WO2012107526A2 - Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern und trocknen von feuchtigkeitshaltigem material, insbesondere von holz. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern und trocknen von feuchtigkeitshaltigem material, insbesondere von holz. Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for comminuting and drying moisture-containing material, in particular moist wood, according to the preamble of claims 1 and 10.
  • the liquids enclosed in the material are expelled thereby from the material to be dried solely due to the heat energy supplied in that the liquids within the material change into the gaseous state and emerge from the material as a result of the resulting vapor pressure.
  • the prior art drying apparatuses of the prior art are comparatively energy-intensive.
  • the above-mentioned drying apparatus further has in common that they require an input material, which must have a narrowly predetermined grain size, which must not vary greatly. They also require a relatively strong gas flow to dissipate the expelled water, or the water vapor and thereby prevent a reuptake of the expelled water by the material.
  • drying devices described above have the disadvantage that the residence time of the material in the devices is comparatively long, which in turn leads to a process-related high energy input.
  • a method and a device for processing components of mixtures of substances, in particular mixed plastics are known in this context, in which a baffle reactor has in its cylindrical base body a rotor rotatable by a drive motor.
  • the height-adjustable in the base body rotor is made of wear-resistant steel and has at its ends releasably received baffle elements, which crush the introduced components by the resulting impact impact stress in different sized fragments, which can then be separated from each other.
  • the said document gives no indication to crush moist wood or other biological material and to dry at the same time.
  • the material in a method for crushing and drying moisture-containing material, in particular of wood, the material is introduced into a baffle reactor which has a substantially cylindrical base body in whose closed interior a rotor rotates with at least one baffle element, which rotates the Material contacted and compressed to produce a high momentum transfer and crushed into sub-components, which preferably exit through a arranged in the region of the peripheral surface of the cylindrical body, in particular by a sieve-covered ejection opening from the interior of the body.
  • the method is characterized in that the interior of the cylindrical base body is associated with a suction device, which dissipates the moisture mist arising during contact of the impact element with the material during the impact comminution, and that the interior of the cylindrical base body with a hot gas heated by waste heat from a combustion process with a temperature of less than 95 ° C, in particular less than 80 ° C, or the exhaust gas from a combustion process is applied, which penetrates after a collision of the impact element with a material component instead of the leaked moisture in the material component.
  • the baffle dryer is based on the baffle reactor described in the aforementioned EP 0 859 693 B1 and uses its basic mechanical properties.
  • any moisture-containing materials such as moist organic materials such as fuels for power plants, humid petroleum coke, wet oil sands, wet sewage sludge, wet lignin from the Wood processing or even wet mineral - this example, residues from the construction industry such as tar and Rigips etc. understood - are used, these are preferably used for crushing and drying of moist wood and therefore described below using the example of this.
  • moist material or of moist wood
  • moist material refers to a material whose moisture content, in particular water content, more than 30 wt.%, Preferably more than 40 wt.%, Is, in each case on the total weight of the moist material.
  • the wood to be dried is preferably introduced in the form of larger pieces of wood with a diameter of eg 300 mm and a length of 500 mm, or smaller, via a suitable conveyor such as a rotary valve or a screw conveyor or by hand into the interior of the baffle reactor, the hereinafter also referred to as baffle chamber or baffle.
  • a rotor In the lower region of the baffle a rotor is arranged, which may have a diameter of 1 m to 3.5 m, for example, and of an internal combustion engine with a rated power of eg 20KW or more about a suitable gear, or by an electric motor with a speed for example, 750 rpm - 6000 rev / min is driven. If the buffers received on the rotor impinge upon the preferably supplied from above via a sluice, for example, working with sluice wooden parts, the wood parts are repeatedly exposed to very large accelerations and Impulsübetrendn, which causes the wood parts continuously deformed and crushed with progressive duration more and more become.
  • a sluice for example, working with sluice wooden parts
  • the cell structure of the wood particle becomes the subsequent impact processes vibrated to the innermost depth of the same, causing the cell walls to rupture and burst open and moisture to escape easily.
  • moisture leakage is facilitated by faster acceleration of the water in the cell structures than the remaining wood material, since water has a greater density than wood.
  • the baffles impact the wood particles, the water is accelerated more than the remaining wood material forming the wood structure, causing the water to accelerate out of the ruptured wood structures.
  • this "water-accelerating process” the water is atomized similar to an ultrasonic mist and leaves the wood structure with high acceleration at the same time.
  • the interior of the baffle reactor is connected to a vacuum source which sucks the vacated water mist preferably at the top.
  • a hot gas is supplied to the baffle chamber, which surrounds the wood particles and thus due to its low density and mass compared to water mist immediately after the outage of the water mist from the burst cell structures in this occurs and prevents the water mist returns to the cell structures , Since the water mist has a much lower temperature than water vapor, e.g.
  • the hot gas ambient air is preferably used with a temperature of less than 95 ° C, in particular less than 80 ° C, and preferably a temperature in the range between 40 ° C and 65 ° C, using a heat exchanger from the waste heat of a combustion process, eg the waste heat is obtained from a power plant, which itself due to the low temperature in a conventional manner no longer for the direct production of energy, eg in a turbine, use.
  • a heat exchanger from the waste heat of a combustion process eg the waste heat is obtained from a power plant, which itself due to the low temperature in a conventional manner no longer for the direct production of energy, eg in a turbine, use.
  • the wood particles are preferably discharged from the impact space via one or more ejection openings on the circumference of the cylindrical base body.
  • the operation of the impact reactor takes place in batches and without the goal that a well-defined particle size of the wood particles is obtained at the end of the comminution and drying process.
  • the moist wood is fed to the impact reactor continuously or else batchwise preferably from above and - as described above -
  • the completely or even partially dried wood particles now leave the baffle through the sieves and fly at high speed in a arranged on the outside of the cylindrical body ejector, which preferably together with another ejection box on the discharge box diametrically opposite side of the baffle at this is arranged.
  • the ejection boxes have in the preferred embodiment of the invention at its lower level Austragsschnecken, which are each guided in a tube that extends in continuation outside of the respective ejection box from the housing of the ejection box and is circumferentially closed in this area.
  • the screw flights of the discharge screws which are electrically or mechanically via a transmission and an internal combustion engine, e.g. the internal combustion engine of a tractor, are narrower cut in the circumferentially closed region of the pipe, i. H. they have a lower slope, so that the Austragsgut, i.
