[发明专利]用于生产纤维素基燃料粒料的方法和设备

说明书

由原木(23)生产纤维素基燃料粒料的方法，包括：将原木粉碎成颗粒状木料；在反应器中对颗粒材料进行热处理；以引起颗粒材料纤维分离的方式降低压力；使用软化的木质素至少部分地将其用作粒料的粘合剂，使材料粒化。粉碎原木(23)实现为单步操作，其中将原木装入粉碎工位(12)，在粉碎工位中至少一个具有切齿的转鼓(22)布置为完全粉碎原木。可以对颗粒材料进行划分，并将选定的尺寸部分用于进一步处理。描述了用于执行该方法的设备。

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的燃料粒料的生产。根据另一方面，本发明涉及一种如权利要求10的前序部分所述的用于生产纤维素基燃料粒料的设备。

背景技术

纤维素基燃料粒料已经知道了几十年。由于越来越关注能源生产的可持续性，已经提出并尝试在主要用于煤炭的工业燃烧装置中使用纤维素基粒料。十多年来，人们进行了各种尝试来增加这种纤维素基燃料粒料的能量含量，以使其与煤相比更具竞争力，并且因此更适合与煤结合使用或替代用于发电的工业燃烧装置中的煤。

已经开发出一些替代方法来生产能量增强的纤维素基燃料粒料，也称为黑色粒料，其中将含纤维素的材料(主要是木材和来自木材工业的废物)粉碎，进行热处理并以受控的低湿含量进行粒化。用于这种热处理的一种非常令人感兴趣的方法称为蒸汽爆炸。

对纤维素材料进行粉碎的方法是受到关注较少的领域，但是对于纤维素基粒料的生产，特别是对于高能量的黑色粒料而言，这一领域很重要。重要的是，粉碎以能量高效的方式、时间高效的方式、以受控的颗粒尺寸而进行，并且优选以减少对保持连续生产能力的大存储量的需要的方式进行。

在先前的方法中，几乎没有控制颗粒尺寸，特别是用于蒸汽爆破过程或在分包之前对于热处理的其他适当过程的含纤维素材料的颗粒尺寸分布。这是由于多种因素造成的，部分因素是在热处理之前已混合了不同来源和不同物理特性的纤维素材料，各种类型的设备被用于粉碎不同种类的材料，部分原因是很少强调过程的这一部分。

当颗粒尺寸高度变化时，很难知道为了获得材料所需的性能，热处理应该有多严格。应用于大颗粒的中等条件可能导致木质素材料的软化不足，而应用于小颗粒的更严格的条件可能导致材料的不期望的分解、不期望的高能量消耗以及有毒气体或带有令人不愉快气味的气体的释放。

WO 2006/006863描述了一种使用蒸汽爆炸技术由例如锯末、木料或类似物的生物材料生产燃料粒料的方法。在该公布文献中没有详细评论或讨论产生锯末或类似物的方式。

用于生产适合从原木粒化的颗粒的标准方法是两步缩小尺寸，包括：

-通过盘式或鼓式削片机进行原木削片，获得典型尺寸为20-50mm x 20-50mm x3-15mm的木片，

-借助于锤式粉碎机或刀环式粉碎机进行木片粉碎，获得的典型颗粒尺寸为5-50mm×0.2-5mm×0.2-5mm。

木料切碎的方法例如从美国专利号1 942 675、3 061 207、4 317 544和2 299248获知。

发明内容

目的

本发明的目的是提供一种以技术上和经济上高效的方式从原木生产木质燃料粒料、特别是黑色粒料的方法。

另一个目的是提供一种方法，其能够改善对纤维素原料的颗粒尺寸和颗粒尺寸分布的控制。

一个特别的目的是提供一种允许直接使用整个原木进行生产的方法和设备。

另一个目的是提供一种方法和设备，该方法和设备允许使用热处理和随后的木料纤维分离来生产高能黑色粒料。

一个特别的目的是在生产设备所需的空间方面获得更高的效率。

另一个目的是提供一种如上所述的环境友好的方法。