AT514329B1 - Plant and method for processing fibrous materials - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer (1) , einem Kocher (4) , einem Refiner (9) und ein Faserstoff-Dampf-Gemisch dann durch eine Blasleitung (6) einem Trockner (7) zugeführt wird, wird dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner (9) und vor dem Trockner (7) in einer Einrichtung (15) kontinuierlich ein Teil des Dampfes entnommen und das verbleibende Faserstoff-Dampf-Gemisch aus der Einrichtung (15) durch eine offene Verbindung zur Blasleitung (6) kontinuierlich weiter gefördert.In a method and apparatus for processing pulps wherein the raw material to be processed, e.g. Wood chips, one after the other a pre-damper (1), a digester (4), a refiner (9) and a pulp-steam mixture is then fed through a blow line (6) a dryer (7), the pulp-steam mixture after the refiner (9) and before the dryer (7) in a device (15) continuously removed a portion of the steam and the remaining pulp-steam mixture from the device (15) by an open connection to the blowing line (6) continuously further ,
Description
österreichisches Patentamt AT514 329 B1 2014-12-15Austrian Patent Office AT514 329 B1 2014-12-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen mit einem Vordämpfer, einem Kocher und einem Refiner, der über eine Blasleitung mit einem Trockner verbunden ist.Description: The invention relates to a plant for processing fibrous materials with a pre-damper, a digester and a refiner, which is connected to a dryer via a blow pipe.
[0002] Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer, einem Kocher, einem Refiner und ein Faserstoff-Dampf-Gemisch dann durch eine Blasleitung einem Trockner zugeführt wird.The invention further relates to a process for processing fibrous materials, wherein the raw material to be processed, e.g. Wood chips, successively a pre-damper, a digester, a refiner and a pulp-steam mixture is then fed through a blow pipe to a dryer.
[0003] Es gibt verschiedene Bestrebungen, den Dampf aus dem Faser-Dampf-Gemisch abzutrennen. Dies kann mit Faserzentrifugen, Zyklonen oder anderen auf Zentrifugalkraft beruhenden Separatoren bewerkstelligt werden. Dabei muss diese Einrichtung gegen die Umgebung abgedichtet werden. Der Austrag aus der Einrichtung erfolgt daher z.B. über Zellradschleusen. Dies hat zur Folge, dass Fasern teilweise verdichtet werden und z.B. die für MDF-Produktion notwendige, klassische Blasleitungsbeleimung nicht oder schlechter funktioniert. Bei einer Trockenbeleimung wiederum führt die Verklumpung der Fasern zu Schwierigkeiten in der weiteren Verarbeitung.There are several attempts to separate the vapor from the fiber-steam mixture. This can be accomplished with fiber centrifuges, cyclones, or other centrifugal separator. This device must be sealed against the environment. The discharge from the device is therefore e.g. via rotary valves. As a result, fibers are partially densified and e.g. the classic Blasleitungsbeleimung necessary for MDF production does not work or works worse. In dry gluing, in turn, the clumping of the fibers leads to difficulties in further processing.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage und ein Verfahren zu schaffen, bei welchen es nicht zu einem Verklumpen der Fasern kommt.The invention is therefore based on the object to provide a system and a method in which there is no clumping of the fibers.
[0005] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch, dass in der Blasleitung eine Einrichtung zum kontinuierlichen Austragen eines Teils des Dampfes angeordnet ist und dass die Einrichtung in offener Verbindung mit der in Strömungsrichtung weiterführenden Blasleitung steht.This object is achieved in a system of the type mentioned in that in the blowpipe means for continuously discharging a portion of the steam is arranged and that the device is in open communication with the continuing in the flow direction Blasleitung.
[0006] Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner und vor dem Trockner in einer Einrichtung kontinuierlich ein Teil des Dampfes entnommen wird und dass das verbleibende Faserstoff-Dampf-Gemisch aus der Einrichtung durch eine offene Verbindung zur Blasleitung kontinuierlich weiter gefördert wird.In a method of the type mentioned, this object is achieved in that the pulp-steam mixture after the refiner and before the dryer in a device continuously a part of the vapor is removed and that the remaining pulp-steam mixture the device is further promoted by an open connection to the blowpipe continuously.