  • the shredded and dried wood particles are compressed in this area before they emerge from the free end of the tube in a suitable container.
  • the ejection boxes are preferably flowed laterally and / or from below with a hot gas or H sandwichinnertgas which prevents the moisture absorption of the wood particles and absorbs the wood moisture.
  • the hot gas which is preferably also the exhaust gas purified via an exhaust gas purification system, or not yet purified exhaust gas of an internal combustion engine, which in particular drives the rotor and the discharge screws and possibly also the delivery device for supplying the pieces of wood to be dried, then preferably occurs laterally or in the upper Area of the ejection boxes in the environment and / or is sucked out there.
  • the temperature of the wood is advantageously increased before introduction into the body, in particular up to a temperature of more than 80 ° C, for which the wood is preferably stored in a heated, water-filled container, the is heated in particular by the waste heat of an internal combustion engine or by other process heat or waste heat.
  • the strength of the binding components in damp wood by introducing the wood into a container filled with heated water container is significantly reduced, which even at relatively low temperatures of only about 40 ° C to a significant reduction in the mechanical
  • the internal combustion engine is provided, which also drives the rotor mechanically, as this is a particularly efficient use of the fuel to operate the engine.
  • the wood in the container can be heated under pressure to a temperature of more than 100 ° C, wherein the maximum temperature achieved, however, is preferably less than 180 ° C.
  • a dyestuff or even salt can be added to the water bath in order to obtain colored finished or salt-loaded dried wood particles, which the latter uses, for example, as de-icer replacement can be and have the advantage that they simultaneously increase both the slip resistance, as well as the salt for a longer period of time bind to and deliver as needed, as is the case with pure salt grains.
  • the comminuted and discharged from the interior of the cylindrical body wood components which are also referred to as wood particles are nachgetrocknet in a press nip with the supply of blowing air, if a degree of drying is desired, characterized by the use of the previously can not be achieved even with a recirculation of the exhaust gas within the baffle and / or the ejection boxes.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a device according to the invention for
  • Fig. 2 is a schematic spatial side view of one of the ejection boxes of in
  • Fig. 3 is a schematic representation of a tractor with a recorded thereon
  • Fig. 4 is a plan view of the tractor and the apparatus of Fig. 3, and
  • an apparatus 1 according to the invention for crushing and drying moist material which is exemplified in the form of pieces of wood 2, comprises a baffle reactor 4, which has a substantially cylindrical base body 6, in its closed interior 8 a rotor rotated at a high speed at which a plurality of preferably replaceable baffle elements 12 are arranged made of a high-strength material.
  • a lock 5 with a lock chamber 5a which can be closed by means of slides or flaps is arranged on the upper side of the cylindrical basic body 6, via which the pieces of wood 2 are inserted from above into the interior 8 of the impact reactor 4 can be introduced without creating a free access between the environment 34 and the interior 8 of the baffle reactor 4.
  • the lock 5 is shown only as an example in the drawings and may also be a rotary valve with horizontally or vertically extending Zellenradachse that perform the roughly pre-shredded moisture-containing material from above into the interior 8 of the baffle reactor 4. In order to reduce the entry of ambient air together with the material as much as possible, an extraction of air can be provided immediately before the entry of the material 2 in the interior 8.
  • the lock chamber in which the material is located directly in front of the entrance into the interior 8, hermetically sealed for a predetermined period of time and subjected to negative pressure. It is also possible to supply the moist material by means of a rotating screw conveyor, which opens directly into the otherwise closed interior 8, which is particularly advantageous in the case of a continuous feed.
  • two ejection boxes 28 are preferably arranged on the outside of the cylindrical basic body 6, each of which has an ejection opening 26, which is partially closed by a sieve 24, with the interior 8 of the impingement reactor 4 are in communication.
  • each ejection box 28 a discharge screw 30 is arranged, which is driven by a not-shown motor or a Gereteabzweig of the angular gear 11, and viewed in the conveying direction of the screw decreasing slope of the screw helix s has.
  • the discharge screw 30 in this case extends at least partially into a discharge tube 32, which is circumferentially closed in the region outside the discharge box and extends above a collecting container 33, in which the comminuted and also dried material 2a discharged from the discharge boxes 28 is collected.
  • the interior 8 of the cylindrical base body is connected via a feed line 20 to a hot gas source, which is preferably the indicated in Fig. 2 engine 22 of the forestry vehicle 36.
  • the usually cleaned by a corresponding exhaust gas cleaning system hot diesel exhaust is shown for example by a branch point not shown in detail by the exhaust system of the engine 22 and introduced via the hot gas supply line 20 in the lower region of the impingement reactor 4. From there, it is preferably introduced into the interior 8 of the baffle reactor 4 via a labyrinth seal 38 indicated in FIGS. 1 and 3 via a feed opening in the region of the drive shaft of the rotor 10.
  • the hot exhaust gas 19 which has, for example, a temperature of 150 ° C, during the baffle process with the located in the interior 8 wood components 2a together, in which the hot gas penetrates after the water contained in the wood components due to the high Momentum transfer and the associated high acceleration during a bouncing process was expelled from the wood components.
  • the interior 8 of the main body 6 is acted upon by a suction device 14 with negative pressure, so that the by the plurality is sucked out of the interior 8 8 resulting from impact operations in the crushing of the wood 2 moisture mist.
  • the exhaust gas 19 is sucked out via the suction device 14 at the top of the baffle reactor 4 together with the liquid mist.
  • the liquid contained in the extracted gas can, if desired, be removed from the exhaust gas via a liquid separator, and the exhaust gas can be reintroduced into the bottom region of the impact reactor 4 via a mixing valve not shown in detail in the drawings. It is understood that in this case it is possible to recirculate only a partial flow of the exhaust gas via corresponding valves and to discharge another partial flow together with the moisture mist via the suction device 14.
  • the supply of the recirculated hot gas 19 can also take place in the region of the underside of the ejection boxes 28, or in the area of the discharge screws 30, which results in the advantage that the impact size in the baffle 8 to a size in B range of the opening size the sieves 24 shredded and already pre-dried wood particles 2a after exiting the sieves 24 in the ejection boxes 28 are once again acted upon directly with dried hot gas, which further reduces the residual moisture in an advantageous manner.
