CN116457170A - 用于从纤维板中回收木质纤维素纤维的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于从纤维板(10)中回收木质纤维素纤维的设备，所述纤维板包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维。设备(100)包括布置在封闭的壳体(111)内的输送装置(110)，其中，壳体(111)布置成用于在超大气压下对纤维板(10)的碎片(11)进行汽蒸，以通过使纤维板进行水合以及使粘合剂水解来减压和释放木质纤维素纤维，并且输送装置(110)布置成用于在纤维板碎片(11)被汽蒸之后将纤维板碎片(11)从壳体(111)的入口(116)输送至壳体(111)的出口(118)，纤维板碎片(11)在入口处被进给至壳体(111)，包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分(12)在出口(118)处离开壳体(111)。此外，该设备包括：与壳体(111)连通的蒸汽发生器(160)，由此纤维板碎片(11)可以在壳体(111)中在超大气压下被汽蒸，以提供包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分(12)；入口压力锁(120)，其构造成在大气压下接收纤维板碎片(11)并在超大气压下经由入口(116)将纤维板碎片(11)输送至壳体(111)；以及出口压力锁(130)，其构造成经由出口(118)接收包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分(12)并在超大气压的突然膨胀期间排出回收的木质纤维素纤维(13)。

Description

用于从纤维板中回收木质纤维素纤维的设备
技术领域
本发明涉及用于从纤维板例如LDF、HDF或MDF中回收木质纤维素纤维的设备，纤维板包含压缩木质纤维素纤维和粘合剂。
背景技术
纤维板是由木质纤维素纤维、最典型地由木质纤维制成的工程木质产品。纤维板中的木质纤维素纤维是长方形(长度：宽度比通常超过10)纤维，其相当短，例如小于5mm。为了提供纤维板，通常用粘结剂(例如脲醛树脂)将木质纤维压制在一起。纤维板是密度通常至少为0.5kg/dm3的相当致密的产品。
另一种工程木质产品为颗粒板。颗粒板较不致密，并且包含更大、更不规则的木质颗粒。颗粒板是廉价产品，通常在成本是比强度更具决定性的因素时使用。由于这种板不太致密而允许简单的机械破碎，因此可以对颗粒板进行机械再回收。此外，颗粒板中的木质颗粒很大，并且因此能承受机械破碎。即使木质颗粒的尺寸减小，木质颗粒仍然大到足以向包含回收的木质颗粒的颗粒板提供期望的机械特性。
US 6,648,251涉及一种用于分解来自含纤维素和/或木质纤维素产品的衍生木材产品、尤其是颗粒板的碎片的装置，该装置具有输送装置和至少一个分解容器。分解过程包括用预热的水浸泡材料。通过用内部的螺旋进料器进行传送，该装置允许木浆的均质化。由传送引起的持续摩擦产生了期望且连续的粉碎。
在US 3,741,863中，公开了一种用于由废物材料源、比如城市垃圾提供纤维素纤维和纤维束的方法。该方法与US 6,648,251中的方法有些相似，但是需要灭菌和惰性条件。此外，废物材料在高温、例如约480°F(250℃)下磨损。
在WO 2020/188606中公开了一种连续流蒸汽爆炸反应器，该反应器用于对有机材料、通常为有机废物进行预处理、包括灭菌，以进一步加工成增值产品。反应器包括装填部段、带有可调速输送机的高压(即10巴至30巴)保持部段、压力释放部段和排放部段。反应器包括用于向至少所述高压保持部段中提供蒸汽的装置和用于提供加压气体(例如空气)以进一步增加压力的装置。压力释放部段构造成将液体材料从高压保持部段转移至排放部段，同时将高的压力保持在高压保持部段中。压力释放部段包括至少一个旋转计量阀和至少一个旋转排放阀。旋转计量阀定尺寸和构造成将合适剂量的液体底物转移至旋转排放阀，并且压力释放部段包括用于保持高压保持部段中的高的压力(即10巴至30巴)的压力调节部。在引入到高压保持部段之前，引入的有机材料被进给通过包括润湿部段和混合部段的预处理部段，在该预处理部段中，水被添加至有机材料，以获得期望的固液比。此外，有机材料在高压保持部段中被加热(180℃至250℃)。
在WO 2021/112749中公开了一种用于从包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维的纤维板中回收木质纤维素纤维的过程。该过程包括在稍微过压、典型地1.1巴至2巴绝对压力下和升高的温度、典型地103℃至低于120℃下对基本干燥的纤维板碎片进行汽蒸，以提供包含释放的木质纤维素纤维的部分。在该过程中，干燥的纤维板碎片在被汽蒸之前不被润湿。此外，操作该过程使得包含释放的木质纤维素纤维的部分中的水分含量是低的；典型地，15％至30％基于干重的部分。需要一种用于执行这种过程的改进的设备。