[0007] Da in der Einrichtung nur ein Teil des Dampfes entnommen wird, braucht die Einrichtung abströmseitig zur Blasleitung hin nicht abgedichtet werden und das Faserstoff-Dampf-Gemisch kann mit einer ausreichenden Menge an Dampf in der Blasleitung problemlos weiter gefördert werden, ohne dass es zu einem Verklumpen der Fasern kommt.Since only a portion of the steam is removed in the device, the device downstream of the blowpipe need not be sealed and the pulp-steam mixture can be easily further promoted with a sufficient amount of steam in the blowpipe, without it it comes to a clumping of the fibers.
[0008] Zurzeit wird der Dampf, der gemeinsam mit den Fasern aus dem Refiner austritt, nicht rückgewonnen, sondern in den Trockner eingebracht. Dies stellt unter anderem einen erhöhten Energieaufwand für die Trocknung dar.At present, the steam that exits the refiner together with the fibers, not recovered, but introduced into the dryer. This represents, among other things, an increased energy expenditure for the drying.
[0009] Dies kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch vermieden werden, dass in der Blasleitung eine Einrichtung zum kontinuierlichen Austragen von Dampf angeordnet ist und dass eine Austragöffnung für Dampf aus der Einrichtung über eine Dampfleitung mit dem Vordämpfer und/oder dem Kocher verbunden ist.This can be avoided in a preferred embodiment of the invention in that a device for the continuous discharge of steam is arranged in the blowpipe and that a discharge opening for steam from the device via a steam line to the pre-damper and / or the digester is connected ,
[0010] Durch den Einsatz einer Einrichtung, vorzugsweise eines Zyklons, zum kontinuierlichen Austragen von Dampf kann Überschussdampf abgetrennt werden, der nicht zum Transport der Faser benötigt wird und wiederverwendet werden kann. Dadurch wird der Trockner thermisch entlastet und so Energie eingespart. Weiters kann das zu einer Reduktion von Emissionen am Trockner führen. Der abgezogene Überschussdampf kann direkt zur Vonwärmung des Rohmaterials in den Vordämpfbehälter und/oder auch in den Kocher eingebracht werden.By using a device, preferably a cyclone, for the continuous discharge of steam excess steam can be separated, which is not needed to transport the fiber and can be reused. This thermally relieves the dryer and thus saves energy. Furthermore, this can lead to a reduction of emissions at the dryer. The withdrawn excess steam can be introduced directly to the heating of the raw material in the pre-steaming and / or in the digester.
[0011] Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Durchführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further preferred embodiments and embodiments of the invention are the subject of the remaining dependent claims.
[0012] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 /6 österreichisches Patentamt AT514 329B1 2014-12-15 die angeschlossene Zeichnung, in der schematisch eine Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen gezeigt ist.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to 1/6 Austrian Patent Office AT514 329B1 2014-12-15 the accompanying drawing, in which a plant for the processing of fibrous materials is shown schematically ,
[0013] Die Vorrichtung weist einen Vordämpfer 1 auf, dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, über eine Leitung 2 zugeführt wird. Nach dem Vordämpfer 1 wird das vorgedämpfte Rohmaterial über eine Stopfschnecke 3, einen Kocher 4 und einen Kocheraustrag 5 anschließend einem Refiner 9 zugeführt. Nach dem Refiner 9 wird das so aufbereitete Faser-stoff-Dampf-Gemisch durch eine Blasleitung 6 einem Trockner 7 zugeführt.The device comprises a pre-damper 1, the raw material to be processed, e.g. Wood chips, is supplied via a line 2. After the pre-damper 1, the pre-steamed raw material is then fed via a plug screw 3, a digester 4 and a digester discharge 5 to a refiner 9. After the refiner 9, the thus treated fiber-material-vapor mixture is fed through a blow line 6 to a dryer 7.
[0014] Der Durchsatz an Faserstoff-Dampf-Gemisch kann mittels eines ersten Blasventils 8 am Refiner 9 eingestellt werden. Vor dem Trockner 7 kann eine Einrichtung 10 zum Beieimen des Faserstoff-Dampf-Gemischs in der Blasleitung 6 angeordnet sein. Der Vordämpfer 1, der Kocher 4 und der Refiner 9 können über Leitungen 11, 12, 13, 14 mit Frischdampf versorgt werden.The throughput of pulp-steam mixture can be adjusted by means of a first blow valve 8 on the refiner 9. Before the dryer 7, a device 10 for Beieimen the pulp-steam mixture in the blowpipe 6 may be arranged. The pre-damper 1, the cooker 4 and the refiner 9 can be supplied via lines 11, 12, 13, 14 with live steam.