  • the dried wood particles 2 a which may have, for example, a particle size in the range of 0.1 to 5 mm, it may be envisaged to form a nip 40 of two press rolls 40 a and 40 b, as indicated in FIG. 5 supply, which squeeze the wood particles 2a and thereby push out the remaining moisture from the inside of the wood particles.
  • the nip is subjected to blowing air 42, which may be directed transversely to the direction of the emerging from the nip 40 wood particles 2a, or in the direction of the nip 40 to ,
  • blowing air 42 which may be directed transversely to the direction of the emerging from the nip 40 wood particles 2a, or in the direction of the nip 40 to
  • the use of a press roll gap 40 in conjunction with blown air 42 for drying the wood particles 2a is not limited to the arrangement shown in Fig. 5 in the bottom area of one of the ejection boxes 28, but can also be separated from the actual baffle reactor 4, if the wood particles 2a in this only be coarsely crushed without simultaneously drying them by the hot gas 19. In this case, the coarsely crushed wood components are given to the nip 40 directly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern und Trocknen von feuchtem Holz (2), wobei das Holz (2) in einen Prallreaktor (4) eingebracht wird, der einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper (6) aufweist, in dessen geschlossenem Innenraum (8) ein Rotor (10) mit wenigstens einem Prallelement (12) rotiert, welches das Holz kontaktiert und unter Erzeugung eines hohen Impulsübertrags in Teilbestandteile (2a) zerkleinert. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass dem Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) eine Absaugeinrichtung (14) zugeordnet ist, die den beim Kontakt des Prallelements (12) mit dem Material (2, 2a) entstehenden Feuchtigkeitsnebel während der Prallzerkleinerung abfuhrt, und dass der Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) mit einem durch Abwärme aus einem Verbrennungsprozess erhitztem Heißgas (19) mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, oder dem Abgas aus einem Verbrennungsprozess beaufschlagt wird, welches nach einer Kollision des Prallelements (12) mit einem Materialbestandteil (2a) anstelle der ausgetretenen Feuchtigkeit in den Materialbestandteil (2a) eindringt.. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ZERKLEINERN UND TROCKNEN VON FEUCHTIGKEIT SHALTIGEM MATERIAL, INSBESONDERE VON HOLZ.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern und Trocknen von feuchtigkeitshaltigem Material, insbesondere von feuchtem Holz, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 10.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, feuchtes Holz und ähnliche Biomassen wie Gras und Mai s oder auch hygroskopi sche Kunststoffe mit Trocknungsgeräten wie Trommeltrocknern, Bandtrocknern, Flugstromtrocknern oder auch Fallschachttrocknern zu entfeuchten, die in der Regel mit Primärenergieeinträgen wie z. B. Öl, Gas, Kohle oder auch Prozesswärme betrieben werden. In diesen Trocknungsgeräten wird das zu trocknende Material keiner nennenswerten mechanischen Beanspruchung unterzogen, was dazu führt, dass sich die Material- bzw. Zellstrukturen während des Trocknunsprozesses in einem relativen Ruhezustand befinden, oder sich nur mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit bewegen. Infolge der fehlenden mechanischen Beanspruchung des zu entfeuchtenden Materials während des Trocknungsprozesses werden die in dem Material eingeschlossenen Flüssigkeiten, wie insbesondere das enthaltene kapillare Wasser und das chemisch über OH-Gruppen im Zellmaterial gebundene Wasser, aus dem zu trocknenden Material alleine aufgrund der zugeführten Wärmeenergie dadurch herausgetrieben, dass die Flüssigkeiten innerhalb des Materials in den gasförmigen Zustand übergehen und durch den sich einstellenden Dampfdruck aus dem Material austreten.
Dies führt in der Regel dazu, dass das durch den Verdampfungsdruck aus den Zellstrukturen heraus getriebene Wasser wieder in die Zellstruktur zurückkehrt wenn der aus dem zu trocknenden Material austretende Wasserdampf nicht sofort aus der näheren Umgebung des Materials, z.B. eines Holzpartikels entfernt wird.
Daher sind die zuvor genannten Trocknungsapparate des Standes der Technik vergleichsweise energieintensiv. Den zuvor genannten Trocknungsapparate ist weiterhin gemeinsam, dass sie ein Eingangsmaterial benötigen, welches eine in engen Grenzen vorgegebene Korngröße aufweisen muss, die nicht stark variieren darf. Sie benötigen zudem einen relativ starken Gasstrom, um das ausgetriebene Wasser, bzw. den Wasserdampf abzuführen und dadurch eine Wiederaufnahme des ausgetriebenen Wassers durch das Material zu unterbinden.
Schließlich besitzen die zuvor beschriebenen Trocknungsgeräte den Nachteil, dass die Verweildauer des Materials in den Geräten vergleichsweise lang ist, was wiederum zu einem verfahrensbedingt hohen Energieeinsatz führt.
Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, Bauteile, die aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt sind, wie Metallteile, Glas, Gummi, Holz, Polymeren, Faserstoffe, Verbundwerkstoffe, mit Pulver oder Kunststoff beschichtete Aluminiumprofile oder dergleichen, in Prallreaktoren zu verarbeiten, in denen die Bauteile durch eine Schlagbeanspruchung mittels Prallelementen zerkleinert werden.
Aus der EP 0 859 693 Bl sind in diesem Zusammenhang ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Bauteilen aus Stoffgemischen, insbesondere Mischkunststoffen, bekannt, bei denen ein Prallreaktor in seinem zylindrischen Grundkörper einen durch einen Antriebsmotor drehbaren Rotor aufweist. Der in der Höhe im Grundkörper verstellbare Rotor besteht aus verschleißfestem Stahl und weist an seinen Enden lösbar aufgenommene Prallelemente auf, die die eingebrachten Bauteile durch die beim Auftreffen entstehende Prallbeanspruchung in unterschiedlich große Bruchstücke zerkleinern, welche anschließend voneinander getrennt werden können. Die genannte Schrift gibt keinen Hinweis darauf, feuchtes Holz oder sonstiges biologisches Material zu zerkleinern und gleichzeitig zu trocknen.
