CS212801B1

CS212801B1 - Apparatus for processing biomass left after timber,especially coniferous species felling

Info

Publication number: CS212801B1
Application number: CS185980A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Vyskot; Jiri Uher
Original assignee: Miroslav Vyskot; Jiri Uher
Priority date: 1980-03-08
Filing date: 1980-03-08
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález řeší problém vytvoření zařízení pro zpracovaní biomasy, která odpadá při těžbě dřeva, zejména z jehličnatých dřevin, tj. pro zpracování větví a vršků stromů.The invention solves the problem of providing a biomass processing plant which is eliminated in timber harvesting, in particular from coniferous trees, i.e. for processing branches and tops of trees.

Při těžbě dřeva z jehličnatých dřevin, zejména smrků a jedlí vzniká značné množství biomasy, tvořené převážně jehličím. Pro tuto biomasu nebylo dosud vhodné uplatnění. Pouze část jehličí se užívala ke krmným účelům. Neupravené jehličí však bylo pro svůj obsah silic a fylonoidů použitelné jen ve velmi omezeném rozsahu.The extraction of wood from coniferous trees, especially spruce and fir, generates a considerable amount of biomass, mainly consisting of needles. For this biomass has not yet been suitable application. Only part of the needles were used for feeding purposes. However, untreated needles were only of limited use for their essential oil and phylonoid content.

Proto byla hledána cesta k účelnějšímu využití této jinak velmi hodnotné biomasy. Byl vynalezen způsob zpracování biomasy, který spočívá v tom, že se z biomasy nejdříve odseparuje jehličí, které se pak podrobí destilaci s vodní parou při teplotě od 98 do 105 °C a z kondenzátu se odisolují silice, voskové frakce a kohobační voda. Výtěžnost postupu se dále zlepši, jestliže se jehličí před destilací rozruší, například mechanickým pomačkáním. Destllačni zbytek se s výhodou upraví pro krmné účely, neboť jde o vitaminochlorofylový koncentrát, který je možno použít pro přímé zkratování nebo dále upravit jako kombinované krmivo nebo k výrobě údržných krmiv. Izolovaná silice se běžným způsobem zbaví vody a po analytickém a senzorickém vyhodnocení se použije přímo, nebo se podrobí frakcionaci, rafinaci, případně stabilizaci podle požadavků průmyslových odvětvi, kde její použití připadá v úvahu, tj. zejména v potravinářských popř. nápojových odvětvích, v parfumerii, při výrobě mýdla, pracích prostředků, barev a laků apod. Voskové frakce získané postupem podle vynálezu je možno použít přímo k technickým účelům v různých průmyslových odvětvích.Therefore, a search was made for more efficient use of this otherwise valuable biomass. A biomass treatment method has been devised by first separating the needles from the biomass, which is then subjected to steam distillation at a temperature of 98 to 105 ° C and the essential oils, wax fractions and cohesive water are isolated from the condensate. The yield of the process is further improved if the needles are disrupted prior to distillation, for example by mechanical wrinkling. The distillation residue is preferably treated for feed purposes, since it is a vitaminochlorophyll concentrate which can be used for short-circuiting or further treated as a combined feed or for the production of maintenance feed. The isolated essential oil is freed of water in a conventional manner and after analytical and sensory evaluation it is used directly or subjected to fractionation, refining or stabilization according to the requirements of the industrial sectors where its use is possible, ie in particular in the food and beverage industries. beverage, perfumery, soap, detergent, paint and varnishes and the like. The wax fractions obtained by the process of the invention can be used directly for technical purposes in various industries.

212 801212 801

212 B01212 B01

Předkládaný vynález navazuje na vpředu uvedený postup vytvořením vhodného zařízení k jeho realizaci. Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že sestává zs sekačky biomasy, na jejíž výstup je napojen separátor jehličí, na který je napojen desintegrátor. Výstup z tohoto desintegrátoru je napojen na vařák deatilačního přístroje. K vařáku je napojen jednak vyvíječ páry a jednak kondensátor β odlučovačem silic. K docílení komplexnosti realizovaného zařízení je výhodné před sekačku předřadit zásobník biomasy a dopravníkem zaústěným do této sekačky. Paralelně k separátoru jehličí je připojen zásobník ětěpků.The present invention follows the foregoing process by providing a suitable device for its implementation. The principle of the device according to the invention consists in that it consists of a biomass mower, to the output of which a needle separator is connected, to which a disintegrator is connected. The output of this disintegrator is connected to the digester of the distillation apparatus. The steam generator is connected to both the steam generator and the condenser β with the oil separator. In order to achieve the complexity of the implemented equipment, it is advantageous to precede the mower with a biomass reservoir and a conveyor leading to this mower. A chip tray is connected in parallel to the needle separator.

