AT504589B1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von gas aus holzschnitzeln - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Gas aus Holzschnitzeln, wobei die nach unten strömenden Holzschnitzel in einem vertikal aufgebauten, länglichen Kessel (2) mit einem Dampfstrom erhitzt werden, der in Bezug auf den Holzschnitzelstrom quer gerichtet ist und zum Holzschnitzelstrom sowohl von der Mitte des Holzschnitzelstroms als auch von den Rändern des Holzschnitzelstrom gerichtet ist, wobei erfindungsgemäß die Holzschnitzel auf eine Gasentfernungstemperatur in dem Kessel (2) erhitzt werden, in welchem Dampf mittels Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) auf die Holzschnitzel gerichtet wird, die in Bezug auf die Höhe des Kessels (2) derart angeordnet sind, dass eine Verweilzone (25) in Strömungsrichtung der Holzschnitzel unter den Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) ausgebildet ist, nach welchem Erhitzen die nach unten strömenden Holzschnitzel auf der Gasentfernungstemperatur für eine bestimmte Verweildauer in der Verweilzone (25) des Kessels (2) gehalten werden.

Description

österreichisches Patentamt AT504 589B1 2010-06-15

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Gas aus Holzschnitzeln gemäß dem Oberbegriff des angehängten Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorhergenannten Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des angehängten Anspruchs 9.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0002] Beim Herstellen von Zellulose und Papierbrei werden die als Rohrmaterial verwendeten Lignozellulose enthaltenden Holzschnitzel in einer alkalischen Lösung gekocht, um die Fasern und das in ihnen enthaltene Lignin von einander zu trennen. Die Herstellung umfasst mehrere Schritte, sowohl vor oder als auch nach dem Kochen. Vor dem Kochen werden die Holzschnitzel einer Gasentfernungsphase zugeführt, wo die Gase, hauptsächlich Luft, sowohl von innerhalb der Holzschnitzel als auch aus den Räumen zwischen ihnen entfernt werden, indem heißer Dampf auf die Holzschnitzel gerichtet wird. Das Entfernen von Gas aus den Räumen zwischen den Holschnitzeln verringert die Menge an Gasen, die den Betrieb des Kochers stören. Zusätzlich absorbieren die Schnitzel, wenn die Gase von innerhalb der Holzschnitzel entfernt werden, die Kochchemikalien besser, was die Ausbeute des Kochens und die Qualität der Pulpe, die es bereitet, verbessert.

[0003] Im Allgemeinen werden vertikale Behälter oder Kessel, oder horizontale Schnecken für das Entfernen von Gas aus Holzschnitzeln verwendet. Die verwendeten Sehnecken sind im Allgemeinen Holzschnitzelförderschnecken, die die Holzschnitzel fördern, z.B. vom Schnitzeln zum Kocher. Im Allgemeinen ist diese Art von Schnecken horizontal angeordnet oder nur in einem kleinen Winkel zum horizontalen Niveau. Der zur Gasentfernung notwendige Dampf, wird im Allgemeinen durch Düsen, die in der unteren Oberfläche der Schale, die den Boden der Schnecke bildet, eingebaut sind, zugeführt. Die Beladung der Schnecken variiert allerdings in Bezug auf die Zeit, d.h. in Bezug auf die Länge der Schnecke variiert die Menge an Holzschnitzel, die sich darin bewegt, was in ein langsames Erwärmen einzelner Holzschnitzel bis zur Maximaltemperatur und in ein Variieren ihres Verweilens in der Schraube resultiert. Folglich ist die Bearbeitung der Holzschnitzel nicht einheitlich. Zusätzlich ist das Verweilen der Holzschnitzeln in der Schnecke nicht lang genug, dass die Gasentfernung vollständig ist.

[0004] Die Veröffentlichung US 4,632,729 präsentiert ein Zweistufenverfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Luft aus Schnitzeln. In einer ersten Stufe werden die Schnitzel in einem vertikalen Kessel erhitzt, in dem Dampf in Querrichtung zur Schnitzelströmung zugeführt wird. Die Dampfzufuhr erfolgt, indem Dampf durch Düsen, die im Mantel des Kessels angeordnet sind, und durch ein Dampfzufuhrrohr, das in der Mitte des Kessels angeordnet ist, zugeführt wird. In der zweiten Stufe, die von der ersten Stufe entfernt ist, wird die Luft aus den erhitzen Schnitzel entfernt, indem sie in eine Flüssigkeit eingebracht werden und mechanisch gerührt werden. In der ersten Stufe erfolgt keine Gasentfernung.