Aus der EP 1 057 531 AI ist es weiterhin bekannt, während der Zerkleinerung von Holz in einen Prallreaktor Wasser einzuspritzen und den entstehenden Wasserdampf an der Oberseite des Reaktors abzusaugen. Die Schrift gibt keinen Hinweis darauf, feuchtes Holz in den Reaktor einzubringen und dieses unter gleichzeitiger Zufuhr von Heißgas mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, oder dem Abgas aus einem Verbrennungsprozess in den Prallraum zu trocknen, welches bei der Prallbeanspruchung des Materials anstelle des ausgetriebenen Wassers in das Material eindringt.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich Holz mit einem geringen Energieeinsatz gleichzeitig zerkleinern und trocknen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und 10 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den anhängigen Ansprüchen beschrieben. Die Vorrichtung kann auch eigenständig und losgelöst vom Verfahren eingesetzt und betrieben werden.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Zerkleinern und Trocknen von feuch- tigkeitshaltigem Material, insbesondere von Holz, das Material in einen Prallreaktor eingebracht, der einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper aufweist, in dessen geschlossenem Innenraum ein Rotor mit wenigstens einem Prallelement rotiert, welches das Material kontaktiert und unter Erzeugung eines hohen Impulsübertrags komprimiert und in Teilbestandteile zerkleinert, die bevorzugt durch eine im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Grundkörpers angeordnete, insbesondere durch ein Sieb bedeckte Auswurföffnung hindurch aus dem Innenraum des Grundkörpers austreten. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass dem Innenraum des zylindrischen Grundkörpers eine Absaugeinrichtung zugeordnet ist, die den beim Kontakt des Prallelements mit dem Material entstehenden Feuchtigkeitsnebel während der Prallzerkleinerung abführt, und dass der Innenraum des zylindrischen Grundkörpers mit einem durch Abwärme aus einem Verbrennungsprozess erhitztem Heißgas mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, oder dem Abgas aus einem Verbrennungsprozess beaufschlagt wird, welches nach einer Kollision des Prallelements mit einem Materialbestandteil anstelle der ausgetretenen Feuchtigkeit in den Materialbestandteil eindringt. Der Pralltrockner basiert dabei auf dem in der eingangs genannten EP 0 859 693 B l beschriebenen Prallreaktor und nutzt dessen mechanische Basiseigenschaften. Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren und auch die erfindungsgemäße Vorrichtung, die nachfolgend noch näher beschrieben wird, grundsätzlich zur gleichzeitigen Zerkleinerung und Trocknung jedweder feuchtigkeitshaltiger Materialien, wie insbesondere feuchte organische Stoffe wie Brennstoffe für Kraftwerke, feuchtes Petrolkoks, feuchter Ölsand, feuchter Klärschlamm, feuchtes Lignin aus der Holzverarbeitung oder auch feuchter Mineralik - hierunter werden z.B. Rückstände aus der Bauindustrie wie Teer und Rigips etc. verstanden - , verwendbar sind, werden diese bevorzugt zur Zerkleinerung und Trocknung von feuchtem Holz eingesetzt und daher nachfolgend am Beispiel von diesem beschrieben. Soweit in der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung von feuchtem Material, bzw. von feuchtem Holz gesprochen wird, so bezeichnet dies ein Material, dessen Feuchtigkeitsgehalt, insbesondere Wassergehalt, mehr als 30 Gew. %, bevorzugt mehr als 40 Gew. %, beträgt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des feuchten Materials. Das zu trocknende Holz wird bevorzugt in Form von größeren Holzteilen mit einem Durchmesser von z.B. 300 mm und einer Länge 500 mm, oder auch kleiner, über eine geeignete Fördereinrichtung wie eine Zellenradschleuse oder eine Förderschnecke oder auch von Hand in den Innenraum des Prallreaktors eingebracht, der nachfolgend auch als Prallkammer oder Prallraum bezeichnet wird.
Im unteren Bereich des Prallraums ist ein Rotor angeordnet, der z.B. einen Durchmesser von 1 m bis 3,5 m besitzen kann und von einem Verbrennungsmotor mit einer Nennleistung von z.B. 20KW oder auch mehr über ein geeignetes Getriebe, oder auch durch einen Elektromotor mit einer Drehzahl von beispielsweise 750 U/min - 6000 U/min angetrieben wird. Wenn die am Rotor aufgenommenen Prallelemente auf die bevorzugt von oben her über eine z.B. mit Schiebern arbeitende Schleuse zugeführten Holzteile auftreffen, werden die Holzteile wiederholt sehr großen Beschleunigungen und Impulsüberträgen ausgesetzt, was dazu führt, dass die Holzteile fortlaufend deformiert und mit fortschreitender Dauer immer weiter zerkleinert werden. Wenn die Holzpartikel nach einer gewissen Zeitdauer von z.B. 10 sec. eine bestimmte Größe erreicht haben, wird bei den nachfolgenden Prallprozessesen die Zellstruktur des Holzpartikels bis in die innerste Tiefe desselben hinein in Schwingungen versetzt, wodurch die Zellwände aufreißen und aufplatzen und die darin befindliche Feuchtigkeit leicht austreten kann. Wie von dem Anmelder gefunden wurde, wird das Austreten der Feuchtigkeit in diesem Falle dadurch begünstigt, dass das in den Zell strukturen befindliche Wasser stärker beschleunigt wird, als das verbleibende Holzmaterial, da Wasser eine größere Dichte besitzt als Holz. Anders ausgedrückt wird das Wasser bei einem Aufprall der Prallelemente auf die Holzpartikel stärker beschleunigt als das übrige Holzmaterial, welches die Holzstruktur bildet, was dazu führt, dass das Wasser aus den aufgeplatzten Holzstrukturen heraus beschleunigt wird. Wie von dem Anmelder erkannt wurde, wird das Wasser bei diesem„Wasser- Beschleunigungsprozess" ähnlich wie bei einem Ultraschall-Nebler zerstäubt und verlässt die Holzstruktur unter gleichzeitig hoher Beschleunigung.
