SE510228C2 - Tvåstegsförfarande för torkning av träråvara - Google Patents

Description

510 228 utsläppet av VOC från torkanläggningen minskas effektivt, leder till att kraven och storleken på det kring reaktom anordnade vänneväxlarsystemet liksom energibehovet för att destruera VOC och för hela torkprocessen ökar. ÄNDAMÅL MED UPPFINNINGEN Det primära ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att anvisa ett förfarande för torkning av träråvara innefattande en mer energieffektiv destruktion, med lägre investeringsbehov, av vid torkningen frigjord VOC. Metoden erbjuder en kostnadseffektiv metod med lågt underhållsbehov och lågt energibehov vilken säkerställer att väsentligen hela den till torkgasema avgivna mängden VOC oxideras för utsläpp av avgasema från torkprocessen till omgivningen.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa ett förfarande för torkning av träråvara vilket oberoende av variationer i ttäråvarans art, sammansättning och kvalitet säkerställer att väsentligen hela den till torkgasema angivna mängden VOC oxideras före utsläpp av torkgasema till omgivningen.

Ytterligare fördelar med den föreliggande uppfinningen framgår av den följande beskrivningen av uppfinningen samt de i det följande beskrivna utföringsformema av uppfinningen.

UPPFINNINGEN För att uppnå detta föreslår den föreliggande uppfinningen ett förfarande för torkning av träråvara enligt ingressen till patentkrav l där tzäråvaran torkas i åtminstone två delsteg, varvid torkningen styrs så att väsentligen all VOC avlägsnas under ett delsteg och att väsentligen all VOC från ttäråvaran koncentreras till den processgas som tas ut under detta delsteg, vilken separeras från de övriga processgasema. Den gas som innehåller VOC värmes innan den tillförs en reaktor där den katalytiskt oxideras vid en gastemperatur överstigande l80°C. Lämpligen oxideras VOC vid en gastemperatur av 200°C till 500°C. Företrädesvis oxideras VOC vid en gastemperatur inom ett temperaturintervall 200°C till 350°C. Höjningen av gastemperaturen till den för katalytisk oxidation i reaktom erforderliga, uppnås genom att torkgasema uppströms reaktom blandas med heta gaser, företrädesvis förbrânningsgaser. Genom att torkprocessen delas upp i två eller fler delsteg samtidigt som torkprocessen kontrolleras så att VOC väsentligen avlägsnas ut träet under ett av delstegen, varigenom väsentligen all VOC i processgasema koncentreras till den delmängd som tas ut från detta delsteg. Därigenom minskas den gasmängd som innehåller VOC och som måste behandlas väsentligt. Samtidigt höjs koncentrationen av VOC i den delmängd av processgasen som ska behandlas. Företrädesvis återförs de fiån VOC befiiade processgasema till torkprocessen som torkgas. Processgas som behandlats i den för katalytisk oxidation anordnade reaktom tillförs, nedströms denna, processen som torkgas i ett annat delsteg i torkprocessen.

Enligt en föredragen utföringsforrn torkas träråvaran i en väsentligen kontinuerlig process innefattande två eller flera delsteg. Delströmmar av processgas tas ut från de olika delstegen och torlcprocessen styrs så att väsentligen all VOC avges från träråvaran under ett delsteg varigenom väsentligen all VOC koncentreras till delströmmen från detta delsteg. Gastemperaturen i denna delström höjs 'innan VOC avlägsnas genom att katalytiskt oxideras vid förhöjd temperatur i en reaktor.

Såsom redan beskrivits i det föregående värms den processgas som innehåller VOC inför oxidation företrädesvis genom att blandas med heta gaser uppströms reaktom. Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen används heta torkgaser till att höja gastemperaturen till erforderlig nivå före oxidationen av VOC i reaktom. Efter oxidationen i reaktom tillförs den fiån VOC befriande processgasen ett annat processteg. Vanligen genereras de heta torkgasema genom förbränning av ett lämpligt bränsle, såsom olja, gas, trä eller annat biobränsle. Lämpligen ingår brânnbara spillprodukter från den egna produktionsanläggningen i detta bränsle. Som alternativ eller komplement till förbränningsgaserna kan naturligtvis andra vârrnekällor användas, såsom gasvärrnare baserade på elektriska motståndselement, värmeväxlare för utvinning av spillvärrne från torkprocessen eller lärnpligare från annan process med avgaser med högt värmeinnehåll.

