加热至约
180℃至约320℃的温度，或它们之间的任意温度，如，但不局限于，约181℃，182℃，183℃，
184℃，185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，
209℃，210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，
234℃，235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，
276℃，278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。密实化的生物质20可以在较高的温度焙烧约2分钟至约60分钟，或它们之间的任意时间量，如，2.5分钟，3分钟，3.5分钟，4分钟，4.5分钟，5分钟，5.5分钟，6分钟，6.5分钟，7分钟，7.5分钟，8分钟，8.5分钟，9分钟，9.5分钟，10分钟，10.5分钟，11分钟，11.5分钟，12分钟，12.5分钟，13分钟，13.5分钟，14分钟，14.5分钟，15分钟，15.5分钟，16分钟，16.5分钟，
17分钟，17.5分钟，18分钟，18.5分钟，19分钟，19.5分钟，20分钟，20.5分钟，21分钟，21.5分钟，22分钟，22.5分钟，23分钟，23.5分钟，24分钟，24.5分钟，25分钟，25.5分钟，26分钟，
26.5分钟，27分钟，27.5分钟，28分钟，28.5分钟，29分钟，29.5分钟，30分钟，32分钟，34分钟，36分钟，38分钟，40分钟，42分钟，44分钟，46分钟，48分钟，50分钟，52分钟，54分钟，56分钟，58分钟，60分钟，或它们之间的任意时间量。
110℃至约200℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，如，但不局限于，约110℃，112℃，
114℃，116℃，118℃，120℃，122℃，124℃，126℃，128℃，130℃，132℃，134℃，136℃，138℃，140℃，142℃，144℃，148℃，150℃，151℃，152℃，153℃，154℃，155℃，156℃，157℃，
158℃，159℃，160℃，161℃，162℃，163℃，164℃，165℃，166℃，167℃，168℃，169℃，170℃，171℃，172℃，173℃，174℃，175℃，176℃，177℃，178℃，179℃，180℃，182℃，185℃，
188℃，190℃，192℃，195℃，198℃，200℃，或它们之间的任意温度。密实化的生物质20可在较低的温度浸没约2分钟至约30分钟，或它们之间的任意时间量，如，2.5，3，3.5，4，4.5，5，
5.5，6，6.5，7，7.5，8，8.5，9，9.5，10，10.5，11，11.5，12，12.5，13，13.5，14，14.5，15，15.5，
16，16.5，17，17.5，18，18.5，19，19.5，20，20.5，21，21.5，22，22.5，23，23.5，24，24.5，25，
25.5，26，26.5，27，27.5，28，28.5，29，29.5，30分钟，或它们之间的任意时间量。在加热处理的初始时段后，可燃液体12，含有浸没在其中的密实化的生物质20，可被进一步加热至约
180℃至约320℃的温度，或它们之间的任意温度，如，但不局限于，约181℃，182℃，183℃，
184℃，185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，
209℃，210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，
234℃，235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，
276℃，278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。密实化的生物质20可以在较高的温度焙烧约2分钟至约60分钟，或它们之间的任意时间量，如，2.5分钟，3分钟，3.5分钟，4分钟，4.5分钟，5分钟，5.5分钟，6分钟，6.5分钟，7分钟，7.5分钟，8分钟，8.5分钟，9分钟，9.5分钟，10分钟，10.5分钟，11分钟，11.5分钟，12分钟，12.5分钟，13分钟，13.5分钟，14分钟，14.5分钟，15分钟，15.5分钟，16分钟，16.5分钟，
17分钟，17.5分钟，18分钟，18.5分钟，19分钟，19.5分钟，20分钟，20.5分钟，21分钟，21.5分钟，22分钟，22.5分钟，23分钟，23.5分钟，24分钟，24.5分钟，25分钟，25.5分钟，26分钟，
26.5分钟，27分钟，27.5分钟，28分钟，28.5分钟，29分钟，29.5分钟，30分钟，32分钟，34分钟，36分钟，38分钟，40分钟，42分钟，44分钟，46分钟，48分钟，50分钟，52分钟，54分钟，56分钟，58分钟，60分钟，或它们之间的任意时间量。
[0067] 本发明设想将密实化的生物质材料20直接装载到接纳容器10中。可选地，密实化的生物质材料20可以装载到支持物22中，其然后浸入到接纳容器10中。
[0068] 当在示例性方法中使用支持物22时，为了允许密实化的生物质材料20与可燃液体12直接接触，支持物22可以是任何种类的支持物，只要其可以盛放待焙烧的密实化的原料并且在接纳容器10中匹配并且其对于在接纳容器10中的可燃液体是可渗透的，但对于密实化的原料是不可渗透的。如此，支持物22阻止包含在支持物22中的密实化的生物质20或焙烧的密实化的生物质30从支持物22掉出，同时允许可燃液体12流过支持物22以加热和焙烧密实化的生物质20。例如，在不受限制的情况下，支持物22可以是金属丝滤器型筐或金属丝网筐或在其外壁中带穿孔的其他类型的筐。理解为支持物22可以经受可燃液体12的热并可被加热至高达约320℃的温度延长的时间段。
[0069] 假定密实化的生物质20被完全浸没在可燃液体12中，该可燃液体12被加热到约160℃至约280℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，密实化的生物质20被加热至在约
160℃至约320℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，以完成焙烧过程。进一步举例来说，在示例性方法的末尾的焙烧的密实化的生物质30的温度可以在约180℃至约320℃的范围内变化，或它们之间的任意温度；在约180℃到约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约320℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约310℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约260℃之间，或它们之间的任意温度；
在约200℃和约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约240℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约260℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约240℃之间，或它们之间的任意温度；或可以为约162℃，165℃，168℃，170℃，172℃，175℃，178℃，180℃，181℃，182℃，183℃，184℃，185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，
194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，209℃，210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，
219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，234℃，235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，
244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，276℃，278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，
296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。本领域的技术人员将理解，在从接纳容器10中移出之前，在焙烧过程末尾焙烧密实化的生物质30的温度，将依赖于起始天然材料，密实化的生物质20浸没在加热的可燃液体12中的时间，使用的可燃液体12的种类以及可燃液体12的温度。
160℃至约320℃范围内的温度，或它们之间的任意温度，以完成焙烧过程。进一步举例来说，在示例性方法的末尾的焙烧的密实化的生物质30的温度可以在约180℃至约320℃的范围内变化，或它们之间的任意温度；在约180℃到约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约320℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约310℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约260℃之间，或它们之间的任意温度；
在约200℃和约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约200℃和约240℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约300℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约290℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约280℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约270℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约260℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约250℃之间，或它们之间的任意温度；在约220℃和约240℃之间，或它们之间的任意温度；或可以为约162℃，165℃，168℃，170℃，172℃，175℃，178℃，180℃，181℃，182℃，183℃，184℃，185℃，186℃，187℃，188℃，189℃，190℃，191℃，192℃，193℃，