Um den Trocknungsprozess des anfänglich feuchten Holzes zu beschleunigen und den Energieeinsatz hierfür soweit wie möglich zu verringern, wird der Innenraum des Prallreaktors mit einer Vakuumquelle verbunden, welche den freigewordenen Wassernebel bevorzugt an der Oberseite absaugt. Gleichzeitig oder auch alternativ wird dem Prallraum ein Heißgas zugeführt, welches die Holzpartikel umgibt und dadurch aufgrund seiner im Vergleich mit Wassernebel geringen Dichte und Masse unmittelbar nach Ausritt des Wassernebels aus den aufgeplatzten Zellstrukturen in diese eintritt und verhindert, dass der Wassernebel wieder in die Zellstrukturen zurückkehrt. Da der Wassernebel eine deutlich geringere Temperatur als Wasserdampf aufweist, die z.B. im Bereich von 30 bis 50 °C liegen kann, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren folglich nicht notwendig, das im Holz mit einem Anteil von bis zu 55% enthaltene Wasser unter hohem Energieeinsatz zu verdampfen, um dieses aus den Zellstrukturen auszutreiben, wie dies üblicher Weise beim Trocknen von feuchtem Holz oder Biomasse erfolgt.
Als Heißgas wird bevorzugt Umgebungsluft mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, und bevorzugt einer Temperatur im Bereich zwischen 40 °C und 65°C verwendet, die mit Hilfe eines Wärmetauschers aus der Abwärme eines Verbrennungsprozesses, z.B. der Abwärme aus einem Kraftwerk, erhalten wird, welche sich aufgrund der geringen Temperatur auf herkömmliche Art und Weise nicht mehr zur direkten Erzeugung von Energie, z.B. in einer Turbine, nutzen lässt. Alternativ ist es ebenso möglich, zur besonders energieefizienten Zerkleinerung und gleichzeitigen Trocknung das Abgas aus einem Verbrennungsprozess direkt in den Innenraum des Prallreaktors einzuleiten, was nachfolgend noch weiter im Detail beschrieben wird.
Nachdem die zerkleinerten Holzpartikel eine vorgegebene Zeitdauer im Prallraum verweilt sind, bzw. der gewünschte Trocknungsgrad erreicht wurde, was beispielsweise mittels einer geeigneten Sensorik ermittelt werden kann, werden die Holzpartikel bevorzugt über eine oder mehrere Auswurföffnungen am Umfang des zylindrischen Grundkörpers aus dem Prallraum ausgeschleust.
Bei der zuvor beschriebenen grundlegenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, erfolgt der Betrieb des Prallreaktors (Pralltrockners) chargenweise und ohne das Ziel, dass am Ende des Zerkleinerungs- und Trocknungsprozesses eine wohl definierte Korngröße der Holzpartikel erhalten wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem der Betrieb des Prallreaktors bevorzugt kontinuierlich erfolgt, und die zerkleinerten und getrockneten Holzbestandteile eine gewünschte definierte Korngröße besitzen, wird das feuchte Holz dem Prallreaktor kontinuierlich oder auch chargenweise bevorzugt von oben her zugeführt und - wie zuvor beschrieben - mit Hilfe der Prallelemente unter den oben benannten Einflüssen so lange zerkleinert und getrocknet, bis es eine Korngröße erreicht hat, die geringfügig kleiner als der Öffnungsdurchmesser eines oder mehrerer an der Außenwand des Prallreaktors angeordneter Siebe ist.
Die vollständig oder auch nur teilweise getrockneten Holzpartikel verlassen nun den Prallraum durch die Siebe hindurch und fliegen mit hoher Geschwindigkeit in einen an der Außenseite des zylindrischen Grundkörpers angeordneten Auswurfkasten, der bevorzugt zusammen mit einem weiteren Auswurfkasten auf der dem Auswurfkasten diametral gegenüberliegenden Seite des Prallraums an dieser angeordnet ist. Die Auswurfkästen besitzen bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an ihrer unteren Ebene Austragsschnecken, welche jeweils in einem Rohr geführt sind, dass sich in Fortführung außerhalb des betreffenden Auswurfkastens aus dem Gehäuse des Auswurfkastens heraus erstreckt und in diesem Bereich umfänglich geschlossen ist.
Die Schneckenwendel der Austragsschnecken, die elektrisch oder auch mechanisch über ein Getriebe und einen Verbrennungsmotor, z.B. den Verbrennungsmotor eines Traktors, angetrieben werden können, sind in dem umfänglich geschlossenen Bereich des Rohres enger geschnitten, d. h. sie haben eine geringere Steigung, sodass das Austragsgut, d.h. die zerkleinerten und getrockneten Holzpartikel in diesem Bereich komprimiert werden, bevor sie aus dem freien Ende des Rohres in einen geeigneten Auffangbehälter austreten. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine mechanisch einfache und kostengünstige Abdichtung des Innenraums der Auswurfkästen, bzw. des Prallraums gegenüber der Umgebung, ohne dass es hierzu aufwändiger Dichtungen oder sonstiger Maßnahmen bedarf. Gewünschten Falls kann es jedoch ebenfalls vorgesehen sein, am Ende der Austragsschnecken Zellradschleusen anzuordnen, um die Abdichtung zu verbessern.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken werden bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Auswurfkästen vorzugsweise seitlich und/oder von unten her mit einem Heißgas bzw. Heißinnertgas durchströmt, welches die Feuchtigkeitsaufnahme der Holzpartikel verhindert und die Holzfeuchte aufnimmt. Das Heißgas, welches bevorzugt ebenfalls das über ein Abgasreinigungssystem gereinigte Abgas, oder noch nicht gereinigte Abgas eines Verbrennungsmotors ist, der insbesondere den Rotor und die Austragsschnecken sowie ggf. auch die Fördereinrichtung zur Zufuhr der zu trocknenden Holzstücke antreibt, tritt dann vorzugsweise seitlich oder im oberen Bereich der Auswurfkästen in die Umgebung aus und/oder wird dort abgesaugt.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken kann es vorgesehen sein, dass das Heißgas innerhalb des Innenraums des Grundkörpers rezirkuliert wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Verweildauer - und damit die Einwirkzeit des Heißgases - innerhalb des Prallraums, bzw. innerhalb der Auswurfkästen gegenüber einem direkten Einleiten des Gases im unteren Teil des Prallraums und einer Abfuhr desselben im oberen Bereich des Prallraums, bzw. der Auswurfkästen, um ein Vielfaches erhöht wird.