[0005] Die Veröffentlichungen US 2003/047297 und US 4,155,805 offenbaren verschiedene Wege für die gleichmäßige Verteilung von Schnitzeln in einem Faulraum mit Hilfe von Dampf. US 2003/047297 offenbart eine Vorbehandlungseinheit, d.h. einen Schnitzelpacker, in dem die Schnitzel mit Dampf behandelt werden, bevor sie in einen Faulraum gefüllt werden. Die US 4,155,805 offenbart ein Verfahren zum kontinuierlichen Abbauen von Fasermaterial, in welchem Verfahren Schnitzel in dem Faulraum durch Zusatz von Dampf ausgebreitet und erhitzt werden.

[0006] Keines der Dokumente US 2003/047297 oder US 4,155,805 offenbart eine Gasentfernungsvorrichtung, bei der das Ziel die Entfernung des gesamten Gases zwischen und in den Schnitzeln ist. Die Dokumente offenbaren weder Dampfzufuhrmittel von der Mitte des Schnitzelstromes, noch ein Erhitzen der Schnitzel auf eine Gasentfernungstemperatur und ein Halten der erhitzten Schnitzel auf dieser Temperatur für eine bestimmte Verweilzeit. 1/11 österreichisches Patentamt AT504 589 B1 2010-06-15 [0007] Wenn vertikale Behälter oder Kessel zum Gasentfernen verwendet werden, werden die Holzschnitzel im Allgemeinen in den Behälter von seinem oberen Ende zugeführt und die gedämpften Holzschnitzel werden vom unteren Ende des Behälters entfernt. Der Dampf wird im Allgemeinen in den unteren Teil des Behälters zugeführt und er strömt nach oben gegen die Richtung der Bewegung des Holzschnitzelmaterials. Diese Art einer Lösung zum Dämpfen von Holschnitzeln ist z.B. in dem US Patent 4 867 845 offenbart, wo Holzschnitzel in einen Behälter mit einem nach unten zunehmenden Durchmesser vom oberen Ende des Behälters zugeführt werden und die gedämpften Holzschnitzel vom unteren Ende des Behälters mit Hilfe eines rotierenden Entladers, der am Boden des Behälters angeordnet ist, entfernt werden. Der Dampf wird über ein Dampfrohr, das parallel zur vertikalen Mittelachse des Behälters angeordnet ist vertikal in die Mitte des Behälters zugeführt. Das Ende des Dampfrohres, das sich nahe zum Boden des Behälters hin erstreckt, von wo der Dampf in den Behälter abgegeben wird, ist als eine sich erweiternde Konizität ausgebildet. Dampf strömt vom Dampfrohr durch die Holzschnitzelsäule, die in dem Behälter geladen ist, nach oben.

[0008] Die Veröffentlichung US 6 199 299 offenbart ebenfalls einen Schnitzelbehälter, bei dem Dampf zu nach unten in dem Behälter strömenden Holzschnitzel von der Mitte der Höhe des Behälters über Dampfdüsen, die in der Hülle des Behälters angeordnet sind, zugeführt wird.

[0009] Die US-Veröffentlichung 5 628 873 offenbart einen sich nach unten verjüngenden Dampfbehälter, bei dem Dampf zu den in dem Schnitzelbehälter nach unten strömenden Holzschnitzeln von oberhalb des sich konisch verjüngenden Teils zugeführt werden. Die Dampfzuführung findet sowohl über die Hülle des Behälters als auch die Dampfzufuhrrohre, die in dem Behälter angeordnet sind, statt.

[0010] Das Problem bei den oben genannten Behältern ist, dass die Gasentfernung in ihnen nicht über den gesamten Holzschnitzelstrom gleichmäßig ist. Die Dampfzufuhr über die Behälterhülle kann nicht zur Mitte des Holzschnitzelstroms in einer Weise durchdringen, dass alle Holzschnitzel eine identische Dampfbehandlung empfangen könnten. Der Dampf, der zur Mitte des Behälters, in dessen unteren Teil zugeführt wird, dringt nicht effizient genug in die Holzschnitzeln nahe der Wände des Behälters oder in die Schnitzeln an der Holzschnitzeloberfläche des Behälters, um ein gleichmäßiges Gasentfernungsergebnis zu erzielen. Zusätzlich ist die Erwärmung der Holzschnitzel bei den oben präsentierten Lösungen im Behälter langsam, in welchem Fall ein Teil der Holzschnitzel keine ordentliche Gasentfernungsbearbeitung erhält.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0011] Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zum Entfernen von Gas aus Holzschnitzeln zu schaffen, das die oben genannten Probleme vermeidet und in welchem die Gasentfernung aus den Holzschnitzeln in einer Weise stattfindet, dass alle Holzschnitzeln eine identische Dampfbehandlung empfangen. So ist die Pulpe, die aus dem Kochen, welches nach der Gasentfernung erfolgt, stammt homogen.

[0012] Um dieses Ziel zu erreichen ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich durch das gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruches 1 dargelegt wird.

[0013] Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dann hauptsächlich durch das gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruches 9 dargelegt wird.

[0014] Die anderen, abhängigen Ansprüche zeigen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung auf.