[0015] Dieser Aufbau ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt.This structure is known per se from the prior art.
[0016] Erfindungsgemäß ist in der Blasleitung eine Einrichtung 15 zum kontinuierlichen Austragen von Dampf angeordnet, die bevorzugt ein Zyklon ist, welcher überschüssigen Dampf, der nicht zum Transport der Fasern benötigt wird, durch Fliehkraft aus dem Faserstoff-Dampf-Gemisch abtrennt. Dieser überschüssige Dampf wird durch ein Tauchrohr 16 des Zyklons 15 und weiter durch eine Dampfleitung 17 abgeführt. Diese Dampfleitung 17 teilt sich in weiterer Folge und der überschüssige Dampf kann nun entweder über eine erste Zweigleitung 18 dem Vordämpfer 1 oder eine zweite Zweigleitung 19 dem Kocher 4 zugeführt werden. Da der Dampfdruck in der zweiten Zweigleitung 19 in der Regel nicht groß genug sein wird, ist in dieser noch ein thermischer Dampfkompressor 20 angeordnet.According to the invention, a device 15 for the continuous discharge of steam is arranged in the blowpipe, which is preferably a cyclone, which excess steam, which is not required for transporting the fibers, separated by centrifugal force from the pulp-steam mixture. This excess steam is removed through a dip tube 16 of the cyclone 15 and further through a steam line 17. This steam line 17 is subsequently divided and the excess steam can now be supplied to the boiler 4 either via a first branch line 18 to the pre-dam 1 or a second branch line 19. Since the vapor pressure in the second branch line 19 will generally not be large enough, a thermal vapor compressor 20 is still arranged in this.
[0017] Der Zyklon 15 steht in offener Verbindung mit der weiterführenden Blasleitung 6, sodass es am Ausgang des Zyklons 15 in die Blasleitung 6 nicht zu einem Verdichten oder Verklumpen der Fasern kommt. Dies ist möglich, da durch den Zyklon nur ein Teil des Dampfes entnommen und der verbleibende Anteil des Dampfes zum Weiterfördern der Fasern verwendet wird, sodass der Zyklon nicht vollständig gegen die anschließende Leitung 6 abgedichtet werden muss.The cyclone 15 is in open communication with the continuing blowline 6, so that it does not come to the outlet of the cyclone 15 in the blowpipe 6 to a dense or clumping of the fibers. This is possible because only part of the vapor is removed by the cyclone and the remaining portion of the steam is used to convey the fibers further, so that the cyclone does not have to be completely sealed against the subsequent line 6.
[0018] Als Drossel für die Druckregelung ist in Strömungsrichtung nach dem Zyklon 15 ein weiteres Blasventil 21 in der Blasleitung 6 angeordnet und danach eine Druckmesseinrichtung 22, mit welcher der Druck in der Blasleitung 6 gemessen wird. In Abhängigkeit vom kontinuierlich gemessenen Druck wird über die Steuerung der Anlage bei Bedarf entweder ein Ventil 23 in der ersten Zweigleitung 18 oder ein Ventil 24 in der zweiten Zweigleitung 19 geöffnet. Es ist grundsätzlich auch möglich, beide Ventile 23, 24 gleichzeitig bzw. teilweise zu öffnen, um sowohl dem Vordämpfer 1 als auch dem Kocher 4 Überschussdampf zuzuführen.As a throttle for the pressure control, a further blowing valve 21 is arranged in the blowing line 6 in the flow direction after the cyclone 15 and then a pressure measuring device 22, with which the pressure in the blow pipe 6 is measured. Depending on the continuously measured pressure, either a valve 23 in the first branch line 18 or a valve 24 in the second branch line 19 is opened via the control of the system if necessary. It is also possible in principle to open both valves 23, 24 simultaneously or partially in order to supply both the pre-damper 1 and the cooker 4 with excess steam.
