DE102007006318A1

DE102007006318A1 - Verfahren zum Herstellen von Presslingen aus nachwachsender Biomasse

Info

Publication number: DE102007006318A1
Application number: DE200710006318
Authority: DE
Original assignee: LUDWIG SCHILLING KG
Current assignee: LUDWIG SCHILLING KG
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Bei einem Verfahren (100) zum Herstellen brennbarer Presslinge, bei dem eine vorgegebene Menge einer oder mehrerer ligninhaltiger biologischer Grundsubstanzen unter einem so hohen Druck zusammengepresst werden, dass durch die Bindewirkung des Lignins jeweils getrennte, in sich feste Presslinge gebildet werden, wird die Verwendung biologischer Grundsubstanzen aus den nachwachsenden Rohstoffen Äste, Wurzeln, Blätter, Baumrinden und Baumstämme dadurch erreicht, dass diese Materialien einer Bearbeitung gemäß den folgenden Schritten unterzogen werden: - Zerkleinern (10) der Rohastoffmaterialien zu verpressbaren Einheiten, - Trocknen (20) der verpressbaren Einheiten, - Verpressen (30) der zerkleinerten getrockneten Einheiten zu Presslingen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen brennbarer Presslinge, bei dem eine vorgegebene Menge einer oder mehrerer ligninhaltiger biologischer Grundsubstanzen unter einem so hohen Druck zusammengepresst werden, dass durch die Bindewirkung des Lignins jeweils getrennte, in sich feste Presslinge gebildet werden.
Verfahrenen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um aus Abfallprodukten der Holzwirtschaft wie Sägespänen oder Holzsplittern sogenannte Presslinge, d. h. Pellets oder Holzhackschnitzel zu erzeugen. Die bekannten Verfahrenen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie für ein Herstellen von Presslingen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Ästen, Wurzeln, Blättern, Baumrinden und Baumstämmen nicht geeignet sind, da diese als Konglomerat aufgrund eines Mangels an Homogenität, aufgrund ihrer jeweils natürlichen Formgebung und insbesondere aufgrund ihres hohen Gehaltes an Feuchtigkeit für eine Verpressung zu einem Pressling nicht geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dessen eine Herstellung von Presslingen aus inhomogen vorliegenden, ligninhaltigen biologischen Grundsubstanzen mit einem hohen Wassergehalt von 800–1000 kg/m³ ermöglicht ist, wie dies beispielsweise bei einer Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen als zu verpressende biologische Grundsubstanz gegeben ist.
Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die biologische Grundsubstanz aus den nachwachsenden Rohstoffen Äste, Wurzeln, Blätter, Baumrinden und Baumstämme hergestellt ist, die einer Bearbeitung gemäß den folgenden Schritten unterzogen sind:

a) Zerkleinern der Rohstoffmaterialien zu verpressbaren Einheiten,
b) Trocknen der verpressbaren Einheiten,
c) Verpressen der zerkleinerten getrockneten Einheiten zu Presslingen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Merkmalskombination, dass die biologische Grundsubstanz aus Ästen, Wurzeln, Blättern, Baumrinden und Baumstämmen den Schritten des Zerkleinerns zu verpressbaren Einheiten, des Trocknens der verpressbaren Einheiten und des anschließenden Verpressen der zerkleinerten getrockneten Einheiten zu Presslingen unterzogen wird, erreicht, dass die Substanzen nachwachsender Rohstoffe in eine Form überführbar sind, in der sie als Presslinge leicht lagerbar, leicht transportierbar und insbesondere leicht förderbar z. B. für die Beschickung eines Ofens oder einer Heizanlage sind. Darüber hinaus sind die Substanzen nachwachsender Rohstoffe im Wege einer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch leicht durchmischbar, so dass auch eine Homogenität des Brennwertes der erfindungsgemäß hergestellten Presslinge sichergestellt ist, was für eine genaue Temperatursteuerung eines Ofens oder einer Heizanlage über eine Regulierung der zuzuführenden Menge an Presslingen wesentlich ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die verpressbaren Einheiten ein Gewicht im Bereich von etwa 1 g bis 10 g aufweisen. Vorzugsweise weisen die verpressbaren Einheiten dabei ein mittleres Gewicht von etwa 5 g auf.
Gemäß einer äquivalenten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die verpressbaren Einheiten eine mittlere Kantenlänge von etwa 5 mm aufweisen, wobei die verpressbaren Einheiten vorzugsweise eine maximal Kantenlänge von etwa 50 mm aufweisen.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Trocknungsvorgang in der Weise vollzogen wird, dass ein mittlerer Wassergehalt der verpressbaren Einheiten auf etwa 12% bis 18% bezogen auf das Darrgewicht einer betreffenden Einheit reduziert wird, wobei der Wassergehalt vor dem Trocknungsvorgang dabei natürlicherweise in der Regel im Bereich von etwa 60% bezogen auf das Darrgewicht bemessen ist.
Dem äquivalent wird der Trocknungsvorgang vorzugsweise in der Weise vollzogen wird, dass ein spezifisches Gewicht der verpressbaren Einheiten auf ca. 500 kg/m³ bis 600 kg/m³, insbesondere auf etwa 550 kg/m³ reduziert wird, wobei der Wassergehalt vor dem Trocknungsvorgang dabei natürlicherweise in der Regel im Bereich auf etwa 800 kg/m³ bis 1000 kg/m³, bei herkömmlichen nachwachsenden Rohstoffen insbesondere auf etwa 950 kg/m³ bemessen ist.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein zusätzlicher Schritt des Durchmischens der zerkleinerten Einheiten vorgesehen. Dadurch wird eine Homogenität sowohl in der Substanz als auch im Brennwert bei einer Mehrzahl erfindungsgemäß hergestellter Presslinge erreicht.
Gemäß einer sehr wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die bei dem exothermen Vorgang des Verpressens entstehende Wärme für den Vorgang des Trocknens der zerkleinerten Einheiten genutzt wird. Dadurch wird die Kosten bei der Herstellung gesenkt und damit die Wirtschaftlichkeit bei der Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Presslinge insgesamt weiter erhöht.
Die Erfindung betrifft auch brennbare Presslinge aus nachwachsenden Rohstoffen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.
Die erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine schematisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Blockdiagramms.
Bei dem in Figur 100 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen brennbarer Presslinge wird eine vorgegebene Menge ligninhaltiger biologischer Grundsubstanzen unter einem so hohen Druck zusammengepresst, dass durch die Bindewirkung des Lignins jeweils getrennte, in sich feste Presslinge gebildet werden. Dabei ist die biologische Grundsubstanz aus den nachwachsenden Rohstoffen Äste, Wurzeln, Blätter, Baumrinden und Baumstämme hergestellt, die einer Bearbeitung gemäß den folgenden Schritten unterzogen sind:

d) Zerkleinern 10 der Rohstoffmaterialien zu verpressbaren Einheiten,
e) Trocknen 20 der verpressbaren Einheiten,
f) Verpressen 30 der zerkleinerten getrockneten Einheiten zu Presslingen.

Die verpressbaren Einheiten weisen ein Gewicht im Bereich von etwa 1 g bis 10 g bei einem mittleren Gewicht von etwa 5 g auf und besitzen dabei eine mittlere Kantenlänge von etwa 5 mm und eine maximal Kantenlänge von etwa 50 mm.
Das Trocknen 20 wird in der Weise vollzogen, dass ein mittlerer Wassergehalt der verpressbaren Einheiten auf etwa 15% bezogen auf das Darrgewicht einer betreffenden Einheit reduziert wird, wobei das spezifische Gewicht der verpressbaren Einheiten auf ca. 550 kg/m³ reduziert wird.
Im Nachgang zu einer Zerkleinerung 10 und Trocknung 20 der Einheiten werden diese zu einem homogenen Teilchenkonglomerat durchmischt.
Die bei dem exothermen Vorgang des Verpressens 30 entstehende Wärme 40 wird für den Vorgang des Trocknens 20 der zerkleinerten Einheiten genutzt.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Verfahren (100) zum Herstellen brennbarer Presslinge, bei dem eine vorgegebene Menge einer oder mehrerer ligninhaltiger biologischer Grundsubstanzen unter einem so hohen Druck zusammengepresst werden, dass durch die Bindewirkung des Lignins jeweils getrennte, in sich feste Presslinge gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die biologische Grundsubstanz aus nachwachsenden Rohstoffen wie Ästen, Wurzeln, Blättern, Baumrinden und Baumstämmen hergestellt ist, die einer Bearbeitung gemäß den folgenden Schritten unterzogen sind: g) Zerkleinern (10) der Rohstoffmaterialien zu verpressbaren Einheiten, h) Trocknen (20) der verpressbaren Einheiten, i) Verpressen (30) der zerkleinerten getrockneten Einheiten zu Presslingen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die verpressbaren Einheiten ein Gewicht im Bereich von etwa 1 g bis 10 g aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verpressbaren Einheiten ein mittleres Gewicht von etwa 5 g aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verpressbaren Einheiten eine mittlere Kantenlänge von etwa 5 mm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verpressbaren Einheiten eine maximal Kantenlänge von etwa 50 mm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen (20) in der Weise vollzogen wird, dass ein mittlerer Wassergehalt der verpressbaren Einheiten auf etwa 12 % bis 18% bezogen auf das Darrgewicht einer betreffenden Einheit reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen (20) in der Weise vollzogen wird, dass ein spezifisches Gewicht der verpressbaren Einheiten auf ca. 500 kg/m³–600 kg/m³ reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen (20) in der Weise vollzogen wird, dass ein spezifisches Gewicht der verpressbaren Einheiten auf ca. 550 kg/m³ reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet den zusätzlichen Schritt des Durchmischens der zerkleinerten Einheiten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet den zusätzlichen Schritt, dass die bei dem exothermen Vorgang des Verpressens (30) entstehende Wärme (40) für den Vorgang des Trocknens (20) der zerkleinerten Einheiten genutzt wird.
Pressling aus nachwachsenden Rohstoffen, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 10.