[0015] Die Erfindung basiert auf der Idee, dass Gasentfernung aus Holzschnitzeln in einem vertikalen länglichen Gasentfernungskessel durchgeführt wird, in den die Holzschnitzel vom oberen Teil des Kessels eingebracht werden, und aus dem die Holzschnitzel von seinem unteren Teil entfernt werden. Dampf wird den Holzschnitzeln, die im Kessel, im Holzschnitzelstrom nach unten wandern, von der Mitte und den Rändern des Stroms in Querrichtung in Bezug auf den Holzschnitzelstrom zugeführt. Die Holzschnitzel werden auf die Gasentfernungstemperatur 2/11 österreichisches Patentamt AT504 589B1 2010-06-15 in einem Kessel erhitzt, in welchem Dampf mittels Dampfzufuhrmittel auf die Holzschnitzel gerichtet wird, die in Bezug auf die Höhe des Kessels derart angeordnet sind, dass eine Verweilzone in Strömungsrichtung der Holzschnitzel unter den Dampfzufuhrmittel ausgebildet ist, nach welchem Erhitzen die nach unten strömenden Holzschnitzel auf der Gasentfernungstemperatur für eine bestimmte Verweildauer in der Verweilzone des Kessels gehalten werden. Die Zufuhrrate der Holzschnitzel zum Kessel und die Entleerungsrate aus ihm werden auf einem Niveau gehalten, dass der Holzschnitzelstrom sich als sogenannte Pfropfenströmung bewegt, in welchem Falls sich die Holzschnitzel gleichförmig in Bezug auf die gesamte Querschnittsfläche des Kessels bewegen. Daher wird Dampf in diese Holzschnitzel in der Pfropfenströmung zugeführt. Das Niveau der Oberfläche der Holzschnitzel in dem Kessel wird mit Hilfe der Zuführrate und der Entleerungsrate der Holzschnitzel gesteuert. Die Oberfläche der Holzschnitzel wird auf einem solchen Niveau gehalten, dass der den Holzschnitzeln zugeführte Dampf nicht direkt in den Dampfraum im oberen Teil des Kessels entweicht. Die Dampfzufuhrmittel sind daher so angeordnet, dass sie den Dampf in einem Abstand von der Oberfläche der Holzschnitzel in den Holzschnitzelstrom zuführen. Die Höhe des Gasentfernungskessels und die Anordnung der Dampfzufuhrmitteln in Bezug auf die Höhe des Kessels sind so angeordnet, dass die Verweilzeit von Holzschnitzeln im Kessel lang genug ist, dass die Gasentfernung so effizient wie möglich ist.

[0016] Der Großteil des Dampfes, der bei der Gasentfernung aus Holzschnitzeln erforderlich ist, wird über das Dampfzufuhrrohr, das in der Mitte des Holzschnitzelstroms angeordnet ist, zugeführt und der Rest des Dampfes wird vom Umfang des Holzschnitzelstroms über Dampfzufuhrmittel, die in der Hülle des Kessels angeordnet sind, zugeführt. Damit die Gasentfernung effizient genug ist, wird die Temperatur in den Holzschnitzeln im Kessel rasch auf ungefähr 100 °C erhöht, und im Wesentlichen über die gesamte Zeit, die die Holzschnitzel im Kessel verbleiben, dort gehalten. Die Menge des Dampfes, die zugeführt wird, wird mit Hilfe von Temperatur- und Druckmessungen des Dampfes, der sich im oberen Teil des Kessels ansammelt, gesteuert Der sich in der Gasentfernung ausbildende Dampf wird vom oberen Teil des Kessels von oberhalb der Oberfläche der Holzschnitzel entfernt, und das Kondensat wird vom unteren Teil des Kessels entfernt.

[0017] Ein Vorteil des Gasentfernungsverfahrens gemäß der Erfindung ist, dass als Folge sowohl der Gestaltung des Gasentfernungskessels als auch des querverlaufenden Dampfstroms, der den Strom der Holzschnitzel nicht verhindert, eine gleichmäßige, nach unten gerichtete Pfropfenströmung von Holzschnitzel erzeugt wird, was dazu führt, dass jedes Holzschnitzel eine gleich lange und identische Dampfbehandlung erhält. Folglich ist die Gasentfernung in einzelnen Holzschnitzel effizient und schnell. Der quergerichtete Dampfstrom verhindert auch nicht den nach unten gerichteten Strom der Holzschnitzel. Ferner sichert das rasche Erhöhen der Temperatur der Holzschnitzel auf die Bearbeitungstemperatur mit einem quergerichteten Dampfstrom genügend Verweilzeit der Holzschnitzel auf der Bearbeitungstemperatur, was die Gasentfernung wesentlich verbessert. Ebenso verbessern die Abmessungen des Gasentfernungskessels und die Anordnung der Dampfzufuhrmittel in Bezug auf die Höhe des Kessels, die Gasentfernung. Die Gasentfernungsvorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird, d.h. der Gasentfernungskessel ist einfach herzustellen und einfach an seinem Platz zu errichten und er braucht wenig Platz in der beengten Vorrichtungsumgebung von Zellstoff- und Papierfabriken.