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung wir die Temperatur des Holzes vor dem Einbringen in den Grundkörper in vorteilhafter Weise erhöht, insbesondere bis auf eine Temperatur von mehr als 80 °C, wozu das Holz bevorzugt in einem beheizten, mit Wasser gefüllten Behälter vorgelagert wird, der insbesondere durch die Abwärme eines Verbrennungsmotors oder auch durch sonstige Prozesswärme oder Abwärme erwärmt wird. Wie der Anmelder gefunden hat, wird die Festigkeit der Bindebestandteile in feuchtem Holz durch das Einbringen des Holzes in einen mit erwärmtem Wasser gefüllten Behälter erheblich verringert, was bereits schon bei vergleichsweise geringen Temperaturen von lediglich ca. 40°C zu einer deutlichen Verringerung des für den mechanischen
Zerkleinerungsvorgang im Prallreaktor benötigten Energiebedarfs führt. Hierbei wird in vorteilhafter Weise der weitere Effekt ausgenutzt, dass Holz maximal nur bis zu ca. 55% seines Eigengewichts an Feuchtigkeit aufnehmen kann, was dazu führt, dass durch das erfindungsgemäße Wässern des Holzes in einem erhitzten Wasserbad der Feuchtigkeitsgehalt nur vergleichsweise geringfügig erhöht wird, wohingegen die Festigkeit demgegenüber erheblich sinkt.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Wärmeenergie zum Beheizen des mit Wasser gefüllten Behälters ebenfalls durch die Abwärme, z.B. die Restwärmeenergie im Kühlwasser, des Verbrennungsmotors bereit gestellt wird, der auch den Rotor mechanisch antreibt, da hierdurch eine besonders effiziente Nutzung des Treibstoffs zum Betrieb des Motors erfolgt.
Nach einem weitergehenden Gedanken der zuletzt beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann das Holz in dem Behälter auch unter Druck auf eine Temperatur von mehr als 100 °C erwärmt werden, wobei die maximal erzielte Temperatur jedoch bevorzugt weniger als 180°C beträgt. Gewünschten Falls kann dem Wasserbad hierbei noch ein Farbstoff oder auch Salz zugegeben werden, um als fertiges Endprodukt eingefärbte, oder mit Salz beladene getrocknete Holzpartikel zu erhalten, welch letztere beispielsweise als Streusalzersatz verwendet werden können und den Vorteil besitzen, dass diese gleichzeitig sowohl die Rutschsicherheit erhöhen, als auch das Salz für eine längere Zeitdauer an sich binden und bei Bedarf abgeben, als dies bei reinen Salzkörnern der Fall ist. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die zerkleinerten und aus dem Innenraum des zylindrischen Grundkörpers ausgebrachten Holzbestandteile, die nachfolgend auch als Holzpartikel bezeichnet werden, in einem Presswalzenspalt unter Zufuhr von Blasluft nachgetrocknet werden, sofern ein Trocknungsgrad gewünscht ist, der sich durch den Einsatz des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens selbst bei einer Rezirkulation des Abgases innerhalb des Prallraums und/oder den Auswurfkästen nicht erzielen lässt.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Zerkleinerung und Trocknung von Holz,
Fig. 2 eine schematische räumliche Seitendarstellung eines der Auswurfkästen der in
Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Traktors mit einer daran aufgenommenen
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Abgas des Verbrennungsmotors über eine Abgaszuleitung im Bodenbereich des Prallreaktors in die Prallkammer eingeleitet wird,
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Traktor und die Vorrichtung der Fig. 3, und
Fig. 5 eine schematisierte Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der im Bereich des Bodens des Auswurfkastens ein mit Blasluft beaufschlagter Presswalzenspalt vorgesehen ist, durch welchen die zerkleinerten und vorgetrockneten Holzpartikel zur Nachtrocknung hindurch gepresst werden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Zerkleinerung und Trocknung von feuchtem Material, welches beispielhaft in Form von Holzstücken 2 vorliegt, einen Prallreaktor 4, der einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 6 aufweist, in dessen geschlossenem Innenraum 8 ein Rotor mit einer hohen Drehzahl rotiert, an dem mehrere bevorzugt austauschbare Prallelemente 12 aus einem hochfesten Werkstoff angeordnet sind. Der Antrieb des Rotors 10 erfolgt über ein Winkelgetriebe 1 1 und eine beispielsweise in Fig. 3 gezeigte Zapfwelle 13 durch den Verbrennungsmotor 22 eines land- oder forstwirtschaftlichen Fahrzeugs 36, an welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in der in den Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Weise aufnehmbar ist.
Wie der Darstellung der Fig. 1 und 2 weiterhin entnommen werden kann, ist an der Oberseite des zylindrischen Grundkörpers 6 eine Schleuse 5 mit einer über Schieber oder Klappen verschließbaren Schleusenkammer 5a angeordnet, über die die Holzstücke 2 von oben her in den Innenraum 8 des Prallreaktors 4 eingebracht werden können, ohne einen freien Zugang zwischen Umgebung 34 und dem Innenraum 8 des Prallreaktors 4 zu schaffen. Die Schleuse 5 ist in den Zeichnungen nur beispielhaft gezeigt und kann ebenfalls eine Zellenradschleuse mit horizontal oder vertikal verlaufender Zellenradachse sein, die das grob vorzerkleinerte feuchtigkeitshaltige Material von oben her in den Innenraum 8 des Prallreaktors 4 zuführen. Um hierbei den Eintrag von Umgebungsluft zusammen mit dem Material soweit wie möglich zu reduzieren, kann eine Absaugung von Luft unmittelbar vor dem Eintritt des Materials 2 in den Innenraum 8 vorgesehen sein. Hierzu wird im Falle der gezeigten Schleuse 5, die Schleusenkammer, und im Falle der nicht dargestellten Zellenradschleuse bevorzugt die Schleusenkammer, in der sich das Material unmittelbar vor dem Eintritt in den Innenraum 8 befindet, für eine vorgegebene Zeitdauer luftdicht verschlossen und mit Unterdruck beaufschlagt. Ebenso besteht die Möglichkeit, das feuchte Material mit Hilfe einer rotierenden Förderschnecke, welche unmittelbar in den ansonsten abgeschlossenen Innenraum 8 einmündet, zuzuführen, was insbesondere bei einer kontinuierlichen Zufuhr von Vorteil ist. Wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, sind auf der Außenseite des zylindrischen Grundkörpers 6 bevorzugt zwei Auswurfkästen 28 angeordnet, die jeweils über eine Auswurföffnung 26, die durch ein Sieb 24 teilweise verschlossen wird, mit dem Innenraum 8 des Prallreaktors 4 in Verbindung stehen.
