CH691511A5 - Verfahren zur Trocknung von Holzpartikeln - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ebenflächigen Trocknung von Holzpartikeln nach dem Gattungsbegriff des ungeteilten Patentanspruches 1. 



  Unter dem Begriff "Holzpartikel" sind Makroteilchen aus hölzernen Materialien in Form von Platten, Plättchen, Strängen und Fasern zu verstehen, die zur Herstellung von orientiert strukturellem Flachmaterial, Rinde und dergleichen geeignet sind. 



  Verfahren zur Trocknung von Holzpartikeln sind bekannt und in den US Patenten Nr. 473 263 (Proctor), Nr. 1 751 552 (Kehoe), Nr. 3 510 956 (Klinkmueller), Nr. 4 099 338 (Mullin) und Nr. 5 341 580 (Teal) als Stand der Technik beschrieben. Demgegenüber stellt sich die Erfindung als ein verbessertes, mit niedriger Temperatur und hoher Ausbringung arbeitendes ebenflächiges Verfahren zur Trocknung von Holzpartikeln dar. 



  Ein vorgeschlagener Ofen zeigt im Vergleich zu herkömmlichen Drehtrocknern eine überlegene Trocknungswirkung aufgrund der Anwendung grosser Luftvolumina niedriger Temperatur mit folgend reduzierten Emissionen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und bezüglich höheren Ausbringungsprozentsätzen an verwendbaren Produkten. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung umfassen die Verwendung von mit Durchbrüchen versehene Bandschützplatten oder Platten in Verbindung mit einem flachen Drahtförderriemen, um so eine gleichförmige Verteilung der Luft auf die Unterseite des aufliegenden Materiales bereitzustellen, welches ausser Berührung mit den Platten ist, und um so einen Durchlüftungseffekt zu erzielen, während die Luft senkrecht nach oben durch das Material fliesst. Klaubwalzen (Picker Rolls) veränderbarer Drehzahl kommen von Zeit zu Zeit überall im Trockner zur Reorientierung, d.h.

   Umschichtung des Materiales und um neue Oberflächen des Materiales dem Luftstrom auszusetzen zur Anwendung. Das flache Drahtband findet auch dazu Anwendung, Feinteile, die in der Vorratskammer angesammelt wurden, zu entfernen und um "Durchblaslöcher" im zu trocknenden Holzmaterial zu vermeiden. Die Verwendung vergrösserter,  geneigter Wandungen in der Haupttrockenkammer verringert die Luftgeschwindigkeit, was bewirkt, dass Materialfeinteile aus dem Luftstrom herausfallen. Die Benutzung eines Abfallholzbrenners als erste Wärmequelle und Verunreinigungs-Kontrolleinrichtung lässt die Rückführung eines Teiles des Stromes vom Trockenvorgang verbrauchter Luft zum Abfallholzbrenner zur Verminderung des Ausstosses von Verunreinigern an die Umgebung zu. 



  Ebenflächige oder Förderbandtrocknung von hölzernen Materialkleinteilen ist nicht neu. Die vorveröffentlichten Druckschriften wie "Proctor" und "Kehoe" zeigen diesen Gegenstand deutlich. Das Teal Patent No. 5 341 580 scheint jedoch dem vorveröffentlichten Stand der Technik keine Beachtung zu schenken. Die Trocknungstechnik durch zwangsweise Durchleitung grosser Luftvolumina niederer Temperatur durch leichtgewichtige Plättchen stellt ihre eigenen spezifischen Probleme, die mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelöst werden. Zum Beispiel ein abwärts durch das Material gerichteter Luftstrom neigt dazu, den Luftmengenfluss einzuschränken, indem sich ein "Blockiereffekt" wie bei blockierten Filtern einstellt, wenn sich Staub und andere Feststoffteilchen auf der Filteroberfläche ansammeln und den Luftmengenfluss behindern.

   Die Möglichkeit, die Luftbewegung auf die vertikal nach oben verlaufende Richtung durch das Material zu beschränken, stellt für die Trocknung der Holzplättchen auch Probleme. Offensichtlich werden die Trocknungsvorgänge durch den Durchlüftungseffekt gefördert, der durch die nach oben  gerichtete Luftbewegung durch das Material bewirkt wird, unter der Annahme, dass Luft zur Hinterseite des Materiales mit Drücken angeliefert wird, die eine gleichförmige Verteilung gewährleisten. Die Luft wird mit ausreichendem Druck zum gleichmässigen Eintritt in die Oberfläche des zu trocknenden Materiales angeliefert und sie bewirkt den Durchlüftungseffekt, sobald sie nach oben gerichtet durch das Material verteilt wird.

   Vorsicht ist jedoch walten zu lassen, den Luftmengenfluss zu begrenzen, um eine übergrosse Durchlüftung zu vermeiden, die das Material in Schwebezustand versetzt und den Materialfluss durch den Trockner unterbrechen würde. 