[0018] Die Erfindung kann auch bei Erneuerung der Ausrüstung in Fabriken, die Pulpe hersteilen eingesetzt werden. So kann die Anschaffung einer ganz neuen Gasentfernungsvorrichtung vermieden werden, und ökonomische Einsparungen vorgenommen werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0019] Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen [0020] Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, 3/11 österreichisches Patentamt AT504 589B1 2010-06-15 [0021] Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer anderen Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt und [0022] Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Dampfzufuhrvorrichtung zeigt, die in einer

Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

[0023] In den Figuren 1, 2 und 3 beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf entsprechende Teile und sie werden später nicht getrennt erklärt, wenn es nicht zur Erläuterung der gegenständlichen Sache erforderlich ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0024] Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Entfernung von Gas aus Holzschnitzeln. Die Vorrichtung ist in einer Zellstoff- und/oder Papierfabrik vor dem Kocher angeordnet, in dem das Kochen der Pulpe stattfindet. Die Vorrichtung enthält einen länglichen, in Bezug auf seinen Durchmesser sich nach unten verbreiternden und vorzugsweise konischen Kessel 2, der in vertikaler Richtung angeordnet ist. Der Kessel kann jeder für diesen Zweck geeignete Kessel sein, wie z.B. ein Behälter 2. Die Holzschnitzel werden in den Behälter 2 mit Hilfe einer Zufuhrvorrichtung 3 vom oberen Ende des Behälters zugeführt. Die Zufuhrvorrichtung 3 ist z.B. eine Zellenradschleuse oder eine Schnecke. Die Holzschnitzel können direkt mit Hilfe der Zufuhrvorrichtung in den Behälter 2 zugeführt werden, oder die Holzschnitzel werden, wie in der vorteilhaften Ausführungsform, die in der Figur gezeigt ist, mit der Zufuhrvorrichtung zu einem Schnitzelpacker 4 zugeführt, der zwischen dem Dach 19, das den oberen Teil des Behälters abschließt, und der Zufuhrvorrichtung liegt. Der Schnitzelpacker 4 verteilt die Holzschnitzel als eine gleichmäßige Lage an den Gasentfernungskessel 2 mit Hilfe des Dampfes, der dem Schnitzelpacker zugeführt wird. Der Dampf, der dem Packer zugeführt wird, erhöht auch die Temperatur der Holzschnitzel bevor sie in den Behälter 2 fallen. Im Winter, wenn die Holzschnitzel gefroren sind, taut der Dampf, der dem Schnitzelpacker zugeführt wird, auch die Holzschnitzel auf. Die Menge an Dampf, die dem Schnitzelpacker 4 zugeführt wird, wird durch die Temperatur der Holzschnitzel gesteuert. Der Betrieb des Schnitzelpackers ist für den Fachmann offensichtlich, weshalb er hier nicht detaillierter beschrieben wird.

[0025] Die Holzschnitzel, die das Gasentfernungsverfahren durchlaufen haben, werden von dem Behälter 2 mit den Entladungsmittel 5, die mit dem Boden des Behälters verbunden sind, entfernt. Die Entladungsmittel umfassen mehrere Schiebemittel 6, die die Holzschnitzel zu einer Entladungsöffnung 7, die mit dem Mittelpunkt des Bodens des Behälters 2 zentralisiert ist, bewegen. Die Schiebemittel 6 sind im Wesentlichen gleichförmig über den Umfang der gesamten Hülle des Behälters 2, welche den Boden des Behälters begrenzt, angeordnet. Die Kraftübertragung der Entladungsmittel wird z.B. hydraulisch durchgeführt. Die Entladungsöffnung ist mit einem Entladungsmittel, das unter ihr angeordnet ist, verbunden, d.h. mit einer Schnecke 8, mit welcher die gasfreien Holzschnitzel vorwärts gefördert werden.