Im Bodenbereich eines jeden Auswurfkastens 28 ist eine Austragsschnecke 30 angeordnet, die durch einen nicht näher gezeigten Motor oder auch einen Getriebeabzweig des Winkelgetriebes 11 angetrieben wird, und eine in Förderrichtung der Schnecke betrachtet sich verringernde Steigung des Schneckenwendel s besitzt. Die Austragsschnecke 30 erstreckt sich hierbei zumindest teilweise in einem Austragsrohr 32, welches im Bereich außerhalb des Auswurfkastens umfänglich geschlossen ist und oberhalb von einem Auffangbehälter 33 verläuft, in welchem das aus den Auswurfkästen 28 ausgetragene zerkleinerte und auch getrocknete Material 2a aufgefangen wird.
Gemäß der Darstellung von Fig. 1 und 2 ist der Innenraum 8 des zylindrischen Grundkörpers über eine Zuleitung 20 mit einer Heißgasquelle verbunden, die bevorzugt der in Fig. 2 angedeutete Verbrennungsmotor 22 des forstwirtschaftlichen Fahrzeuges 36 ist. Das Heißgas 19, d.h. in diesem Falle das in der Regel durch ein entsprechendes Abgasreinigungssystem gereinigte heiße Dieselabgas, wird beispielsweise durch eine nicht näher gezeigte Verzweigungsstelle vom Auspuffsystem des Verbrennungsmotors 22 abgezeigt und über die Heißgaszuleitung 20 in den unteren Bereich des Prallreaktors 4 eingeleitet. Von dort aus wird es bevorzugt über eine in Fig. 1 und 3 angedeutete Labyrinthdichtung 38 über eine Zufuhröffnung im Bereich der Antriebswelle des Rotors 10 in den Innenraum 8 des Prallreaktors 4 eingeleitet. Im Innenraum 8 des Prallreaktors 4 tritt das Heißabgas 19, das beispielsweise eine Temperatur von 150 °C besitzt, während des Prallvorgangs mit den im Innenraum 8 befindlichen Holzbestandteilen 2a zusammen, in die das Heißgas eindringt, nachdem das in den Holzbestandteilen enthaltene Wasser aufgrund des hohen Impulsübertrags und der damit verbundenen hohen Beschleunigung während eines Prallvorgangs aus den Holzbestandteilen ausgetrieben wurde.
Alternativ oder bevorzugt gleichzeitig hierzu wird der Innenraum 8 des Grundkörpers 6 über eine Absaugvorrichtung 14 mit Unterdruck beaufschlagt, sodass der durch die Vielzahl von Prallvorgängen bei der Zerkleinerung des Holzes 2 entstandene Feuchtigkeitsnebel aus dem Innenraum 8 abgesaugt wird.
Um hierbei die Verweildauer des Abgases 19 innerhalb des Prallraumes 8 zu vergrößern, kann es vorgesehen sein, dass das Abgas 19 über die Absaugvorrichtung 14 an der Oberseite des Prallreaktors 4 zusammen mit dem Flüssigkeitsnebel abgesaugt wird. Die im abgesaugten Gas enthaltene Flüssigkeit kann gewünschten Falls über einen Flüssigkeitsabscheider aus dem Abgas entfernt werden, und das Abgas über ein in den Zeichnungen nicht näher gezeigtes Mischventil wieder in den Bodenbereichs des Prallreaktors 4 eingeleitet werden. Es versteht sich, dass hierbei die Möglichkeit besteht, über entsprechende Ventile lediglich einen Teilstrom des Abgases zu rezirkulieren und einen weiteren Teilstrom zusammen mit dem Feuchtigkeitsnebel über die Absaugvorrichtung 14 abzuführen. Die Zufuhr des rezirkulierten Heißgases 19 kann jedoch ebenfalls auch im Bereich der Unterseite der Auswurfkästen 28 erfolgen, bzw. im Bereich der Austragsschnecken 30, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass die durch den Prallvorgang im Prallraum 8 bis auf eine Größe im B ereich der Öffnungsgröße der Siebe 24 zerkleinerten und bereits vorgetrockneten Holzpartikel 2a nach dem Austritt aus den Sieben 24 in die Auswurfkästen 28 noch einmal unmittelbar mit getrocknetem Heißgas beaufschlagt werden, welches die Restfeuchtigkeit in vorteilhafter Weise weiter reduziert.
Um die Restfeuchte der getrockneten Holzpartikel 2a, die z.B. eine Korngröße im Bereich von 0, 1 bis 5 mm besitzen können, noch weiter herab zu setzten, kann es vorgesehen sein, diese einem in Fig. 5 angedeuteten Walzenspalt 40 aus zwei Presswalzen 40a und 40b zuzuführen, welche die Holzpartikel 2a quetschen und dadurch die restliche Feuchtigkeit aus dem Inneren der Holzpartikel herausdrücken. Um die herausgedrückte Restfeuchtigkeit von den im Walzenspalt 40 flach gedrückten Holzpartikeln 2a zu entfernen, wird der Walzenspalt mit Blasluft 42 beaufschlagt, welche quer zur Fallrichtung der aus dem Walzenspalt 40 austretenden Holzpartikel 2a, oder auch in Richtung auf den Walzenspalt 40 zu, gerichtet sein kann. Der Einsatz eines Presswalzenspalts 40 in Verbindung mit Blasluft 42 zum Trocknen der Holzpartikel 2a ist jedoch nicht auf die in Fig. 5 gezeigte Anordnung im Bodenbereich eines der Auswurfkästen 28 beschränkt, sondern kann auch getrennt vom eigentlichen Prallreaktor 4 erfolgen, wenn die Holzpartikel 2a in diesem nur grob zerkleinert werden, ohne diese gleichzeitig durch das Heißgas 19 zu trocknen. In diesem Falle werden die grob zerkleinerten Holzbestandteile dem Walzenspalt 40 direkt aufgegeben.