纤维板、尤其是中密度纤维板(MDF)在家具工业中被大量使用。纤维板比颗粒板具有更平滑且更均质的内部。另外，纤维板更坚固。本领域中纤维板的类型包括中密度纤维板(MDF)和高密度纤维板(HDF)。对于将会可见的家具件，通常将木材单板胶合在纤维板上，以赋予其常规木材的外观。纤维板是由新木材生产的。已知回收纤维板、特别是HDF来生产新的纤维板既困难又昂贵。
然而，全世界对可持续性的兴趣与日俱增。因此，在家具工业中，需要对纤维板进行回收以减少新木材的使用的改进的装置。尤其是，将令人感兴趣的是，能够以更具成本效益的方式对家具中的纤维板进行回收。
发明内容
因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于从纤维板中回收木质纤维素纤维的设备，纤维板包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维。设备包括布置在封闭的壳体内的输送装置。壳体布置成用于在超大气压下对纤维板碎片进行汽蒸，以通过使纤维板碎片进行水合以及使粘合剂水解来减压并释放木质纤维素纤维，并且输送装置布置成用于在纤维板碎片被汽蒸之后将纤维板碎片从壳体的入口输送至壳体的出口，纤维板碎片在入口处被进给至壳体，包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分在出口处离开壳体。设备还包括：蒸汽发生器，蒸汽发生器与壳体连通，由此纤维板碎片可以在壳体中在超大气压下被汽蒸，以提供包含释放的木质纤维素纤维的部分；入口压力锁，入口压力锁构造成在大气压下接收纤维板碎片并且在超大气压下经由入口将纤维板碎片递送至壳体；以及出口压力锁，出口压力锁构造成经由出口接收包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分，并且在超大气压的突然膨胀期间排出回收的木质纤维素纤维。
该设备的优点在于提供了一种用于回收纤维板颗粒的有效方法。因此，这样的纤维板颗粒可以重新用于其他目的。该设备易于操作，操作起来也不麻烦。因此，本文所公开的设备可以从家具部件中回收纤维板颗粒。该设备特别适用于WO 2021/112749中所公开的过程。
壳体和壳体中的输送装置可以是纵向的并且沿着中心轴线A延伸，并且入口可以相对于壳体面向上且出口可以相对于壳体面向下。这是有利的，因为当两种纤维板颗粒被引入到壳体中时以及当回收的纤维板部分通过出口压力锁存在于设备时，该设备可以利用重力。
在一个实施方式中，蒸汽发生器在壳体的周缘的多于一个位置处通过管连接件与壳体连通。优选地，蒸汽发生器在周缘的2个位置与10个位置之间的位置处、更优选地在周缘的4个位置与8个位置之间的位置处、并且最优选地在周缘的5个位置至7个位置之间的位置处通过管连接件与壳体连通。这有助于壳体内压力的供应和调节。
在另一实施方式中，每个管连接件通过多个管入口阀与壳体连通。这是有利的，因为连通更进一步有助于壳体内压力的供应和调节。
在又一实施方式中，输送装置是输送螺杆、传送带或链式传送机。
该设备还可以包括驱动单元，该驱动单元构造成操作输送装置。优选地，驱动单元是发动机。
在一个实施方式中，在设备的使用期间，壳体中的压力在1.1巴与10巴绝对压力之间并且温度在103℃与180℃之间，在设备的使用期间，比如在1.1巴至7巴绝对压力的压力下和103℃至165℃的温度下，或者在1.2巴至6巴绝对压力的压力下和105℃至159℃的温度下，或者在1.5巴至3巴绝对压力的压力下和111℃至134℃的温度下。这些参数是有利的，因为这些参数有助于壳体内部纤维板颗粒的有效水解。如可以观察到的是，该设备通常设计成在中等过压、例如1.1巴至7巴绝对压力和温度下操作。
在另一实施方式中，入口压力锁包括第一阀门、作为入口的第二阀门、位于第一阀门与第二阀门之间的中间室、以及压力调节装置，并且出口压力锁包括作为出口的第一阀门、第二阀门和位于第一阀门与第二阀门之间的中间室。压力调节装置布置成用于调节入口压力锁的中间室内的压力。这是有利的，因为入口压力锁的布置在等于或高于壳体内部压力的升高的过压下向壳体提供纤维板颗粒。此外，出口压力锁的布置促进了蒸汽爆炸，即超大气压的突然膨胀。
在一个实施方式中，与中间室连通的压力调节装置通过蒸汽或压缩空气调节中间室中的压力。
这是有益的，因为蒸汽和/或压缩空气两者都可以用来控制中间室内部的压力。
阀门可以选自包括以下各者的组：刀闸阀(滑动门)、优选地具有导流锥形件的蝶形闸阀、或帽形阀。替代性地，阀门可以是旋转阀或球形阀。如果压力适中，就不需要更复杂的阀的级联、比如旋转阀的组合。