[0026] Die dem Behälter zugeführten Holzschnitzel füllen den Behälter 2 im Wesentlichen gleichförmig bis zum Niveau der Oberfläche 9 der Holzschnitzel. Die Oberfläche der Holzschnitzel richtet sich in einem Abstand vom Dach 19 des Behälters ein. Ein freier Raum, d.h. ein Gasraum 13 verbleibt zwischen der Oberfläche 9 der Holzschnitzel und dem Dach des Behälters. Das Niveau der Oberfläche 9 der Holzschnitzel in dem Behälter wird durch Steuern der Zufuhrrate der Holzschnitzelzufuhrvorrichtung 3 und/oder der Entladungsrate der Holzschnitzelentladungsmittel 5 und der Schnecke 8, die die Holzschnitzel aus dem Behälter entladen, gesteuert. Die Entladungsrate ist entsprechend der Produktion des Kochers gesteuert. Zum Zwecke der Steuerung sind ein oder mehrere Sensoren 10, die das Niveau der Oberfläche der Holzschnitzel messen in dem Behälter 2 angeordnet. Auf der Basis der Daten, die durch den Oberflächenniveausensor 10 zur Verfügung gestellt werden, steuert die Steuerung 21 die Rate der Zufuhrvorrichtung 3 und/oder der Entladungsmittel 5 und der Schnecke 8 und gleichzeitig die Verweilzeit der Holzschnitzel in der Verweilzone 25 zwischen den Dampfzufuhrmitteln 11 und 12, sowie auch den Entladungsmitteln 5. Für das Oberflächenniveau der Holzschnitzel gilt, dass die Holzschnitzel auf einem solchen Niveau gehalten werden müssen, dass die Holz- 4/11 österreichisches Patentamt AT504 589B1 2010-06-15

Schnitzeloberfläche immer über den Dampfzufuhröffnungen der Dampfzufuhrmittel 11 und 12, die Dampf in den Behälter zuführen, liegt. So wird der Dampf davon abgehalten direkt in den Dampfraum 13 über der Oberfläche der Holzschnitzel zu entweichen.

[0027] Wie aus dem oben beschriebenen hervorgeht, bewegen sich die Holzschnitzel in dem Behälter 2 nach unten, indem sie einen sich nach unten bewegenden Holzschnitzelstrom bilden, was durch den Pfeil A in der Figur beschrieben ist. Die Abwärtsbewegung und der Effekt des Dampfes, der dem Holzschnitzelstrom zugeführt wird, bewirken, dass der Holzschnitzelstrom dicht wird, und so eine sogenannte Pfropfenströmung bildet. So fördert der sich nach unten erstreckende Aufbau des Behälters die gleichmäßige Bewegung des Stroms in einer Weise, das keine Blockierungen oder andere Hindernisse die gleichmäßige Strömungsform in ihm blockieren. Der Holzschnitzelstrom wird mit Hilfe einer Stromsteuerung 14, die im unteren Teil des Behälters angeordnet ist, geführt, welche Stromsteuerung den Schnitzelstrom in dem Behälter vergleichsmäßig. Zusätzlich verhindert die Stromsteuerung 14, dass die Holzschnitzel direkt in die Entladungsöffnung 7 entladen werden, und somit die Blockierung der Entladungsöffnung 7.