194℃，195℃，196℃，197℃，198℃，199℃，200℃，201℃，202℃，203℃，204℃，205℃，206℃，207℃，208℃，209℃，210℃，211℃，212℃，213℃，214℃，215℃，216℃，217℃，218℃，
219℃，220℃，221℃，222℃，223℃，224℃，225℃，226℃，227℃，228℃，229℃，230℃，231℃，232℃，233℃，234℃，235℃，236℃，237℃，238℃，239℃，240℃，241℃，242℃，243℃，
244℃，245℃，248℃，250℃，252℃，255℃，258℃，260℃，262℃，264℃，266℃，268℃，270℃，272℃，274℃，276℃，278℃，280℃，282℃，284℃，286℃，288℃，290℃，292℃，294℃，
296℃，298℃，300℃，302℃，304℃，306℃，308℃，310℃，312℃，314℃，316℃，318℃，320℃，或它们之间的任意温度。本领域的技术人员将理解，在从接纳容器10中移出之前，在焙烧过程末尾焙烧密实化的生物质30的温度，将依赖于起始天然材料，密实化的生物质20浸没在加热的可燃液体12中的时间，使用的可燃液体12的种类以及可燃液体12的温度。
[0070] 在密实化的生物质20浸没于可燃液体12期间以及在焙烧过程期间，密实化的生物质20吸收可燃液体12，使得产生的焙烧的密实化的生物质30保留一些吸收的可燃液体12。由密实化的生物质20吸收的以及保留在焙烧的后的密实化的生物质30中的可燃液体12的
量取决于若干不同的因素，包括，例如，起始原料的物理化学性质，密实化的生物质20的密度，起始原料的量，密实化的生物质20在可燃液体12中的浸没时间，使用的可燃液体12以及可燃液体12的温度。如将要在实施例4和5中进一步说明和描述的，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收并不以一个恒定的速率发生。相比在焙烧过程后期发生的吸收速率，可燃液体12初始以一个较高速率被吸收。例如，在焙烧过程开始时的吸收比率可为每质量的输入全干密实化的生物质约9％至约18％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比
率，如，但不限于，约10％，11％，12％，13％，14％，15％，16％，17％，或它们之间的任意比率。在可燃液体12的吸收的初始较高比率之后，吸收比率下降并在焙烧过程期间保持在一个完全恒定的比率一段时间。在焙烧过程中段期间发生的较低的比率可以为每质量的输入全干密实化的生物质约6％至约14％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比率，如，但不限于，约7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，或它们之间的任意比率。发现如果密实化的生物质20浸没在可燃液体12中较长时间段，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收比率大大降低。例如，在焙烧过程后期吸收的比率可为每质量的输入全干密实化的生物质初始吸收比率的约2％至约10％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比率，如，但不限于，约3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，或它们之间的任意比率。如果密实化的生物质
20在可燃液体12中浸没很长一段时间，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收比率也可能降到负比率。看来由于焙烧过程保持不断增加的延长的时间段，一些在焙烧过程的较早阶段被密实化的生物质20吸收的可燃液体12可能从焙烧的密实化的生物质30中释放出来。如上所揭示，随着时间推移，吸收的比率以较高的比率，恒定的比率，吸收的较低比率或负的比率发生；即，由焙烧的密实化的生物质20造成的可燃液体的损失将取决于可燃液体12的温度、起始原料的物理化学性质、起始原料的量、可燃液体12、使用的可燃液体12的种类及其他因素中的一个或多个。然而，显而易见的是，在焙烧过程期间密实化的生物质20对可燃液体12的吸收速率变化，使得，吸收比率初始较高，随后随着时间减少且，最后，可能造成一些在该过程中早期吸收的可燃液体12的损失。基于这些发现，可以改变焙烧过程的持续时间以获得其中吸收有不同量的可燃液体12的焙烧的密实化的生物质30。
量取决于若干不同的因素，包括，例如，起始原料的物理化学性质，密实化的生物质20的密度，起始原料的量，密实化的生物质20在可燃液体12中的浸没时间，使用的可燃液体12以及可燃液体12的温度。如将要在实施例4和5中进一步说明和描述的，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收并不以一个恒定的速率发生。相比在焙烧过程后期发生的吸收速率，可燃液体12初始以一个较高速率被吸收。例如，在焙烧过程开始时的吸收比率可为每质量的输入全干密实化的生物质约9％至约18％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比
率，如，但不限于，约10％，11％，12％，13％，14％，15％，16％，17％，或它们之间的任意比率。在可燃液体12的吸收的初始较高比率之后，吸收比率下降并在焙烧过程期间保持在一个完全恒定的比率一段时间。在焙烧过程中段期间发生的较低的比率可以为每质量的输入全干密实化的生物质约6％至约14％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比率，如，但不限于，约7％，8％，9％，10％，11％，12％，13％，或它们之间的任意比率。发现如果密实化的生物质20浸没在可燃液体12中较长时间段，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收比率大大降低。例如，在焙烧过程后期吸收的比率可为每质量的输入全干密实化的生物质初始吸收比率的约2％至约10％重量/重量之间的可燃液体，或它们之间的任意比率，如，但不限于，约3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，或它们之间的任意比率。如果密实化的生物质
20在可燃液体12中浸没很长一段时间，密实化的生物质20对可燃液体12的吸收比率也可能降到负比率。看来由于焙烧过程保持不断增加的延长的时间段，一些在焙烧过程的较早阶段被密实化的生物质20吸收的可燃液体12可能从焙烧的密实化的生物质30中释放出来。如上所揭示，随着时间推移，吸收的比率以较高的比率，恒定的比率，吸收的较低比率或负的比率发生；即，由焙烧的密实化的生物质20造成的可燃液体的损失将取决于可燃液体12的温度、起始原料的物理化学性质、起始原料的量、可燃液体12、使用的可燃液体12的种类及其他因素中的一个或多个。然而，显而易见的是，在焙烧过程期间密实化的生物质20对可燃液体12的吸收速率变化，使得，吸收比率初始较高，随后随着时间减少且，最后，可能造成一些在该过程中早期吸收的可燃液体12的损失。基于这些发现，可以改变焙烧过程的持续时间以获得其中吸收有不同量的可燃液体12的焙烧的密实化的生物质30。
[0071] 密实化的生物质20浸没在可燃液体12中的时间量依照不同的变量可能有所变化，如，例如，起始原料的性质，包括其尺寸和初始温度，接纳容器10的尺寸，用于焙烧的起始原料的量，可燃液体12的量，可燃液体12的种类以及焙烧的密实化的生物质30期望的物理化学性质，如质量、包含在其中的油的量、碳含量、疏水性质和热能值(BTU/磅或GJ/t)。举例来说，密实化的生物质20在可燃液体12中的浸没时间可以从约2分钟到约120分钟变化，或它们之间任意的时间量；如，例如，从约2分钟到约110分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约100分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约90分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约80分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约75分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约70分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约75分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约70分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约65分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约60分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约55分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约50分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约45分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约40分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约35分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约30分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约25分钟，或它们之间任意的时间量；从约2分钟到约20分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约60分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约55分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约50分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约45分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约40分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约35分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约30分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约25分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约20分钟，或它们之间任意的时间量；从约5分钟到约15分钟，或它们之间任意的时间量；或约2分钟，2.5分钟，3分钟，3.5分钟，4分钟，4.5分钟，5分钟，5.5分钟，6分钟，6.5分钟，7分钟，7.5分钟，8分钟，8.5分钟，9分钟，9.5分钟，10分钟，11分钟，12分钟，13分钟，14分钟，15分钟，16分钟，17分钟，18分钟，19分钟，20分钟，21分钟，22分钟，23分钟，24分钟，25分钟，26分钟，27分钟，28分钟，29分钟，30分钟，32分钟，34分钟，36分钟，38分钟，40分钟，42分钟，44分钟，46分钟，48分钟，50分钟，52分钟，54分钟，56分钟，58分钟，60分钟，或它们之间任意的时间量。