此外，壳体和输送装置可以枢转地布置，入口端部布置成低于出口端部。壳体和输送装置可以枢转地布置，其中，入口端部布置成比出口端部更靠近地面表面GS。这是有利的，因为在出口压力门处发生的蒸汽爆炸可以因为出口端部从地面表面GS升高而利用重力。此外，由于由输送装置施加在纤维上的剪切力，枢转布置有利于纤维的分解。
替代性地，壳体和输送装置可以水平布置。
在一个实施方式中，设备还包括布置成与出口压力锁连通的干燥器。
在另一实施方式中，干燥器具有筒形形状，并且包括与出口压力锁连通的入口端部、出口端部以及可选地布置在外部隔离壳体内部的内部穿孔滚筒。内部穿孔滚筒布置在入口端部与出口端部之间。此外，干燥器包括布置在穿孔滚筒内的输送工具，输送工具用于将在入口端部处从出口压力锁接收的回收的木质纤维素纤维通过内部穿孔滚筒输送至出口端部。可选地，干燥器包括至少一个空气喷嘴，所述至少一个空气喷嘴构造成将空气引入到穿孔滚筒中，由此在干燥器内产生空气的流。优选地，输送工具是可旋转的输送螺杆。
在又一实施方式中，干燥器还包括在出口端部处的分离区中的目标部分出口和过大的出口。
纤维板可以是低密度纤维板(LDF)、中密度纤维板(MDF)或高密度纤维板(HDF)。
在另一实施方式中，纤维板碎片的水分含量基于纤维板碎片的干重不超过25％。优选地，待汽蒸的纤维板碎片的水分含量基于纤维板碎片的干重不超过20％、比如15％。这是有益的，因为在纤维板碎片的水分含量基于纤维板碎片的干重不超过的25％的情况下，有利于干燥回收的纤维板材料。25％或更低的水分含量的另一优点是避免了废水从设备100中流出。低水分含量意味着布置成与出口压力锁连通的干燥器可以有效地干燥排出的回收的木质纤维素纤维，因为排出的回收的木质纤维素纤维中的水分含量也很低。
在又一实施方式中，设备还包括与壳体连通的压缩空气发生器，该压缩空气发生器构造成将压缩空气引入到壳体中。这是有利的，因为该设备可以结合使用压缩空气和杆来调节壳体内部的压力。
附图说明
根据参照附图对本发明的实施方式的以下描述，本发明能够实现的这些和其他方面、特征和优点将变得明显并得到阐明，在附图中：
图1A示出了用于从纤维板中回收木质纤维素纤维的包括输送装置和压力锁的设备；
图1B示出了根据另一实施方式的用于从纤维板中回收木质纤维素纤维的包括输送装置和压力锁的设备；
图2示出了包括在本文中所公开的设备中的入口压力锁；
图3示出了包括在本文中所公开的设备中的出口压力锁；以及
图4示出了可选地包括在本文中所公开的设备中的干燥器。
具体实施方式
下面的描述集中在本发明的实施方式上，本发明适用于从纤维板10中回收木质纤维素纤维的设备，纤维板包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维。然而，将理解的是，本发明不限于所描述的特定示例性实施方式。
图1A示出了用于从纤维板10中回收木质纤维素纤维的设备100，纤维板包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维。例如，纤维板10可以是低密度纤维板(LDF)、高密度纤维板(HDF)或中密度纤维板(MDF)。如由图1A中的虚线所指示的，设备100沿着纵向中心轴线A延伸。此外，设备100具有入口端部112和出口端部114。
设备100设置有布置在封闭的壳体111内的输送装置110，纤维板10的纤维板碎片11将在该壳体中在超大气压下被汽蒸。纤维板碎片11通过将纤维板10压碎成更小的碎片11而形成。如图1A中所示，壳体111是长方形的并且通常具有4m至10m的范围内的长度。通常，纤维板碎片11具有不同尺寸的混合，最大尺寸在5cm至50cm的范围内。纤维板碎片11的厚度(即被压碎的纤维板10的厚度)通常在10mm至50mm的范围内。例如，纤维板碎片11可以是完全正方形的，并且尺寸在5×5mm与50×50mm之间，优选地，纤维板碎片11具有约30×30mm的尺寸。
输送装置110将在回收过程期间将纤维板碎片11从壳体111的入口116传送至壳体111的出口118。因此，纤维板碎片11通过入口116被供给至壳体111，并且作为包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分12而通过出口118离开壳体111。
此外，壳体111布置在距离地面表面GS距离D1、D2处。三个支承件150用于将壳体111保持在距离地面表面GS优选的距离D1、D2处。在图1A中，壳体111被枢转地布置，这有助于纤维由于输送装置110施加在纤维上的剪切力而分解。此外，入口端部112布置成低于出口端部114的枢转布置有助于重力可以用于促进向壳体111填充纤维和从壳体111释放纤维。