  Ebenflächige Trocknung begünstigt die Verwendung rezyklierten Luftflusses. Die Luft wird vom Auslass eines Gebläses auf einem ununterbrochenen Weg durch einen Wärmetauscher, durch oder über das Material und zurück zum Umwälzgebläse geleitet, wobei Teile der Luftmenge ausgestossen und durch gleich grosse Teile frischer Luft ersetzt werden. Da in einem ebenflächigen Trockner (folgend Flachgut-Bandtrockner oder Flachguttrockner genannt) der Luftstrom nicht dazu benutzt wird, das zu trocknende Gut durch den Trockner zu transportieren, wie bei der Rotationstrocknung, kann das Ausstossvolumen eingestellt werden, wodurch das Milieu innerhalb des Trockners kontrolliert eingestellt werden kann. Die Verweilzeit, die Temperatur, der Massenfluss verwirbelter Luft und die Luftfeuchtigkeit innerhalb des Trockners bestimmen die Wirksamkeit oder Effektivität des Trocknungsvorganges.

   Sowie das Milieu mit Wasserdampf gesättigt  wird, erreicht der Trocknungsvorgang einen Gleichgewichtszustand und die Trocknung als solche kann optimiert werden durch Variation der Orte und Volumina während des Trocknungsvorganges ausgestossener Luft. 



  Wasserdampf vom Trockenvorgang kann zu einem Abfallholzbrenner zurückgeführt werden, der Stickoxid (NOx)-Emissionen reduziert. So können bedeutende Verminderungen von NOx-Emissionsmengen erreicht werden, indem die Menge der zum Abfallholzbrenner zurückgeführten Flüchtigkeit reguliert, d.h. eingestellt wird. Auch können die VOCs, freigesetzt während des Trocknungsvorganges, zu dem Abfallholzbrenner zur Verbrennung zurückgeführt werden, was zu einer weiteren Reduktion von Schadstoffen führt. Da Abfallholzbrenner die bevorzugten Wärmequellen für die OSB-Fertigung sind, und da normalerweise ein Überangebot von Abfall-Heizstoff (Abfallholz, Rinde) verfügbar ist, resultiert der durch die Rückführung der Feuchtigkeit zum Brenner gesteigerte Energieverbrauch in einem verbesserten Heizmittel zu Produkt Verhältnis und einer geringeren Feststoffabfall-Anhäufung. 



  Aufgrund der geringen Masse einzelner Holzpartikel und Teilchen, die in herkömmlichen Flachguttrocknern für Holzpartikel getrocknet werden, geraten einige Holzpartikel wie auch Teilchen in den Schwebezustand und werden innerhalb des zur Materialtrocknung verwendeten Luftstromes rezykliert. Diese Teilchen neigen dazu, sich im Vorratstank anzusiedeln, können übertrocknet werden und bilden so eine Feuergefahr. 



  Indem der rücklaufende Förderbandzug durch den Boden des Behälters geleitet wird, ist es möglich, die feinteiligen Feststoffe von dem Behälter abzuziehen. Das vorgesehene flache Drahtförderband wirkt als ständig wirksame Reinigungseinrichtung für das Behältnis, indem es die Feinteile entlang der Bodenfläche des Luftvorratsbehälters austrägt und sie an einer Sammelstelle ausserhalb des Behältnisses ablegt. 



  Die Luft, die zur unteren Seite der Partikellage geleitet wird, strömt durch feststehend mit Löchern versehene (perforierte) Förderband-Stützplatten, die im Vergleich zur Gesamtoberfläche des transportierten Materiales einen relativ kleinen Prozentsatz offener Fläche aufweisen. Die Strömungsgeschwindigkeit ist relativ hoch, was den Luftstrom in die Lage versetzt, die untere Oberfläche der Materialschicht zu durchdringen und aufzubrechen, wenn er sie aufwärts gerichtet durchströmt. Die Menge des Materiales bildet zur Luftströmung einen natürlichen Widerstand, der die Luft dazu zwingt, sich über die gesamten Querschnittsbereiche zu verteilen. Diese Wirkungsweise vermindert die aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit, da die Luftmenge sich zur Füllung der Querschnittsbereiche ausdehnt.

   Die Ergebnisse der Luftmengenverteilung durch die gesamten Querschnittsbereiche des Materials sind gleichförmige Verteilung der Luft auf das Material, gleichförmiger Wärmeübergang und gleichförmige Verdunstung der im Material enthaltenen Flüchtigkeit. 



  Die aufwärtsgerichtete Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird weiter vermindert aufgrund der Ausbildung der Kammer direkt oberhalb der Materialschicht. Die Seitenwandungen der Kammer sind nach aussen geneigt, um so einen vergrösserten Querschnittsbereich vorzusehen, wenn die Luft aufwärts gerichtet strömt. Dies hat zur Folge, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Luft sich schrittweise vermindert und grösseren Feinteilen so Gelegenheit gibt, aus dem Luftstrom aufgrund der Schwerkraft auszuscheiden, bevor die Luft in die Einlasskegel der Gebläse zur Zirkulation der wärmebeinhalteten Luftmenge innerhalb des Trockners einströmt. 