[0072] 在密实化的生物质20浸没在可燃液体12中期望的时间之后，从接纳容器10中收回焙烧的密实化的生物质30。如果密实化的生物质20被直接装载到接纳容器10中，则可以采用任何种类的器具从接纳容器10中收回焙烧的密实化的生物质30。优选地，使用的器具将限制已去除焙烧的密实化的生物质30的可燃液体12的量，因为本方法设想重新利用可燃液体12。举例而言，该器具可以是穿孔型器具，如，但不限于，带槽的勺子或可以是一对钳子、镊子、火钳等等。如果支持物22用于将密实化的生物质20装载到接纳容器10中，那么支持物22，和包含在其中的焙烧的密实化的生物质30一起从接纳容器10中移出。
[0073] 为了使与焙烧的密实化的生物质30一起移出的可燃液体12的量最小化，并且由此，能够重新利用尽可能多的可燃液体12，焙烧的密实化的生物质30，或包含焙烧的密实化的生物质30的支持物22可在接纳容器10上方保持约15秒至约150秒，或它们之间的任意时间，以使焙烧的密实化的生物质30中的可燃液体12流干并且将可燃液体12滴在接纳容器10中以重新利用。例如，但不限于，焙烧的密实化的生物质30，或支持物22可以在接纳容器10上方保持约15秒，16秒，17秒，18秒，19秒，20秒，21秒，22秒，23秒，24秒，25秒，26秒，27秒，28秒，29秒，30秒，31秒，32秒，33秒，34秒，35秒，36秒，37秒，38秒，39秒，40秒，41秒，42秒，43秒，44秒，45秒，48秒，50秒，52秒，55秒，58秒，60秒，65秒，70秒，75秒，80秒，85秒，90秒，95秒，100秒，105秒，110秒，115秒，120秒，125秒，130秒，135秒，140秒，145秒，150秒，或它们之间任意的时间量。如果时间允许，技术人员将理解，焙烧的密实化的生物质30，或支持物22可以在接纳容器10上方保持较长的时间段以使保留在接纳容器10中的可燃液体12的量最
大化。相应地，在此所述的示例性方法使油或可燃液体12在接纳容器10中的保留最大化，而不是吸入焙烧的密实化的生物质中，以节约每个周期补充用于焙烧的油的成本。
大化。相应地，在此所述的示例性方法使油或可燃液体12在接纳容器10中的保留最大化，而不是吸入焙烧的密实化的生物质中，以节约每个周期补充用于焙烧的油的成本。
[0074] 示例性方法进一步提供冷却步骤，其中焙烧的密实化的生物质30被放置于冷却系统32中以将焙烧的密实化的生物质30冷却到接近周围温度直到其可以被安全地用于包装、储存、使用或运输处理。冷却系统32可以是，例如，采用足够冷的温度下的水以将焙烧的密实化的生物质30冷却到接近周围温度的冷水浴。例如，但不限于，冷水浴可以含有约0℃至约100℃的温度的水，或它们之间的任意温度的水。如，但不限于，约0℃，2℃，4℃，6℃，8℃，10℃，12℃，14℃，16℃，18℃，20℃，22℃，24℃，26℃，28℃，30℃，32℃，34℃，36℃，38℃，40℃，42℃，44℃，46℃，48℃，50℃，52℃，54℃，56℃，58℃，60℃，62℃，64℃，68℃，70℃，72℃，74℃，76℃，78℃，80℃，82℃，84℃，86℃，88℃，90℃，92℃，94℃，96℃，98℃，100℃，或它们之间的任意温度。焙烧的密实化的生物质30可浸入冷水浴中约0.5分钟至约20分钟，或它们之间任意的时间量，如，但不限于，0.5分钟，1分钟，2分钟，3分钟，4分钟，5分钟，6分钟，
7分钟，8分钟，9分钟，10分钟，11分钟，12分钟，13分钟，14分钟，15分钟，16分钟，17分钟，18分钟，19分钟，20分钟，或它们之间任意的时间量。理解的是，焙烧的密实化的生物质30可被置于冷水浴中更长的时间段，并且时间量依照若干因素将有所变化，如，焙烧的密实化的生物质30的尺寸，冷水浴的尺寸和温度，焙烧的密实化的生物质30的起始温度(即，从接纳容器10中收回焙烧的密实化的生物质30那一刻它的温度)，和用于处理的焙烧的密实化的生物质30期望的温度。焙烧方法生产出一种疏水的焙烧的生物质。因此，在水中冷却焙烧的密实化的生物质30通常不会造成大量的水吸收或焙烧的密实化的生物质30重量的增加。然
而，焙烧的密实化的生物质30吸收的水的量与密实化的生物质20保留在热的可燃液体12中的时间量和可燃液体12的温度相关。进一步设想焙烧的密实化的生物质也可以以一种阶梯式方式冷却，如采用水的温度在约50℃至约60℃之间的初始冷水浴，或它们之间的任意温度，随后温度在约0℃至约50℃之间的冷水浴，或它们之间的任意温度。这种阶梯式冷却可以提高冷却步骤的效率并由此降低成本并提高产出量。
7分钟，8分钟，9分钟，10分钟，11分钟，12分钟，13分钟，14分钟，15分钟，16分钟，17分钟，18分钟，19分钟，20分钟，或它们之间任意的时间量。理解的是，焙烧的密实化的生物质30可被置于冷水浴中更长的时间段，并且时间量依照若干因素将有所变化，如，焙烧的密实化的生物质30的尺寸，冷水浴的尺寸和温度，焙烧的密实化的生物质30的起始温度(即，从接纳容器10中收回焙烧的密实化的生物质30那一刻它的温度)，和用于处理的焙烧的密实化的生物质30期望的温度。焙烧方法生产出一种疏水的焙烧的生物质。因此，在水中冷却焙烧的密实化的生物质30通常不会造成大量的水吸收或焙烧的密实化的生物质30重量的增加。然
而，焙烧的密实化的生物质30吸收的水的量与密实化的生物质20保留在热的可燃液体12中的时间量和可燃液体12的温度相关。进一步设想焙烧的密实化的生物质也可以以一种阶梯式方式冷却，如采用水的温度在约50℃至约60℃之间的初始冷水浴，或它们之间的任意温度，随后温度在约0℃至约50℃之间的冷水浴，或它们之间的任意温度。这种阶梯式冷却可以提高冷却步骤的效率并由此降低成本并提高产出量。
[0075] 焙烧的密实化的生物质30可被直接置于冷却系统32中而不需要支持物22，或其中包含焙烧的密实化的生物质30的支持物22可以被置于冷却系统32中。相应地，焙烧的密实化的生物质30可以以一种与如上所述的将其从接纳容器10中收回的方式相似的方式从冷水浴中取出。冷却系统32(如冷水浴)的使用不需要大量的能量或资源进行操作，因此进一步节省成本和提高效能。此外，在本发明方法的其他阶段也可以使用收集在冷却过程期间排出的任何蒸汽，更详细的说明如下。
[0076] 进一步地，如上提及，吸收的且保留在焙烧的密实化的生物质30中的可燃液体12的量可以依照各种因素有所变化，包括焙烧过程及密实化的生物质20浸没在可燃液体12中持续的时间、可燃液体12的温度、起始原料的性质、起始原料的量以及使用的可燃液体12的种类，其他因素。因此，也可以通过调整这些变量，如，焙烧过程及密实化的生物质20浸没在可燃液体12中持续的时间、可燃液体12的温度、起始原料的性质、起始原料的量以及使用的可燃液体12，其他因素来定制焙烧的密实化的生物质30的热能值。
[0077] 本发明的另一示例性方法显示于图2中。在这个实施方式中，起始天然生物质材料已被密实化使得在浸没在可燃液体12中之前无需密实化步骤。密实化的生物质20可以是作为密实化的生物质产品可容易商购得到的任何生物质材料。除了初始的起始材料之外，该实施方式的其他步骤与图1中所述的那些步骤相同。
[0078] 如图1和图2所示，可以使用包含多个管的气体收集和冷凝系统40以连接到接纳容器10和冷却系统32。系统40可以包含一系列进口和出口，进口分别布置在可燃液体12和冷却系统32的冷却水的液面上的各个接纳容器10和冷却系统32中。布置在接纳容器10中的进口用于收集VOC和蒸汽，而布置在冷却系统32中的进口用于在冷却焙烧的密实化的生物质时收集蒸汽。也可以在增密器5或干燥器7(或组合的干燥器/增密器)中布置进口以捕获在密实化和干燥过程中排出的任何蒸汽。VOC和蒸汽的混合物可被进一步在系统40中处理并在系统40中冷凝。该混合物可被分离成生物液体和含有CO、CO2(或许还有H2，CH4和其他痕量挥发物)的气体。可以燃烧这些气体以助于加热接纳容器10中的可燃液体12或为干燥器7或增密器5(或组合的干燥器/增密器)提供能量。如果在示例性方法中使用所述气体，系统40的进口将被布置在用于加热可燃液体12的热源中以及布置在干燥器7和增密器5(或组合的干燥器/增密器)中以辅助运行这些机器。可选地，这些气体可以作为其他化学合成方法的原料分别使用或者售卖。从非挥发水汽和蒸汽中得到的生物液体可以在冷却系统32中或可以在蒸汽发生器或用于加热可燃液体12的汽锅中重新使用。因此，本发明提供了一种工艺更为节能的热交换系统。
[0079] 进一步设想在此所述的示例性方法可以是连续的、半连续的或批量的过程。对于连续的、半连续的或批量的过程，该过程的不同步骤可通过传送装置型系统或其他种类的系统连接以允许连续输送密实化的生物质20或其中包含密实化的生物质20的支持物22经历在此所述的本发明步骤。因此，本发明设想一个用于执行在此公开的示例性焙烧的过程的系统。在这个系统中，可以使用一种传送装置或其他类型的运输系统以使天然生物质材料，不管开始是密实化的或不是密实化的，运送通过在图1和图2中所述的工序。相应地，将天然生物质材料2从增密器5/干燥器7或接纳容器10经过该过程带往冷却系统32，在此焙烧的密实化的生物质30被收回并可用于处理、运输、使用、装运等。在此设想任何种类的连续系统、半连续系统或批量系统是一个直线、设计简单、容易操作和高效的系统，仅需要有限的复杂性和工程设计。
[0080] 在此所述的示例性方法可以进一步包含清洁焙烧的密实化的生物质30的步骤。这个清洁步骤可以包括筛分工序，其中筛分设备用于将细屑和任何其他废弃颗粒从焙烧的密实化的生物质30中分离。可选地，这个清洁步骤可以包括一个洗涤步骤，其中焙烧的密实化的生物质30在水浴中洗涤以去除附着在焙烧的密实化的生物质30的外表上的残留的可燃油。焙烧的密实化的生物质30的清洁也可以包括筛分步骤和洗涤步骤两者。