当如图1A中所示倾斜布置时，壳体111与地面表面GS之间的角度优选地在15度至30度的范围内，优选地约20度。可能的距离D1在20cm与50cm之间，优选地约30cm至40cm，并且可能的距离D2可以在1.5m与2.5m之间，优选地约2m。然而，壳体111也可以水平布置。
在图1A中，输送装置110是螺旋传送机110，该螺旋传送机110具有中心轴105和从中心轴105延伸的叶片108。在图1A中，叶片108是以螺旋的方式从轴105延伸的连续的螺杆，也表示为蜗杆。然而，输送装置110可以是传送带或链式传送机。如果壳体111和输送装置110枢转地布置，则振动斜槽也可以用作输送装置110。
入口116是入口压力锁120的一部分，入口压力锁120将通过第一阀门121在大气压下接收纤维板碎片11，并在超大气压下经由入口116将碎片11输送到壳体111。因此，入口116也是入口压力锁120的第二阀门116。在第一阀门121与第二阀门116之间，存在连接至蒸汽发生器160并与蒸汽发生器160流体连通的中间室122。可选地，中间室122联接至压力调节装置127，压力调节装置127与蒸汽发生器160分开操作。
此外，出口118是出口压力锁130的一部分，出口压力锁130构造成通过出口118从壳体111接收包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分12，出口118也是出口压力锁130的第一阀门118。出口压力锁130还包括第二阀门131和在第一阀门118与第二阀门131之间的中间室132。出口压力锁130将从设备100中排出回收的木质纤维素纤维13。
入口压力锁120和出口压力锁130将在下面参照图2和图3进行更多的解释。
蒸汽发生器160联接至壳体111并与壳体111连通。在图1A中，蒸汽发生器160在一个位置处通过一个管连接件161连接至壳体。然而，蒸汽发生器160可以通过沿着壳体111的延伸部和周缘的若干管连接件161连接至壳体111。此外，如图1B中所示，沿着壳体111的每个管连接件161可以包括多个入口阀162。在图1B中，存在七个管连接件161，七个管连接件各自又包括三个入口阀162。然而，例如每个管连接件161可以具有五个入口阀162。除了图1B中所示的设备100的管连接件161和入口阀162之外，设备100包括与图1A中所示的设备相同的部件。
蒸汽发生器160控制壳体111内部的压力，并将壳体中的压力升高到超大气压。因此，蒸汽发生器160使用蒸汽来调节壳体111内部的压力而操作。
图2和图3分别示出了入口压力锁120和出口压力锁130的示意图，入口压力锁120和出口压力锁130各自包括中间室122、132，中间室122、132将第一阀门116、118与第二阀门121、131分开。中间室122、132竖向布置在第一阀门116、121与第二阀门118、131之间。
阀门121、116、118、131选自包括以下各者的组：刀闸阀(滑动门)、优选地具有导流锥形件的蝶形闸阀、或帽形阀。这种门、尤其是刀闸阀(滑动门)和蝶形闸阀适用于选通木质纤维素纤维的碎片11和/或包含具有低水分含量的释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分12。
在图2中，压力调节装置127、160联接至中间室122。蒸汽发生器160可以作为压力调节装置，或者使用单独的压力调节装置127。如果中间室122联接至蒸汽发生器160，如由图1A和图1B中的虚线指示的将中间室122连接至所述蒸汽发生器160，则蒸汽发生器160向中间室122供应蒸汽，从而将中间室中的压力升高到对应于壳体111中的过压的压力或者升高到超过所述壳体111内的压力的过压。可选地，压力调节装置127是单独的压力调节器，可以是蒸汽发生器或压缩空气发生器。
每个阀门116、118、121、131具有连接至阀门116、118、121、131的阀开关116a、118a、121a、131a，阀开关控制阀门116、118、121、131的打开和关闭。
现在将参照图1至图3更详细地解释设备100的操作。
设备100中使用的压力锁120、130各自顺序操作，彼此独立。例如，在设备100的操作期间，当一批先前插入的纤维板颗粒11朝向出口压力锁130输送时，入口压力锁120可以被打开和关闭多次。设备100借助于彼此独立调节的压力锁120、130以顺序连续的过程操作。
因此，在设备100的操作期间，图2中所示的入口压力锁120将让纤维板颗粒11从上方通过第一阀门121进入，并且随后用阀门开关121a关闭第一阀门121。然后，压力调节装置127、160将蒸汽或压缩空气引入中间室122中，以在中间室122中获得与壳体111内部的超大气压相同或比超大气压高的压力。