  Ein Bedürfnis besteht in der OSB-Industrie nach einem grossvolumigen Niedertemperatur-Trockner, der sich zur Trocknung einer grossen Vielfalt von Holzarten eignet, gleichzeitig die von der Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency, USA) aufgestellten Anforderungen bezüglich in der Luft in Schwebe gehaltenen Verunreinigern erfüllt. Weiter besteht ein Bedürfnis nach sicheren Alternativen von zu den derzeitigen benutzten Verfahren zur Trocknung von Holzpartikeln. Niedrigere Betriebstemperaturen und die Anwendung eines Feinststoff-Behandlungssystems bieten bedeutende Sicherheitsverbesserungen, die in reduzierten Brandrisiken münden und trotzdem die Qualität liefern, die für die OSB-Industrie notwendig ist. 



  Das vorgeschlagene Verfahren zur Partikeltrocknung umfasst ein mit niedriger Temperatur arbeitendes  Holzpartikel-Trocknungssystem hoher Ausbringung, das eine sehr gute Trockenwirkung mit bedeutender Reduktion freigesetzter flüchtiger, organischer Substanzen und anderer unter gesetzlichen Auflagen stehender Substanzen in die Atmosphäre bietet. Es ist seit Jahren bekannt, dass die Reduktion des Feuchtigkeitsgehaltes von Holzpartikeln bei Verarbeitungstemperaturen von 450 DEG F und weniger äusserst vorteilhaft für zum einen die Reduktion von VOCs und zum anderen zur Erhöhung der strukturellen (Integrität) Festigkeit des Endproduktes ist.

   Infolge niedriger Verarbeitungstemperaturen und niedrigen Abgasvolumina kann der Trockner den Herstellern von orientiertem, strukturellem Flachmaterial helfen, die Emissionsauflagen so wie von der Umweltschutzbehörde aufgestellt, einzuhalten und gleichzeitig Grösse und Kosten teurer Zusatzausrüstungen zur Beherrschung von umweltbelastenden Stoffen zu vermeiden oder zu reduzieren. 



  Beschreibung der Zeichnungen 
 
   Fig. 1 ist eine vergrösserte, perspektivische Teildarstellung der stationären Platte 40, die ein flaches aus Drähten bestehendes Förderband (Drahtförderband) 42 trägt. 
   Fig. 2 ist eine teilweise Draufsicht, die die Kombination der perforierten Platte 40 mit dem Drahtförderband 42 zeigt. 
   Fig. 3 ist eine teilweise Draufsicht einer perforierten Platte 40 und mit einem Drahtförderband, bei der Löcher in der Platte 40 min  min  mit grösserem Abstand zueinander angeordnet sind als in Fig. 2. 
   Fig. 4 ist eine teilweise Draufsicht auf eine perforierte Platte 40 min  min  und ein flaches Drahtförderband 42, bei der die Löcher oder \ffnungen 48 in grösserem Abstand zueinander angeordnet sind als in den Fig. 2 und 3. 
   Fig.

   5 ist eine teilweise schematisierte Ansicht des flachen Drahtförderbandes 42, gezeigt wie es die perforierten Platten 40, 40 min , 40 min  min  durch Zonen A, B und C überfährt. 
   Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 von Fig. 8 und zeigt Gebläse 36 und Wärmetauscher 38. 
   Fig. 7 ist eine reguläre Darstellung einer integrierten Trockenzone oder eines unteren Vorratsbehälters 54, umfassend einzelne Trocknungsabschnitte 26, 28, 30. 
   Fig. 8 ist eine teilweise in Abschnitten dargestellte Seitenansicht einer 220 Fuss langen Linie eines Trocknungssystems, die integriert Herzzonen 20, 22, 24 aufweist. 
   Fig. 9 ist eine teilweise Draufsicht auf das in Fig. 8 dargestellte System. 
   Fig. 10 ist eine ergänzte Draufsicht auf die Heiz- und Trockenzone 20. 
   Fig. 11 ist davon eine Seitenansicht. 
 


 Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen 
 



  Die bevorzugte Ausführungsform des ebenflächig arbeitenden Partikeltrockners (folgend Trockner) umfasst einen in Linie angeordneten Ofen bestehend aus mehreren Zonen 20, 22, 24, jede Zone bestehend aus drei einzelnen Aufheiz-/Trockenabschnitten 26, 28, 30 und jeder Aufheiz-/Trockenabschnitt besteht aus zwei Erhitzergehäusen 32, 34. Jedes Erhitzergehäuse enthält ein Gebläse 36, das erhitzte Luft durch einen Sekundärwärmetauscher 38 und durch das Material 58 anliefert und zurückführt. Hohe Luftvolumina, die hohe Masseflussraten ermöglichen, werden durch das Material 58 zurückgeführt. Dies ermöglicht niedrigere Betriebstemperaturen. 



  Die bevorzugte Ausführungsform des Trockners kann einen herkömmlichen (nicht gezeigten) Abfallholzbrenner als Primärheizeinrichtung verwenden. Der Abfallholzbrenner überleitet die Wärmeenergie zu im Gehäuse des Trockners vorgesehenen Sekundärwärmetauschern 38. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet ölbetriebene Wärmetauscher 38 für die Sekundärheizeinrichtungen. Solche ölbetriebenen Wärmetauscher 38 sind in jedem der Erhitzergehäuse 32, 34 angeordnet, die über die Längserstreckung des Trockners vorgesehen sind. Jedes Erhitzergehäuse 32, 34 ist mit einem Zirkulationsgebläse 36 und Wärmetauscher 38 ausgestattet, um Wärme auf die in den Abschnitten 26, 28, 30 jeder Zone 20, 22, 24 des Trockners zirkulierte Luftmenge zu übertragen.

