干法处理热煤和焦炭的方法及设备与流程

1.本发明总体上涉及一种用于干法处理(dry processing)热煤和焦炭的方法及设备。


背景技术：

2.许多工艺受到热的影响通常会增加有机基或化石燃料基碳质材料的碳密度。
3.传统上，煤是通过在无氧条件下加热木材来产生的。最近，已经开发了各种涉及热裂解(pyrolytic cracking)的方法，其增加了这种有机基或化石燃料基碳质材料的(通常是生物质)的碳密度。
4.例如，已发现，烘焙(torrefaction)可以将生物质转化为生物质煤或生物炭，这是一种与初始生物质相比具有低水分含量且碳量(特别是质量百分比)有所增加的固体。通常，在烘焙中，生物质暴露于200℃至350℃之间的温度，停留时间在10分钟至120分钟之间。生物质通常是指木屑，但也可以想到各种各样的生物质。已发现，通过烘焙产生的生物质煤与初始生物质相比具有重量更轻，尤其是氧重量更少，并且就体积和质量而言具有更高的能量密度。来自烘焙的生物质煤可以像传统的化石煤一样用于传统燃煤电厂的能源发电。
5.生成的生物质煤在暴露于环境空气之前，应主要冷却至低于其着火温度的温度以避免燃烧。虽然传统的木炭堆和窑炉可以冷却，但这不是现代处理工艺的选项，因为它会大大限制产量。
6.通常，生物质煤可以通过湿法熄焦(wet quenching)来冷却，其中生物质煤在离开处理室之前或之后立即被浇水。湿法熄焦提供了一种快速冷却生物质煤的方法，而生物质煤中残留的水将在一定程度上防止煤再次升温并可能被点燃。然而，在体积能量密度不变的情况下，额外的水也增加了生物质煤的重量，换言之，运输湿法熄焦的生物质煤的效率低于运输干燥的生物质煤。除此之外，湿法熄焦产生的蒸汽含有污染物，在排放到环境中之前应进行相应的处理。
7.对于焦炭，已开发出干法熄焦(dry quenching)工艺，其中将热焦炭填充到含有惰性气体气氛的大容量储存塔中。惰性气体从下方冲过塔，在加热时上升并通过冷却结构循环返回。
8.大容量储存塔由从大容量储存塔顶部卸料的铲斗填充。
9.wo2015/084162 a1描述了一种改进的干燥器，其利用热传导在振动反应器中对生物质进行烘焙，其中加热的实心未穿孔板被密封在反应器中以将上方的生物质与下方的用于加热板的气体隔开。此外，从该处理中产生的合成气体用于为燃气发动机提供动力，其废气输出被再循环以加热反应器板。当燃气发动机与发电机连接时，废能被回收，以用于工厂的其他部分或输出到其他地方。


技术实现要素：

10.虽然在独立权利要求中限定了本发明，但本发明的其他方面在从属权利要求、附
图和以下描述中阐述。
附图说明
11.图1是示出根据本发明实施方式的处理设备的示意图。
具体实施方式
12.图1示出了一种煤处理设备，包括冷却结构10、气动输送系统20和大容量储存器30。在详细解释处理设备之前，将讨论本发明的一些一般方面。
13.根据一方面，提供了一种用于处理热煤的设备，包括：冷却结构，布置成从处理室接收煤并在阻碍点燃的环境中对煤进行冷却；气动输送系统，用于通过气压输送煤；其中，冷却结构构造为将煤冷却至允许气动输送系统将煤输送穿过预定距离而不会使煤点燃的表面温度。
14.当生物质被处理以增加碳密度时，产生的煤在离开处理室时的温度高于其着火温度。为了避免煤着火，原则上可以避免与氧气或其他氧化剂接触，或者将煤冷却到低于着火温度。现在已经认识到，如果与氧气接触的那部分煤低于着火温度，则可以避免着火。在这种情况下，只要表面温度不超过着火温度，也可以在含氧环境(例如环境空气)中处理煤。这反过来又允许在气动输送系统中运输煤，只需要在运输时使煤表面温度保持在着火温度以下。在这方面，表面温度是指单个整体煤块的表面温度。值得注意的是，如果煤进一步冷却，则可以增加运输长度和持续时间。