Liste der Bezugszeichen Vorrichtung
Holz
a Zerkleinerte Teilbestandteile des Holzes/Holzpartikel Prallreaktor
Schleuse
a Schleusenkammer
Grundkörper
Innenraum/ Prallraum
0 Rotor
2 Prallelemente
3 Zapfwelle
4 Absaugeinrichtung
6 Boden des zylindrischen Grundkörpers
8 Zufuhröffhung für Heißgas
9 Heißgas/Abgas
0 Heißgas-Zuleitung
1 Winkelgetriebe
2 Verbrennungsmotor
4 Sieb
6 Auswurföffhung
8 Auswurfkasten
0 Austragsschnecke
2 Austragrohr
3 Auffangbehälter
4 Außenumgebung
6 Traktor
8 Labyrinthdichtung
0 Walzenspalt
0a Presswalze
0b Presswalze
2 Blasluft

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Zerkleinern und Trocknen von feuchtigkeitshaltigem Material,
insbesondere von feuchtem Holz (2), wobei das Material (2) in einen Prallreaktor (4) eingebracht wird, der einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper (6) aufweist, in dessen geschlossenem Innenraum (8) ein Rotor (10) mit wenigstens einem
Prallelement (12) rotiert, welches das Material kontaktiert und unter Erzeugung eines hohen Impulsübertrags in Teilbestandteile (2a) zerkleinert,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) eine Absaugeinrichtung (14) zugeordnet ist, die den beim Kontakt des Prallelements (12) mit dem Material (2, 2a) entstehenden Feuchtigkeitsnebel während der Prallzerkleinerung abführt, und dass der Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) mit einem durch Abwärme aus einem Verbrennungsprozess erhitztem Heißgas (19) mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, oder dem Abgas aus einem
Verbrennungsprozess beaufschlagt wird, welches nach einer Kollision des Prallelements (12) mit einem Materialbestandteil (2a) anstelle der ausgetretenen Feuchtigkeit in den Materialbestandteil (2a) eindringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die zerkleinerten Materialbestandteile (2a) durch eine im Bereich der
Umfangsfläche des zylindrischen Grundkörpers (6) angeordnete, insbesondere durch ein Sieb (24) bedeckte Auswurföffnung (26) hindurch aus dem Innenraum (8) des Grundkörpers (6) ausgeschleust werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Heißgas (19) das, bevorzugt gereinigte, Abgas eines Dieselmotors, ist, welcher den Rotor (10) antreibt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Heißgas die durch die Abwärme eines Verbrennungsprozesses oder eines Verbrennungsmotors mittels eines Wärmetauschers erwärmte, bevorzugt getrocknete Umgebungsluft ist, oder solche enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Heißgas (19) innerhalb des Innenraums (8) des Grundkörpers (6) rezirkuliert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Material Holz ist und die Temperatur des Holzes (2) vor dem Einbringen in den Gaindkörper (6) erhöht wird, insbesondere bis auf eine Temperatur von mehr als 80 °C.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Holz (2) in einem durch die Abwärme eines Verbrennungsmotors (22) oder durch Prozesswärme beheizten, insbesondere mit Wasser gefüllten Behälter, erwärmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Holz (2) in dem Behälter unter Druck auf eine Temperatur von mehr als 100 °C und weniger als 180°C erwärmt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zerkleinerten und aus dem Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) ausgebrachten Materialbestandteile (2a) in einem Presswalzenspalt (40) unter Zufuhr von Blasluft (42) nachgetrocknet werden.
10. Vorrichtung (1) zur Zerkleinerung und Trocknung von feuchtigkeitshaltigem
Material, insbesondere von feuchtem Holz (2), zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Prallreaktor (4), der einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper (6) aufweist, in dessen geschlossenem Innenraum (8) ein Rotor (10) mit wenigstens einem Prallelement (12) rotiert, welches das Material (2) kontaktiert und unter Erzeugung eines hohen Impulsübertrags in Teilbestandteile (2a) zerkleinert,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Innenraum (8) des zylindrischen Grundkörpers (6) eine Absaugeinrichtung (14) zugeordnet ist, die den beim Kontakt des Prallelements (12) mit dem Material (2, 2a) entstehenden Feuchtigkeitsnebel aus dem Innenraum (8) abführt und dass insbesondere im Bereich des Bodens (16) des zylindrischen Grundkörpers (6) eine Zufuhröffnung (18) zur Zufuhr von Heißgas (19) in den geschlossenen Innenraum (8) des Grundkörpers (6) angeordnet ist, die über eine Heißgas-Zuleitung (20) mit in einem Wärmetauscher durch die Abwärme aus einem Verbrennungsprozess erwärmter Umgebungsluft mit einer Temperatur von weniger als 95 °C, insbesondere weniger als 80 °C, oder dem Abgas aus einem Verbrennungsprozess beaufschlagt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich der Umfangsfläche des zylindrischen Grundkörpers (6) eine insbesondere mit einem Sieb (24) besetzte Auswurföffnung (26) angeordnet ist, durch die hindurch die Teilbestandteile (2a) des Materials aus dem Innenraum (8) des Grundkörpers (6) ausschleusbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des zylinderförmigen Grundkörpers (6) im Bereich der Auswurföffnung (26) ein geschlossener Auswurfkasten (28) angeordnet ist, in welchem die zerkleinerten und entfeuchteten Materialbestandteile (2a) gesammelt werden, und in dessen Bodenbereich eine Austragsschnecke (30) mit einer sich in Förderrichtung der Austragsschnecke (30) verringernden Steigung in einem Austragsrohr (32) rotierbar aufgenommen ist, welche die getrockneten
Materialbestandteile (2a) komprimiert und unter im Wesentlichen gasdichter
Abdichtung des Auswurfkastens (28) gegenüber der Außenumgebung (34) aus dem Auswurfkasten (28) heraus fördert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswurfkasten (28) seitlich oder von unten mit dem Heißgas (19) beaufschlagt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass diese mobil an einem durch einen Verbrennungsmotor (22) angetriebenen Fahrzeug, insbesondere an einem Traktor, einem LKW oder einem Forst-Fahrzeug (36) aufgenommen ist, wobei der Antrieb des Rotors (10) durch den Verbrennungsmotor (22) des Fahrzeugs (36) erfolgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Zellenradschleuse oder eine Förderschnecke umfasst, über die das feuchtigkeitshaltige Material (2) von oben her in den Innenraum (8) eingebracht wird.
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