   Die Grösse jedes ölbetriebenen Wärmetauschers 38, der  Fluss des Wärmeöles zu den Wärmetauschern und die Luftvolumina zirkuliert in den Abschnitten 26, 28, 30 können variiert werden, um einen kontrollierbaren Trocknungsprozess zu schaffen. 



  Um Kontrolle über den Trocknungsprozess auszuüben, ist es notwendig, beide die Verdunstungsrate des Wassers und die Freisetzung von VOCs vom Produkt unter Kontrolle, d.h. unter Beeinflussbarkeit zu halten. Eine Einrichtung 56 zur Einstellung des Abluftvolumens in jedem Einzelabschnitt des Trockners ist in der dargestellten Ausführungsform vorgesehen, was ermöglicht, den Feuchtigkeitsgehalt der zirkulierten Luft in jedem Einzelabschnitt zu beeinflussen. Sobald sich die Flüchtigkeitskonzentration der Sättigung (Taupunkt) nähert, wird die Fähigkeit der Luft, zusätzliche Feuchtigkeit aufzunehmen und in Schwebe zu halten, herabgesetzt. Dies gilt auch für VOCs. VOCs haben einen weiten Bereich an Verdunstungstemperaturen, einige VOCs verdunsten bei niedrigeren Temperaturen als Wasser und einige bei höheren Temperaturen als Wasser.

   Die VOCs in verschiedenen Holzarten sind unterschiedlich, so sind die Temperaturen, bei denen sie freigesetzt werden. Das Milieu innerhalb der Einzelabschnitte wird kontrolliert bzw. eingestellt, um den VOC-Entzug für diese Unterschiede in den Holzarten zu optimieren. Durch Einstellung der thermischen Masse (Temperatur/Luftströmung) der umgewälzten Luft und der Feuchtigkeits-Konzentration der Luft in einem vorgegebenen Abschnitt ist es möglich, sowohl die VOC als auch die Wasserkonzentrationen der Luftströme zu verändern. 



  Einstellung der Abluftströme von diesen kontrollierten Milieus ermöglicht den Abzug von VOCs an bestmöglichen Stellen innerhalb des Trockners. In die bevorzugte Ausführungsform werden diese VOCs dann zu verschiedenen Orten eines Abfallholzbrenners zur Verbrennung geleitet. Die bevorzugte Ausführungsform sieht Orte für die Abluftauslässe abstromseitig vom Wärmetauscher 38 vor, damit die Luftmasse ausreichend über den Taupunkt der Luft, die die Materialschichtung durchlaufen hat, erhitzt werden kann. Dies reduziert die Möglichkeit der Kondensation des Wassers vom Abgasluftstrom, wenn es durch den Abgaskanal zu einem abstromseitigen Prozess strömt. 



  Wie deutlich werden wird, wird bei der bevorzugten Ausführungsform des Trocknersystems ein flaches, aus Draht gefertigtes Förderband verwendet. Herkömmliche verwobene zur Teilchentrocknung verwendete Drahtbänder sind so aufgebaut, dass Hohlräume zwischen oberer und unterer Oberfläche des verwobenen Drahtbandes vorliegen. Diese Hohlräume sind das Ergebnis von in spiraligem Muster von einem Mitnehmerstift zum anderen Mitnehmerstift verwobenen Drähten. Dies schafft einen verlängerten rohrförmigen oder ovalen Hohlraum zwischen oberer und unterer Oberfläche des Bandes und zwischen jedem nebeneinander liegenden Mitnehmerstift. Luft, angeliefert an mehrere Punkte entlang der Bandbreite, kann lateral in diesen zwischen der oberen und unteren Oberfläche des Bandes definierten Hohlräumen strömen.

   Das Holzteilchen-Materialdichte über der Oberfläche des Bandes variiert entweicht die Luft, die lateral innerhalb  dieser Holräume und unterhalb der Materialoberfläche strömt durch Schwachstellen im Material, bestimmt durch Bereiche niedriger Materialdichte. Dies bewirkt "Blaslöcher", die von übermässiger Luftströmung herrühren, die diese Teilchen in den Bereichen niedriger Dichte auseinanderdrängen und versetzen. Infolge Fehlens von Material in der Umgegend eines "Blasloches" steht dem Luftfluss ein geringer Widerstand entgegen, was Luft veranlasst, sich lateral unterhalb des Materiales zum Ort des "Blasloches" zu bewegen. Dies erlaubt Überschussluft in Berührung mit Teilchen nahe den "Blaslöchern" zu kommen und in Gebieten höherer Materialdichte am Teilchen vorbeizufliessen. Demgemäss werden Teilchen nahe den "Blaslöchern" sehr trocken.