15.在一些实施方式中，生物质颗粒的主要部分，特别是75重量％的生物质颗粒，具有3mm至16mm的横截面。在进一步的实施方式中，小于3mm横截面的颗粒占生物质的12重量％以下，并且大于16mm横截面的颗粒占生物质的3重量％以下。已经发现，这种尺寸在足够大的颗粒之间提供了良好的平衡，以保持足够长的低表面温度，同时易于在气动输送系统中随气流拖动。
16.湿法熄焦的质量密度过高，无法进行气动输送。在一些实施方式中，不需要抑制煤的任何燃烧，只要大部分煤可以在不燃烧的情况下处理就足以。因此，可能不需要阻止冷却结构中的任何氧气，并且阻碍点燃的环境可能是氧气含量显著降低的环境。类似的，在一些实施方式中，可以容忍在环境空气中的输送过程期间一小部分煤着火。
17.在一些实施方式中，该设备还包括气闸，其布置成允许煤从冷却结构进入气动输送系统并阻止冷却结构和气动输送系统之间的连通流体交换，气闸优选为第二旋转式气闸。
18.在一些实施方式中，气闸不仅防止空气进入冷却结构，而且气闸还防止气动输送系统从其特定入口大量吸入除环境空气以外的任何其他物质。这也防止进入气动输送系统的气流发生偏离，从而避免积聚了未被输送的煤的无效区。通常，避免煤可能积聚的无效区也可以避免煤在气动输送系统中停留的时间超过预期，进而避免煤在加热到其着火温度以上时留在气动输送系统的环境空气中。
19.在一些实施方式中，该设备还包括至少一个螺旋输送机，布置成使煤移动通过冷却结构。螺旋输送机不仅通过冷却结构输送煤，还将煤混合使煤的不同部分接触冷却结构的内壁。这继而使煤在移动通过冷却结构时能够相对均匀地冷却。
20.在一些实施方式中，冷却结构包括冷却出口，并且气动输送系统包括输送入口，其中，冷却出口布置在输送入口上方，使得通过重力使煤从冷却出口落入输送入口，输送入口优选为入口槽(inlet chute)。使煤从上方进入入口槽，从而通过连续气流来输送煤，并且不需要气流中的任何特定元件来移动其中的煤。
21.在一些实施方式中，冷却结构包括与处理室流体连通的第一冷却室和布置成从第一冷却室接收煤的第二冷却室，其中，第二冷却室与第一冷却室以及处理室之间的连通流体交换被阻止。在一些实施方式中，第一冷却室和第二冷却室是液体冷却的。
22.在这方面，阻止主要应理解为基本上阻止，尽管可能允许发生少量的连通流体交换。
23.在一些实施方式中，在第一冷却室和第二冷却室之间布置第一气闸，第一气闸优选为第一旋转式气闸。
24.在一些实施方式中，气动输送系统包括输送通道，该输送通道构造为使煤沿其输送，并且气动输送系统还包括风扇，该风扇构造为使空气通过输送通道，该风扇布置为邻近输送通道的端部。在替代实施方式中，风扇布置在气动输送系统的起始端，其中煤进入风扇与大部分或全部输送通道之间的气动输送系统。
25.在一些实施方式中，该设备还包括大容量储存器，布置成接收来自气动输送系统的煤并对煤进行冷却，优选在阻碍燃烧的环境中对煤进行冷却。
26.在一些实施方式中，气动输送系统还包括构造为将煤排放到大容量储存器中的分离器，该分离器优选为旋风分离器。
27.根据另一个方面，处理热煤的方法包括：从处理室接收煤并在阻碍点燃的环境中冷却煤；通过气压输送煤，其中煤被冷却至允许通过气压将煤输送穿过预定距离而不会使煤点燃的表面温度。
