AT514330B1 - Anlage und Verfahren zum Verarbeiten von Faserstoffen - Google Patents

Abstract

Zur Rückgewinnung von Dampf beim Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4), einem Refiner (9) und durch eine Blasleitung (6) einem Trockner (7) zugeführt wird, wird dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner (9) und vor dem Trockner (7) kontinuierlich Dampf entnommen und der entnommene Dampf wird dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt.

Description

österreichisches Patentamt AT514 330B1 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.

[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 durch eine Blasleitung einem Trockner zugeführt wird.

[0003] 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.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage und ein Verfahren zu schaffen, bei welchen der Energieaufwand u.a. für die Trocknung verringert werden kann.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch, 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.

[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 kontinuierlich Dampf entnommen wird und dass der entnommene Dampf dem Vordämpfer und/oder dem Kocher zugeführt wird.

[0007] 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 Vorwärmung des Rohmaterials in den Vordämpfbehälter und/oder auch in den Kocher eingebracht werden.

[0008] 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.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann dieses Problem dadurch gelöst werden, dass die Einrichtung in offener Verbindung mit der in Strömungsrichtung weiterführenden Blasleitung steht. 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.

[0010] Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Durchführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

[0011] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung, in der schematisch eine Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen gezeigt ist.

[0012] 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 vorge- 1 /6 österreichisches Patentamt AT514 330 B1 2014-12-15 dämpfte 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.

[0013] 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.

[0014] Dieser Aufbau ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] Vor dem Trockner 7 ist eine Fasenweiche 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.

[0020] Im Normalbetrieb ist das Blasventil 8 vollständig offen. Das Faserstoff-Dampf-Gemisch wird durch den Zyklon 15 geleitet und die Fasenweiche 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.

[0021] 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 zugeführte Dampf nicht ausreichen, wird Frischdampf über die Leitung 13 direkt zugeführt.

[0022] 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 2/6 österreichisches Patentamt AT514 330B1 2014-12-15

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.

[0023] 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.

[0024] 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 Faserweiche 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.

[0025] 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 Fasenweiche 25 auf Richtung Start-Zyklon 26 gestellt. Die Anlage kann dann ganz herunter gefahren werden. 3/6

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT514 330 B1 2014-12-15 Patentansprüche 1. Anlage zum Verarbeiten von Faserstoffen mit einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4) und einem Refiner (9), der über eine Blasleitung (6) mit einem Trockner (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) eine Einrichtung (15) zum kontinuierlichen Austragen eines Teils des Dampfes angeordnet ist und dass eine Austragöffnung (16) für Dampf aus der Einrichtung (15) über eine Dampfleitung (17, 18, 19) mit dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) verbunden ist.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) ein Zyklon ist und die Austragöffnung (16) von einem Tauchrohr gebildet wird.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) in Strömungsrichtung nach der Einrichtung (15) eine Druckmesseinrichtung (22) angeordnet ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dampfleitung (17) wenigstens ein Ventil (23,24) angeordnet ist, das steuerungstechnisch mit der Druckmesseinrichtung (22) verbunden ist.
5. 5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dampfleitung (17) in eine erste Zweigleitung (18) und eine zweite Zweigleitung (19) teilt, dass die erste Zweigleitung (18) mit dem Vordämpfer (1) und die zweite Zweigleitung (19) mit dem Kocher (4) verbunden ist und dass in jeder Zweigleitung (18, 19) ein Ventil (23, 24) angeordnet ist, das steuerungstechnisch mit der Druckmesseinrichtung (22) verbunden ist.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Zweigleitung (19) ein thermischer Dampfkompressor (20) angeordnet ist.
7. 7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blasleitung (6) nach der Einrichtung (15) und vorder Druckmesseinrichtung (22) ein Drosselventil (21) angeordnet ist.
8. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) in offener Verbindung mit der in Strömungsrichtung weiterführenden Blasleitung (6) steht.
9. 9. Verfahren zum Verarbeiten von Faserstoffen, bei dem zu verarbeitendes Rohmaterial, z.B. Hackschnitzel, nacheinander einem Vordämpfer (1), einem Kocher (4), einem Refiner (9) und durch eine Blasleitung (6) einem Trockner (7) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch nach dem Refiner (9) und vor dem Trockner (7) kontinuierlich ein Teil des Dampfes entnommen wird und dass der entnommene Dampf dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch durch Fliehkraft, z.B. in einem Zyklon, kontinuierlich Dampf entnommen wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Blasleitung (6) gemessen wird, nachdem Dampf entnommen wurde und dass entnommener Dampf abhängig vom gemessenen Druck dem Vordämpfer (1) und/oder dem Kocher (4) zugeführt wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck des entnommenen Dampfes erhöht wird, bevor er dem Kocher (4) zugeführt wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserstoff-Dampf-Gemisch wenigstens 2 Gew.%, vorzugsweise wenigstens 10 Gew.% Dampf entnommen wird. 4/6 österreichisches Patentamt AT514 330B1 2014-12-15
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fa-serstoff-Dampf-Gemisch höchstens 70 Gew.%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.% Dampf entnommen wird.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserstoff-Dampf-Gemisch aus der Einrichtung durch eine offene Verbindung zur Blasleitung (6) kontinuierlich weiter gefördert wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6