当中间室122和纤维板颗粒11已经被加压时，第二阀门116(即通向壳体111的入口116)被阀开关116a打开，使得纤维板颗粒11落入壳体111中。
一旦在壳体111中，输送装置110将沿着轴线A将纤维板颗粒11传送通过壳体111。连接至中心轴105的驱动单元115使输送螺杆110在壳体111内旋转，使得材料从入口端部112朝向出口端部114传送。在这种输送期间，蒸汽发生器160通过将蒸汽和/或压缩空气通过管连接件161引入壳体111中来确保壳体111内部的压力为超大气压。
当纤维板碎片11经受过压时，纤维板碎片11暴露于热和水分，这使粘合剂溶解，并且碎片11由于水合作用而释放出木质纤维素纤维。此外，包含在碎片11中的粘合剂被水解。在设备100的壳体111内的输送期间，该过程将纤维板碎片11转变成包含释放的木质纤维素纤维的部分12。因此，当碎片11到达出口压力锁130时，它们已经转变成包含释放的木质纤维素纤维的部分12。
可选地，在操作期间，壳体111可以在其长度的第一半被供给蒸汽，并且在其长度的第二半被供给压缩空气。在这种情况下，纤维11将不会吸收与仅使用蒸汽时相同量的水分，但是可用的水分将具有更长的时间来进行水解。在该实施方式中，除了蒸汽发生器160之外，压缩空气发生器164布置成与壳体111流体连通，如图1A中所示的由压缩空气发生器164的虚线指示。
压力出口锁130也重复地和顺序地操作，但是与入口压力锁120相比，以相反的顺序和稍微不同的方式操作。首先，打开出口118，即第一阀门118，使得包含释放的木质纤维素纤维的经传送的部分12落入压力出口锁130的中间室132中。因此，当第一阀门118打开时，中间室132被壳体111中存在的过压加压，即，中间室132被注入壳体111中的蒸汽加压。
因为在第一阀门118打开之前，中间室132内的压力是环境压力，所以当第一阀门118打开时，中间室132内的压力升高。以这种方式，在保持包含释放的木质纤维素纤维的部分12的中间室132中实现过压。第一阀门118被阀开关118a关闭，并且然后，在这之后，第二阀门131被迅速打开，从而使出口压力锁130的中间室132中的过压突然膨胀。因此，中间室132中的压力损失通过打开第二阀门131来实现。这从压力出口锁130释放了部分12。优选地，第二阀门131是蝶阀。此外，单独的中间室132意味着在每个循环中可以释放更多的材料。
过压的这种突然膨胀在本文中称为所谓的蒸汽爆破。蒸汽爆破进而导致已经渗透到部分12中的纤维中的蒸汽显著且有力地膨胀，由此单个纤维被撕开并因此彼此分离。为了提供有效的蒸汽爆破，第二阀门131优选是允许快速打开和释放纤维的阀，比如刀闸阀(滑动门)或蝶形闸阀。
纤维部分12中的最弱点是水解的粘合结合部。因此，蒸汽爆破期间的分离使粘合剂结合部分离，而部分12的木质纤维素纤维保持完整，使得获得了回收的木质纤维素纤维13。将纤维保存在回收纤维13中是有利的，因为当回收纤维13是完整的并且没有变短时，这些纤维的再利用变得容易。
在设备100的使用期间，壳体111内部的压力优选地在1.1巴与10巴绝对压力之间，并且温度在103℃与180℃之间，比如在设备100的使用期间，1.1巴到7巴绝对压力的压力和103℃到165℃的温度，或者1.2巴到6巴绝对压力的压力和105℃到159℃的温度，或者1.5巴到3巴绝对压力的压力和111℃到134℃的温度。
由于壳体111中的操作压力可以保持在相对较低的水平，比如1.1巴与10巴绝对压力之间(优选地1.5巴至3巴绝对压力)，因此不需要用单独的加压源对中间室132加压。因此，与类似设备和过程中的其他压力出口相比，出口压力锁130具有明显的优势。
例如，专利申请WO 2020/188606A1公开了一种用于预处理有机废物的过程和反应器，有机废物可以包括花园废物和废木材。然而，该专利申请的反应器和过程依赖于作为压力锁出口的压力释放部段来实现蒸汽爆破。与本发明的压力出口锁相反，WO 2020/188606A1中的压力释放部段通过单独的蒸汽和/或气体注射来加压，以避免有机材料经受过压的高压保持部段中的压降。高压保持部段在比本发明的壳体111高得多的过压(即10巴至30巴)下操作，并且因此要求压力释放部段在其向高压保持部段打开之前被加压，以避免其中的压降。此外，压力释放部段适于选通液体材料。
选自包括刀闸阀(滑动门)、优选地具有导流锥形件的蝶形闸阀、或帽形阀的组的阀门适合在中等压力下操作。尽管它们在每个循环中有效地选通大部分释放的纤维，然而它们不适合高压应用。此外，它们不太适合于选通液体纤维物质。如在WO 2020/188606A1中公开的，旋转阀的级联组合适合于在高温和高压下选通液体纤维物质。