28.在一些实施方式中，该方法还包括通过气压输送煤，然后在阻碍点燃的环境中对煤进行冷却，直到剩余的热能不足以在含氧环境中点燃煤。
29.在一些实施方式中，该方法还包括阻止在阻碍点燃的环境与用于输送煤的空气之间的流体连通。
30.在一些实施方式中，该方法还包括在处理室中将生物质处理成煤，其中生物质颗粒的主要部分，特别是75重量％的生物质颗粒，优选具有3mm至16mm的横截面。
31.在一些实施方式中，横截面小于3mm的颗粒占生物质的12重量％以下，并且横截面大于16mm的颗粒占生物质的3重量％以下。
32.在一些实施方式中，该方法还包括切碎生物质，特别是木材，以接收生物质颗粒的主要部分的3mm至16mm的横截面。
33.参照图1，根据实施方式的冷却结构布置成从处理室1接收煤。在各种实施方式中，处理室布置成通常增加有机基或化石燃料基碳质材料的碳密度。为此，已知许多技术，通常包括碳质材料的热暴露。在各种实施方式中，碳质材料经历热解处理。在一些实施方式中，碳质材料经历烘焙处理，例如在wo 2015/084162 a1中描述的处理。在各种实施方式中，碳质材料作为生物质(例如木材或草)进入处理室。
34.一旦碳质材料转变成预定等级的煤，即碳质材料具有预定的质量能量密度，则煤的温度通常高于其着火温度。因此，在将煤暴露在空气中之前，需要对其进行冷却。在实施
方式中，碳质材料是生物质，因此所得的煤在下文中将被称为生物质煤。因此，生物质煤从处理室1传输到冷却结构10。在冷却结构10中，生物质煤被冷却，从而烘焙停止，并且一旦离开冷却室10，生物质煤具有一致的特性。在各种实施方式中，冷却结构10包括促进生物质煤温度降低的冷却元件。在各种实施方式中，冷却元件包括用于水或热油的冷却液循环结构。在各种实施方式中，冷却元件包括允许冷却流体在冷却结构10的内表面附近循环的至少一个通道。
35.在各种实施方式中，处理室1的内部和冷却结构10内部的至少一部分是流体连通的。在各种实施方式中，冷却结构10包括第一冷却室11和第二冷却室12。在各种实施方式中，生物质煤从处理室1传递到第一冷却室11并且从第一冷却室11传递到第二冷却室12。在各种实施方式中，处理室1和第一冷却室11流体连通，并且处理室和第二冷却室12之间的流体交换受到阻碍。因此，生物质煤在与处理室1共享环境的第一冷却室11中经历冷却处理，并且，生物质煤在与处理室1分离的环境中在第二冷却室16中进一步冷却。
36.在各种实施方式中，冷却结构10包括第一气闸13。第一气闸13设置在第一冷却室11和第二冷却室12之间，使得生物质煤从第一冷却室11通过第一气闸13进入第二冷却室12。第一气闸13构造为在阻止第一冷却室11和第二冷却室12之间的气体或液体交换的同时允许煤通过。换言之，只有最少量的气体从第一冷却室11进入第二冷却室12或返回。在各种实施方式中，第一气闸13是旋转式气闸，其布置非常类似于旋转门，即至少三个面板布置在一个公共旋转轴上，并且在任何时间点，至少两个面板与缸部分的相对内壁密封，从而一直防止或减少通过气闸的流体连通。
37.在各种实施方式中，第一冷却室11和第二冷却室12中的至少一个包括将惰性气体分配到第一冷却室11和第二冷却室12中的相应至少一个中的吹扫设备。这减少氧气暴露并阻止生物质煤的点燃。惰性气体冷却相应冷却室15、16中的生物质煤。在各种实施方式中，惰性气体为氮气或二氧化碳。