[0081] 本发明的另一个实施方式涉及由图3说明的示例性处理工序100，其中选择的生物质或生物固体原料被递送到颗粒压力机或压块机105，在此该原料被密实化并被挤压成颗粒或压成煤饼(即，密实化的生物质20)，其由颗粒送料传送装置110运送到焙烧反应器115中。将选择的生物质或生物固体原料供料给颗粒压力机或压块机105可以是连续的、半连续的或批量的，由此产生连续的、半连续的或批量产出处理工序100。焙烧反应器115包含一体积的加热的可燃油12，颗粒20在其中浸没和焙烧选定的时间段。包含在焙烧反应器115中的可燃液体12保持在约160℃至约320℃范围内的温度。焙烧反应器115包含一些组件，这些组件在可控地保持颗粒20浸没在加热的可燃油12中，同时可控地将浸没的颗粒20从焙烧反应器115的进口端运送到其出口端。经由传送装置110(或任何其他合适的传送带，其允许将颗粒连续或半连续输送通过处理工序100)将浸没的颗粒20从焙烧反应器115的进口端输送至其出口端期间，对其焙烧。浸没的颗粒20从焙烧反应器115的进口端到其出口端的输送持续的时间能够可控地从约2分钟到约120分钟变化(如果需要或许更久)。在离开焙烧反应器115的出口端后，焙烧的颗粒在传送装置110(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序100)上被运送到冷却器120，从该冷却器，它们被运送到并通过将细屑从焙烧的颗粒中分离的筛分装置125。最后，筛分的焙烧的颗粒经由传送装置110(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序100)被运送到成品箱
130中。
130中。
[0082] 在焙烧反应器115中焙烧颗粒期间产生的热和气体在真空力下被收集在torgas收集罩160中，所述真空力由将热和焙烧气体运送到torgas燃烧器145的torgas风扇170产生。
torgas燃烧器145结合并燃烧焙烧气体以产生热气，其然后被运送到空气-油(air-to-oil)热交换器150的热面(hot side)。在所述热交换器150之前torgas燃烧器145和来自外部燃烧器的热能结合。包含在焙烧反应器115中的可燃油由借助油泵152通过油过滤器154并进入空气-油热交换器150的冷面(cool side)的恒定的循环而维持在选定的温度，其中空气-油热交换器150由从torgas燃烧器145进来的热气加热。加热的可燃油然后被运送回焙烧反应器中115中。空气-油热交换器150与大气相通158。任选地，也可以将筛分的细屑135运送到燃烧器140以产生热能，且热能然后通向torgas燃烧器145。
torgas燃烧器145结合并燃烧焙烧气体以产生热气，其然后被运送到空气-油(air-to-oil)热交换器150的热面(hot side)。在所述热交换器150之前torgas燃烧器145和来自外部燃烧器的热能结合。包含在焙烧反应器115中的可燃油由借助油泵152通过油过滤器154并进入空气-油热交换器150的冷面(cool side)的恒定的循环而维持在选定的温度，其中空气-油热交换器150由从torgas燃烧器145进来的热气加热。加热的可燃油然后被运送回焙烧反应器中115中。空气-油热交换器150与大气相通158。任选地，也可以将筛分的细屑135运送到燃烧器140以产生热能，且热能然后通向torgas燃烧器145。
[0083] 本发明的另一个实施方式涉及由图4说明的示例性处理工序200，其中将选择的生物质或生物固体被递送到颗粒压力机或压块机202，在此原料被密实化并挤压成颗粒或压成煤饼，这些颗粒或煤饼由颗粒送料传送装置205转移至焙烧反应器210中。将选择的生物质或生物固体原料供料给颗粒压力机或压块机202可以是连续的、半连续的或批量的，由此产生一个连续的、半连续的或批量的产出处理工序200。焙烧反应器210包含一体积的加热的可燃液体，颗粒在其中浸没并焙烧选定的时间段。包含在焙烧反应器210中的可燃油的温度保持在约160℃至约320℃范围内。焙烧反应器210有一些组件，这些组件可控地保持颗粒20浸没在加热的可燃油中，同时在经由传送装置205或另一允许颗粒连续的、半连续的输送通过处理工序200的传送带可控地将浸没的颗粒20从焙烧反应器210的进口端运送到其出
口端。在浸没的颗粒从焙烧反应器210的进口端输运至其出口端期间将其焙烧。浸没的颗粒从焙烧反应器210的进口端到其出口端的输送持续的时间可以可控地从约2分钟到约120分钟变化(如果需要或许更久)。在离开焙烧反应器210的出口端后，焙烧的颗粒被传送装置
205(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序200)运送到接收有持续供料的淡水212的水浴冷却器215中。附着在从焙烧反应器210运送的焙烧的颗粒的表面的剩余的可燃油从焙烧的颗粒被洗掉进入到之后从洗涤的焙烧的颗粒分离的洗涤
水中。洗涤的焙烧的颗粒由传送装置205(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序200)运送至成品箱220中。
口端。在浸没的颗粒从焙烧反应器210的进口端输运至其出口端期间将其焙烧。浸没的颗粒从焙烧反应器210的进口端到其出口端的输送持续的时间可以可控地从约2分钟到约120分钟变化(如果需要或许更久)。在离开焙烧反应器210的出口端后，焙烧的颗粒被传送装置
205(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序200)运送到接收有持续供料的淡水212的水浴冷却器215中。附着在从焙烧反应器210运送的焙烧的颗粒的表面的剩余的可燃油从焙烧的颗粒被洗掉进入到之后从洗涤的焙烧的颗粒分离的洗涤
水中。洗涤的焙烧的颗粒由传送装置205(或任何其他合适的传送带，其允许颗粒连续或半连续输送通过处理工序200)运送至成品箱220中。
[0084] 在焙烧颗粒期间在焙烧反应器210中产生的热和气体在真空力下收集在torgas收集罩250中，所述真空力由将热和焙烧气体运送到torgas燃烧器260的torgas风扇255产生。
torgas燃烧器260利用外部燃烧器262供应的热能结合并燃烧焙烧气体以产生热气，其然后被运送到空气-油热交换器235的热面。包含在焙烧反应器210中的可燃油由借助油泵235通过油过滤器230并进入空气-油热交换器235的冷面的恒定的循环而维持在选定的温度，其中空气-油热交换器235由从torgas燃烧器260进来的热气加热。加热的可燃油然后被运送回焙烧反应器中210。空气-油热交换器235与大气相通237。
torgas燃烧器260利用外部燃烧器262供应的热能结合并燃烧焙烧气体以产生热气，其然后被运送到空气-油热交换器235的热面。包含在焙烧反应器210中的可燃油由借助油泵235通过油过滤器230并进入空气-油热交换器235的冷面的恒定的循环而维持在选定的温度，其中空气-油热交换器235由从torgas燃烧器260进来的热气加热。加热的可燃油然后被运送回焙烧反应器中210。空气-油热交换器235与大气相通237。
[0085] 来自水浴冷却器215的淡水或者洗涤水任选地通向设备275，其可以接收来自加料斗进来的在图4中被称为“天然含盐薪木(raw salty hog)”270的生物质原料，其可能需要脱盐处理。这种生物质原料以由处理已在盐水航道运输和/或储存的收获的木材所产生的薪材废水流为例，其可能需要脱盐。洗涤水与生物质原料在脱盐和脱水设备275中混合。在将脱盐和脱水的生物质原料运送至颗粒压力机202以密实化和挤压成颗粒的同时，从脱盐和脱水设备中回收的盐化的洗涤水可以任选地作为污水272处理。
[0086] 在图5(A)、5(B)、6(A)和6(B)中示出作为焙烧反应器115，210使用的小规模焙烧反应器的代表性图示。焙烧反应器115，210可以包含一种机构，其用于连续地或半连续地运送密实化的生物质20通过反应器115，210，或用于将密实化的生物质20批量地运送通过反应器115，210，如借由传送装置110，205(或任何其他合适的传送带，其允许密实化的生物质20连续或半连续输送通过处理工序100，200)。传送装置110，205可以是手动操作、电子操作、电池操作、太阳能操作或其他动力的以将密实化的生物质20运送至和通过焙烧反应器115,210并将焙烧的密实化的生物质30运送出焙烧反应器115,210。如在图5(B)、6(A)和6(B)中所示，焙烧反应可以包含支持物22或其它种类的收纳加料斗/加料器，其起到密实化的生物质/生物固体配量箱的作用并且在支持物22的底部和传送装置110，205之间与传送装置
110，205接触的点包含缺口、狭缝、孔、间隔或任何其他种类的开口280，使得密实化的生物质20可以在传送装置移动时从支持物22重力进料到移动的传送装置110，205上。可以通过调节在支持物22中或底部上的缺口、狭缝、孔、间隔或其他种类的开口280的尺寸和/或通过调节放置在支持物22中的密实化的生物质20的床的量、尺寸、种类和厚度来控制上到传送装置110，205和通过处理工序100，200的密实化的生物质的产量。在图6(B)中显示传送装置
110，205转动的方向。箭头(A)表示将密实化的生物质20运进可燃液体中一定时间段而后将焙烧的密实化的生物质30运送出可燃液体的传送装置110，205的转动的方向。箭头(B)，如阴影所示，指明传送装置110，205可以是一个可使密实化的生物质20连续地或半连续地移动经历在此公开的焙烧过程的不停的传送带。将理解的是，在全面的、可操作的输出过程中，这个传送装置110，205可以继续将焙烧的密实化的生物质30运送至水浴冷却器215中。
在以下表A中显示小规模焙烧反应器115，210的示例性尺寸。
110，205接触的点包含缺口、狭缝、孔、间隔或任何其他种类的开口280，使得密实化的生物质20可以在传送装置移动时从支持物22重力进料到移动的传送装置110，205上。可以通过调节在支持物22中或底部上的缺口、狭缝、孔、间隔或其他种类的开口280的尺寸和/或通过调节放置在支持物22中的密实化的生物质20的床的量、尺寸、种类和厚度来控制上到传送装置110，205和通过处理工序100，200的密实化的生物质的产量。在图6(B)中显示传送装置
110，205转动的方向。箭头(A)表示将密实化的生物质20运进可燃液体中一定时间段而后将焙烧的密实化的生物质30运送出可燃液体的传送装置110，205的转动的方向。箭头(B)，如阴影所示，指明传送装置110，205可以是一个可使密实化的生物质20连续地或半连续地移动经历在此公开的焙烧过程的不停的传送带。将理解的是，在全面的、可操作的输出过程中，这个传送装置110，205可以继续将焙烧的密实化的生物质30运送至水浴冷却器215中。
在以下表A中显示小规模焙烧反应器115，210的示例性尺寸。
[0087] 表A：焙烧反应器尺寸
[0088]
