DE2722345A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von feuchten oder nassen lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen teilchen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verfahren und eine Vorrichtung Sur
• Reinigung von feuchten oder nassen lignozellulosehaltigen und/ oder zellulosehaltigen Teilchen, insbesondere von Holzteilchen in Form von Hackschnitzeln oder dergleichen, die mit Verunreinigungen in Form von Fremdkörpern, Steinen, Sand, Schmutz und dergleichen behaftet sind. Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet.
• Die Reinigung von feuchten oder nassen lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen Teilchen bereitet generell Schwierigkeiten, weil die Oberfläche dieser Teilchen im feuchten oder nassen Zustand zumindest leicht klebend ist und dadurch Verunreinigungen in den vorhandenen Oberflächenunebenheiten häufig so stark festgehalten werden, daß aufwendige Reinigungsverfahren erforderlich werden.
• Von besonderer Bedeutung ist die Reinigung der Holzteilchen bei der Verarbeitung von Hackschnitzeln in Zerspanungsmaschinen zu für die Spanplattenindustrie geeigneten Spänen. Die in Hackschnitzel-Zerspanungsmaschinen vorgesehenen Zerkleinerungsmesser werden nämlich sehr häufig durch Fremdkörper abgestumpft und beschädigt, was dazu führt, daß die Leistung der Zerspanungsmaschine stark absinkt und die Qualität des erzeugten Spangutes Einbußen erleidet, da dann, wenn die Messer nicht mehr schneiden, praktisch ein Mahlen der Hackschnitzel stattfindet, wobei anstelle der gewünschten Flachspäne splitterRknige Holzteilchen erhalten werden.
• Besonders ungünstig wirkt sich aus, daß Fremdkörper, die einmal in eine Zerspanungsmaschine gelangt sind, solange im Zerspanungsraum verbleiben bis sie ausreichend stark zerkleinert worden sind, um den Zerspanungsraum wieder durch einen Messerschlitz verlassen zu können. Da im Hinblick auf eine günstige Spanqualität kleine Messerschlitze angestrebt werden, verbleiben auch vergleichsweise kleine Fremdkörper relativ lange im Zerspanungsraum und können dort erheblichen Schaden an der Messern bewirken. Als Folge davon können sich lange Still standzeiten der Maschinen durch erforderliche Messerwechsel, hohe Messerkosten, geringe Maschinenleistung und erhöhter Maschinenverschleiß ergeben.
• Dem Problem der Hackschnitzelreinigung kommt zwischenzeitlich immer größere Bedeutung zu, da zur Hackschnitzelgewinnung immer mehr die gesamte Biomasse von Bäumen und auch Holzabfälle verwendet werden, so daß dabei mit einem relativ hohen Anteil an Fremdkörpern und mit einer vergleichsweise hohen Verschmutzung gerechnet werden muß.
• Um Hackschnitzel unmittelbar vor der Zerspanungsmaschine von Fremdstoffen zu befreien, wurde bereits versucht, metallische Verunreinigungen auf magnetischem Wege auszuscheiden oder schwere Fremdstoffteile aufgrund der Schwerkraftunterschiede abzusondern, indem die Hackschnitzel trocken einem längeren Rüttelvorgang unterworfen wurden. Diese Versuche haben sich praktisch nicht bewährt, da keine ausreichende Reinigung erzielt werden konnte.
• Aus der DT-OS 23 53 266 ist ein Verfahren zum Reinigen von Hackschnitzeln bekannt, bei dem die Hackschnitzel zum Auswaschen von Fremdstoffteilen in eine Reinigungsflüssigkeit getaucht und getrennt von den absinkenden Fremdstoffteilen aus dem Reinigungsbad herausgefördert und getrocknet werden. Speziell wird dabei auf den Spiegel des Reinigungsbades eine Deckschicht aus vorzugsweise mehreren Lagen der zu reinigenden Holzteile gebildet und wenigstens ein Flächenteil dieser Deckschicht als Ganzes in ständiger Folge derart wiederholt in die Flüssigkeit eingetaucht und wieder freigegeben, daß die Deckschicht nacheinander aus unterschiedlichen Richtungen von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt wird und die Holzteile unter gegenseitiger Reibung aneinander umgelagert werden, worauf dann die Leichtholzteile vom Spiegel des Reinigungsbades abgehoben werden, während die absinkenden Schwerholzteile von den Fremdstoffteilen getrennt und gesondert aus der Reinigungsflüssigkeit herausgefördert werden.