38.在各种实施方式中，第一和第二冷却室11、12中的至少一个包括输送元件15、16。在一些实施方式中，第一冷却室11包括第一输送元件15，第一输送元件15布置成将煤从第一冷却室11的第一冷却入口11a输送到第一冷却室11的第一冷却出口11b。在一些实施方式中，第二冷却室12包括第二输送元件16，第二输送元件16布置成将煤从第二冷却室12的第二冷却入口12a输送到第二冷却室12的第二冷却出口12b。在各种实施方式中，输送元件是第一输送螺杆15、第二输送螺杆16或链式输送机。在各种实施方式中，第一冷却室11、第二冷却室12中相应的输送螺杆15、16一直地移动和混合生物质煤，使生物质煤的不同部分与相应的冷却室11、12的内表面接触。在内表面被冷却的情况下，特别是通过上文进一步描述的冷却元件，生物质煤会散热并冷却。在一些实施方式中，第一和第二螺杆15、16中的至少一个具有包含用于冷却液体循环的通道的轴。
39.在各种实施方式中，第一冷却出口11b布置在第二冷却入口12a上方，使得由于重力使煤从第一冷却出口11b落入第二冷却入口12a。在各种实施方式中，第一气闸13布置在第一冷却出口11b和第二冷却入口12a之间。这使得生物质煤仅在重力的影响下通过第一气闸。在各种实施方式中，第一冷却室11是倾斜的，使得第一冷却入口11a布置在与第二冷却入口12a基本相同的地面高度上。
40.在各种实施方式中，第一冷却室11和第二冷却室12布置成至少将来自处理室1的
小块生物质煤的表面冷却到低于生物质煤的着火温度的温度。发明人已经意识到，通过冷却生物质煤的表面，生物质煤可以暴露在空气中而在至少一段特定时间段内不被点燃。特定时间段可足以在环境空气的气氛中输送生物质煤。
41.在各种实施方式中，特定时间段由生物质煤的大小决定，因为冷却后小块生物质煤的温度分布是不均匀的，其中内部或中心可能更热，甚至高于生物质煤的着火温度，而生物质煤的表面低于着火温度。一旦冷却结构10中的冷却处理停止，生物质煤中的温度分布将趋向于以不仅生物质煤的中心冷却并且表面加热的方式平衡。大约在生物质煤从冷却结构10排出时冷却停止。
42.生物质煤表面可能会接着再次加热到着火温度以上。由于表面与空气接触，一旦超过着火温度，就很容易点燃。因此，只要表面温度低于生物质煤的着火温度，生物质煤就能在环境空气的气氛中安全运输而不会着火。
43.在各种实施方式中，较小的生物质煤颗粒在其较热的中心与其表面之间具有较短的距离，使得表面温度将比更大的生物质煤颗粒更早地升至着火温度以上。因此，较小的生物质煤颗粒，例如，由锯末产生的颗粒应在相对较短的时间内输送，而较大的颗粒可在相对较长的时间内输送。对于给定的冷却结构，这反过来决定了通过环境空气到用于安全储存生物质煤而不会点燃的设备的运输距离和/或运输速度。对于给定的运输距离和/或运输速度，这决定了运输前的冷却要求。请注意，各个实施方式中，协调运输距离、运输速度和/或冷却要求，以将生物质煤安全地运输到安全储存处。然而，其表面略低于着火温度的细颗粒不能长时间暴露于环境空气而不被点燃。尽管如此，较大的颗粒会增加气动输送系统20中的磨损并阻碍均匀的热传递。
44.在各种实施方式中，生物质颗粒(特别是木屑)的大小根据forest bioenergy 2010，2010年8月31日至9月3日，会议记录，finbio出版物47，p.329-340中适用于木屑和粉状燃料(hog fuel)的alakangas,e.欧洲标准(en 14961)中定义的标准名称p16a选择。即，生物质颗粒的主要部分，特别是生物质颗粒的75重量％，具有3mm至16mm的横截面。在进一步的实施方式中，横截面小于3mm的颗粒占生物质的12重量％以下，而横截面大于16mm的颗粒占生物质的3重量％以下。