[0028] Dampf wird in den Holzschnitzelstrom in Querrichtung in Bezug auf den Holzschnitzelstrom mit ersten Dampfzufuhrmitteln 11 und zweiten Dampfzufuhrmitteln 12 zugeführt. Die ersten Dampfzufuhrmitteln 11, das ist das Dampfzufuhrrohr 11, sind in der Mitte des Behälters 2 angeordnet Das Dampfzufuhrrohr 11 richtet somit Dampf in die Mitte des Behälters 2 in einer Weise, dass zumindest ein Teil seiner Länge mit der vertikalen Mittelachse des Behälters zusammenfällt. Das Endes des Dampfzufuhrrohrs 11, das sich in den Behälter erstreckt, ist verschlossen und verhindert, dass der Dampf direkt in den Schnitzelstrom in die selbe Richtung mit ihm strömt. Im unteren Ende des Dampfzufuhrrohrs 11 erstreckt sich um das Dampfzufuhrrohr herum, ein Dampfverteilungsmittel 15, welches eine Perforation, die sich um das Zufuhrrohr erstreckt, sein kann oder einige geeignete Mittel, die an das Zufuhrrohr angeschlossen sind, wie z.B. ein Sieb, das den Dampf von dem Dampfzufuhrrohr 11 gleichmäßig an die Holzschnitzel horizontal an jede Seite des Rohrs verteilt. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist ein Sieb 15 für das Aufteilen des Dampfes in dem Dampfzufuhrrohr angeordnet. Das Dampfzufuhrrohr 11 führt so Dampf zur Mitte des Behälter in eine Querrichtung in Bezug auf den Holzschnitzelstrom, wobei der Dampf in der Figur mit Pfeilen dargestellt ist. In der Hülle des Behälters erstrecken sich im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau mit dem Sieb 15 die zweiten Dampfzufuhrmittel 12, um die gesamte Hülle des Behälters. Die zweiten Dampfzufuhrmittel umfassen eine Verteilerkammer 12 und Dampfverteilungsmittel 20, die Dampf in den Behälter in einer Querrichtung in Bezug auf den Holzschnitzelstrom richten. Das Verteilermittel 12 ist an der äußeren Oberfläche des Behälters angeordnet und erstreckt sich um die gesamte Behälterhülle. Das Dampfverteilermittel 20 ist z.B. ein Sieb und ist an der inneren Oberfläche der Behälterhülle in Verbindung mit der Verteilerkammer angeordnet und erstreckt sich ebenfalls um die Behälterhülle. Der quergerichtete Dampfstrom ermöglicht das rasche Erhöhen der Temperatur der Holzschnitzel auf eine Temperatur, die vorteilhaft für die Gasentfernung ist. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass Gasentfernung aus Holzschnitzeln bei ungefähr 100° C stattfindet. Die Holzschnitzel werden mit Hilfe des Dampfes, der in den Behälter gerichtet ist, rasch auf dieser Temperatur erhitzt und werden auf dieser Temperatur mit Hilfe einer kontinuierlichen Dampfzuführung gehalten. Der Großteil des Dampfes, der bei der Gasentfernung erforderlich ist, wird durch das Dampfzufuhrrohr 11 zugeführt. Der Rest des Dampfes wird von den Dampfzufuhrmittel 12 und/oder den Dampfzufuhreinheiten 17, die am Boden der Entladungsmittel 5 angeordnet sind, zugeführt. Es ist auch möglich Dampf in den Behälter nur aus dem Dampfzufuhrrohr 11 zuzuführen, wenn die Dampfmenge, die durch es durchtritt ausreichend ist, um eine Temperatur zu halten, die hoch genug ist für die Erfordernisse der Gasentfernung. Die Steuerung der Gasentfernungstemperatur erfolgt durch Steuerung der Menge des Dampfes, der dem Behälter zugeführt wird. Die Menge des Dampfes wird durch Messen der Temperatur, die in der Verweilzone 25 unter den zweiten Dampfzufuhrmittel 12 vorherrscht, mit Hilfe einer Steuerung 23 gesteuert, die eine Steuerungsmitteilung an die Dampfzufuhrmittel sendet (nicht in der Figur dargestellt). Die Steuermitteilung wird in der Figur mit dem Buchstaben B und strichlierten Linien dargestellt. Es wurde experimentell festgestellt, dass die Verweilzeit eines einzelnen Holz- 5/11 österreichisches Patentamt AT504 589 B1 2010-06-15 schnitzelstücks in der Verweilzone 25 ungefähr 10 bis 30 Minuten, vorzugsweise ungefähr 15 bis 25 Minuten sein sollte, damit die Gasentfernung aus ihm so vollständig wie möglich ist. Die Dampfzufuhrmittel 11 und 12 sind in Bezug auf die Höhe des Behälters 2 so angeordnet, dass unter dem zweiten Dampfzufuhrmittel 12 zwischen den Dampfzufuhrmitteln 11 und 12 und den Holzschnitzelentladungsmitteln eine sogenannte Verweilzone 25 gebildet wird, in der eine angemessene Verweilzeit, die für die Gasentfernung erforderlich ist, für die nach unten strömenden Holzschnitzel garantiert ist. Die Verweilzone ist ungefähr 2/3 der Höhe des Kessels 2.

[0029] Die Gase, die der Dampf aus den Holzschnitzeln und den Räumen zwischen ihnen verdrängt hat, sammeln sich im Gasraum 13 zwischen der Oberfläche 9 der Holzschnitzel und dem Dach 19 des Behälter, von wo sie vorzugsweise über eine Einheit 16 nach außen gerichtet werden. Es ist auch möglich die Gase aus dem Behälter 2 durch Absaugen derselben über das Dampfzufuhrrohr 11 oder die Verteilerkammer 12 zu entfernen. So kann der Dampfstrom effektiv in Querrichtung durch den Holzschnitzelstrom gerichtet werden. Zusätzlich wird auf diese Weise das Kanalisieren des Dampfes in dem Holzschnitzelstrom verhindert werden. Die Dampfgase können von nur einem der Dampfzufuhrmittel gleichzeitig abgesaugt werden, da das Zuführen von genügend Dampf zu dem Holzschnitzelstrom und das Erhalten der genügend hohen Temperatur in ihm über den gesamten Gasentfernungsprozess garantiert werden muss. Mit anderen Worten, wenn die Dampfgase über die Verteilerkammer 12 abgesaugt werden, muss genug Dampf vom Dampfzufuhrrohr 11 zugeführt werden. Ferner muss, wenn das Absaugen der Dampfgase über das Dampfzufuhrrohr 11 stattfindet, genug Dampf über die Verteilerkammer 12 und die Dampfzufuhreinheiten 17 zugeführt werden.