   Diese Übertrocknung der Teilchen bewirkt eine übergrosse Abscheidung von VOCs in Form von "blauem Dunst". ("Blauer Dunst" ist eine in der Holzindustrie verwendete Bezeichnung, um die sichtbare Erscheinung von Rauch zu kennzeichnen, die ihrerseits ein Zeichen für eine übermässige Freisetzung von VOCs vor tatsächlicher Verbrennung von Material ist.) Zwischenzeitlich sind die Teilchen, die sich in Bereichen höherer Materialdichte befinden, nicht ausreichend, aufgrund der vorbeiführenden zu den "Blaslöchern" gerichteten Strömung der Luft. Dies führt zu ungleichförmiger Trocknung der Teilchen und zu übergrossen VOC-Emissionen. 



  In der in den Fig. 5 bis 11 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform ist jede Zone des vorgeschlagenen Trockners mit einem Luftversorgungs-Vorratsbehälter 54 ausgestattet, verwendend stationäre  (forminous) Stahlplatten 40, dazu ausgelegt ein flaches Drahtförderband 42 abzustützen, das die Holzteilchen 58 durch den Trockner trägt. Das flache Drahtförderband 42 ist so ausgebildet, dass kleine halbrechteckigen \ffnungen oder Zellen 44 vorliegen, die seitlich isoliert sind. Diese Zellen sind an der oberen und unteren Oberfläche des Bandes offen und lassen Luft, die den perforierten Bandstützplatten 40 über den Luftversorgungs-Vorratsbehälter zugeleitet wurde, von der Unterseite des Bandes eintreten.

   Infolge der umschlossenen Zellenwandungen ist Luft seitlich eingegrenzt und wird direkt zur Unterseite der aufliegenden Materialschicht 58 aus Holz geleitet, die vermittels des flachen Drahtförderbandes 42 transportiert wird. Die Zellstruktur 44, die als Folge der Bandausbildung gebildet wird, hindert Luft am quer- oder seitlich gerichteten Fluss unterhalb der Oberfläche des Materiales und am Abströmen durch nicht gleichförmige Materialschichtungen, oberhalb des Bandes und bewirkt auch den Vorschub aufgelagerten Materiales 58 frei von Berührung mit der gelochten Platte 40. Die perforierten Stahlplatten 40 stellen einen Widerstand dem Luftfluss entgegen, was zu einer gleichförmigen Luftverteilung zur unteren Oberfläche des Bandes führt.

   Dies wiederum resultiert in einer gleichförmigen Luftverteilung zur unteren Oberfläche des zu trocknenden Materiales 58, was wiederum zu einer gleichförmigen Verteilung von Luft durch das Produkt führt. Durch eine so vorgenommene Begrenzung des seitwärts gerichteten Strömungsweges der Luft unterhalb der Schichtung aus Material 58 ist eine gleichförmige Luftverteilung zur Unterseite der  Materialschichtung möglich, und die Luft kann aufwärts gerichtet durch das Material durchsickern. Dies hat eine gleichförmigere Trocknung des Materials und weniger VOC-Emission (blauer Dunst) zur Folge. 



  Das flache Drahtband 42 dient bei der vorgeschlagenen Ausführungsform einem zusätzlichen Zweck, indem es dazu benutzt wird, die Holzfeinteile vom Luftvorratsbehälter auf seinem Rückweg durch den Trockner auszutragen. Herkömmlicherweise werden Holzfeinteile manchmal von dem rezirkulierenden Luftstrom des Trockners mitgerissen und im Vorratsbehälter aufgrund der niedrigen Luftgeschwindigkeit unterhalb der perforierten Stahlplatten abgeschieden. Die vorgeschlagene Zellstruktur des flachen Drahtförderbandes wird benutzt, Feinteile aus dem Rücklauf "Gleitbett" 46 des unteren Vorratsbehälters abzuziehen. Somit dient das flache Drahtförderband 42 der zusätzlichen Funktion eines kontinuierlichen Auskehrens von Feinteilen aus dem unteren Vorratsbehälter 54.

   Dieses Auskehren von Feinteilen aus dem unteren Vorratsbehälter, wie bei 46 in Fig. 11, drängt das Feuerrisiko aufgrund der Beseitigung von Feinteilanhäufungen ab. 



  Jede Zone 20, 22, 24 in der bevorzugten Ausführungsform des Trockners umfasst einen unteren Vorratsbehälter 54, der in drei ausgeprägte Abschnitte 26, 28, 30 aufgeteilt ist, mit Luft beaufschlagt von 6 getrennten Erhitzergehäusen 32 und 34. Zwei Erhitzergehäuse 32, 34 je ein Zirkulationsgebläse 36 und Wärmetauscher 38 enthaltend werden benutzt, jeder der drei getrennten Zonen Luft zuzuführen. Diese Trennung  der Erhitzergehäuse gestattet über die gesamte Länge der Luftkammer hinweg eine gleichförmige Luftzufuhr. Scheidebögen oder Aufteiler 60 können verwendet werden, um die drei festumrissenen Abschnitte jeder Zone abzugrenzen, wodurch die inneren Behälterdrücke leicht von Abschnitt zu Abschnitt variieren können.

   Die Gebläse für jeden Abschnitt können verändert werden, um die thermische Luftmasse, die jedem einzelnen Abschnitt zugeleitet wird, einzustellen, um so einen kontrollierten und variablen Luftfluss über die Länge des Behälters zu bewirken. 