45.生物质煤的大小基本上由生物质颗粒的大小决定。在不同的实施方式中，生物质煤的大部分被设置为不超过特定尺寸。在各种实施方式中，生物质在进入处理室1之前被切碎。在处理前的切碎步骤促进了处理室1内的处理并主要促进了快速冷却。
46.在各种实施方式中，气动输送系统20包括入口槽21、输送通道22和风扇24。气动输送系统20布置成产生足够强的气流以携带至少部分生物质煤穿过输送通道22一定距离。在各种实施方式中，气动输送系统20布置成将生物质煤从冷却结构10输送到大容量储存器30。
47.入口槽21布置成接收来自冷却结构10的生物质煤。在各种实施方式中，冷却结构10包括第二气闸14并且通过第二气闸14将生物质煤排放到入口槽21中。在各种实施方式中，第二冷却出口12b布置在入口槽21上方，使得通过重力导致生物质煤从第二冷却出口12b移动到入口槽21中。在各种实施方式中，第二气闸14布置在第二冷却出口12b和入口槽21之间。第二气闸14布置成允许生物质煤从第二冷却室12进入气动输送系统20的入口槽21，并阻止第二冷却室12与气动输送系统20以及环境空气之间的连通流体交换。
48.在各种实施方式中，入口槽21呈箱形，其顶部开口21c用于接收生物质煤，朝向输送通道22开口的气流出口21b和与气流出口21b相对设置的气流入口21a允许环境空气进入入口槽21和输送通道22。处于入口槽21中的生物质煤随着气流25被拖曳，并通过输送通道22被输送至风扇24。在各种实施方式中，顶部开口21c布置成使得生物质煤垂直地布置于气流25中。特别地，气流入口21a和气流出口21b布置在大致相同的高度并且彼此面对，使得通过顶部开口21c进入入口槽21的生物质煤从上方落入气流25中。在一些实施方式中，入口槽21除了气流入口21a、气流出口21b和顶部开口21c之外没有其他入口或出口结构，使得空气只能从气流入口21a进入输送通道22。
49.在各种实施方式中，风扇24构造为产生通过气动输送系统20，特别是通过输送通道21的气流25。在各种实施方式中，入口槽21布置在起始端，并且风扇24布置在输送通道21的末端附近。风扇24在输送通道22上产生压力梯度，在起始端特别是在入口槽21处为环境压力，并且在风扇24的正前方具有最低压力。风扇24构造为提供足够的压降以适应输送通道22的长度、直径和结构，以及通过分离器23和过滤器26的压降。在各种实施方式中，风扇24构造为考虑一旦停止冷却，生物质煤的表面温度低于生物质煤的着火温度的时间。值得注意的是，在气流25中，虽然气流25的速度与生物质煤的速度不同，生物质煤也至少在最初冷却。
50.在各种实施方式中，输送通道22布置有分离器23。分离器23布置成从通过输送通道22输送的气流25中去除固体颗粒。在各种实施方式中，分离器23布置成在不使用过滤器的情况下从气流25中去除固体颗粒。在一些实施方式中，分离器23包括通过涡流分离操作的旋风分离器，和/或迫使气流25突然改变方向从而迫使不跟随方向改变的固体颗粒沉降的挡板组件。分离器23布置成将生物质煤引导到大容量储存器30中并且允许气流25流向风扇24。与通过分离器23之前的气流25相比，风扇24仅经历气流25中减少量的生物质煤。在各种实施方式中，输送通道22在分离器23和风扇24之间布置有过滤器26。过滤器26布置成阻挡来自与气流25一起通过分离器23的气流25中的颗粒。过滤器26尤其过滤那些分离器23没有引导到大容量存储器30中的固体颗粒，特别是因为固体颗粒很小。
