[发明专利]在CO气氛下对木材进行热干燥的方法，以及用于实施该方法的干燥设备和获得的产品

说明书

本申请公开一种在CO₂气氛下对木材进行热干燥的方法，以及用于实施该方法的干燥设备和获得的产品。干燥设备包括：干燥室(1)；CO₂供应系统(3)，用于在选定的压力和温度下供应CO₂；连续再循环系统(203)和循环系统(307)，用于强迫气态流体循环；加热系统(2)，用于加热气态载热流体；抽取系统(4)，用于抽取干燥室1内的空气；计量系统(5)，用于测量加热期间干燥设备的物理测量的变化；以及操控系统(6)，用于根据基于需要被干燥的木材的质量的适合程序操控实施装置，以及用于重新调整运行参数的处理装置。

技术领域

本发明涉及一种在CO₂气氛下热干燥木材的方法，特别是但不限于建筑木材、圆木和/或原木的工业干燥。本发明还涉及实施该干燥方法的设备和获得的产品。

背景技术

“建筑木材、圆木和原木”在这里是指用于二级木材加工行业的木材，特别是用于工业、建筑、木器，或用于城市、工业、集体和家庭的外部和内部装修的木材。

尽管存在各种用于干燥建筑木材、圆木和/或原木的解决方案，但已知的解决方案很少允许低能量平衡的工业应用。实际，由于存在获得低含水量木材的同时消耗最少的能源的问题，已知的解决方案一般都是在小范围内使用。

现有解决方案的另一缺点是干燥方法的持续时间，其通常长达数天，这一因素限制了工业应用的有效使用。

此外，目前的方法往往难以实现的目标在于，提高温度使其均匀地达到木材块的中心，同时实现干燥后的木材的低残留水分，并确保干燥期间和干燥后木材内部结构的完整性。

最后，目前的干燥方法一般用于已经成型成木板或事先被缩小的木材，这意味着木材运输以及干燥前的大量加工。

发明内容

本发明克服了这些缺点。

本发明涉及一种使用包括至少一个干燥室的干燥设备进行的木材热干燥的方法。

根据本发明的一般限定，该干燥方法包括以下步骤：

-在选定的压力和温度下向干燥室内部注入包括CO₂的载热气体；

-迫使载热气体在干燥室中循环；

-根据第一阶段、然后第二阶段加热在干燥室中循环的载热气体，第一阶段根据选定的温度梯度使干燥室的平均温度从环境温度上升到80℃，以便从木材中提取自由水，第二阶段根据待干燥木材的特定干燥曲线从80℃上升到140℃，该特定干燥曲线包括特定的温度上升曲线并允许提取待干燥木材的特定结合水；

-从干燥室提取包括CO₂和高温下为气体形式的水的二元气体混合物，并将由此从木材负载提取的水排离室；

-根据基于适宜于待干燥木材类型的木材中心处湿度随干燥时间变化的特定曲线和温度上升序列的程序、设定值和适合干燥持续时间操控注入、循环、加热和排出阶段；并且

-收集由物理计量测量变化形成的所有数据，将其与待干燥木材的具体特征所决定的设定值进行比较，并在偏离设定值的情况下重新调整干燥设备的运行。

因此，该干燥方法允许获得木材的快速干燥，该方法也是在能源上要求较低的，并允许如上干燥的木材获得低于5％的含水量，同时由于监测、控制和反馈阶段，该方法能够适应任意类型的木材。

干燥方法使用在大气压力下注入木材负载的干燥室的CO2载热气流，然后是两个阶段的逐步的闭环加热直到目标值，以及监测包括记录不同点的压力、湿度、温度、干燥室的质量的众多物理测量并连接到允许调整设备运行的反馈回路的监测系统，以获得干燥木材的最佳条件。

这种干燥方法的优点是：在时间层面上简短、可在工业上大规模重复使用、节能，并且可以在适度的温度下使干燥木材的含水量低于或等于5％。