• Dieses Verfahren ermöglicht zwar prinzipiell eine zufriedenstellende Reinigung der Hackschnitzel, aber es ist mit ganz entscheidenden Nachteilen behaftet, die darin bestehen, daß ein hoher Wasserverbrauch mit den sich dabei ergebenden Abwasserproblemen in Kauf genommen werden muß, daß das Verfahren während kalter Jahreszeiten praktisch nicht durchführbar ist und daß die Späne bzw. Schnitzel aufgrund des Waschvorganges relativ viel Wasser bzw. Feuchtigkeit aufnehmen und dadurch anschließend wieder hohe Trocknungskosten erforderlich werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei beliebigen Außentemperaturen problemfrei durchführbar ist und sich durch besondere Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zunächst die Bindungskräfte zwischen den Teilchen und den Verunreinigungen durch einen Trocknungsvorgang zumindest weitgehend verringert und anschließend die Teilchen durch wenigstens eine Separiervorrichtung zur Abscheidung der Verunreinigungen geleitet werden.
• Durch den Einsatz von Wärmeenergie in Kombination mit einem Separiervorgang wird in überraschender Weise ein Reinigungseffekt erzielt, der die bisher vorhandenen und vorstehend geschilderten Probleme praktisch beseitigt und eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt. Wesentliche Vorteile bestehen darin, daß die Reinigung weitgehend ohne zusätzliche Energiekosten durchgeführt werden kann, da eine Abtrocknung der Hackschnitzel vor ihrer Weiterverarbietung in jedem Falle erforderlich ist und diese Abtrocknung sich bei der Reinigung zwangsläufig ergibt, und daß - da kein Wasser benötigt wird und demgemäß ach keine Abwasserprobleme entstehen - das Verfahren standortunabhängig durchgeführt werden kann.
• Vorzugsweise werden die Teilchen in einen Heißgasstrom eingebracht und in diesem Heißgasstrom während einer vorgebbaren Zeit mitgeführt, worauf dann eine Trennung von Heißgasstrom und Teilchenstrom vorgenommen und schließlich der Teilchenstrom durch hinein Abhängigkeit von der Teilchengröße arbeitende Separiervorrichtung zur Abscheidung der Verunreinigungen geleitet wird. Zweckmäßigerweise werden dabei die Teilchen in einen aufsteigenden Heißgasstrom eingebracht, und in diesem Heißgasstrom wird eine Vorreinigung durch Schwerkraftausscheidung schwererer Fremdkörper vorgenommen. Der aufsteigende Heißgasstrom hat in diesem Falle einerseits eine Vorseparierfunktion und andererseits die ganz wichtige Funktion der Verringerung der Bindungskräfte zwischen den Holzteilchen und den relativ fest an diesen Teilchen haftenden Verunreinigungen.
• Die Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten werden dabei so gewählt, daß beiden Funktionen Rechnung getragen wird, aber von übergeordneter Bedeutung ist auch in diesem Falle die Verringerung,bzw. weitgehende Beseitigung von Bindungskräften, so daß in der nach erfolgter Trennung des Teilchenstroms vom Heißgasstrom durchgeführten Separierung die angestrebte Reinigung der Holzteilchen von den Verunreinigungen erhalten wird. Dabei wird stets berücksichtigt, daß die Hackschnitzel nicht zu stark Nach einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird der Heißgas- und Teilchenstrom durch eine Trocknungsvorrichtung geleitet, die beispielsweise Trommelform besitzen kann, und anschließend an die Trocknung in der Trocknungsvorrichtung wird zweckmäßigerweise eine Schwergutabscheidung vorgenommen.
• Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird als Separiervorrichtung vorzugsweise wenigstens ein Sieb verwendet, wobei schwingende Siebe, insbesondere Vibrations-, Rüttel- oder Taumelsiebe besondere Vorteile erbringen.
• Weiterhin wird zur Trennung von Heißgasstrom und Teilchenstrom zweckmäßigerweise ein Zyklon eingesetzt, wobei dieser Zyklon neben seiner Trennfunktion noch eine weitere Funktion dahingehend erhält, daß aufgrund der im Zyklon gegeneinander und an die Wände stoßenden Teilchen ein Reinigungseffekt durch Abstoßen von Fremdteilen erhalten wird. Dieser sich im Zyklon abspielende, unterstützende Reinigungsschritt kann weiter noch dadurch verbessert werden, daß im Zyklon mehrere Prallbleche angeordnet und diese Prallbleche gegebenenfalls noch in Vibration versetzt werden. Die Beseitigung der im Zyklon von den Teilchen abgetrennten Fremdkörper und Schmutzstoffe ergibt sich zwangsläufig dadurch, daß dem Feststoffauslaß des Zyklons ein Sieb nachgeschaltet ist und in diesem Sieb die Abscheidung der Verunreinigungen erfolgt.
• Praktisch lassen sich durch das Reinigungsverfahren nach der Erfindung Feststoffe jeglicher Art von den Holzteilchen einwandfrei trennen, und es ist überraschend, daß die Kombination eines Erwärmungsschrittes mit einem Separierschritt diesen hohen Reinigungsgrad erbringt. Eventuell auf den Holzteilchen verbleibende Verfärbungen sind in der Praxis wenig störend, da in der Weiterverarbeitung von Hackschnitzeln die gegebenenfalls verfärbten Oberflächenbereiche nur einen vernachlässigbar geringen Anteil der durch die weitere Zerspanung erhaltenen Gesamtoberfläche ausmachen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
• Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Reinigungsanlage für Hackschnitzel unter Verwendung einer Vorseparierstrecke in Form eines mit Heißgasen beschickten, senkrecht angeordneten Rohres.
• Von einem schematisch angedeuteten Heißgaserzeuger 1 gelieferte Heißgase werden dem unteren Bereich eines senkrecht angeordneten Rohres 2 zugeführt, in das oberhalb der Heißgas-Einmündungsstelle von einem Tiefgutbunker 3 über eine Leitung 4 und eine Zellenradschleuse 5 Hackschnitzel eingeleitet werden.
• Das senkrechte Rohr 2 führt zu einem Zyklon 6, dem ein Ventilator 7 zugeordnet ist.
• Dem Feststoffauslaß des Zyklons 6 ist über eine weitere Zellenradschleuse 9 und eine Verbindungsleitung eine Siebvorrichtung 10 nachgeschaltet.
• Die schematisch dargestellte Anlage arbeitet wie folgt: Die feuchten oder nassen, mit Verunreinigungen behafteten und Fremdkörper mit sich führenden Hackschnitzel gelangen in dosierter Weise in den im Rohr 2 senkrecht nach oben strömenden Heißgasstrom. Das Rohr 2 bildet dabei einen Schwerkraft-Sicht er, d.h. eine pneumatische Förderleitung mit Schwergutausfall und gleichzeitig eine Antrocknungsstrecke,in der die Bindungskräfte zwischen den Hackschnitzeln und den Verunreinigungen stark verringert und zum Teil bereits aufgehoben werden.
• Dts im Rohr 1 entgegen dem Heißgasstrom nach unten fallende Schwergut in Form von Steinen, etallteilche und dergleichen kann durch Öffnen einer Auslaßvorrichtung 8 entfernt werden.
