[发明专利]用于破碎并干燥含湿气材料、特别是木料的方法和设备

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1和10的前序部分的、用于破碎并干燥含有湿气的材料、特别是木料的方法和设备。

由现有技术已知，借助诸如转筒式干燥器、带式干燥器、附气流干燥器或溜槽干燥器之类的干燥装置，对木料和诸如草或谷物的类似生物质或甚至吸湿的合成材料去湿，这些干燥装置通常在诸如油、气、煤或甚至工艺热之类的主要能量输入的情况下运行。待干燥的材料在这些干燥装置将不受到任何相关的机械应力，这会造成材料和细胞结构将在干燥过程中处于相对闲置状态或将仅以相对较低速度运动。由于在干燥过程中待去湿的材料缺少机械应力，所以封闭在材料内的流体、诸如特别是所含的毛细管水和借助细胞材料内的OH基团以化学方式结合的水将仅由于以如下方式供给的热能而从待干燥的材料排出，即，材料内的流体将转变成气态，并将由于出现的蒸汽压力而离开材料。

这通常造成如下状况，即，当从待干燥的材料排出的水汽并未立即从例如是木质颗粒的材料的周边环境去除时，由于蒸汽压力而从细胞结构排出的水将返回到细胞结构内。

这就是为什么上述现有技术的干燥设备相对较为耗能的缘故。

在上述干燥设备中另一共同点是，它们需要这样的输入材料，这种输入材料需要具有在较窄限值内的预定颗粒尺寸，并且必须没有较大变化。它们还需要相对较强的气流，以去除排出的水或水汽，并由此防止排出的水被材料再次摄入。

最后，如上所述的干燥装置的缺点在于，材料在装置内的驻留时间相对较长，这会造成由该方法造成的能耗较高。

由现有技术还已知，借助于冲击反应器内涂有粉末或塑料的铝型材（Aluminiumprofile）来处理由不同材料构成的成分，这些不同材料如金属件、玻璃、橡胶、木料、聚合物、纤维材料和复合材料，在冲击反应器内，借助冲击元件来由冲击应力破碎这些成分。

在此情况下，由EP0 859 693B1已知用于处理由混合材料、特别是混合的合成材料制成的部件的方法和设备，其中，冲击反应器在其圆筒形主体内包括可由驱动马达转动的转子。高度可调的转子由防水钢制成，并在其端部处包括被可拆卸地接纳的冲击元件，这些冲击元件将所引入的成分破碎成由在冲击过程中出现的冲击应力所形成的不同尺寸的碎片，这些碎片随后能彼此分离。整个说明书不提供破碎并同时干燥湿木料或其它生物材料的任何启示。

还由EP1 057 531A已知在破碎木料过程中将水注入冲击反应器内，并在反应器的上侧通过抽吸去除所产生的水蒸汽。说明书不提供将湿木料引入反应器并在同时将温度在95℃以下、特别是80℃以上的热气或者来自燃烧过程的排气供给到冲击室内的情况下干燥所述木料的任何启示，其中热气或排气在材料的冲击应力过程中代替排出的水渗入材料内。

因此，本发明的目的在于提供一种能以较低的能量输入来破碎并同时干燥木料的方法和设备。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1和10的特征的方法和设备来实现。本发明的其它特征在从属权利要求中予以描述。

根据本发明，在用于碾压和干燥含湿气材料、特别是木料的方法中，将材料引入冲击反应器内，该冲击反应器具有大致圆筒形的主体，带有至少一个冲击元件的转子在该主体的封闭的内部空间内转动，该冲击元件与木料接触，并将木料破碎成碎料组分（Teilbestandteil），同时产生较大的动量传递，所述碎料组分经排放口从主体的内部空间排出，该排放口设置在圆筒形主体的周缘面的区域内，并特别是被筛子覆盖。该方法的特征在于，向圆筒形主体的内部空间分配有抽吸装置，该抽吸装置在冲击碾压过程中去除在冲击元件与材料接触时产生的湿雾，并且圆筒形主体的内部空间供给有被来自内燃机的废热加热的温度小于95℃、特别是小于80℃的热气，或者供给有来自燃烧过程的排气，该热气或排气在冲击元件碰到材料组分之后代替排出的湿气而渗入材料组分内。

冲击干燥器是基于前述EP0 859 693B1中所述的冲击反应器，并且利用了它的基本机械特性。

尽管如下将作更详细描述的根据本发明的方法以及根据本发明的设备能原则上用于同时碾压和干燥任何含有湿气的材料，诸如特别是湿的有机材料，比如用于发电厂的燃料，湿的石油焦炭，湿的油砂，湿的污水软泥，来自木料加工的湿的木质素或甚至是湿的矿物废料（这是指来自建造行业的残余物，诸如沥青和石膏板等），它们较佳地用于破碎和干燥湿的木料，并因此在该过程的基础上作如下描述。

就本申请的说明书中所提及的湿材料或湿木料来说，这涉及到占湿材料的整个重量的含湿量、特别是含水量在30重量%以上、较佳地40重量%以上。