Aby se docílilo maximální výtěžnosti je výhodné k odlučovači silic připojit destilátor pro jímání aroma z kohobační vody. Aby se mohla silice na zaříďenl podle vynálezu současně pro specifická použití frakcionovat, je prospěěné k odlučovači silio připojit frakcionační destilátor silic. Je-li zájem získat destilační zbytek pro plnohodnotná krmivá, je účelné k odlučovači silic připojit vývěvu.In order to achieve maximum yield, it is advantageous to attach a distillator to collect the aroma from the tap water to the essential oil separator. In order that the essential oil can be fractionated simultaneously for the specific applications, it is beneficial to attach a fractionating distillator of essential oils to the silio separator. If it is desired to obtain a distillation residue for full feed, it is advisable to connect a vacuum pump to the oil separator.

Zařízení podle vynálezu umožňuje racionální postup zpracování biomasy vysoce mechanizovat, přičemž ee výhodnou kombinací resp. spojením jednotlivých částí zařízení dosahuje, vedle komplexnosti zpracování biomasy, vysoké účinnosti, které by jinak nebylo možno dosáhnout. Kombinaci jednotlivých částí zařízení se dosáhne zpracování biomasy při minimálních energetických a ekonomických nákladech a přitom je výtěžnost biomasy velmi vysoká. Získávají se hodnotné silice, vosky a další aromatické látky, zbytky po destilaci jsou upravovány ke krmným účelům a to přímo, odběrem ze zařízení, nebo se mohou kombinovat s dalšími krmnými složkami. V takovém případě by bylo samozřejmě možné k zařízeni podle vynálezu připojit další zařízení, například mísící a hnětači zařízení apod.The device according to the invention enables a rational process of biomass processing to be highly mechanized. By combining the individual parts of the plant, in addition to the complexity of biomass processing, it achieves a high efficiency that would otherwise not be achieved. The combination of the individual parts of the plant achieves biomass processing at minimum energy and economic costs, while the biomass yield is very high. Valuable essential oils, waxes and other flavorings are obtained, the distillation residues are treated for feeding purposes directly, by collection from the plant, or can be combined with other feed ingredients. In such a case, it would of course be possible to connect other devices to the device according to the invention, for example a mixing and kneading device or the like.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny na popisu příkladu jeho provedení pomocí připojeného výkresu, na kterém je znázorněno blokové schéma zařízení podle vynálezu.The invention and its effects are explained in more detail in the description of an exemplary embodiment thereof by means of the attached drawing, in which a block diagram of a device according to the invention is shown.

Příkladné provedeni zařízení, znázorněné na obrázku, sestává ze zásobníku 1 lesní bio masy, který je prostřednictvím dopravníku 2, napojen na sekačku 2· Sekačka χ je propojena se separátorem jehličí 4. K tomuto separátoru jehličí 4 může být připojen zásobník štěpkůThe exemplary embodiment of the device shown in the figure consists of a forest bio mass container 1, which is connected to a mower 2 via a conveyor 2. The mower χ is connected to a needle separator 4. A chip container can be connected to the needle separator 4.

Na separátoru jehličí £ navazuje dopravník 6, který vytváří dopravní spojení mezi tímto separátorem jehličí £ a desintegrátorem χ. Desintegrátor χ je pomocí dopravníku 8 spojen s vařákem 2 deatilačního přístroje, na který je napojen jednak vyvíječ páry 10 a jednak kondenzátor 11, který je propojen s odlučovačem silic 12. K odlučovači silic 12 je pak při pojen destilátor 13 pro jímání aroma, dále pak frakcionačnl destilátor silic 14 a konečně vývěva 15.A conveyor 6 connects to the needle separator 6, which establishes a transport connection between the needle separator 6 and the disintegrator 4. The desintegrator is connected via a conveyor 8 to a digester 2 of the distillation apparatus, to which the steam generator 10 and the condenser 11 are connected, which are connected to the oil separator 12. The aroma collector is then connected to the oil separator 12. a fractionation oil distiller 14 and finally a vacuum pump 15.

Připojením destilátoru 13 ae umožňuje zachycování aroma z kohobační vody. U daného přikladu provedení vynálezu se napojením frakcionačniho destilátoru silic 14 vytváří možnost získávat silice pro speciální použití. Připojením vývěvy 15 se získává destilační zby tek vhodný pro přípravu plnohodnotných krmiv.The addition of the distillator 13 ae allows the aroma to be collected from the tap water. In a given embodiment of the invention, the connection of a fractionation distillator of essential oils 14 creates the possibility of obtaining essential oils for special applications. The connection of the vacuum pump 15 yields distillation residues suitable for the preparation of full-fed feeds.