[0089] 焙烧后由在此所述的方法生产的焙烧的密实化的生物质30包含约2％至约25％重量/重量的可燃液体(即，焙烧的密实化的生物质30在该过程期间吸收约2％至约25％重量/重量的可燃液体)，或它们之间的任意量。例如，但不限于，吸收且保留在焙烧的密实化的生物质30中的可燃液体12的量可为约2％至约25％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约24％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约23％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约22％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约21％重量/重量可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约20％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约19％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约18％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；约2％至约17％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量；如，例如，3％重量/重量的可燃液体，4％重量/重量的可燃液体，5％重量/重量的可燃液体，6％重量/重量的可燃液体，7％重量/重量的可燃液体，8％重量/重量的可燃液体，9％重量/重量的可燃液体，10％重量/重量的可燃液体，11％重量/重量的可燃液体，12％重量/重量的可燃液体，13％重量/重量的可燃液体，14％重量/重量的可燃液体，15％重量/重量的可燃液体，16％重量/重量的可燃液体，或它们之间的任意量。
[0090] 由本发明的方法生产的焙烧的密实化的生物质30可进一步具有以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约12,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,000BTU/磅至以全干基计约11,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约
6,000BTU/磅至以全干基计约10,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,
000BTU/磅至以全干基计约9,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约9,
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；如，例如，以全干基计约9,500BTU/磅；以全干基计约10,000BTU/磅；以全干基计约10,500BTU/磅；以全干基计约
11,000BTU/磅；以全干基计约11,500BTU/磅；以全干基计约12,000BTU/磅；以全干基计约
12,500BTU/磅；以全干基计约13,000BTU/磅；或它们之间的任意热能值。可选地，焙烧的密实化的生物质30可以包含以全干基计约22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26.5GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约25GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约24GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约23GJ/t，或它们之间的任意热能值。
6,000BTU/磅至以全干基计约10,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约6,
000BTU/磅至以全干基计约9,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；以全干基计约9,
000BTU/磅至以全干基计约13,000BTU/磅，或它们之间的任意热能值；如，例如，以全干基计约9,500BTU/磅；以全干基计约10,000BTU/磅；以全干基计约10,500BTU/磅；以全干基计约
11,000BTU/磅；以全干基计约11,500BTU/磅；以全干基计约12,000BTU/磅；以全干基计约
12,500BTU/磅；以全干基计约13,000BTU/磅；或它们之间的任意热能值。可选地，焙烧的密实化的生物质30可以包含以全干基计约22GJ/t至以全干基计约27GJ/t的热能值，或它们之间的任意热能值，例如，以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26.5GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约26GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约25GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约24GJ/t，或它们之间的任意热能值；以全干基计约22GJ/t至以全干基计约23GJ/t，或它们之间的任意热能值。
[0091] 由在此所述的方法生产的焙烧的密实化的生物质30也可以具有以全干基计约50碳％至以全干基计约65碳％的碳含量，或它们之间的任意量。例如，但不限于，焙烧的密实化的生物质30的碳含量可为以全干基计约51碳％，以全干基计52碳％，以全干基计53碳％，以全干基计54碳％，以全干基计55碳％，以全干基计56碳％，以全干基计57碳％，以全干基计58碳％，以全干基计59碳％，以全干基计60碳％，以全干基计61碳％，以全干基计62碳％，以全干基计63碳％，以全干基计64碳％，以全干基计65碳％，或它们之间的任意量。
[0092] 如上所揭示，吸收且保留在焙烧的密实化的生物质30中的可燃液体12的量可依照以下列为例的一个或多个因素有所变化：焙烧过程、密实化的生物质20在可燃液体12中的浸没的持续时间、可燃液体12的温度、起始原料的物理化学性质、起始原料的量以及使用的可燃液体12的种类，其他因素。因此，也可以通过调节一个或多个变量，如，焙烧过程、密实化的生物质20在可燃液体12中的浸没的持续时间、可燃液体12的温度、起始原料的性质、起始原料的量以及使用的可燃液体12的种类，其他因素来定制焙烧的密实化的生物质30的热能值和焙烧的密实化的生物质30的任何其他性质，如焙烧的密实化的生物质30的碳含量，或疏水性质。
[0093] 实施例
[0094] 提供以下实施例从而使在此所述的本发明能被更好地理解。
[0095] 实施例1
[0096] 材料和方法
[0097] 在这个实施例中，设计一个小型测试装置用于测试目的。这个测试装置由以下各项组成：用于容纳如植物油的可燃液体的小容器；气体燃烧器，在其上放置该小容器；和具有该小容器轮廓的铁丝筐(wire basket)，这样使得该铁丝筐与该小容器的内壁匹配。另外，分别使用增量为0.001kg的可量高至10kg的小天平和热电偶以及温度计用于重量和温度计算。
[0098] 为此实施例，测试10千克由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒。将该10千克分成1千克样品(使用用于测量的小天平)，并且将1份样品放置一旁用于测试目的。初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该空的小容器的净重。随后将植物油倒入该小容器中并测量该小容器加上植物油的总重量，由此得到该植物油的净重。一千克未加热的油放置一旁用于另外的测量。
[0099] 植物油的测量一完成，就打开气体燃烧器至约270℃的温度，并且使用热电偶和温度计监测该小容器中的植物油的温度。在该植物油的温度稳定在约260℃至约270℃后，将1kg密实化的木颗粒样品装载到铁丝滤筐(wire strainer basket)中并且将其浸没在小容器中加热的植物油中约5分钟。随后将在其中包含有该密实化的木颗粒的铁丝滤筐从小容器中的植物油中移出，并使其在该小容器上沥干和滴干5分钟。从该铁丝滤筐中收回焙烧的密实化的生物质，而不将其浸没在冷水中，以防止焙烧的密实化的生物质的任何水吸收和影响结果。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比，以干基计，计算样品的净重损失或增加。也通过测量含有用过的油的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。这个过程再重复8次，每次1kg密实化的木颗粒样品。
在每次实验前测量包含油的小容器的总重量。收集一千克该小容器中用过的植物油用于另外的测试目的。
在每次实验前测量包含油的小容器的总重量。收集一千克该小容器中用过的植物油用于另外的测试目的。
[0100] 收集所有9次测试实验产生的焙烧的密实化的生物质并将其混合在一起以形成一个样品组。收集一千克该样品组用于测试。
[0101] 结果：
[0102] 在表1中显示根据实施例1描述的方法制备的两个样品组的结果。这些测试结果表明在加热到约260℃至约270℃植物油中约5分钟，密实化的木颗粒重量平均增加约10％，BTU值平均增加15％。另外，发现与未焙烧的木颗粒相比，焙烧的木颗粒是疏水的且具有增加的可磨性(即，高的哈德格罗夫可磨性指数)。“哈德格罗夫可磨性指数”(“HGI”)是煤的可磨性计量单位。可磨性用单位°H指示，例如，“40°H”或“55°H”。更高的HGI值意味更容易粉碎或更易磨的产品。
[0103] 如以下表1中所示，从该方法获得的两个焙烧的颗粒的样品组的低热值(LHV)分别是23.11和22.76GJ/吨。这代表样品1的LHV增加约为14.8％，样品2的约为16.1％。本领域的技术人员将知晓木颗粒燃料的平均LHV范围从低值18.14GJ/吨至高值19.72GJ/吨变化，使得该公开的方法的焙烧的木颗粒的热值相比于品质优良的生物燃料高约17.5％。
[0104] 表1：
[0105]
[0106] *“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指焙烧过程刚结束时焙烧的木颗粒中水的量(即，滴干5分钟后)。
[0107] “起始密实化的木颗粒”是最初放在一旁用于测试目的的样品。
[0108] 实施例2
[0109] 材料和方法
[0110] 在这个实施例中，将沿海铁杉煤饼四分且使用每个四分之一测试。四分之三在焙烧过程中使用且四分之一置于一旁。在焙烧过程中使用的四分的煤饼的初始重量列于以下表2中。