  Der untere Behälter und seine separierten Abschnitte benutzen die gelochten Förderband Stützplatten 40, die eine Beschränkung bezüglich des Luftflusses ergeben. Die Geschwindigkeit der Luft, die Vielzahl der Perforationen (\ffnungen) 48 durchströmend, kann direkt in Beziehung gesetzt werden, zu den in den Abschnitten 26, 28, 30 des Gehäuses aufrechterhaltenen Drücken. Der Behälter ist im Querschnitt gross, was einen niedrigen Luftströmungswiderstand und demzufolge einen niedrigen Druckabfall im Behälter bewirkt. Die perforierten Platten 40 jedoch bewirken einen bedeutenden Luftströmungswiderstand, gleichzeitig einen gleichförmigen Druck in den Behälterabschnitten erzeugend. Dieser gleichförmige Druck bewirkt, dass die Luft gleichförmig durch die \ffnungen oder Löcher 48, vorgesehen durch die perforierte Platte 40, verteilt wird. 



  Durch Variation der \rtlichkeit, Anzahl und/oder Durchmesser der Löcher 48 innerhalb der perforierten  Platte 40 kann die Luftströmung so beeinflusst werden, dass grössere oder geringere Luftmengen an verschiedene Bereiche der perforierten Platte angeliefert werden. Spezifisch werden die Perforationsmuster variiert, um gleichförmig zunehmend oder abnehmend offene Flächen vorzukehren, sodass eine entsprechend gleichförmige Zu- oder Abnahme an Luftfluss durch die perforierten Bereiche zu verzeichnen ist. Zum Beispiel wie in Fig. 5 dargestellt wird das offene Gebiet der Perforationsmusterung (d.h. die gesamte Fläche der \ffnungen oder Perforationen als Anteil des Totales der Fläche der Platte 40) variiert von 10% in Zone "A" zu 5% in Zone "B", wird der Luftfluss in Zone "B" der Hälfte des Luftflusses in Zone "A" entsprechen (vorausgesetzt die Drücke in Zone "A" und "B" sind gleich).

   Wie offenbart werden wird, wird die Auslegung der Behälterabschnitte und der Stahlplatten 40 ohne weiteres zulassen, die Variation des Perforationsmusters 2 min  - 0 min  min  oder andere gewünschte Intervalle zulassend, dass die thermische Luftmasse mit variablen, jedoch in kontrollierbaren Anteilen über die gesamte Länge des unteren Versorgungsbehältnisses 54 anlieferbar wird. 



  Wenn das Material den Trockner durchfährt und während des Trocknungsvorganges Wasser freisetzt, wird es leichter. Um die durch das Material aufsteigende Luftmenge unter Beeinflussbarkeit zu halten, werden die Perforationsmuster in den Bandstützplatten modifiziert, um die thermale, dem Material zugeleitete Luftmasse zu optimieren, um eine zu starke Durchlüftung zu vermeiden, die ähnliche Effekte wie  das vorgehende "Blasloch"-Phänomen auslösen kann. Die Perforationsmuster werden über die Länge des Trockners hinweg verändert, um eine graduelle Variation der zur Materialschichtung angelieferten thermalen Luftmasse vorzusehen, wenn diese den Trockner durchläuft. Die Perforationsmuster können nicht in 2 min  - 0 min  min  Intervallen verändert werden, aufgrund der Ausgestaltung der Bandstützplatten.

   Da die Restriktion des Luftflusses von der Grösse, Anzahl und der örtlichen Anordnung innerhalb der stationären Förderband-Stützplatten abhängt, ist die Fähigkeit, die thermale Luftmasse, die dem Material zugeleitet wird, zu kontrollieren, unabhängig von dem benutzten Fördersystem, um das Material durch den Trockner zu fördern. Die Anwendung des ebenen Drahtförderbandes 42 versetzt diese kontrollierte thermale Luftmasse in die Lage, dem übergelagerten Material gleichförmig ohne Seitwärtsbewegung unterhalb der Materialschichtung zugeleitet zu werden. Die kontrollierte Zufuhr der Luftmenge in Verbindung der Kontrolle der Temperatur der Luftzufuhr versetzt den Trocknungsprozess in die Lage zur Kontrolle der Wasserentzugsrate wie auch der Zustandspunkte, bei denen VOCs ausgeschieden und für die Verbrennung abgezogen werden, optimiert zu werden. 



  Die bevorzugte Ausführungsform des ebenflächigen Teilchentrocknungsverfahrens umfasst eine kontrollierte Verteilung von Luft auf die untere Fläche eines darüber angeordneten Materiales mit unsystematischer Ordnung seiner Bestandteile (materialunsyste matische Ordnung), Zulassung der Luft gleichförmig verteilt zu werden unter ausreichendem Druck und Geschwindigkeit, um die untere Fläche des Materiales zu durchdringen und durch das Material nach oben durchzusickern. Dies wird erreicht durch die Verwendung perforierter Förderbandstützplatten 40 in Verbindung mit einem ebenen Drahtförderband 42 (wie z.B.einem Keystone manufacturing Inc. 1/2 min  min  x 1/2 min  min  vollkommen flachen Drahtband).