优选地，纤维板碎片11的水分含量基于纤维板碎片11的干重不超过25％，更优选地，待汽蒸的纤维板碎片11的水分含量基于纤维板碎片11的干重不超过20％，比如15％。将水分含量保持在这一水平的目的是减少蒸汽爆破和纤维板材料回收完成后的干燥工作。此外，包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分12的水分含量基于该部分的干重通常也很低，优选地为15％至30％。25％或更低的低水分含量的另一个优点是避免了废水从设备100中流出。
这些参数也有助于纤维板颗粒11中存在的粘合剂的水解和纤维11的减压，使得使用设备100获得具有完整纤维长度的回收纤维13。
纤维板碎片11的水分含量也不同于在于WO 2020/188606A1中公开的反应器中经受过压的有机废物，其需要润湿和混合部段来润湿和处理反应器中待处理的废物材料。由于本发明的设备100构造成处理纤维板碎片11以进行回收，而不是处理包括固体废木材的有机废物材料，因此可以省去这样的润湿和混合部段。此外，如上所述，WO 2020/188606A1中公开的用于处理有机废物材料的过程需要非常高的操作压力，并且在每个压力释放循环期间，压力释放部段(作为出口部段)由单独的加压源加压。
参照图4，设备100(未示出)可选地还包括干燥器170，干燥器170布置成在入口端部171与出口压力锁130连通。干燥器170有助于调节回收纤维13所需的材料和水分条件的过程，并且可以从回收纤维13中消除和分离污染物。因此，干燥器170接收已在出口压力锁130中经受蒸汽爆破的回收纤维13。
干燥器170与出口压力锁130一起的布置主要与处理相当干燥的材料相关，因为被汽蒸的部分12包含释放的木质纤维素纤维(被汽蒸的部分的水分含量基于所述部分的干重优选为15％至30％)。如上所述，纤维板碎片11的水分含量基于纤维板碎片11的干重不超过25％，并且包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分12的水分含量基于所述部分的干重通常为15％至30％。其他几种处理有机材料的反应器和过程、比如WO 2020/188606A1中公开的反应器依赖于待处理的材料的润湿，而不是如本文的设备100所进行的那样处理基本上干燥的材料。
干燥器170优选地具有沿基本水平方向布置的筒形形状，并且包括入口端部171、出口端部172和布置在外部隔离壳体175内部的内部穿孔滚筒174。干燥器170布置成用于干燥已经相当干燥的材料，因为被汽蒸的部分12包含释放的木质纤维素纤维。
出口压力锁130所连接的入口端部171形成干燥器170的膨胀区170A。膨胀区170A在膨胀区壳体175A内配备有两组旋转挡板176C，用于将膨胀区170A中接收的回收纤维13供给到内部穿孔滚筒174中。
在膨胀区170A之后存在干燥区170B，在干燥区170B中，更多的水分可以通过穿孔滚筒174的穿孔从热的回收纤维13中蒸发。通过在外部隔离壳体175内设置穿孔滚筒174，已经被切碎或细化成足够小的颗粒尺寸以穿透滚筒174的穿孔的灰尘和回收纤维13将离开滚筒174并进入壳体175与滚筒174之间的空间170D。通过具有外部隔离壳体175，热的回收纤维13的余热可以用来蒸发水，从而降低回收纤维13的已经很低的水分含量，并且不会损失到周围环境中。
优选地，分离区170C布置在干燥器170的出口端部172，在该分离区170C中，在到达出口端部172之前一直保留在滚筒174中的干燥的回收纤维13通过出口173离开干燥器170。
此外，第一输送工具176A比如第一旋转进给螺杆布置在穿孔滚筒174内。第一进给螺杆176A具有成角度的取向，例如直角取向。作为第二旋转进给螺杆的第二输送工具176B布置在滚筒174的外侧与壳体175的内侧之间。第二进给螺杆176B具有与第一进给螺杆176A的成角度的取向相反的成角度的取向，例如，向左成角度的方向。
干燥器170还包括中心旋转轴177。第一进给螺杆176A、第二进给螺杆176B和旋转挡板176C附接到中心旋转轴177。中心旋转轴177的旋转使第一进给螺杆176A、第二进给螺杆176B和旋转挡板176C旋转。由于第一进给螺杆176A和第二进给螺杆176B具有相反布置的成角度的取向，因此中心轴177的旋转将使第一进给螺杆176A将回收纤维13从入口端部171朝向出口端部172输送，而第二进给螺杆176B将进而将已经离开滚筒174进入170D之间的空间的回收纤维13以相反的方向往回朝向入口端部171输送。此外，挡板176C将旋转，并且从而推动从出口门130进入干燥器170的回收纤维材料13进入滚筒174中。
除了将回收纤维13从入口端部171输送到出口端部172，第一输送工具176A还可以用于进一步将回收纤维13彼此分离。输送仍然是温和的，以避免减小纤维长度。可选地，可以调节中心旋转轴177的角度。进一步可选地，第一输送工具176A可以是气动输送工具或线性机械输送工具。
