[发明专利]木材高温高压过热蒸汽干燥方法及其干燥装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材干燥方法及其干燥装置，适用于木材的高温高压过热蒸汽干燥，同时也适用于木材的高温高压蒸汽热处理以及松木的脱脂干燥。

背景技术

木材干燥是木材加工过程中一项十分重要的工序，是提高木材利用率，节约森林资源的重要途径之一；而木材干燥又是木材加工过程中能耗最大的工序，约占总加工能耗的60～70％。因此，木材的干燥方法和干燥质量对木材加工成本产生直接影响。木材干燥方法很多，就常规干燥而言，由于干燥周期长、能耗大，而特种干燥设备投入高、技术复杂，有时也容易产生干燥缺陷等诸多问题，在很大程度上一直制约着木材干燥工业的跨越发展。木材高温干燥一直是木材干燥研究领域的前沿技术，也是木材干燥方法具有标志性的发展趋势。其中，由于高温干燥法在保证干燥质量要求情况下，可以大大缩短干燥时间，并明显节省能源；同时，通过高温干燥，可以减小木材的吸湿性和内应力，从而达到增加木材尺寸稳定性能和提高木材耐腐耐候性能的目的，将在未来的木材干燥中占据重要地位。

目前，国内外的木材高温干燥方法包括以湿空气为介质的高温干燥和常压过热蒸汽干燥(此外，还有低温真空过热蒸汽干燥)，但由于其干燥过程中的平衡含水率相对较低，在木材横断面上含水率梯度较陡，容易形成开裂、皱缩等干燥缺陷。

发明内容

为了解决现有木材高温干燥过程中平衡含水率相对较低，在木材横断面上含水率梯度较陡，容易形成开裂、皱缩等干燥缺陷的问题，以及现有的木材干燥方法时间长、能耗高的问题，本发明提供一种木材高温高压过热蒸汽干燥方法及其干燥装置。

本发明的技术方案是：木材高温高压过热蒸汽干燥方法是按以下步骤实现的：一、将材堆置于高温高压过热蒸汽干燥装置内并关闭釜门；二、保持釜体内的材堆上方的压紧装置加压压力为500～1000kg/m²；三、将高温饱和蒸汽通过过热蒸汽发生器继续加热成为过热蒸汽并通入上述干燥装置的釜体内对木材进行干燥；四、通过改变过热蒸汽发生器的加热功率来调节过热蒸汽介质的温度，并保持釜体内过热蒸汽介质温度为120～180℃，五、通过改变输入过热蒸汽发生器的饱和蒸汽压力来调节过热蒸汽介质的饱和度(或相对压力)，并保持釜体内过热蒸汽介质的饱和度为20～80％；六、保持材堆板面间的气流速度为6～12m/s；七、平均干燥速度：对板材每1mm厚度的而言，为0.5~2h；八、干燥后的木材终含水率为8～15％。

前面所述方法必须借助木材高温高压过热蒸汽干燥装置才能实现，本发明装置包括介质的温度、压力控制系统和高压釜总成；介质的温度、压力控制系统与高压釜总成连接；它还包括过热蒸汽发生器、过热蒸汽进气阀、过热蒸汽管路；所述过热蒸汽发生器通过过热蒸汽管路与高压釜总成连通，过热蒸汽进气阀设置在过热蒸汽管路上，过热蒸汽发生器与介质的温度、压力控制系统连接。

本发明具有以下有益效果：本发明以高温高压过热蒸汽为干燥介质对木材进行高温干燥，干燥过程中主要控制过热蒸汽介质的温度和饱和度等参数来保障干燥效果。本发明的干燥过程中，平衡含水率相对较高，在木材横断面上含水率梯度平缓，不易产生开裂、皱缩等缺陷，干燥质量好，并可大大提高干燥木材的尺寸稳定性能和耐腐耐候性能。本发明具有干燥速度快、高效节能、生产成本低等优点。本发明装置同时适用于木材的高温高压蒸汽热处理以及松木的脱脂干燥。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图2是高压釜总成的左视图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的木材高温高压过热蒸汽干燥方法是按以下步骤实现的：一、将材堆置于高温高压过热蒸汽干燥装置内并关闭釜门；二、保持釜体内的材堆上方的压紧装置加压压力为500～1000kg/m²；三、将高温饱和蒸汽通过过热蒸汽发生器继续加热成为过热蒸汽并通入上述干燥装置的釜体内对木材进行干燥；四、通过改变过热蒸汽发生器的加热功率来调节过热蒸汽介质的温度，并保持釜体内过热蒸汽介质温度为120～180℃，五、通过改变输入过热蒸汽发生器的饱和蒸汽压力来调节过热蒸汽介质的饱和度，并保持釜体内过热蒸汽介质的饱和度为20～80％；六、保持材堆板面间的气流速度为6～12m/s；七、平均干燥速度：对板材每1mm厚度的而言，为0.5~2h；八、干燥后的木材终含水率为8～15％。

具体实施方式二：本实施方式在步骤二中材堆上方压紧装置的加压压力为750kg/m²。干燥材板面平整、无翘曲变形等缺陷。其它步骤与具体实施方式一相同。