Det har vid tillämpning av den uppfunna processen visat sig att för att erhålla en effektiv minskning av halten VOC i processgasen bör gastemperaturen överstiga 180°C. Lämpligen värms processgasen för oxidationen till en gastemperatur i intervallet 200°C till 500°C. Företrädesvis väljs en gastemperatur i intervallet 200°C till 350°C för att säkerställa att väsentligen all VOC destrueras utan att torkprocessens energieffektivitet belastas i onödig grad.

FIGURER Uppfinningen ska i det följande förklaras mer ingående och exemplifieras med föredragna utföringsforrner under hänvisning till bifogade figurer. 510 228 4 Figur 1 visar schematiskt ett tvåstegsförfarande för torkning av träråvara enligt en föredragen utföringsfonn av uppfinningen.

Figur 2 visar schematiskt ett tvåstegsförfarande för torkning av träråvara enligt en alternativ utföringsforrn av uppfinningen.

Figur 3 återger schematiskt VOC avgången som fimktion av tiden vid de i figur 1 och figur 2 visade tvåstegsförfarandena.

FIGURBESKRIVNING Enligt den i figur 1 visade föredragna utföringsfonnen av uppfinningen torkas träråvaran medelst ett tvåstegsförfarande. Våt träråvara 10 tillförs processen i steg 1, I, där den behandlas, varefier träråvaran 10 överförs till steg 2, H, där den vidarebehandlas innan den som torkad träråvara 19 lämnar processen. I figur 1 illustreras detta tvåstegsförfarande som en kontinuerlig eller halvkontinuerlig process där träråvara 10 passerar, träråvarans flöde 10 är markerad med feta fyllda pilar, genom två torkanordningar eller torkrum, 11, 12, exempelvis torkugnar eller autoklaver. Torkgas 20, i form av heta gaser, genereras i någon form av gasgeneratorer 13 som beskrivits i det föregående, exempelvis genom förbränning av ett bränsle såsom träspill 14 i närvaro av förbränningslufi 15. En del av denna heta torkgas 21 tillförs torkugnen 11 där träråvaran 10 behandlas under steg 1, I, genom att torkgasen 21 passerar genom eller över träråvaran 10, varvid VOC och vatten avgår från träråvaran. Förhållandena i torkugn ll styrs så att VOC avgången från träråvaran koncentreras väsentligen till steg 1, I. Processgas 22 tas ut från steg 1, I, och blandas med het torkgas 20 så att processgasens temperatur höjs. Den värmda processgasen 23 införs i en reaktor 16 där VOC oxideras. Därefter tillförs torkprocessen den från VOC befriade heta processgasen 24 från reaktorn 16 som torkgas i en för processens steg 2, II, anordnad ugn 12. Processgas 25 tas ut från steg 2, II, och överförs lämpligen till en konventionell anordning för rening av torkgaser, exempelvis stoftavskiljning, icke visad. I figur 1 visas ett medströms flöde under steg 1, I, och ett korsflöde under steg 2, H, detta endast för att erhålla ett tydligt schematiskt åskådliggörande av processen. Således kan typ av relation mellan träråvarans och torkgasens flöde genom torkanordningar, väsentligen motströms, korsströms eller medströms, väljas fritt utifiån vad som bäst lämpar sig.

Altemativt till den kontinuerliga eller halvkontinuerliga processen där träråvaran behandlas i två torkar 11, 12 kan tvåstegsförfarandet enligt denna utföringsform utföras batch-vis, varvid 510 228 s träråvaran införs i en torkugn eller autoklav, behandlas med torkgas i ett första steg 1, varefter processgasen från steg 1 blandas med ytterligare torkgas och värmes till en för katalytisk oxidation av VOC lämplig temperatur. I processgasen innehållen VOC oxideras innan den nu från VOC befriade processgasen återförs till torkugnen eller autoklaven, som torkas under steg 2.

Enligt det i figur 2 visade alternativa tvåstegsförandet för torkning av tzräråvara enligt uppfinningen tillförs på samma sätt som beskrivits i det föregående våt träråvara 10 till en ugn eller autoklav 11, i vilken träråvaran behandlas i steg 1, I. Träråvaran överförs till en ny autoklav 12 där den vidarebehandlas i steg 2, II innan den som torkad träråvara 19 lärrmar processen.