在操作期间，第一进给螺杆176A将回收纤维13从入口端部171和膨胀区170A通过穿孔滚筒174的干燥区170B向出口端部172进给。多个空气喷嘴(未示出)将热空气或冷空气引入穿孔滚筒174中，使得回收纤维13在干燥区170B中进一步干燥。干燥过程创造了便于和支持水分蒸发并降低结块和/或纤维球形成的风险的条件。干燥器170内的压力优选为环境压力，以提供回收纤维13的温和输送。
一旦干燥的回收纤维13到达出口端部172处的分离区170C，回收纤维13将通过出口173，或者，如果已经形成颗粒尺寸大于目标部分的结块或纤维球，这些结块或纤维球将通过过大的出口(未示出)离开干燥器。分离区170C还包括主动或被动蒸汽/热加湿空气出口178。入口端部也可以包括被动/主动蒸汽出口。此外，粉碎机、比如精细开松机(图4中未示出)，可以布置在干燥器170的出口端部172处、出口173的上游或下游，以进一步将回收纤维13彼此分离。在用于生产纤维板之前，回收纤维13可以经受尺寸分级、例如在分级机中经受尺寸分级。
无需进一步详述，认为本领域技术人员可使用前面的描述最大程度地利用本发明。因此，前述优选的特定实施方式应被解释为仅是说明性的并且不以任何方式对本公开进行限制。
尽管上面已经参照特定实施方式对本发明进行了描述，但是这不意在将本发明限制于本文中所阐述的特定形式。而是，本发明仅受所附权利要求的限制，并且除上述特定实施方式之外的其他实施方式在这些所附权利要求的范围内同样是可行的。
在权利要求中，术语“包括/包含”不排除其他要素或步骤的存在。另外，尽管各个特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些特征可以有利地进行组合，并且包括在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。
此外，单数引用并不排除复数。术语“一”、“一种”、“第一”、“第二”等不排除多个。

Claims (18)

1.一种用于从纤维板(10)中回收木质纤维素纤维的设备，所述纤维板(10)包含通过粘合剂粘合在一起的压缩木质纤维素纤维，所述设备(100)包括：
输送装置(110)，所述输送装置(110)布置在封闭的壳体(111)内，其中，所述壳体(111)布置成在超大气压下对所述纤维板(10)的碎片(11)进行汽蒸，以通过使所述碎片(11)进行水合以及使所述粘合剂水解来减压并释放所述木质纤维素纤维，并且所述输送装置(110)布置成用于在所述纤维板碎片(11)被汽蒸之后将所述纤维板碎片(11)从所述壳体(111)的入口(116)输送至所述壳体(111)的出口(118)，所述纤维板碎片(11)在所述入口(116)处被进给至所述壳体(111)，包含释放的木质纤维素纤维的被汽蒸的部分(12)在所述出口(118)处离开所述壳体(111)；
蒸汽发生器(160)，所述蒸汽发生器(160)与所述壳体(111)连通，由此所述纤维板碎片(11)能够在所述壳体(111)中在超大气压下被汽蒸，以提供包含释放的木质纤维素纤维的所述被汽蒸的部分(12)，其中，在所述设备(100)的使用期间，所述壳体(111)中的压力在1.1巴与7巴绝对压力之间并且温度在103℃与165℃之间；
入口压力锁(120)，所述入口压力锁(120)构造成在大气压下接收所述纤维板碎片(11)并且在超大气压下经由所述入口(116)将所述纤维板碎片(11)递送至所述壳体(111)；以及
出口压力锁(130)，所述出口压力锁(130)构造成经由所述出口(118)接收包含释放的木质纤维素纤维的所述被汽蒸的部分(12)，并且在超大气压的突然膨胀期间排出回收的木质纤维素纤维(13)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述壳体(111)和所述壳体(111)中的所述输送装置(110)是纵向的并且沿着中心轴线(A)延伸，并且其中，所述入口(116)相对于所述壳体(111)面向上且所述出口(118)相对于所述壳体(111)面向下。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述蒸汽发生器(160)在所述壳体(111)周缘的多于一个位置处、优选在所述周缘的2个位置与10个位置之间的位置处、更优选在所述周缘的4个位置与8个位置之间的位置处且最优选在所述周缘的5个位置至7个位置之间的位置处通过管连接件(161)与所述壳体(111)连通。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，每个管连接件(161)通过多个管入口阀(162)与所述壳体(111)连通。