Zařízeni podle vynálezu pracuje tak, že větvě a vršky stromů, odpadající při těžbě dřeva, jsou dopravovány k výrobní lince, kde jsou ukládány do zásobníku 1 lesní biomasy. Dopravníkem 2 je tato biomasa dopravována do sekačky £, kde dochází k posekání dřevěných komponent a takto upravená biomasa je dále předávána do separátoru jehličí £, kde dochází k odděleni jehličí od dřevných štěpků. Dřevné Stěpky jsou shromažňovány v zásobníku ětěpkůThe device according to the invention operates in such a way that the branches and tops of trees falling off during logging are transported to the production line, where they are stored in the forest biomass storage container 1. By conveyor 2, this biomass is conveyed to the mower 6, where the wood components are chopped, and the biomass thus treated is passed on to the needle separator 6, where the needles are separated from the wood chips. Wood chips are collected in the chips stack

212 801 k dalšímu tpracování. Jehličí je pak dopravováno dopravníkem 6 do desintegrátoru 7, kde dochází k mechanickému narušení Jehličí. Dopravníkem 8 je jehličí přemísťováno do vařáku 9 destilačního přístroje, kde po jeho naplnění je provedena destilace vodní parou za atmosférického tlaku nebo ve vakuu. Pára k procesu je dodávána z vyvíječe páry 10. V případě nutnosti je možno před plněním prostor vařáku odvzduěnit inertním plynem nebo vodní parou. Destilované páry jsou vedeny přestupníkem do kondenzátoru 11 a vytékající kondenzát je veden samospádem do odlučovače silic 12. V odlučovači silic 12 dochází k oddělení silic od kohobační vody, Silice je pak vedena do frakcionačního destilátoru silic 14,kde je prováděna frakcionace podle požadavku jejich dalšího použití. Kohobační voda je vedena do destilátoru Í3 pro jímání aroma, kde se provede koncentrace aromatických látek. Destilaění vývěva 15 umožňuje, že podle potřeby mohou být všechny tři popsané operace prováděny za sníženého tlaku nebo každá jednotlivě případně v různých kombinacích.212 801 for further processing. The needles are then conveyed by a conveyor 6 to the disintegrator 7 where the needles are mechanically disrupted. By conveyor 8, the needles are transferred to the digester 9 of the distillation apparatus, where, after filling, distillation is carried out with steam at atmospheric pressure or under vacuum. The process steam is supplied from the steam generator 10. If necessary, it is possible to de-aerate the space of the digester with an inert gas or steam. The distilled vapors are passed through a condenser to the condenser 11 and the effluent is led by gravity to the oil separator 12. In the oil separator 12 the essential oils are separated from the tap water, the essential oil is then fed to the essential oil distillation 14 . The coking water is fed to the aroma-collecting distiller 13 where the concentration of the flavoring substances is carried out. Distillation of the vacuum pump 15 allows that, if desired, all three described operations can be performed under reduced pressure or each individually or in various combinations.

Zařízení podle vynálezu umožňuje získávat silice a voskové frakce, které jsou použitelné v různých odvětvích národního hospodářství, např. v potravinářství, nápojovém průmyslu, parfumerii, při výrobě mýdla, barev a laků. Zbytků je možno použít k topným a krmným účelům.The device according to the invention makes it possible to obtain essential oils and wax fractions which are applicable in various sectors of the national economy, for example in the food, beverage, perfumery, soap, paint and varnish production. The residues can be used for heating and feeding purposes.

Claims

Apparatus for processing biomass resulting from timber harvesting, in particular from coniferous trees, characterized in that it consists of a biomass chopper (3), to the output of which a needle separator (4) is connected, to which a disintegrator (7) is connected and output. the desintegrator (7) is connected to the digester (9) of the still, the steam generator (10) and the condenser (11) with the oil separator (12) being connected to the digester (9),

Device according to claim 1, characterized in that a biomass container (1) is connected upstream of the mower with a conveyor (2) opening into the mower (3).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that a chip container (5) is connected in parallel to the needle separator (4).

4. Apparatus according to claims 1 to 3, characterized in that a distillation means (13) for collecting aroma is connected to the separator oil (12).

Apparatus according to Claims 1 to 4, characterized in that a separator of essential oils (14) is connected to the separator oil (12).

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a vacuum pump (15) is connected to the separator oil (12).