   Die Perforationsmuster werden variiert, um Kontrolle der thermalen Luftmasse zu ermöglichen, um grösseren Luftmassenfluss am Eintritt des Trockners vorzusehen, dort wo die Feuchtigkeitskonzentration der Holzteilchen am grössten (grösste gesamte Materialmasse) ist, und weniger Luftmassenfluss am Austragsende des Trockners, wo die Feuchtigkeitskonzentration in den Holzteilchen am geringsten (geringste gesamte Materialmasse) ist. Die Variationen der Perforationsmuster finden sich an regelmässigen Intervallen innerhalb der Länge des Trockners, um eine bestmögliche Luftverteilung und Trocknungswirksamkeit bei konstanten oder variablen Drücken innerhalb jeder Behälterzone/jedes Abschnittes vorzukehren. 



  Um die gleichförmige Trocknung des Materiales zu unterstützen, ist die Verwendung von "Picker Walzen" 50, 52 zur Reorientierung (Umschichtung) des Materiales an verschiedenen Stufen des Trocknungsvorgangs vorgesehen. Diese "Picker Walzen" (Klaubwalzen) 50 sind zum Aufbruch der Materialschichtung und zur Neuverteilung oder Reorganisierung des Materiales ausgelegt, um frische Oberflächen der Luft auszu setzen, die durch die perforierten Bandstützplatten zugeführt wird. Die "Picker Walzen" durchlüften weiter das Material und brechen Materialklumpen auf, die dazu neigen, den Luftfluss zu blockieren. Dies stellt sicher, dass Oberflächen, die infolge der Oberflächenspannung des Wassers im Material aneinanderhaften der thermalen Luftmasse ausgesetzt und getrocknet werden. 



  Der Bereich oberhalb der den Trockner durchlaufenden Materialschichtung (Materiallage) umfasst Kammerwandungen, die nach aussen gerichtet geneigt sind, um so einen vergrösserten Querschnittsbereich vorzusehen, wenn die Luft aufwärtsgerichtet von der Materiallage zum Einlasskonus der Zirkulationsgebläse wandert. Dieser vergrösserte Querschnittsbereich gestattet der Luftmenge, sich horizontal auszudehnen, was wiederum die aufwärtsgerichtete Luftgeschwindigkeit begrenzt oder allmählich reduziert. Die Reduktion aufwärtsgerichteter Geschwindigkeit gestattet grösseren Feinteilen aus dem Luftstrom in der oberen Kammer (Behälter) auszuscheiden und reduziert die Menge von im unteren Vorratsbehältnis zirkulierten und aufgelieferten Feinteilen. Dies ermöglicht die Verwendung von Feinteilen im fertigen OSB-Material mit daraus resultierender höherer Materialausbeute. 

 

  Die bevorzugte Ausführungsform des Trocknerverfahrens (Verfahren zum Betrieb des Trockners) besteht aus mehreren Zonen, zur Ermöglichung mehrerer kontrollierter Milieus darin. In der bevorzugten Ausfüh rungsform können die Temperatur, das zirkulierte Luftvolumen, die Transportgeschwindigkeiten, das Teilchenvolumen (Materialhöhe) und die Abluftvolumina variiert werden, um einem weiten Bereich von Trocknungsanforderungen und -bedingungen zu genügen. 



  Wie in Fig. 8 dargestellt, umfasst diese bevorzugte Ausführungsform eines Trockners eine geneigte Fördereinrichtung innerhalb jeder Zone, der mehreren Zonen erlaubt, in Linie orientiert zu werden, indem von der Fördereinrichtung einer Zone ausgetragenes Material kaskadenförmig abwärtsgerichtet auf die Eintragsfördereinrichtung einer zweiten Zone fallen kann, welches wiederum auf die Eintragsfördereinrichtung einer dritten Zone kaskadenförmig abfallen kann usw., um so einem grossen Bereich von Produktionsvolumina und Trocknungsanforderungen nachzukommen. 



  Der Trockner besteht aus mehreren Zonen gleichförmiger Ausbildung. Die Ausbildung gestattet Variationen zirkulierten Luftvolumens, Perforationsmustern in den Förderbandstützplatten, Wärmetauscherkapazitäten, Betriebstemperaturen, Förderer-Transportgeschwindigkeiten, Abluftvolumina etc. ohne tiefgreifende Konstruktions- oder Fabrikationsänderungen des Trockners. 



  Der erfindungsgemässe Trockner bietet folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Drehtrocknern: Eine grössere Vielfalt von Holzarten und Partikelgrössen können ohne Abstriche an Materialqualität und Ausbringung verarbeitet werden. 



  Partikel und Partikelfeinteile werden nicht verbrannt bei den vorgesehenen niedrigen Temperaturen und werden vollständig wiedergewonnen was zu einer höheren Materialausbeute führt. 



  Vorhanden ist ein reduziertes Feuerrisiko und Feuerschaden als Folge niedrigerer Betriebstemperaturen, der ständigen Beseitigung der Feinteile aus dem System, der Fähigkeit, Flammen aufzuspüren und zu unterdrücken innerhalb der Trockenkammer und durch Zugang zur Trockenkammer durch Feuerwehrpersonal. 