[0111] 在这个实施例中，使用如上实施例1中所述的小型测试装置。初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该空的小容器的净重。然后将植物油倒入该小容器中并测量该小容器加上植物油的总重量，由此得到该植物油的净重。一千克未加热的油放置一旁用于另外的测量。
[0112] 植物油的测量完成后，打开气体燃烧器至约260℃的温度，并且监测该小容器中的植物油的温度。在该植物油的温度稳定在约260℃后，将四分之一煤饼样品装载到铁丝滤筐中并且将其浸没在油炸机(deep fryer)中加热的植物油中约7.5分钟。然后将其中包含四分之一煤饼样品的该铁丝滤筐从小容器中的植物油中移出，并使其在该油炸机上方沥干5分钟。然后从该铁丝滤筐中收回该焙烧的密实化的生物质并测量它的重量，而不将其浸没在冷水中，以防止焙烧的密实化的生物质的任何水吸收和影响结果。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比，以干基计，计算样品的净重损失或增加。也通过测量包含用过的油的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。然后对其余2个四分之一煤饼样品再重复这个过程2次，除了一个四分之一煤饼焙烧约10分钟，而另一个焙烧约15分钟以外。在每次实验之前测量包含油的小容器的总重量。收集在小容器中的1千克用过的植物油用于另外的测试目的。收集从每次实验得到的焙烧的密实化的生物质用于测试。
[0113] 结果：
[0114] 在表2中显示实施例2的结果。测试结果表明与各自四分之一份煤饼的初始重量相比，所有四分之一份煤饼样品的重量平均增加约10％，代表由样品吸收的油的近似的量。此外，发现焙烧的木颗粒是疏水的并且与未经焙烧的木颗粒相比具有增加的可磨性(即，高的哈德格罗夫量表分)。
[0115] 表2：四分的煤饼实验
[0116]
[0117] 实施例3
[0118] 材料和方法
[0119] 在这个实施例中，使用如实施例1所述的小型测试装置测试2个1千克由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒。
[0120] 作为初始步骤，将小容器放置在天平上并测量该空小容器的净重。然后将植物油倒入该小容器中并测量该小容器加上植物油的总重量，由此得到该植物油的净重。将1千克未加热的油放置一旁用于另外的测量。
[0121] 植物油的测量完成后，打开气体燃烧器到约250℃至约260℃的温度，并且监测该小容器中的植物油的温度。对于第一个样品，在该植物油的温度稳定在约250℃至约260℃后，将1千克密实化的木颗粒样品装载到铁丝滤筐中并且将其浸没在小容器中加热的植物油中约20分钟。然后将其中包含该密实化的木颗粒的该铁丝滤筐从小容器中的植物油中移出，并使其在该油炸机上方沥干5分钟。然后从该铁丝滤筐中收回该焙烧的密实化的生物质并测量其重量，而不将其浸没在冷水浴中，以避免焙烧的密实化的生物质的任何水吸收和影响结果。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比，以干基计，计算样品的净重损失或增加。也通过测量包含用过的油的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。
[0122] 在上述过程后，将第二个1kg样品装载到铁丝滤筐中并浸没在小容器中加热的植物油中约30分钟。然后将其中包含该密实化的木颗粒的该铁丝滤筐与从该小容器中的植物油移出，并使其在该油炸机上方沥干5分钟。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比，以干基计，计算样品的净重损失或增加。也通过测量包含用过的油的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。收集一千克在油炸机中的用过的植物油用于另外的测试目的。
[0123] 结果：
[0124] 发现在加热至约260℃至约270℃的植物油中20分钟，焙烧的颗粒具有约2.20％的重量净损失。在加热的植物油中30分钟，发现焙烧的颗粒具有约6.16％的重量净损失。此外，焙烧的木颗粒是疏水的并且与未经焙烧的木颗粒相比具有增加的可磨性(即，高的哈德格罗夫量表分)。
[0125] 不希望受理论束缚，认为一些油吸收在焙烧开始的几分钟内发生，其可能导致生物质的重量净增。在开始的几分钟之后，生物质不断地被焙烧，由此，排出VOC和失去重量，产生与初始的起始材料相比具有净重损失的焙烧的密实化的生物质。
[0126] 实施例4
[0127] 材料和方法
[0128] 在这个实施例中，使用如实施例1所述的小型测试装置测试4个不同的由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒样品，每个重约0.5kg。将在小容器中的植物油加热到220℃至约240℃。在小容器填充油之前和填充油之后测量其重量以确定在焙烧处理之前油的重量。4个不同的样品之一浸没于油中预定的时间量，且然后使其在小容器上方滴干约5分钟。在焙烧处理后再次测定包含油的小容器以确定被样品吸收的油的量。对其他三个样品重复这一过程。
[0129] 结果
[0130] 如在以上实施例3中所述，这些结果表明在加热的油中越久，吸收越少。如在以下表3中所示，样品1，其在热的植物油中焙烧约10分钟，显示约9.6％的油吸收，且样品2，其在热的植物油中焙烧约15分钟，显示约6.7％的油吸收。
[0131] 表3：焙烧期间的油吸收
[0132]
[0133] *“含水率”是指焙烧处理刚结束时(即，滴干5分钟后)焙烧的木颗粒中水的量(以％计)。
[0134] 实施例5
[0135] 材料和方法
[0136] 在这个实施例中，测试4个不同的由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒样品，每个样品具有250克(0.250kg)的起始重量。使用如上实施例1中所述的方法以及如下面表4中指定的温度、时间和重量参数测试每个样品。
[0137] 结果
[0138] 这些结果表明随时间的过去颗粒的吸油比率变化。如以下表4中所示，样品1，其在热的植物油中焙烧约15分钟，显示每质量输入的全干颗粒约14.31％的油吸收；样品2，其在热的植物油中焙烧约30分钟，显示每质量输入的全干颗粒约14.00％的油吸收；样品3，其在热的植物油中焙烧约45分钟，显示每质量输入的全干颗粒约13.88％的油吸收；以及样品4，在热的植物油中焙烧约60分钟，显示每质量输入的全干颗粒约11.87％的油吸收。
[0139] 如图7中所示，在焙烧的开始的几分钟期间油吸收开始以一个较高的比率发生，在此之后，吸收比率降低且然后保持在一个恒定的速率一段时间。随着焙烧时间的进一步延长，吸收比率停止且然后显示负值，表明油在延长的焙烧时段期间从焙烧的生物质中排出。在这个实施例中最高的吸收比率发生在焙烧开始15分钟期间，此后，油的吸收速率减慢且然后在焙烧的45分钟期间保持在一个恒定的比率，在这个时间后，看似密实化的生物质开始排出密实化的生物质之前吸收的油。
[0140] 图7也显示焙烧处理后焙烧的颗粒的热值在焙烧过程的0和15分钟之间大体上增加，然后在焙烧的15分钟和45分钟之间缓慢且几乎保持不变地增加，且在焙烧45分钟后最后开始降低。表4中的“样品的热值-结束”和图7中的“终产物的热值”是焙烧的生物质加上吸收的油的总热值。因此这个实施例的结果揭示随着颗粒化的生物质焙烧，生物质排出油(在终产物中更少的油意味着在从油得到的终产物中更少的热值)。由于长期看来焙烧的颗粒的热值存在净增量，即使排出油，生物质自身在该过程中仍然获得热值，且这并不仅仅归因于油吸收。
[0141] 表4：在加热至270℃的介花油中不同的浸没时间的油吸收和热值
[0142]
[0143] *“含水率”是指焙烧处理刚结束时(即，滴干5分钟后)焙烧的木颗粒中水的量(以％计)。
[0144] 实施例6
[0145] 材料和样品
[0146] 在这个实施例中，测试20千克由云杉、松木和枞木的混合物(SPF木颗粒)制成的密实化的软木颗粒。将这20千克分成1千克的样品，且除了在该过程中使用 商用油炸机(而不是带有气体燃烧器的小容器)之外，使用如上实施例1中所述的方法在指定的温度(即，240、245、250、255、250、265或270℃)下以及每个温度下指定的浸没时间(即，10、15、
20、25或30分钟)测试所有20个1千克样品。此外，在焙烧处理后在水浴中冷却每个样品5分钟，然后从该冷水浴中移出并且使其在大桶中收集样品之前沥干5分钟。对这20个1kg的样品以每个不同的温度和浸没时间条件重复该方法。因此，对于每个温度和浸没时间的组合，
1kg样品每次重复该方法20次。此外，使用如上实施例1中所述的方法在280℃持续30分钟测试10个1kg样品且使用如上实施例1中所述的方法在290℃持续30分钟测试6个1kg样品；换言之，对于280℃持续30分钟的温度-时间组合重复该方法10次，和对于290℃持续30分钟的温度-时间组合重复该方法6次，并且平均每个温度-时间组合的结果。
20、25或30分钟)测试所有20个1千克样品。此外，在焙烧处理后在水浴中冷却每个样品5分钟，然后从该冷水浴中移出并且使其在大桶中收集样品之前沥干5分钟。对这20个1kg的样品以每个不同的温度和浸没时间条件重复该方法。因此，对于每个温度和浸没时间的组合，
1kg样品每次重复该方法20次。此外，使用如上实施例1中所述的方法在280℃持续30分钟测试10个1kg样品且使用如上实施例1中所述的方法在290℃持续30分钟测试6个1kg样品；换言之，对于280℃持续30分钟的温度-时间组合重复该方法10次，和对于290℃持续30分钟的温度-时间组合重复该方法6次，并且平均每个温度-时间组合的结果。
[0147] 收集来自每个温度-时间条件下不同的测试实验所得到的焙烧的密实化的生物质并将其混合在一起以形成一个样品组。收集一千克样品组用于测试。分析所得到的1kg样品组以确定每个温度-时间条件后的焙烧的颗粒的热值。
[0148] 结果
[0149] 在表5-13中显示实施例6的数据并且反映在图8和9中。这个实施例6证实了实施例5的发现(表4和图7)。这些结果表明在加热的介花油中的浸没/保留时间和加热的油的温度实质上与处理结束时焙烧的木颗粒的热值相关。如以下表5-13所示，通常，介花油的温度越高以及在加热的介花油中的保留时间越长，焙烧处理后的焙烧的颗粒的热值越大。
[0150] 当在290℃的介花油中浸没密实化的颗粒30分钟时获得最高的热能值(以全干基计26.04GJ/吨)以及当在240℃的介花油中浸没10分钟时获得最低的热能值(以全干基计
22.78GJ/吨)。焙烧的颗粒的所有的热能值均比未经焙烧的密实化的生物质计算出的热能值(即，以全干基计20.49GJ/吨)大。在250℃下的焙烧的颗粒在测量的每个时间点产生出比在255℃下焙烧颗粒略高的热能值。而且，使用265℃的温度下的介花油时20分钟的浸没时间产生最高的热能值。因此，这个数据表明可以视需要通过改变介花油的温度以及在加热的油中的浸没时间来定制焙烧方法。