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述输送装置(110)是输送螺杆、传送带或链式传送机。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备(100)还包括驱动单元(115)，所述驱动单元(115)构造成操作所述输送装置(110)，优选地，所述驱动单元是发动机。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，在所述设备(100)的使用期间，所述壳体(111)中的压力在1.2巴与6巴绝对压力之间并且温度在105℃与159℃之间，在所述设备(100)的使用期间，比如在1.5巴至3巴绝对压力的压力下和111℃至134℃的温度下。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述入口压力锁(120)包括第一阀门(121)、作为所述入口(116)的第二阀门、位于所述第一阀门(121)与所述第二阀门之间的中间室(122)、以及压力调节装置(127)，其中，所述出口压力锁(130)包括作为所述出口(118)的第一阀门、第二阀门(131)和位于所述第一阀门与所述第二阀门(131)之间的中间室(132)，并且其中，所述压力调节装置(127)设置成用于调节所述入口压力锁(120)的所述中间室(122)内的压力。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，与所述中间室(122)连通的所述压力调节装置(127)通过蒸汽或压缩空气调节所述中间室(122)中的压力。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述阀门(121、116、118、131)选自包括以下各者的组：刀闸阀(滑动门)、优选地具有导流锥形件的蝶形闸阀、或帽形阀。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述壳体(111)和所述输送装置(110)枢转地布置，所述入口端部(112)布置成低于所述出口端部(114)。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的设备，其中，所述壳体(111)和所述输送装置(110)水平布置。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备(100)还包括布置成与所述出口压力锁(130)连通的干燥器(170)。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述干燥器(170)具有筒形形状，并且所述干燥器(170)包括：入口端部(171)，所述入口端部(171)与所述出口压力锁(130)连通；出口端部(172)；内部穿孔滚筒(174)，所述内部穿孔滚筒(174)可选地布置在外部隔离壳体(175)内部，所述内部穿孔滚筒(174)布置在所述入口端部(171)与所述出口端部(172)之间；输送工具(176)，所述输送工具(176)布置在所述穿孔滚筒(174)内，用于将在所述入口端部(171)处从所述出口压力锁(130)接收的回收的木质纤维素纤维(13)通过所述内部穿孔滚筒(174)输送至所述出口端部(172)；以及可选地，至少一个空气喷嘴(178)，所述至少一个空气喷嘴(178)构造成将空气引入到所述穿孔滚筒(174)中，由此在所述干燥器(170)内产生空气的流，优选地，所述输送工具(176)是可旋转的输送螺杆。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述纤维板(10)是低密度纤维板(LDF)、中密度纤维板(MDF)或高密度纤维板(HDF)。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述纤维板碎片(11)的水分含量基于所述纤维板碎片(11)的干重不超过25％；优选地，待汽蒸的纤维板碎片(11)的水分含量基于所述纤维板碎片(11)的干重20不超过20％、比如15％。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，包含释放的木质纤维素纤维的所述被汽蒸的部分(12)的水分含量基于所述部分的干重为15％至30％。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括与所述壳体(111)连通的压缩空气发生器(164)，所述压缩空气发生器(164)构造成将压缩空气引入到所述壳体(111)中。
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