DE19819988A1

DE19819988A1 - Assembly to break down wood materials

Info

Publication number: DE19819988A1
Application number: DE19819988A
Authority: DE
Inventors: Andreas Michanickl
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 1999-04-01

Abstract

The assembly to break down wood materials, with a lignocellulose content, has a filling shaft (1), a shaft (2) for impregnation and initial swelling using an impregnation fluid, and a shaft (3) for breaking down the materials. A conveyor (4) carries the materials from the filling shaft through the impregnation shaft. An extraction system (5) takes the broken-down materials from the final shaft.

Description

In der Literatur werden verschiedene Verfahren beschrieben, um Holzwerkstoffe, zum Beispiel Spanplatten und Mitteldichte Faserplatten (MDF) aus Alt- und Restmaterialien aufzuschließen, um dadurch die Späne und Fasern wiederzugewinnen. Bisher finden für diesen Zweck nur diskontinuierliche Aufschlußanlagen, auch als sogenannte "Batch-Systeme" bekannt, in der Praxis Anwendung. Dabei werden Wechseldruckbehälter mit den aufzuschließenden Materialien chargenweise befüllt und entleert. Der Stoffstrom ist dadurch diskontinuierlich, was bei kontinuierlichen Plattenproduktionen, die auf stetige Rohstoffzufuhr angewiesen sind, als nachteilig angesehen werden kann. Auch sind diese Batch-Systeme oft in der Kapazität beschränkt und wesentlich teurer als vergleichbare kontinuierlich arbeitende Anlagen.Various methods are described in the literature to Wood-based materials, for example chipboard and medium density Breaking down fiberboard (MDF) from old and residual materials, to thereby recover the chips and fibers. Find so far for this purpose only discontinuous digestion plants, too known as so-called "batch systems", in practice Application. Alternating pressure tanks with the materials to be digested are filled in batches and emptied. The material flow is therefore discontinuous, which at continuous plate production based on steady Raw material supply are instructed to be considered disadvantageous can. These batch systems are also often in capacity limited and much more expensive than comparable continuously operating systems.

Aus Gründen der Produktionskontinuität wie auch aus Kapazitäts- und Kostengründen empfiehlt sich daher für den Aufschluß von beschichteten und unbeschichteten Holzwerkstoffen, wie zum Beispiel Spanplatten und MDF-Platten wie auch anderen zusammengesetzten lignocellulosehaltigen Werkstoffen und Verbundmaterialien eine kontinuierlich arbeitende Anlage, die kontinuierlich befüllt und entleert werden kann, wobei der Aufschluß, das heißt das Zerlegen der Alt- und Restmaterialien in Späne und Fasern, nicht unterbrochen wird.For reasons of production continuity as well as capacity and cost reasons is therefore recommended for the digestion of coated and uncoated wood materials, such as Example chipboard and MDF boards as well as others composite lignocellulosic materials and Composite materials a continuously working plant that can be filled and emptied continuously, with the Digestion, that is, the dismantling of old and residual materials in chips and fibers, is not interrupted.

Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anlage wird im folgenden unter Bezug auf die anliegende Fig. 1 beschrieben:
Die Anlage besteht im wesentlichen aus drei Elementen: Einem Befüllungsschacht bzw. -rohr 1, einem Imprägnier- und Vorquellschacht bzw. -rohr 2 und einem Aufschlußschacht bzw. -rohr 3. Der Materialfluß durch die Anlage wird durch die Pfeile angezeigt.An exemplary embodiment of such a system is described below with reference to the attached FIG. 1:
The system essentially consists of three elements: a filling shaft or pipe 1 , an impregnation and pre-swelling shaft or pipe 2 and a digestion shaft or pipe 3 . The arrows indicate the material flow through the system.

Die Anlage wird mit Material beliebiger Größe von oben in den Befüllungsschacht 1 beschickt. Diese Beschickung kann z. B. über ein geeignetes Förderband erfolgen. Das Material ist vorzugsweise zu Stücken mit einer Kantenlänge von ca. 5 bis 50 cm je Kante gebrochen. Es kann auch stärker oder weniger zerkleinert sein, dies hängt unter anderem davon ab, wie die Anlage dimensioniert ist und wie sich das jeweilige Restmaterial imprägnieren und aufschließen läßt. Die optimale Größe läßt sich durch Versuche ermitteln. Metallteile und andere, nicht aus Holz bestehende Anhaftungen wie zum Beispiel Scharniere, Griffe oder Anleimer können, brauchen aber vor dem Aufschluß nicht entfernt zu werden.The system is loaded with material of any size from above into the filling shaft 1 . This feed can, for. B. on a suitable conveyor belt. The material is preferably broken into pieces with an edge length of approximately 5 to 50 cm per edge. It can also be shredded more or less, depending among other things on how the plant is dimensioned and how the respective residual material can be impregnated and digested. The optimal size can be determined by experiments. Metal parts and other attachments not made of wood, such as hinges, handles or banding, can, but do not need to be removed before digestion.