51.大容量储存器30用于在输送后进一步冷却生物质煤。大容量储存器30至少储存生物质煤直到剩余热量不足以点燃生物质煤。在各种实施方式中，大容量存储器包括容器32。在各种实施方式中，大容量储存器包含阻止生物质煤暴露在空气中的惰性气体。由于空气太少，即使温度很高，生物质煤也无法点燃。在各种实施方式中，容器32填充有氮气。在各种实施方式中，氮气从容器32的下部供给到容器32并上升以排出在设备运行之前或从气动输送系统20泄漏到容器32中的任何残留空气或氧化合物。氮气从下部供给，因为它的密度略低于空气的密度，因此氮气趋于上升。在不同的实施方式中，容器32填充有从上方供给到容器32中的二氧化碳，因为它的密度略高于空气的密度并因此通过容器32内部的生物质煤下沉。在一些实施方式中，残留的空气或氧化合物在容器32中引起有限的燃烧，导致二氧化碳含量增加并消耗至少一些残留的空气或氧化合物。
52.在各种实施方式中，大容量存储器30包括冷却元件。在进一步的实施方式中，冷却元件布置成冷却容器32的内壁。在进一步的实施方式中，冷却元件使通过容器32冲洗的惰性气体冷却。
53.在各种实施方式中，大容量储存器30包括第三气闸31，第三气闸31构造为允许煤
从分离器23通过，同时阻止分离器23和容器32之间的空气交换。在一些实施方式中，第三气闸31防止风扇24将惰性气体从容器32中抽出，从而保持容器32内的惰性气体环境。在一些实施方式中，第三气闸31防止输送通道22上的吸力降低并且维持输送生物质煤所需的输送通道22的压降。在一些实施方式中，如果确定大量流体从大容量存储器30吸入到输送通道22中，则设置附加阀以关闭大容量存储器30和输送通道22之间的任何流体连通。
54.在各种实施方式中，大容量存储器30包括漏斗形底部33和第四气闸34。在各种实施方式中，漏斗形底部33将生物质煤引向第四气闸34。在各种实施方式中，一旦生物质煤的相应部分的温度已经充分下降，部分生物质煤通过第四气闸34从容器32释放。第四气闸34布置成允许生物质煤从容器32传递到容器32和大容量储存器30的外部，并阻止容器32和环境空气之间的连通流体交换。
55.在各种实施方式中，大容量储存器30将冷却的生物质煤朝向运输设备35排放。在各种实施方式中，运输设备35是传送带、输送螺杆或允许在车辆上运输的开放或封闭容器。
56.因此，生物质煤以下列方式处理：通过涉及碳质材料的热裂解的一些工艺生产的生物质煤从处理室1传递到冷却结构10。在各种实施方式中，生物质煤通过气闸进入冷却结构10。在各种实施方式中，生物质煤进入第一冷却室11。在各种实施方式中，第一冷却室11包括用惰性气体吹扫生物质煤的吹扫结构。惰性气体可阻碍生物质煤的点燃和/或对生物质煤进行冷却。在各种实施方式中，第一输送螺杆15将生物质煤向前输送通过第一冷却室11。在各种实施方式中，第一输送螺杆15将生物质煤混合以将生物质煤的不同部分暴露于第一冷却室11的冷却内壁。第一输送螺杆15支持生物质煤冷却的冷却。
57.在各种实施方式中，第一冷却室11将生物质煤的表面冷却至低于100℃的温度以停止烘焙，优选低于40℃。在各种实施方式中，调节生物质煤在第一冷却室11中的停留时间以控制生物质煤的最终温度。在各种实施方式中，生物质煤通过第一气闸13从第一冷却室11传递到第二冷却室12。在各种实施方式中，生物质煤从第一冷却室11的第一冷却出口11b通过第一气闸13重力进料并进入第二冷却室12的第二冷却入口12a。
58.在各种实施方式中，第一冷却室11填充有40％到60％的生物质煤。与第一冷却室11几乎完全充满时相比，这允许生物质煤与第一冷却室11的冷却元件更早地接触。