[0030] Mit Hilfe des Temperatursensors 22, der in dem Gasraum 13 über der Holzschnitzeloberfläche 9 angeordnet ist, wird die Temperatur des Gasraumes 13 über der Holzschnitzeloberfläche beobachtet. Wenn die Temperatur zu hoch steigt, ist dies ein Zeichen für eine Fehlfunktion des Behälters, in welchem Fall ein Alarm ausgelöst wird. Die Temperatur, die in dem Gasraum 13 über der Holzschnitzeloberfläche vorherrscht ist geringer als die Bearbeitungstemperatur der Holzschnitzel. Dies ist deshalb, weil ein Teil des Dampfes, der den Holzschnitzeln zugeführt wird, nach oben in den oberen Teil der Holzschnitzelsäule zu Oberfläche 9 der Holzschnitzel strömt, und die kälteren Gase in den Holzschnitzeln ersetzt, welche nach oben zum Gasraum 13 strömen.

[0031] Das Kondensat, das in Verbindung mit der Holzschnitzelgasentfernung gebildet wird, strömt zum Boden der Entladungsmittel 5, die mit dem unteren Teil des Behälters verbunden sind und werden von dort über Kondensatentfernungseinheiten 18 entfernt. Das Kondensat kann auch von der Schnecke 8 (in der Figur nicht gezeigt) entfernt werden.

[0032] Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Gasentfernungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform aus Fig. 1 in Bezug auf den Teil der Holzschnitzelentladungsmittel. Die Gasentfernung aus den Holzschnitzeln findet in einer entsprechenden Weise, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, statt. In Fig. 2 wird der nach unten strömende Holzschnitzelstrom, der durch die Holzschnitzeln gebildet wird aus dem Behälter 2, wie in der Ausführungsform aus Fig. 1, mit Hilfe von Holzschnitzelentladungsmittel 5 in Verbindung mit dem Boden des Behälters 2 entfernt. Es befinden sich mehrere hydraulisch bewegte Schiebemittel 6 in den Entladungsmitteln, welche die Holzschnitzel von einer Seite des Behälters zu der Entladungsöffnung 7, die auf dem anderen Rand des Behälter 2 angeordnet ist, bewegen. Die Schnecke 8 bewegt die gasfreien Holzschnitzel vorwärts. In dieser Ausführungsform wird keine separate Stromsteuerung benötigt, um den Holzschnitzelstrom zu den Entladungsmittel 5 zu richten.

[0033] Der Strom der Holzschnitzel in dem Behälter 2 kann, wenn gewünscht, mit Hilfe des Aufbaus der Dampfzufuhrmittel 11 ausgerichtet werden. Fig. 3 zeigt ein im Behälter 2 angeordnetes Dampfzufuhrrohr 11, das eine geschlossene nach unten konvergierende, sich verjüngende Stromführung 24 hat, die an der unteren Oberfläche eines Siebs angeordnet ist, das in dem Dampfzufuhrrohr vorgesehen ist. Die Wirkung der Stromführung basiert darauf, dass sie die plötzliche Expansion der freien Querschnittsfläche des Behälters nach dem Sieb 15 verhindert, 6/11

Claims (16)