Der Befüllungsschacht 1 kann durch ein geeignetes System wie zum Beispiel einen Doppelschieber oder eine oder mehrere Zellradschleusen, aber auch durch eine Stopfschnecke oder dergleichen druckdicht verschließbar sein. Er kann darüber hinaus über eine weitere Unterteilung verfügen, die eine Vakuumvorbehandlung des Alt- oder Restmaterials vor der Imprägnierung ermöglicht. Er kann zusammen mit dem Imprägnierschacht 2 so weit mit Wasser oder Aufschlußlösung gefüllt sein, daß ein im Aufschlußschacht 3 erzeugter Druck durch die im Befüllungs- und Imprägnierschacht 1, 2 entstehende Flüssigkeitssäule gehalten werden kann. Der Befüllungsschacht 1 wie auch die anderen beiden Schächte oder Rohre 2, 3 können darüber hinaus eckig, zylindrisch oder konisch ausgeführt sein. Die Konizität würde vorteilhafterweise ein Verkeilen des Aufschlußgutes infolge des Aufquellen im Befüllungsschacht 1 verhindern.The filling shaft 1 can be closed in a pressure-tight manner by a suitable system such as, for example, a double slide or one or more cellular wheel locks, but also by a stuffing screw or the like. He can also have a further subdivision, which enables vacuum pretreatment of the old or residual material before impregnation. It can be filled with water or digestion solution together with the impregnation shaft 2 to such an extent that a pressure generated in the digestion shaft 3 can be maintained by the liquid column arising in the filling and impregnation shaft 1 , 2 . The filling shaft 1 as well as the other two shafts or pipes 2 , 3 can also be angular, cylindrical or conical. The taper would advantageously prevent the digestion material from wedging as a result of the swelling in the filling shaft 1 .

Der Befüllungsschacht 1 kann senkrecht oder schräg auf den Imprägnierschacht 2 aufgesetzt sein, so daß das Material durch die Aufnahme von Flüssigkeit nach unten ohne mechanische Hilfe in den Imprägnierschacht 2 absinken kann und die Flüssigkeit nicht durch Überlaufen austreten kann.The filling shaft 1 can be placed vertically or obliquely on the impregnation shaft 2 , so that the material can sink down into the impregnation shaft 2 without mechanical help by absorbing liquid and the liquid cannot escape due to overflow.

Falls gewünscht können jedoch Fördermittel in den Befüllschacht eingesetzt werden, um einen vorgegebenen Materialfluß einzustellen. Der Befüllungsschacht kann dementsprechend zum Transport des Alt-bzw. Restmaterials in den Imprägnierschacht 2 über eine Transportschnecke verfügen, so daß der Materialfluß und auch die Vorquellung bzw. Imprägnierung gezielt gesteuert werden kann und das Material auch dann zum Imprägnierschacht 2 gelangt, wenn es noch nicht von alleine durch entsprechend hohe Wasseraufnahme oder Aufnahme von Aufschlußlösung absinkt.If desired, however, funding can be used in the filling shaft to set a predetermined material flow. The filling shaft can accordingly be used to transport the old or. Residual material in the impregnation shaft 2 have a screw conveyor, so that the material flow and also the pre-swelling or impregnation can be controlled in a targeted manner and the material also reaches the impregnation shaft 2 if it does not sink by itself due to the correspondingly high water absorption or absorption of digestion solution .

Der Imprägnierschacht 2 verbindet den Befüllungsschacht 1 und den Aufschlußschacht 3. Im Imprägnierschacht 2 wird das Alt- bzw. Restmaterial vorgequollen, soweit dieses nicht schon im Befüllungsschacht 1 erfolgt ist. Das Alt- bzw. Restmaterial wird anschließend in den Aufschlußschacht 3 gefördert. Dies kann zum Beispiel über eine Förderschnecke 4 oder einen Kratzförderer, aber auch durch Zellenradschleusen oder dergleichen erfolgen.The impregnation shaft 2 connects the filling shaft 1 and the digestion shaft 3 . In the impregnation shaft 2 , the old or residual material is pre-swollen, insofar as this has not already taken place in the filling shaft 1 . The old or residual material is then conveyed into the digestion shaft 3 . This can be done, for example, using a screw conveyor 4 or a scraper conveyor, but also using cellular wheel sluices or the like.

Der Imprägnierschacht 2 erstreckt sich vom Befüllungsschacht, vorzugsweise von dessen unterem Ende, bis zu Aufschlußschacht, vorzugsweise zu dessen oberen Ende. Der Imprägnierschacht 2 kann maximal so weit mit Wasser , Aufschlußlösung oder Flüssigkeit gefüllt werden, daß diese gerade nicht in den Aufschlußschacht 3 überläuft. Durch die Förderschnecke 4 oder eine anderes Fördersystem wird das aufzuschließende Alt- oder Restmaterial vom Befüllungsschacht 1 in den Imprägnierschacht 2 gefördert und dabei sowie beim Passieren des Imprägnierschachts 2 imprägniert und vorgequollen. Die Förderschnecke 4 ist in der Förder- bzw. Transportgeschwindigkeit regelbar. Sie ist so konstruiert, daß das imprägnierte Material in den Aufschlußschacht 3 gefördert wird. Dabei verläßt jedoch nur Alt- und Restmaterial den Imprägnierschacht 2. Die im Imprägnierschacht 2 vorhandene Flüssigkeit oder Aufschlußlösung wird weitestgehend zurückgehalten.The impregnation shaft 2 extends from the filling shaft, preferably from the lower end thereof, to the digestion shaft, preferably to the upper end thereof. The impregnation shaft 2 can be filled with water, digestion solution or liquid to the extent that it does not overflow into the digestion shaft 3 . By the screw conveyor 4 or another conveyor system, the old or be digested residual material is conveyed from the filling shaft 1 in the Imprägnierschacht 2 and thereby impregnated, and when passing the Imprägnierschachts 2 and pre-swelled. The screw conveyor 4 is adjustable in the conveying or transport speed. It is designed so that the impregnated material is conveyed into the digestion shaft 3 . However, only old and residual material leaves impregnation shaft 2 . The liquid or digestion solution present in the impregnation shaft 2 is largely retained.

