[发明专利]用于在压粒机中由生物质生产颗粒以用作壁炉中的燃料的方法和设备

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在压粒机中生产颗粒以用作壁炉中的燃料的方法。

此外，本发明涉及一种根据权利要求17的前序部分的用于在压粒机中生产颗粒以用作壁炉中的燃料的设备。

由精细材料或压实和/或熔化的材料来生产也被成为丸粒的颗粒已为人所知一段时间。压煤机在两个辊子之间压实材料，这两个辊子中的一个或两个构造成模具，并将该材料模制成用于燃烧的煤球。在塑料工业或加工饲料的工业中，也充分已知借助于挤压机和多孔盘并可选地使用下游的切断装置来制成颗粒。由较佳为碾碎的生物质(诸如木头、其碎片、锯屑等)来生产用作壁炉中燃料的颗粒也充分已知并在可再生能源领域作为一种用于环境保护的开拓技术而特别在欧洲被推广。生产过程受制于某些规范，因此，生产出的颗粒必须具有一定的抗磨损性(用于气动输送)并且不能在燃烧过程中释放有毒或对环境有害的活性成分。低质量的颗粒经常含有异物(润滑剂、着色剂等)。

在用于生产壁炉用颗粒的设备规划过程中，特别是在大规模工业设备中，归因于所采用的能量的成本因素尤其是个问题。颗粒的生产有利地消耗非常少的能量，因为它通常不是源自于可再生能源(油/气燃烧、发电站)。从多处、特别是从小生产商购买单个设备部件来构造大规模设备也是有问题的，这是因为每个单独的设备部件(重物分离器、干燥装置、碾磨装置、旋风分离器或压粒机)很少能低成本和优化地集成为一个整体设备。在先前的设备中，碎片经高强度的干燥，因而可在制造颗粒之前使用蒸汽来加热碎片。这样做的原因是碎片在从干燥机直至压粒机的输送过程中或者在用于处理碎片的其它装置中，但也特别是在储存于料仓时，损失许多碎片通过干燥过程而获得的温度。对于快速生产过程，蒸汽由此用于在压粒机之前预热碎片，这是因为冷凝的蒸汽不仅润湿碎片而且快速升高碎片的温度。然而，在制造颗粒之前不能超过已知的碎片湿度水平，通常为12％的重量百分比的湿度，因而在碎片湿度通过蒸汽处理而增大2％到4％的重量百分比的情况下，碎片必须干燥到8％到10％的重量百分比。碎片的过度干燥和蒸汽的形成需要非常大量的能量。

本发明的目的包括提供一种能将较佳为呈碎片形式的木质的生物质以相对于现有技术节约能量和在能源方面低成本的方式压成颗粒的方法和设备。

针对方法的目的的实现包括如下方法：在生产过程中，在干燥机内加热和干燥生物质，经干燥和加热的生物质与干燥空气分离，以及将生物质供给到压粒机，使用热空气来加热或基本上保持在干燥机和压粒机之间的处理区域内的生物质的温度，并且处理区域包括至少部分的输送路径和/或用于执行至少一个附加方法步骤的至少一个其它装置，且热空气的温度至少超过65℃。

针对设备的目的的实现是，在干燥和加热生物质的设备中，具有用于分离干燥空气的气塞(Schleuse)的干燥机沿生产方向设置在压粒机之前，至少一个处理区域在设备中被设置于气塞和压粒机之间，并且用于在干燥机和压粒机之间输送生物质的至少一个输送装置和/或用于执行至少一个其它方法步骤的至少一个装置设置在此处理区域内，并且，用于加热和/或提供基本上大于65℃的热空气的至少一个加热装置被设置成与处理区域相联，加热装置与输送装置和/或用于执行供给热空气的其它方法步骤的装置可操作地连接至少一次。

根据本发明的方法过程有利地在大规模工业设备中实现较大的能耗节约潜力，这是因为总体生产方法以能量优化的方式进行，并且避免对所要处理的生物质的高能耗的温度升高或者避免不必要的高能耗的方法措施，诸如为了升高温度而使用蒸汽来润湿生物质，同时使生物质湿度增大几个百分比，并随后使生物质干燥以为了造粒而生产所需干燥程度的生物质。

为此，生物质有利地沿其输送路径而在干燥机之后和/或在用于执行其它方法步骤的其它装置内借助于热空气来加热。下面，其它装置被称为处理区域(干燥机和压粒机之间)。对应的输送路径和/或装置有利地与周围环境或较低温度充分隔绝开。热蒸汽干燥机或气流干燥机较佳地用于基本干燥方法。但由于其高出口温度和/或高通过量，所以滚筒式干燥机尤佳。滚筒式干燥机或气流干燥机或热蒸汽干燥机通常可具有比常规带式干燥机高10℃的生物质温度。