Likaså används, även enligt denna altemativa utföringsform, heta gaser som torkgas 20, varvid enligt denna altemativa utföringsforrn en delmängd het torkgas 32 tillförs torkprocessen under steg 2 där den passerar genom eller över träråvaran samtidigt som förhållandena i torkanordning 12 under steg 2, II styrs så att väsentligen all VOC avges från träråvaran under steg 2. Processgas 33 tas ut från torkanordningen 12 för steg 2, H, och blandas med het torkgas 31 så att processgasens temperatur höjs. Den värmda processgasen 34 införs efter värmningen i en reaktor 16 där VOC oxideras, varefter den från VOC befriade heta processgasen 35 nedströms reaktom 16 som torkgas tillförs en för torkprocessens i steg 1, I, anordnad torkugn eller autoklav 11 där den passerar genom eller över träråvaran. Processgas 36 tas ut från steg 1, I, och överförs lämpligen till en konventionell anordning för rening av processgaser från en torkanläggning, icke- visad. I figur 2 visas ett korsflöde under steg 1, I, och ett motströmsflöde under steg 2, II, detta endast för att erhålla ett tydligt schematiskt åskådliggörande av processen. Således kan även i detta fall typ av relation mellan träråvarans och torkgasens flöde genom torkanordningar, väsentligen motsuöms, korsströms eller medströms, väljas fritt utifrån vad som bäst lämpar sig.

För att tillämpa denna alternativa torkprocess för batch-vis torkning av träråvara bör för att behålla energieffektiviteten två batch-processer köras parallellt så att processgas som tas ut från den ena processens steg 2, H, efter oxidation av VOC kan tillföras den andra processens steg 1, I.

Avdrivningen av VOC från träråvaran som funktion av tiden vid genomförande av de i det föregående beskrivna tvåstegsförfarandena enligt uppfinningen återges i figur 3. Den heldragna kurvan A visar att vid genomförande av processen enligt figur 1 upprätthålls under steg 1, I, förhållanden så att VOC avdrivningen från träråvaran är väsentligen avslutad under steg 1, I, och att endast försumbara restmängder av VOC avgår under steg 2, II. Såsom framgår av den streckade kurvan B styrs vid genomförande av processen enligt figur 2 förhållandena under steg 1, I, så att väsentligen ingen eller endast försumbara mängder VOC avgår, medan sådana 6 förhållanden upprätthålls under steg 2, II, att avdrivningen av VOC fiån träråvaran väsentligen äger rum under detta steg 2, II. För att uppnå den önskade VOC avgången under processen styrs denna med avseende på torkpåverkande variabler såsom temperatur, tryck, daggpunkt, torkgasflödets hastighet, flödesfördelningen i ugnen, etc. Valet mellan en process med VOC avgång enligt kurva A eller en process med VOC avgång enligt kurva B görs utifrån förutsättningar som torkanläggningens uppbyggnad och träråvarans art, sammansättning och de lqav som ställs på den torkade träråvaran i den följande processen eller användningen.

Claims (4)

Eli) 228 PATENTKRAV
1. l. Tvåstegsförfarande för torkning av tiäråvara, vari heta gaser tillförs torkprocessen, varvid utöver vatten även VOC avges till gasema och varvid till processgasema avgiven VOC oxideras katalytiskt vid en förhöjd gastemperatur för att minska utsläppen av VOC från torkprocessen, kännetecknat av att våt träråvara (10) tillförs steg 1 där den behandlas, varefter träråvaran överförs till steg 2 där den vidarebehandlas innan den som torkad träråvara (19) lämnar processen, att torkgas (20) genereras i form av heta gaser, att en del av denna heta torkgas tillförs processen under steg l där de passerar genom eller över träråvaran, att förhållandena under steg 1 styrs så, att väsentligen all VOC avges från träråvaran under steg l, att processgas (22) tas ut 'från steg 1 och blandas med heta gaser så att processgasens temperatur höjs, att den värmda processgasen (23) införs i en reaktor (16) där VOC oxideras, att den från VOC befriade heta processgasen (24) nedströms reaktom tillförs torkprocessen i steg 2 där den som torkgas passerar genom eller över träråvaran.
2. 2. Förfarande enligt lqav 1, kännetecknat av att temperaturen hos processgasen (23) som innehåller VOC höjs till en temperatur i intervallet 200°C till 500°C.
3. 3. Förfarande enligt laav 2, kännetecknat av att temperaturen hos den processgas (23) som innehåller VOC höjs till en temperatur i intervallet 200°C till 350°C.
4. 4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att heta gaser för användning som torkgas (20, 21) och för värrnning av processgas (20) inför oxidationen av VOC genereras genom förbränning av ett bränsle.