• Im Zyklon 6 wird der Heißgasstrom von dem auch noch bereits gelöste Verunreinigungen, z.B. Sand, mit sich führenden Teilchenstrom getrennt und abgeleitet. Im Zyklon 6 werden aufgrund der sich dort einstellenden Wirbelbewegung die Teilchen gegeneinander und auch gegen die Wände sowie gegen vorzugsweise im Zyklon vorgesehene Prallbleche gestoßen bzw. geschleudert, wobei eine Fortführung des bereits im Gange befindlichen Reinigungsvorgangs im Sinne einer Trennung der Verunreinigungen von den Hackschnitzeln erfolgt.
• Uber den Feststoffauslaß des Zyklon 6 gelangen die Teilchen sowie die lose mitgeführten Verunreinigungen zu der Siebvorrichtung 10, die vorzugsweise aus einem Schwingsieb besteht.
• Die Wirksamkeit dieses Schwingsiebes kann voll zur Entfaltung kommen, da die gegebenenfalls noch vorhandenen Bindungen zwischen Verunreinigungen und Holzteilchen nur noch vergleichsweise gering sind und demgemäß eine saubere Trennung keine besonderen Schwierigkeiten mehr bereitet.
• Ein Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß für andere Zwecke bekannte Vorrichtungen, z.B. Vortrockner in Form von Trocknerrohren oder Trommeln zur Realisierung des Verfahrens mit verwendet werden können.

Claims (13)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von feuchten oder nassen lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen Teilchen Verfahren zur Reinigung von feuchten oder nassen lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen Teilchen, insbesondere Holzteilchen in Form von Hackschnitzeln oder dergleichen, die mit Verunreinigungen in Form von Fremdkörpern, Steinen, Sand, Schmutz und dergleichen behaftet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zunächst die Bindungskräfte zwischen den Teilchen und den Verunreinigungen durch einen Trocknungsvorgang zumindest weitgehend verringert und anschließend die Teilchen durch wenigstens eine Separiervorrichtung zur Abscheidung der Verunreinigungen geleitet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Teilchen in einen Heißgasstrom eingebracht und in diesem Heißgasstrom während einer vorgebbaren Zeit mitgeführt werden, daß dann eine Trennung von Heißgasstrom und Teilchenstrom vorgenommen wird und daß schließlich der Teilchenstrom durch eine in Abhängigkeit von der Teilchengröße arbeitende Separiervorrichtung zur Abscheidung der Verunreinigungen geleitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Teilchen in einen aufsteigenden Heißgasstrom.

   eingebracht werden und in diesem Heißgasstrom eine Vorreigung durch Schwerkraftausscheidung schwererer Fremdkörper vorgenommen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß Heißgas- und Teilchenstrom durch eine Trocknungsvorrichtung geleitet werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß anschließend an die Trocknung in der Trocknungsvorrichtung eine Schwergutabscheidung vorgenommen wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Separiervorrichtung eine Siebung vorgenommen wird.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennung von Heißgasstrom und Teilchenstrom mittels eines Zyklons vorgenommen wird.
8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Heißgaserzeuger, einer Trocknungsstrecke mit einer Zuführeinrichtung für die feuchten oder nassen Teilchen und einer Einrichtung zum Trennen von Heißgas- und Teilchenstrom, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum Trennen von Heißgas-und Teilchenstrom aus einem Zyklon (7) besteht und daß dem Feststoffauslaß des Zyklons eine Siebvorrichtung (10) nachgeschaltet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Siebvorrichtung (10) aus einem schwingenden Sieb, insbesondere einem Vibrations-, Rüttel- oder Taumelsieb besteht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß wenigstens zwei Siebvorrichtungen in Arbeitsricht;un; hintereinander geschaltet sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß im Zyklon (6) mehrere Prallbleche vorgesehen sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Prallbleche in Vibration versetzt sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Trocknungsstrecke aus einem im wesentlichen vertikal verlaufenden Rohr (2) besteht, dessen unteres Ende einen Schwergutauslaß (8) aufweist.