1. österreichisches Patentamt AT504 589 B1 2010-06-15 und so den Holzschnitzelstrom nach unten vergleichmäßigt. [0034] Die Erfindung soll nicht auf die Ausführungsformen, die als Beispiele oben dargestellt wurden, beschränkt sein, sondern die Erfindung soll im Rahmen der erfinderischen Idee, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, breit angewendet werden. Der Gasentfernungskessel kann somit auch in Bezug aufseine gesamte Höhe von gleichem Durchmessersein, ein Kessel sein, der in seinem Querschnitt rund ist. Ferner kann der Dampf, der in der Gasentfernung verwendet wird, entweder frischer Dampf oder Expansionsdampf sein, der von einem anderen Verfahren in der Zellstoff- oder Papierfabrik stammt. Und das Dampfgas, das aus der Gasentfernungsvorrichtung erhalten wird, kann auch komprimiert werden, und als Heizdampf der Vorrichtung wieder zugeführt werden. Patentansprüche 1. Verfahren zum Entfernen von Gas aus Holzschnitzeln, in welchem Verfahren die nach unten strömenden Holzschnitzel in einem vertikal aufgebauten, länglichen Kessel mit einem Dampfstrom erhitzt werden, der in Bezug auf den Holzschnitzelstrom quer gerichtet ist und zum Holzschnitzelstrom sowohl von der Mitte des Holzschnitzelstroms als auch von den Rändern des Holzschnitzelstrom gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzschnitzel auf eine Gasentfernungstemperatur in dem Kessel (2) erhitzt werden, in welchem Dampf mittels Dampfzufuhrmittel (11,15,12, 20) auf die Holzschnitzel gerichtet wird, die in Bezug auf die Höhe des Kessels (2) derart angeordnet sind, dass eine Verweilzone (25) in Strömungsrichtung der Holzschnitzel unter den Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) ausgebildet ist, nach welchem Erhitzen die nach unten strömenden Holzschnitzel auf der Gasentfernungstemperatur für eine bestimmte Verweildauer in der Verweilzone (25) des Kessels (2) gehalten werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf auf den Holzschnitzelstrom über erste in der Mitte des Holzschnitzelstroms angeordnete Dampfzufuhrmittel (11, 15) und über in der Hülle des Kessels (2) angeordnete zweite Dampfzufuhrmittel (12, 20) gerichtet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzschnitzel vom oberen Ende des Kessels (2) den Kessel (2) zugeführt werden und vom Boden des Kessels (2) mit Hilfe von Holzschnitzelentladungsmittel (5, 6, 8) in Verbindung mit dem Boden des Kessels (2) entfernt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau der Oberfläche (9) der dem Kessel (2) zugeführten Holzschnitzel durch Steuern der Zufuhrrate der Holzschnitzel und der Entleerungsrate der Holzschnitzel gesteuert wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Holzschnitzel nach dem Erhitzen etwa 10 bis 30 Minuten, vorzugsweise 15 bis 25 Minuten ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der dem Kessel (2) zugeführten Holschnitzel in der Verweilzone (25) durch Steuern der Zufuhrrate der Holzschnitzel und der Entleerungsrate der Holzschnitzel gesteuert wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Holzschnitzel im Kessel (2) durch Steuern der Dampfmenge gesteuert wird, die von den Dampfzufuhrmittel (11,15,12, 20) in den Kessel (2) gerichtet werden.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gas aus den Holzschnitzeln entfernt wird, bevor die Holzschnitzel zum Kochen geleitet werden.
9. 9. Vorrichtung zum Entfernen von Gas aus Holzschnitzeln, welche Vorrichtung umfasst - einen Kessel (2), - Mittel (3, 4) zum Zuführen von Holzschnitzeln zum Kessel (2) von dessen oberen Ende, wo die Holzschnitzel angeordnet sind um im Kessel (2) nach unten zu strömen, und - Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) zum Zuführen von Dampf in Querrichtung in Bezug 7/11 österreichisches Patentamt AT504 589 B1 2010-06-15 auf den Holzschnitzelstrom um die Holzschnitzel zu erhitzen und Gas aus ihnen zu entfernen, wobei die Dampfzufuhrmittel (11,15,12,20) angeordnet sind um Dampf auf den Holzschnitzelstrom von seiner Mitte und seinen Rändern zu richten, und - Holzschnitzelentladungsmittel (5, 6, 8) zum Entladen von Holzschnitzeln aus dem Kessel (2) vom unteren Ende des Kessels (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Holzschnitzel angeordnet sind um auf eine Gasentfernungstemperatur in dem Kessel (2) mittels der Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) erhitzt zu werden, die in Bezug auf die Höhe des Kessels (2) derart angeordnet sind, dass eine Verweilzone (25) zwischen den Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) und den Holzschnitzelentladungsmitteln ausgebildet ist, nach welchem Erhitzen die nach unten strömenden Schnitzel angeordnet sind um für eine bestimmte Verweilzeit in der Verweilzone (25) des Kessels (2)auf der Gasentfernungstemperatur gehalten zu werden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) erste Dampfzufuhrmittel (11, 15), die in der Mitte des im Kessel (2) strömenden Holzschnitzelstroms angeordnet sind, und zweite Dampfzufuhrmittel (12, 20) die in der Hülle des Kessels (2) angeordnet sind, enthalten.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) Dampfverteilungsmittel (15, 20) enthalten, um Dampf in Querrichtung in Bezug auf den Holzschnitzelstrom zu richten.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Holzschnitzel in der Verweilzone (25) etwa 10 bis 30 Minuten, vorzugsweise 15 bis 25 Minuten, ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kessel (2) ein vertikal aufgebauter, länglicher Kessel (2) ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Oberflächenniveausensor (10) der angeordnet ist um das Niveau der Oberfläche (9) der Holzschnitzel im Kessel (2) zu messen, und eine Steuerung (21), die angeordnet ist um das Niveau der Oberfläche (9) der Holzschnitzel zu steuern, indem die Entladungsrate der Holzschnitzelentladungsmittel (5, 6, 8) die Zufuhrrate der Holzschnitzelzufuhrmittel (3, 4) auf Basis der vom Oberflächenniveausensor gelieferten Daten gesteuert werden, enthält.
15. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (21) angeordnet ist, um die Verweilzeit der Holzschnitzel in der Verweilzone (25) zu steuern indem die Entladungsrate der Holzschnitzelentladungsmittel (5, 6, 8) und die Zufuhrrate der Holzschnitzelzufuhrmittel (3, 4) auf Basis der vom Oberflächenniveausensor (10) gelieferten Daten gesteuert werden.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung (22) enthält, die angeordnet ist um die Temperatur der Holzschnitzel im Kessel (2) zu messen und die zu den Dampfzufuhrmittel (11, 15, 12, 20) zugeführte Dampfmenge zu steuern. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 8/11