SE468016B - Saett foer framstaellning av fiberboard enligt torra metoden innefattande defibrering av lignocellulosahaltigt fibermaterial - Google Patents

Description

Oc 468 016 Ett i det svenska patentet 8200943-2 angivet sätt att återanvända den producerade ångan under tryck inne- fattar användning av en komprimerande matningsskruv i rakmatat utförande.

De svenska patenten 7603464-4 och 8302014-9 visar ytterligare exempel på komprimerande matningsskruvar i rakmatat utförande.

Dessa patentskrifter avser tillämpningar vid pap- persmassatillverkning där trycket i förvärmaren hålls lägre än i malhuset för att uppnå största vithet på massan. Vid pappersmassatillverkning sker i malapparaten defibrering och bearbetning som erfordrar hög energiinsats vilket samtidigt ger stor ångutveckling. Som ovan nämnts skall matningsskruven där hindra ångan att strömma bakåt.

Avsikten med den komprimerande matningsskruven i dessa fall är således att reglera tryckdifferensen mellan för- värmare och malhus. Komprimeringsgraden är låg. I de applikationer som där varit aktuella har förutsättningarna därför varit annorlunda jämfört med defibrering av fiber- material för tillverkning av fiberskivor enligt den torra metoden. D Vid tillverkning av fiberskivor enligt den torra metoden skall den fuktiga fibern torkas ner till ovan nämnda låga fuktkvot. Fuktkvoten på inkommande flis kan variera avsevärt, 0.2-2.0 om ej flistvâtt används, men ligger efter flistvätt normalt på ca 1.3. Under uppvärming av flisen i inmatningsbingen och förvärmaren tillförs ytterligare fukt via ångan. En del av denna fukt pressas ur i inmatningsskruven till föryärmaren och ytterligare mängd förångas under det energiintensiva malarbetet var- efter fukt tillsâtts med limmet som tillsätts i blàsled- ningen. Återstäende fukt minus restfukten 0.1 måste dock förångas i torken. Den typ av tork som används vid fiber- boardframstâllning är av rörtyp med temperatur på inkom- mande luft ca 160°C och utgående luft ca 60°C med motsva- rande låga verkningsgrad. Torkningen kräver därför en för- hållandevis stor energiinsats per ton avdunstad fukt. 468 016 Enligt uppfinningen reduceras energiförbrukningen genom att fibermaterialet vid överföringen från förvärm- ningen till defibreringen komprimeras med ett kompres- sionsförhållande 1.5-3, företrädesvis 2-3, och avvattnas så att materialets fuktkvot efter defibreringen blir så låg som möjligt. Därigenom kan energibehovet vid efter- följande torkning minskas avsevärt. Uppfinningen innebär att den totala energiförbrukningen vid fiberboardfram- ställning kan minskas. Uppfinningens närmare kännetecken framgår av patentkraven.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hänvisning till figuren som schematiskt visar ett exempel på en anläggning för att framställa defibrerat fibermaterial enligt uppfinningen.

Från en inmatningsbinge 1 matas flis med en inmat- ningsskruv 2, som åstadkommer en trycktät plugg, in i en förvärmare 3 där flisen uppvärms med ånga via en ledning 4 till 140-190°C, företrädesvis 160-l80°C. En viss avvatt- ning sker i skruven 2. Efter förvärmaren 3 är en kompri- merande skruv 5 placerad. Skruven har ett kompressions- förhållande på 1.5-3, företrädesvis 2-3, dvs förhållandet mellan skruvens fria area i inloppet och motsvarande area i utloppet. Skruvens mantel 6 är försedd med en mängd hål eller slitsar så att en effektiv avvattning kan åstad- kommas. Urpressat vatten samlas upp i ett trycktätt hölje 7 och avleds genom en ledning 8 till en reningsanläggning eller återförs till inmatningsbingen 1 för uppvärmning av flisen. Från skruven 5 kan flisen sedan matas direkt till defibratorn 9 eller via en vinkelställd bandskruv som slår isär flispluggen och säkerställer jämn inmatning till defibratorns malzon. Det defibrerade materialet transpor- teras i en blåsledning 10 i vilken lim införes genom en ledning 11. Torkning sker därefter i en rörtork 12 var- efter fibrerna överföres till en formstation för formning av fiberskivor på i och för sig känt sätt.

Genom den komprimering och avvattning av fibermate- rialet som åstadkomms i skruven 5 kan fuktkvoten på det 'l 468 016 material som matas in i defibratorn 9 sänkas till 0.7-1.1, lämpligen 0.7-0.9, företrädesvis ca 0.8, och pä belimmad fiber efter bläsledningen till 0.4-0.5. Härigenom kan vârmebehovet i torken nära halveras. Vid en ny anläggning f erfordras därför bara drygt halva torkstorleken. Detta innebär för en anläggning som producerer 50 000 ton skivor % per är, förutom den minskade investeringskostnaden för torken, en minskning av torkningsenergin vid vissa förut- sättningar räknat i oljeekvivalenter med ca 2 150 m3 olja per är. Härtill kommer minskade kostnader för nära halve- rad fläktenergi för torken liksom nära halverade utsläpp av föroreningar i torkavgaserna alternativt minskad stor- lek på erforderlig reningsutrustning. I vissa fall kan man helt slippa installera någon rening.