22.78GJ/吨)。焙烧的颗粒的所有的热能值均比未经焙烧的密实化的生物质计算出的热能值(即，以全干基计20.49GJ/吨)大。在250℃下的焙烧的颗粒在测量的每个时间点产生出比在255℃下焙烧颗粒略高的热能值。而且，使用265℃的温度下的介花油时20分钟的浸没时间产生最高的热能值。因此，这个数据表明可以视需要通过改变介花油的温度以及在加热的油中的浸没时间来定制焙烧方法。
[0151] 表5：在240℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0152]
[0153] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0154] 表6：在245℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0155]
[0156] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0157] 表7：在250℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0158]
[0159] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0160] 表8：在255℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0161]
[0162] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0163] 表9：在260℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0164]
[0165] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0166] 表10：在265℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0167]
[0168] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0169] 表11：在270℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0170]
[0171] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0172] 表12：在280℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0173]
[0174] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0175] 表13：在290℃下焙烧前和焙烧后焙烧的木颗粒的热值
[0176]
[0177] *关于按“湿基”计“焙烧的木颗粒”的“％水分”是指如方法中所述，在水浴中冷却5分钟且然后沥干5分钟后样品中水的量(以％计)。
[0178] 实施例7
[0179] 材料和方法
[0180] 在该实施例中使用与实施例6中所述的方法相同的方法，包括在该加热的介花油中不同的浸没时间(即，10、15、20、25或30分钟)以及在该过程中使用的介花油的不同的温度(即，240、245、250、255、250、265或270℃；以及在280℃或290℃下浸没30分钟)。
[0181] 在这个实施例中，分析得到的数据以确定每个温度-时间组合后焙烧的颗粒的碳含量。
[0182] 结果
[0183] 在以上表5-13以及图10中显示这个实施例7的数据。这些结果表明在焙烧过程结束时焙烧的木颗粒的碳百分比通常随着在加热的介花油中的浸没/保留时间的延长以及随着加热的油的温度的升高而增大。如图10中所示，随着介花油的温度的升高，焙烧的木颗粒的碳含量有一个总体上升的趋势。在碳含量和在加热的油中的浸没时间之间也存在实质关联。
[0184] 当在290℃的介花油中浸没30分钟时获得最高的碳含量(以全干基计62.15碳％)以及当在240℃的介花油中浸没10分钟时获得最低的碳含量(以全干基计54.80碳％)。所有焙烧的颗粒的碳含量均比未经焙烧的密实化的生物质计算出的碳含量(即，以全干基计
50.62碳％)高。
50.62碳％)高。
[0185] 实施例8
[0186] 材料和方法
[0187] 测定不同种类的可燃液体的蒸发量。使用以下蒸发试验测试每个可燃液体一次。这次测试使用如以上实施例1所述的小型测试装置。将小容器放置在天平上并测量该空的小容器的净重。量取一体积的油并倒入该小容器中并将盖子置于该小容器的顶部。然后打开气体燃烧器至270℃，并检测油温。一达到期望的270℃的温度，即将含有植物油的小容器从该气体燃烧器移出并且计算含有植物油的小容器。然后将含有植物油的小容器放回该气体燃烧器上，并使其在270℃加热30分钟。在加热30分钟后测量含有植物油的小容器的重量并记录由蒸发引起的重量的减少。
[0188] 测试的不同的可燃液体是：介花油、葵花油、玉米油、花生油、链锯条和链油(bar and chain oil)，5W30油、自动传动装置液体、液压液AW32、齿轮油80W90和石蜡。
[0189] 结果
[0190] 这些结果表明在270℃加热30分钟后每个不同的可燃液体的蒸发是可忽略的。因此，当计算焙烧过程后焙烧的密实化的生物质的油吸收时，没有考虑可燃液体的蒸发。
[0191] 实施例9
[0192] 材料和方法
[0193] 为了比较当使用介花油作为可燃液体对石蜡作为可燃液体时密实化的颗粒的油吸收实施实施例9。
[0194] 在这个实施例中，测试由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒(SPF木颗粒)。称取250克SPF木颗粒样品并且分别称量用于盛放密实化的材料的金属细筛。
然后将密实化的材料样品装载到该金属细筛中并且测量该细筛加上密实化的材料的总重
量，然后放置一旁用于测试目的。该实施例使用实施例1中所述的小型测试装置。初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该小容器的净重。量取一体积的油(介花油或石蜡)并倒入该小容器中并测量该小容器加上油的总重量，由此得到油的净重。
然后将密实化的材料样品装载到该金属细筛中并且测量该细筛加上密实化的材料的总重
量，然后放置一旁用于测试目的。该实施例使用实施例1中所述的小型测试装置。初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该小容器的净重。量取一体积的油(介花油或石蜡)并倒入该小容器中并测量该小容器加上油的总重量，由此得到油的净重。
[0195] 油的测量一完成，就打开气体燃烧器至指定温度(250℃，260℃或270℃)，并监测油的温度。
[0196] 在油温稳定在期望的温度后，测量以下重量：(a)小容器加上加热的油的重量；(b)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的温度传感器的重量；以及(c)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的温度传感器加上250克装载到金属细筛中并置于小容器顶部的密实化的材料样品(即，还未浸没在小容器中)的重量。
[0197] 以上测量一完成，即将包含密实化的材料的金属细筛浸没在加热的油以及盖有盖子的小容器中，将密实化的材料浸没在加热的油中指定的时间量(15或30分钟)。在浸没期望的时间后，关掉气体燃烧器并且测量小容器、油、盖子、温度传感器、细筛和密实化的材料的总重量(细筛和密实化的材料仍浸没在油中)。然后将其中包含密实化的材料的金属细筛从小容器和油中移出，并使其在小容器上方沥干约5分钟。称量其中包含有密实化的材料的沥干的金属细筛，并且随后分别称量密实化的材料。移出了细筛以及密实化的材料，称量小容器、油、盖子和温度传感器的总重量，且然后接着分别称量小容器加上油的总重量。
[0198] 然后计算焙烧的颗粒的全干重量(即，以提供焙烧的颗粒的全干基)，然后将颗粒的全干重量与油的损失和计算的％油吸收相比较。
[0199] 对于每个温度、时间和油组合完成以上过程两次(即，在每个不同的温度和浸没时间下对每个测试的不同种类的油完成两次测试运行)，每个过程起始于250克密实化的颗粒样品。
[0200] 结果
[0201] 如图11所示，当使用介花油作为可燃液体用于焙烧过程时，当介花油的温度从250℃升高到260℃时，密实化的生物质的油吸收趋于大体增加，但是当以270℃的温度焙烧时然后稍稍下降。焙烧的密实化的生物质的重量随着温度的升高看似也有一个总体的下降；然而，与在250℃进行处理30分钟相比(即，相比于起始重量+8.53g，达到246.4g的最终重量)，在260℃进行焙烧处理30分钟造成重量的增加(即，相比于起始重量+11.48g，达到
249.35g的重量)。这个重量的增加对应于在此温度-时间条件下油吸收的增加(即，260℃30分钟每质量输入的全干颗粒21.02％的油吸收，相比之下250℃30分钟16.65％的油吸收)，这揭示该重量的增加是由于当在260℃焙烧30分钟时增加的油吸收。使用270℃的温度时油吸收的微小下降(即，15分钟的油吸收为16.86％以及30分钟为17.11％)也对应于在这个温度下焙烧的密实化的生物质的重量的减少(即，15分钟-1.28g以及30分钟-5.47g)，进一步揭示油吸收与产生的焙烧的密实化的生物质的重量相关。这些数据也与实施例3和5中得到的数据相关联。
249.35g的重量)。这个重量的增加对应于在此温度-时间条件下油吸收的增加(即，260℃30分钟每质量输入的全干颗粒21.02％的油吸收，相比之下250℃30分钟16.65％的油吸收)，这揭示该重量的增加是由于当在260℃焙烧30分钟时增加的油吸收。使用270℃的温度时油吸收的微小下降(即，15分钟的油吸收为16.86％以及30分钟为17.11％)也对应于在这个温度下焙烧的密实化的生物质的重量的减少(即，15分钟-1.28g以及30分钟-5.47g)，进一步揭示油吸收与产生的焙烧的密实化的生物质的重量相关。这些数据也与实施例3和5中得到的数据相关联。
[0202] 图12显示使用石蜡作为可燃液体时得到类似的结果。当石蜡的温度从250℃升高到260℃时，密实化的生物质的油吸收趋于大体增加，但是当在270℃焙烧时，然后下降。当温度从250℃升高到260℃时并在每个时间点增加浸没时间时，石蜡的油吸收增加速率大于介花油的油吸收增加速率。对于介花油，随着温度升高焙烧的密实化的生物质的重量看似有一个总体的降低。然而，从介花油来看，在过程结束时焙烧的密实化的生物质的重量和焙烧的密实化的生物质吸收的油之间似乎没有相关性。