Der Befüllungsschacht 1, der Imprägnierschacht 2 und/oder der Aufschlußschacht 3 können in der Mantelfläche mit Einlaßöffnungen versehen sein, durch die Imprägnierlösung, Dampf oder andere Gase und Flüssigkeiten zum Beispiel mittels Düsen eingeleitet oder abgezogen werden können.The filling shaft 1 , the impregnation shaft 2 and / or the digestion shaft 3 can be provided in the lateral surface with inlet openings through which impregnation solution, steam or other gases and liquids can be introduced or removed, for example by means of nozzles.

Das imprägnierte und vorgequollene Alt- bzw. Restmaterial fällt durch die Förderschnecke 4 aus dem oberen Ende des Imprägnierschachtes 2 in den Aufschlußschacht 3. Dieser wird indirekt oder direkt über die Einleitung von Dampf von seiner Unterseite bzw. vom unteren Ende des Aufschlußschachtes 3 her und/oder über die Mantelfläche oder über eine in den Aufschlußschacht 3 eingesetzte Dampflanze beheizt. Dadurch wird das in den Aufschlußschacht hineinfallende Material aufgelöst.The impregnated and pre-swollen old or residual material falls through the screw conveyor 4 from the upper end of the impregnation shaft 2 into the digestion shaft 3 . This is heated indirectly or directly via the introduction of steam from its underside or from the lower end of the digestion shaft 3 and / or via the outer surface or via a steam lance inserted into the digestion shaft 3 . The material falling into the digestion shaft is thereby dissolved.

Aus dem Aufschlußschacht 3 wird das aufgeschlossene Material am unteren Ende über ein geeignetes System wie zum Beispiel eine druckdichte Stopfschnecke 5, eine Zellenradschleuse oder dergleichen ausgetragen.From the digestion shaft 3 , the digested material is discharged at the lower end via a suitable system such as a pressure-tight stuffing screw 5 , a cellular wheel sluice or the like.

Durch die Regelung der Austragsgeschwindigkeit wird in dem Aufschlußschacht 3 eine gewisse Füllmenge und -höhe eingestellt, wodurch die Verweildauer des aufgeschlossenen Alt- bzw. Restmaterial einstellgestellt wird. Der Aufschlußschacht 3 kann ebenfalls konisch oder zylindrisch ausgebildet sein, je nach dem, wie es für das Fördern des Alt- bzw. Restmaterials am geeignetsten ist. Zusätzlich kann, insbesondere bei größeren Anlagen, am Boden des Aufschlußschachtes 3 ein Rührwerk oder eine ähnliche Fördereinrichtung installiert sein, durch die das aufgeschlossene Alt bzw. Restmaterial der Austragsvorrichtung 5 zugeführt wird.By regulating the discharge speed, a certain filling quantity and height is set in the digestion shaft 3, as a result of which the dwell time of the digested old or residual material is set. The digestion shaft 3 can also be conical or cylindrical, depending on how it is most suitable for conveying the old or residual material. In addition, in particular in the case of larger systems, an agitator or a similar conveying device can be installed at the bottom of the digestion shaft 3 , through which the digested old or residual material is fed to the discharge device 5 .

Befüllungsschacht 1, Imprägnierungsschacht 2 und Aufschlußschacht 3 sind aus Material, das den Imprägnier- und Aufschlußbedingungen standhält, beispielsweise aus Edelstahl, aber auch Metallschächte mit keramischen Auskleidungen sind gut geeignet.Filling shaft 1 , impregnation shaft 2 and digestion shaft 3 are made of material that withstands the impregnation and digestion conditions, for example stainless steel, but metal shafts with ceramic linings are also suitable.

Claims

Plant for the continuous digestion of wood-based materials made of lignocellulose-containing material, in particular chipboard, medium-density fibreboard and other residues and waste made from lignocellulose-containing materials, with a filling shaft ( 1 ), an impregnation and pre-swelling shaft ( 2 ), which receives impregnation solution in the operating state, and a digestion shaft ( 3 ), preferably with a conveying device 4 , which transports the material to be disrupted from the filling shaft to the impregnation shaft and through it, and with a discharge device 5 , which discharges the disintegrated material from the digestion shaft 3 .