För en befintlig anläggning innebär uppfinningen att inloppstemperaturen i torken kraftigt kan sänkas vilket resulterar i lägre torkningskostnader och om torken dess- utom varit produktonsbegränsande att produktionen kan ökas. En ytterligare besparing är sannolik för lim efter- som limförbrukningen förväntas sjunka på grund av den lägre torktemperaturen. Sammantaget erhålls även i detta fall en väsentlig besparing.

Genom att öka kompressionsförhâllandet och avvatt- ningen i inmatningsskruven 2 kan en ytterligare sänkning av fukthalten pà flisen in till defibratorn 9 och torken 12 åstadkommas. En ökning av kompressionsförhällandet från 1.8 till 2.8 ger en minskning av torkenergin med ca 10 %.

När fibermaterialet blir torrare får det även lägre vikt och blir därigenom lättare att transportera i blås- ledningen vilket minskar behovet av tillskottsànga för transporten.

Som ovan nämts kan det frän den komprimerande skruven 5 uppsamlade hetvattnet tillvaratas och genom ledningen 8 äterföras till inmatningsbingen 1 för uppvärm- ning av inkommande kall flis. Härigenom erhälles en bety- dande besparing av ånga till förvärmaren 3. Här finns olika tänkbara utföranden, beroende pà om anläggningen har 468 016 flistvätt eller ej, samt om förbasning av flisen i inmat- ningsbingen 1 görs. Om anläggningen är utrustad med flis- tvätt kan hetvattnet via ledningen 8 lämpligen återföras för användning i flistvätten.

I en enkel tillämpning blandas det genom ledningen 8 återförda hetvattnet med den kalla flisen i inmatnings- bingen 1 så att temperaturjämvikt uppnås. Försök har visat att ett sådant tillstànd kan uppnås på ett par minuter.

Genom denna uppvärmning sparas vid vissa förutsättningar 30-35 % av àngbehovet till förvärmaren 3. Ännu mer energi kan sparas om det från skruven 2 före förvärmaren 3 urpressade vattnet leds till en flis- tvâtt. Vid en årsproduktion av 50 000 ton skivor kan sparas, räknat i oljeekvivalenter, ca 800 m3 olja per år.

Vid en nyanläggning kan dessutom ángpanneanläggningens storlek minskas vilket sänker investeringskostnaden och troligen väl kompenserer merkostnaden för den komprime- rande skruven 5 efter förvärmaren 3.

Jämfört med konventionell defibrering och med givna förutsättningar ökar avloppsflödet från skruven 2 före förvärmaren 3 frän 0.2 till 0.55 m3/ton torrsubstans vilket är en hanterbar mängd även om vattenrening av miljöskäl skulle pàfordras. observeras bör att mängden vattenlöslig substans i detta flöde är mindre än det i hetvattnet från den komprimerande skruven 5 efter för- vârmaren 3 eftersom en del av hetvattnet àtercirkuleras.

Ytterligare ett alternativ är att flasha av det urpressade hetvattnet genom trycksänkning och utnyttja ångan för förbasning av flisen i inmatningsbingen 1 sam- tidigt som hetvattnet återföres till flistvätten.

Uppfinningen är inte begränsad till de redovisade utföringsexemplen utan kan varieras inom ramen för uppfin- ningstanken.

Claims (6)

k» CD CD "à ^J\ Patentkrav

1. Sätt för framställning av fiberboard enligt torra metoden genom defibrering av lignocellulosahaltigt fiber- material innefattande förvärmning av fibermaterialet med ånga under tryck vid en temperatur av 140-190°C i en för- värmare (3) samt efterföljande defibrering under tryck i en defibrator (9), belimning av fibermaterialet i en blås- ledning (10) efter defibreringen, torkning av fiber- materialet till en fuktkvot av ca 0.1 och formning av fibermaterialet till en färdig skiva, k ä n n e t e c k n a t a v att fibermaterialet matas med en inmatningsskruv (2) trycktätt från en inmatnings- binge (1) till förvärmaren (3) under samtidig avvattning med ett kompressionsförhàllande på 2-3, att överföringen av fibermaterialet frán förvärmingen till defibreringen sker under samtidig komprimering och avvattning av materialet i en komprimerande skruv (5) med ett kompres- sionsförhàllande på 1.5-3, företrädesvis 2-3, för sänkning av fibermaterialets fuktkvot till 0.7-1.1, företrädesvis till 0.7-0.9, samt ytterligare sänkning av fiber- materialets fuktkvot genom defibreringen så att fuktkvoten efter defibrering och belimning blir 0.4-0.5.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det från den komprimerande skruven (5) avskiljda vattnet àtercirkuleras för uppvärmning av fibermaterialet före förvärmaren (3). '

3. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att vattnet àtercirkuleras till den före förvärmaren (3) placerade inmatningsbingen (1).

4. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att vattnet àtercirkuleras till en tvätt från vilken fibermaterialet via inmatningsbingen (1) införes i för- värmaren (3). J» 468 016

5. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det från den komprimerande skruven (5) avskíljda vattnet får expandera varvid den avgående ångan utnyttjas för förbasning av fibermaterialet i inmatningsbingen (1) före förvärmaren (3) och vattnet används vid tvättning av fibermaterialet i en tvätt före inmatningsbingen (1).

6. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att det från inmatningsskruven (2) urpressade vattnet átercirkuleras för användning vid tvättning av fiber- materialet före inmatningsbingen (1).