[0019] Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Dampfleitung 17 mit einem darin eingebauten Ventil direkt nur mit dem Vordämpfer 1 zu verbinden, wobei der entnommene Überschussdampf dann eben ausschließlich dem Vordämpfer 1 zugeführt werden könnte.In principle, it would also be possible to connect the steam line 17 with a built-in valve directly only with the pre-damper 1, wherein the extracted excess steam then just just the pre-damper 1 could be supplied.
[0020] Vor dem Trockner 7 ist eine Faserweiche 25 in der Blasleitung 6 angeordnet, mit welcher der Faserstoff-Dampf-Strom entweder zum Trockner 7 oder zu einem Start-Zyklon 26 geleitet werden kann, bis die Anlage einen stabilen Betriebszustand erreicht hat.Before the dryer 7, a fiber switch 25 is arranged in the blowpipe 6, with which the pulp-steam flow can be passed either to the dryer 7 or to a start-cyclone 26 until the system has reached a stable operating condition.
[0021] Im Normalbetrieb ist das Blasventil 8 vollständig offen. Das Faserstoff-Dampf-Gemisch wird durch den Zyklon 15 geleitet und die Faserweiche 25 ist auf Richtung Trockner 7 gestellt. Die Ventile 23, 24 sind abhängig vom Druck in der Blasleitung 6, der mit der Druckmesseinrichtung 22 gemessen wird, entweder geöffnet oder geschlossen, wodurch entweder das Saugrohr des thermischen Dampfkompressors 20 mit Dampf versorgt oder der Dampf in den Vordämpfbehälter 1 geleitet wird.In normal operation, the blow valve 8 is completely open. The pulp-steam mixture is passed through the cyclone 15 and the fiber switch 25 is set in the direction of the dryer 7. The valves 23, 24 are either open or closed depending on the pressure in the blowpipe 6 measured by the pressure gauge 22, either providing steam to the intake manifold of the thermal vapor compressor 20 or directing the vapor into the pre-venting vessel 1.
[0022] Wenn der abgeschiedene Dampf über die Leitung 19 in das Saugrohr des Dampfkompressors 20 geleitet wird, kann dieser Dampf mit Frischdampf über eine Leitung 27 auf den Dampfdruck des Kochers 4 gebracht werden. Die Dampfversorgung für den Kocher 4 wird über den Druck im Kocher geregelt. Sollte der durch den thermischen Dampfkompressor 20 zuge- 2/6 österreichisches Patentamt AT514 329 B1 2014-12-15 führte Dampf nicht ausreichen, wird Frischdampf über die Leitung 13 direkt zugeführt.When the separated vapor is passed via the line 19 into the suction pipe of the vapor compressor 20, this steam can be brought to live steam via a line 27 to the vapor pressure of the digester 4. The steam supply for the cooker 4 is regulated by the pressure in the cooker. If the steam supplied by the thermal vapor compressor 20 is insufficient, live steam is supplied directly via the line 13.
[0023] Wenn der abgeschiedene Dampf direkt in den Vordämpfbehälter 1 geleitet wird und die zurückgewonnene Dampf menge nicht zum Einstellen der Temperatur ausreicht, kann in den Vordämpfbehälter 1 Frischdampf über die Leitung 12 zugegeben werden. Sollte die durch den Zyklon 15 entnommene und über die Leitung 18 zugeführte Dampfmenge nicht zur Gänze benötigt werden, wird es automatisch zum Abscheiden des Dampfes über den Vordämpfbehälter 1 kommen.If the separated steam is passed directly into the pre-steaming vessel 1 and the amount of steam recovered is not sufficient to adjust the temperature, live steam can be added via the line 12 in the pre-steaming vessel 1. If the amount of steam withdrawn through the cyclone 15 and supplied via the line 18 is not required in its entirety, it will automatically come to the deposition of the steam via the pre-damping tank 1.