59.第二冷却室12进一步冷却生物质煤。在各种实施方式中，第二冷却室12包括吹扫结构，该吹扫结构用惰性气体吹扫生物质煤以冷却生物质煤和/或阻止点燃。在各种实施方式中，第二输送螺杆16在第二冷却室12中输送和/或混合生物质煤。
60.在一些实施方式中，第一和/或第二输送螺杆15、16还使生物质煤向上倾斜移动以允许重力进料通过第一和/或第二气闸13、14并进入第二冷却入口12a和/或入口槽21。
61.在各种实施方式中，第二冷却室12将生物质煤的表面冷却至低于40℃，优选低于20℃的温度。在各种实施方式中，生物质煤从第二冷却室12传输到气动输送系统20。在各种实施方式中，生物质煤从第二冷却室12的第二冷却出口12b通过第二气闸14重力进料到气动输送系统20的入口槽21中。
62.在各种实施方式中，第二冷却室12填充有超过90％的生物质煤。这使第二冷却室12的停留时间和冷却以及占用率最大化。在一些实施方式中，第二冷却室12的填充还阻止空气从入口槽21进入第一冷却室11。在处理室1保持低于大气压以阻止气体泄漏到外部并且第一冷却室11与处理室1流体连通的实施方式中，用生物质煤完全填充第二冷却室12有
助于维持处理室1中的压力。
63.气动输送系统20将气流25从气流入口21a通过输送通道22提供给分离器23和风扇24。在各种实施方式中，生物质煤从上方落入气流25中。只要气流25和其中的生物质煤之间存在显著的相对运动，气流25就会进一步冷却生物质煤。生物质煤沿输送通道22向分离器23移动。在分离器23中，生物质煤从气流25中去除，使得气流流向风扇24并且生物质煤通过大容量储存器30。在各种实施方式中，生物质煤通过第三气闸31。
64.在各种实施方式中，容器32布置成防止生物质煤着火，特别是通过提供惰性气氛，例如，通过用惰性气体填充容器32。在各种实施方式中，惰性气体是氮气并且从靠近底部的位置被冲入容器32中。氮气通过容器32和包含在其中的生物质煤上升，并排出任何残留的空气或氧化合物。在不同的实施方式中，惰性气体是二氧化碳并且从靠近顶部的位置被冲入容器32中。二氧化碳通过容器32和包含在其中的生物质煤下沉，并排出任何残留的空气或氧化合物。在各种实施方式中，惰性气体有助于生物质煤的冷却。在各种实施方式中，容器32将其中的生物质煤冷却到即使在一直储存在环境空气中时也能够防止着火的温度。
65.在各种实施方式中，生物质煤进入容器32。至少在剩余热量不足以在环境空气气氛中点燃生物质煤之前，生物质煤保留在容器32中。一旦生物质煤充分冷却，就将生物质煤排放到容器32的外部。冷却后的生物质煤可以与环境空气一直接触。在各种实施方式中，生物质煤被排放到运输设备35。
66.在各种实施方式中，生物质煤被转移到发电厂以产生能量或热量。在进一步的实施方式中，生物质煤用于储存碳和/或改良土壤。
67.在各种实施方式中，冷却结构10包括单个冷却室，以及处理室1和入口槽21之间的单个气闸。设置单个冷却室以将生物质煤冷却至低于20℃的温度。例如，相应地选择冷却室的长度。然而，虽然具有单个冷却室的设计通常更简单，但具有两个冷却室和它们之间的气闸的设计可以更好地控制生物质煤的最终温度并阻止空气进入处理室1。
68.虽然本发明方法的描述涉及特定工艺步骤中的一些生物质煤，但请注意，在各种实施方式中，处理设备连续操作，使得生物质煤同时存在于处理设备的不同阶段。虽然该描述主要涉及生物质煤，但根据传统方法生产的不同类型的煤也可以在根据本发明的设备中处理。