  Gegeben ist eine Reduktion der VOC-Emissionen aufgrund der niedrigen Betriebstemperaturen. Eine weitere Reduktion der VOC-Emissionen ist durch die Verwendung von Abfallholzbrennern als eine Schadstoffkontrolleinrichtung durch Zuleitung von Teilen der verbrauchten Luft von den verschiedenen Brenneraustragsöffnungen zu den primären, sekundären und tertiären Verbrennungslufteinlässen der Holzbrenner. 



  Infolge der niedrigen Betriebstemperaturen kann der vorgeschlagene Trockner unter Verwendung einer ganzen Anzahl von Sekundärwärmetauschern (d.h. Luft/Luft, Wärmeöl/Luft, Dampf/Luft) aufgeheizt werden. 



  Vorliegend ist eine grössere Flexibilität bezüglich der Zwischenkontrolle des Trocknungsvorganges. Der Trocknungsvorgang in jedem Abschnitt kann unter Anwendung verschiedener Kontrollgrade folgender Verfahrensbedingungen reguliert werden: rezyklierte  Luftvolumina, variable Verteilung von Luft zum Ausgleich der Reduktion der Materialmenge, so wie sie durch den Trockner fährt; Temperaturen der zurückgeführten Luft und der Wärmetauscher; und Abluftvolumina. Die Fähigkeit, die Parameter innerhalb jedes 20 min  - 0 min  min  Abschnittes des Trockners zu verändern, führt zu mehreren kontrollierten Milieus.

   Durch Anbringung von Ausstoss-\ffnungen an jedem der Heizungsgehäuse ist es möglich, die Abluftvolumina von jedem Abschnitt unter Aufsicht zu halten und auch die Abluft zu einer Verbrennungseinrichtung zu leiten, wenn sie mit VOC übermässig beladen ist oder in die Atmosphäre, wenn sie überwiegend Wasser mit geringer VOC-Konzentration enthält. Diese Flexibilität, kontrollierte Zonen zu schaffen, gestattet den Abzug von VOCs an dafür bestgeeigneten Punkten innerhalb des Trockners und grössere Überwachung der Abluftbestandteile. 

Claims (13)

1. Verfahren zur ebenflächigen Trocknung von Holzpartikeln, umfassend a) Förderung von Holzpartikeln (58) in unregelmässiger Anordnung und im Wesentlichen übereinandergeschichtet über eine ebene Fläche (40) ohne Berührung dieser Fläche (40); b) Zwangsförderung erhitzter Luft in Aufwärtsrichtung durch beabstandete Löcher (48) definiert in der ebenen Fläche (40) und die unregelmässige Anordnung vorrückender Holzpartikel (58); c) Ableitung erhitzter Luft und angesammelter Feuchtigkeit von oberhalb der vorrückenden Holzpartikel (58); d) Auffangen der Holzpartikel (58) am Ende der ebenen Fläche (40).

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend eine in Seitwärtsrichtung wirkende Abschirmung durch Zellen (44) in einem Förderband (42) oberhalb der ebenen Fläche zur Verhinderung von "Durchblaslöchern" innerhalb der trocknenden Holzpartikel (58).

3.

Verfahren nach Anspruch 2, umfassend Umschichtung der Holzpartikel (58) gleichzeitig mit der Förderung.

4. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend Förderung der Holzpartikel (58) durch mehrere Zonen (20, 22, 24), worin erhitzte Luft durch Löcher (48) unterschiedlicher Durchmesser gedrückt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem erhitzte Luft durch mehrere Zonen (20, 22, 24) gedrückt wird, deren Löcher (48) unterschiedlich beabstandet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, umfassend unabhängige Variation der Temperatur der erhitzten Luft in den Zonen (20, 22, 24).

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Durchmesser und die beabstandete Verteilung der Löcher (48) innerhalb der Zonen (20, 22, 24) in Beziehung gesetzt wird mit der Temperatur der erhitzten Luft, um so Holzpartikel (58) mit einem gewünschten Feuchtigkeitsgrad zu erhalten.

8.

Verfahren nach Anspruch 7, bei dem Durchmesser und Verteilung der Löcher (48) innerhalb der ebenen Fläche (40) eine Kontrolleinrichtung zur Verteilung erhitzter Luft ist.

9. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend Sammlung und Abfuhr von Feinteilen von unterhalb des Förderbandes (42) vorrückender Holzpartikel (58) durch Abschaben der ebenen Fläche (40).

10. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend Sammlung und Abzug von Feinteilen vom Inneren eines unteren Vorratsbehälters (54) durch Abschaben einer ebenen Fläche mit dem rücklaufenden Förderband (42).

11. Verfahren nach Anspruch 8, umfassend Begrenzung der Zwangsförderung erhitzter Luft zur Verhinderung des Überganges trocknender Feinteile in den Schwebezustand.

12.

Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die nach oben gerichtete Zwangsförderung erhitzter Luft die unregelmässige Verteilung der trocknenden Holzpartikel (58) aufschliesst.

13. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend Förderung von Holzpartikeln (58) in unregelmässiger Anordnung auf einem ebenen Drahtförderband (42) mit in Querrichtung abgegrenzten Zellen (44), wobei die Holzpartikel (58) auf dem Drahtförderband (42) abgestützt sind und das Drahtförderband (42) auf der ebenen Fläche (40) abgestützt ist.