[0024] Die dem Faserstoff-Dampf-Gemisch durch den Zyklon 15 zu entnehmende Dampfmenge richtet sich einerseits nach der für den Weitertransport bzw. die Weiterverarbeitung des Faserstoff-Dampf-Gemischs erforderlichen Mindestdampfmenge und andererseits danach, dass ein Verklumpen der Fasern im Zyklon 15 oder danach über ein zulässiges Ausmaß hinaus vermieden werden soll, und kann über die Ventile 23, 24 und das Blasventil 21 eingestellt werden. Die entnommene Dampfmenge beträgt vorzugsweise wenigstens 2 Gew.%, besonders bevorzugt wenigstens 10 Gew.% Dampf und vorzugsweise höchstens 70 Gew.%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.%. Bei diesen Anteilen von entnommenem und in die Anlage zurückgeführtem Dampf ist auf der einen Seite eine merkliche Energieersparnis gegeben, auf der anderen Seite ist gewährleistet, dass die Weiterförderung der Fasern nach dem Zyklon 15 noch zuverlässig funktioniert. Beispielsweise enthält das Faserstoff-Dampf-Gemisch vor dem Zyklon 28 Gew.% Dampf und nach dem Zyklon 14 Gew.% Dampf. Die Differenz von 14 Gew.% entnommenem Dampf kann wie beschrieben dem Vordämpfbehälter 1 und/oder dem Kocher 4 zugeführt werden.The fibrous-vapor mixture to be taken through the cyclone 15 amount of steam depends on the one hand after the required for the further transport or further processing of the pulp-steam mixture minimum steam amount and on the other hand, that a clumping of the fibers in the cyclone 15 or thereafter to be avoided beyond an allowable extent, and can be adjusted via the valves 23, 24 and the blow valve 21. The amount of steam taken off is preferably at least 2% by weight, more preferably at least 10% by weight of steam and preferably at most 70% by weight, particularly preferably at most 20% by weight. At these proportions of withdrawn and returned to the system steam is on the one hand a significant energy savings given, on the other hand, it is ensured that the further promotion of the fibers after the cyclone 15 still works reliably. For example, the fibrous-steam mixture before the cyclone contains 28% by weight of steam and, after the cyclone, 14% by weight of steam. The difference of 14% by weight of extracted steam can be supplied to the pre-steaming container 1 and / or the digester 4 as described.
[0025] Zum Starten der Anlage wird zunächst das Blasventil 8 geschlossen und das System auf Betriebstemperatur aufgeheizt. Anschließend wird das Blasventil 8 nach dem Refiner 9 zum Teil und das Blasventil 21 nach dem Zyklon 15 ganz geöffnet und die Fasenweiche 25 in Richtung Startzyklon 26 gestellt. Nach Erreichen der gewünschten Faserqualität wird die Faserweiche 25 in Richtung Trockner 7 umgeschaltet. Dann wird das Blasventil 21 nach dem Zyklon 15 langsam geschlossen, bis der Druck im Zyklon 15 steigt. Daraufhin wird das Blasventil 8 nach dem Refiner 9 langsam vollständig geöffnet und die Öffnung des Blasventils 21 nachgeregelt. Schließlich wird eines der beide Ventile 23, 24 nach dem Tauchrohr 16 langsam geöffnet und die Regelung aktiviert.To start the system, the blow valve 8 is first closed and the system is heated to operating temperature. Subsequently, the blow valve 8 after the refiner 9 in part and the blow valve 21 is fully opened after the cyclone 15 and the chamfer 25 in the direction of start cyclone 26. After reaching the desired fiber quality, the fiber switch 25 is switched in the direction of dryer 7. Then, the blowing valve 21 is slowly closed after the cyclone 15 until the pressure in the cyclone 15 increases. Then the blow valve 8 is slowly opened completely after the refiner 9 and the opening of the blow valve 21 is readjusted. Finally, one of the two valves 23, 24 is slowly opened after the dip tube 16 and the control is activated.
[0026] Zum Stoppen der Anlage wird der Durchsatz reduziert und das/die offene(n) Ventil(e) 23, 24 geschlossen. Das Blasventil 8 hinter dem Refiner 9 wird dann gedrosselt und die Faserweiche 25 auf Richtung Start-Zyklon 26 gestellt. Die Anlage kann dann ganz herunter gefahren werden. 3/6To stop the system, the throughput is reduced and the open valve (s) 23, 24 are closed. The blowing valve 8 behind the refiner 9 is then throttled and placed the fiber-optic 25 towards the start-cyclone 26. The system can then be driven down completely. 3.6
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