[0203] 以下图13和表14和15说明当使用介花油作为可燃液体时在焙烧过程期间，介花油通常损失更多。除了在250℃下焙烧之外，当使用介花油或石蜡时，油损失的量大体上是相似的，使用石蜡，当在250℃焙烧15分钟时损失的石蜡的量明显较少。此外，当使用石蜡作为可燃液体时在250℃下焙烧15分钟和焙烧30分钟之间，油损失的比率看来显著大于使用介花油时的油损失的比率。
[0204] 如图14中所示，当使用介花油而不是石蜡作为可燃液体时，与起始生物质相比，焙烧的颗粒的重量的减少存在差异。对于两者，如表14和15中所示以及如上描述，焙烧的颗粒的重量随着温度的增加大体趋于下降。然而，对于介花油，当在250℃和260℃下进行焙烧处理时，焙烧的颗粒的重量重于起始密实化的颗粒。仅在270℃焙烧时，与起始密实化的颗粒相比才有一个重量的减少。对于石蜡，除了在250℃焙烧15分钟以外，焙烧的颗粒的最终重量比密实化的颗粒的起始重量通常要低。石蜡通常在所有的时间点和温度下导致一个更大的重量减少。不希望受理论束缚，这些结果可能由于，比起使用介花油，生物质在焙烧过程期间吸收较少的石蜡。石蜡较少的吸收可能是由于石蜡的更长的分子链也可能是石蜡更快的蒸发速率的结果。
[0205] 表14：在不同的温度和浸没时间下焙烧期间颗粒的介花油吸收和颗粒的重量减少[0206]
[0207] *“含水率”是指焙烧过程刚结束时(即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0208] 表15：在不同的温度和浸没时间下焙烧期间颗粒的石蜡吸收和颗粒的重量减少
[0209]
[0210] *“含水率”是指焙烧过程刚结束时(即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0211] 实施例10
[0212] 材料和方法
[0213] 测试来自实施例6的焙烧的颗粒，其在不同的温度(240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、280℃或290℃)、不同的浸没时间(10、15、20、25或30分钟)下进行焙烧处理，以确定焙烧的颗粒的疏水性质。为此，量取953.63克来自于每批对应于一个特定温度-时间条件的经处理的焙烧的密实化的生物质的样品并将其浸没于水中两周(即，14天)。
样品一从水中移出，即使其在细筛中沥干5分钟，且然后称量每个样品以测量样品重量的变化。把这个测量值比作水的重量，并计算每个样品吸收的水的量。
样品一从水中移出，即使其在细筛中沥干5分钟，且然后称量每个样品以测量样品重量的变化。把这个测量值比作水的重量，并计算每个样品吸收的水的量。
[0214] 结果
[0215] 表16中的数据表明随着焙烧处理温度的升高(即，加热的介花油的温度)，得到的产品的疏水性能提高。该数据表现在图15和16中，其显示焙烧处理后焙烧的密实化的颗粒吸收的水的量与焙烧处理的温度相关联。当在较高温度(如270℃、280℃或290℃)而不是较低温度(如240℃)下焙烧时，得到的焙烧的密实化的颗粒在颗粒中吸入较少的水。
[0216] 在加热的介花油中的浸没时间看似与得到的产品的疏水性能关系不大；然而，这些结果表明与使用更长的浸没时间(例如，30分钟)用于焙烧处理相比，产生的焙烧的密实化的颗粒通常在更短的浸没时间(例如，10分钟)吸收更多水。
[0217] 表16：焙烧后的水吸收
[0218]
[0219]
[0220] 实施例11
[0221] 材料和方法
[0222] 在这个实施例中，测试由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒(SPF木颗粒)和密实化的薪材两者。称取250克SPF木颗粒或密实化的薪材样品并分别称量用于盛放密实化的材料的金属细筛。然后使用实施例1中所述的小型测试装置将密实化的材料样品装载到金属细筛中并测量细筛加上密实化的材料的总重量，然后将其置于一旁用于测试目的。
[0223] 初始步骤是将小容器放置在天平上并测量该空的小容器的净重。量取一体积的油(以下之一：葵花油、玉米油、花生油、介花油、链锯条和链油(bar and chain oil)、5W30油、自动传动装置液体、液压液AW32、齿轮油80W90或石蜡)并倒入该小容器中并测量该小容器加上油的总重量，由此得到油的净重。
[0224] 油的测量一完成，即打开气体燃烧器至测试温度270℃，并且监测油温。
[0225] 当油温稳定在270℃时，测量以下重量：(a)小容器加上加热的油的重量；(b)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的温度传感器的重量；以及(c)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的温度传感器加上250克装载到金属细筛中并置于小容器顶部的密实化的材料的样品(即，还未浸没在小容器中)的重量。
[0226] 上述测量一完成，即将包含密实化的材料的金属细筛浸没在加热的油和盖有盖子的小容器中。将密实化的材料在加热的油中浸没30分钟，30分钟浸没时间之后，关掉小容器并测量小容器、油、盖子、温度传感器、细筛和密实化的材料的总重量(细筛和密实化的材料仍然浸没在油中)。然后将其中包含有密实化的材料的金属细筛从小容器和油中移出，并使其在小容器上方沥干5分钟，薪材的情形的不同之处在于使其沥干10分钟。称量其中包含有密实化的材料的沥干的金属细筛，并且随后分别称量密实化的材料。移出细筛以及密实化的材料，称量小容器、油、盖子和温度传感器的总重量，然后接着分别称量小容器加上油的总重量。
[0227] 然后计算焙烧的颗粒的全干重量，并且然后将颗粒的全干重量与油的损失(油的净蒸发)相比并计算为介花油的损失百分比。
[0228] 对于使用的每个不同种类的油完成以上过程两次(即，对每个不同种类的测试的油完成两次测试运行)，每个过程起始于250克密实化的颗粒样品。
[0229] 结果
[0230] 这个实施例的对于植物源的油的数据显示在表17和图17中，对于基于石油的油的数据显示在表18和图18中。这些结果表明当与在基于石油的油中焙烧密实化的生物质比较时，在植物源的油中焙烧密实化的生物质通常趋于使得产生的焙烧的密实化的生物质吸收更少的油。
[0231] 在这些植物源的油当中，在270℃下的葵花油中焙烧SPF颗粒30分钟导致密实化的生物质吸收最少的油量(平均约11.38％的油吸收)，在270℃下的介花油中焙烧30分钟后，介花油导致焙烧的密实化的生物质的油吸收最多(平均约12.12％的油吸收)
[0232] 在这些基于石油的油当中，石蜡导致焙烧的密实化的生物质最少量的油吸收，5W30机油次之(分别为平均约16.48％和17.10％的油吸收)。在270℃下的齿轮油中焙烧30分钟后，齿轮油(80W90)导致焙烧的密实化的生物质最多的油吸收(平均约24.32％的油吸收)。
[0233] 表17和18中的数据也表明与在基于石油的油中焙烧相比，在植物源的油中焙烧通常导致更低的平均生物质重量净损失。在这些植物源的油当中，在花生油中焙烧导致最低的平均重量净损失(即，重量净损失约7.70g)而在葵花油中焙烧导致最高的平均重量净损失(即，重量净损失约10.85g)。在这些基于石油的油当中，在链锯条和链油以及液压液(AW32)中焙烧导致最低的平均重量净损失(即，重量净损失分别为约10.70g和10.60g)，而在自动传动装置液体(ATF)中焙烧导致最高的平均重量净损失(即，重量净损失约17.23g)。
[0234] 如表17和18所示，当使用薪材作为起始密实化的生物质时，在植物源的油(介花油)和基于石油的油(石蜡)中薪材生物质发生显著地更多的油吸收，并且当薪材在植物源的油(介花油)和基于石油的油(石蜡)中焙烧时，发生显著地更大的平均重量净损失。
[0235] 表17：对于不同的植物源的油的油吸收和质量净损失
[0236]
[0237]
[0238] 表18：对于不同的基于石油的油的油吸收和质量净损失
[0239]
[0240]
[0241] 实施例12
[0242] 材料和方法
[0243] 在这个实施例中，测试2千克由云杉、松木和枞木的混合物制成的密实化的软木颗粒(SPF木颗粒)。将这2千克分成1千克样品，并且使用如以上实施例1中所述的方法在加热到270℃的可燃液体(植物源的油或基于石油的油)中30分钟测试每个1千克样品。对于每种不同种类的油，对2个1kg样品重复该方法。因此，对于每种油，1kg样品每次重复该方法两次。收集对于每种油两次测试实验所得的焙烧的密实化的生物质并混合在一起以生成一个样品组。收集1千克样品组用于测试。
[0244] 在这个实施例中，分析得到的1kg样品组以确定每个温度-时间条件之后的焙烧的颗粒的热能值。
[0245] 在这个实施例中使用的植物源的油包括花生油、葵花油和玉米油。在这个实施例中使用的基于石油的油包括自动传动装置液体、齿轮油80W90、机油(5W30)、链锯条和链油和液压液AW32。
[0246] 结果
[0247] 显示在下表19和20中的结果表明基于石油的油通常趋于产生具有比在植物源的油中焙烧的密实化的生物质略高的热能值的焙烧的密实化的生物质。例如，在基于石油的油中处理的焙烧的密实化的生物质的热能值大约为26吉焦/公吨(GJ/t)；而在植物源的油中处理的生物质的热能值大约为24-25GJ/t。这种差异可能是由于石油处理的生物质更多的油吸收，如以上实施例10中所示。
[0248] 这些结果进一步表明所有植物源的油产生的焙烧的产品具有大致相似的热能值，而且所有基于石油的油产生的焙烧的产品具有大致相似的热能值。
[0249] 表19：在植物源的油中在270℃下焙烧30分钟后焙烧的木颗粒的热值
[0250]
[0251]
[0252] *“％水分”是指焙烧处理刚结束时(即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0253] 表20：在基于石油的油中在270℃下焙烧30分钟后焙烧的木颗粒的热值
[0254]
[0255]
[0256] *“％水分”是指焙烧处理刚结束时(即，滴干5分钟后)样品中水的量。
[0257] 实施例13
[0258] 材料和方法
[0259] 为了测试在此公开的连续/半连续过程构造小规模焙烧反应器。该反应器由传送带构成，该传送带可以连续或半连续地运送颗粒通过在大型金属槽中盛放的可燃液体。用温度控制加热该可燃液体。颗粒被递送到反应器的传送带上，加料斗将位于此处，然后沿着传送带运送至、通过、然后离开可燃液体。该反应器如图19中所示。
[0260] 结果
[0261] 使用图19中所示的反应器焙烧木颗粒并且证明可以使用连续/半连续过程焙烧颗粒。密实化的颗粒被递送到在热的可燃液体(在图19的右手边)中的传送带上并且被运送通过可燃液体且从另外一端(即，图19的左手边)出来。颗粒在其沿着传送带通过可燃液体时被完全浸没并且在另一端输送为焙烧的密实化的生物质。
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