CN101688140A - 利用湿废料的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于利用湿废料的设备，该设备包括用于干燥湿废料的至少一干燥器布置和用于对干燥过的湿废料进行制粒的压榨机布置(3)。该设备特别地通过燃烧来利用呈颗粒形式的脱墨块体(x)，诸如包括粉状纤维等的废料，其中该干燥器布置包括：一个或多个干燥器(1)，其用于由被引导经过干燥器的空气流动(w)来干燥该脱墨块体；和/或，一个或多个混合器(2)，其用于通过向其中添加更干燥的成分(m)来干燥脱墨块体。

Description

利用湿废料的设备

技术领域

本发明涉及用于利用湿废料的设备，该设备包括用于对湿废料进行干燥的至少一个干燥器布置和用于对干燥过的废料进行制粒的压榨机布置。

背景技术

特别地，在制板工业和造纸工业中，每年生产大量脱墨块体(deinked mass)(例如)作为所谓的零纤维或粉状废料，其为从一过程分离出的粉状纤维(flour)块体。这种废料通常还包括用作涂层材料的少量高岭土和乳胶。而且，特别是在纸浆工厂中，可例如从废水设施中的污水池找到相对应的脱墨块体作为脱墨固体材料，其揭示出通常较短的、常常小于5mm长的木棍，粉状纤维块体以及多少有一点其它物质，诸如沙、粘土等。现今，这种废料仅可主要地在纸浆锅炉(pulpboiler)中加以利用，其中所提及的废料可少量地与其它可燃材料一起燃烧。在不具有纸浆锅炉的工厂中，不存在发生这种燃烧的可能性，其中，例如，工厂需求所需的工艺蒸汽通常是用天然气生产的。因此，所生成的脱墨块体将完全不被开发利用。由于脱墨块体的高湿度，因而不能使其成功地进行燃烧，这就是目前唯一的替代方案为何是利用脱墨块体(例如)用于土壤改良目的的原因。但由于其高热值，这种脱墨块体特别适宜用于能量目的，它的高热值并未由于分解而降低，例如泥煤的情况。

将脱墨块体运输到工厂区域以外造成除了运输成本之外还有额外成本，例如，显著的倾卸区费用，除此之外，所提及的材料还在堆肥厂造成气味危害，这在当今被认为是环境公害。目前，也不能这样将脱墨块体成功地压制成颗粒，因为(例如)从一过程分离出的粉状纤维材料通常具有40％至80％的湿度。

就此而言，例如在公告US 2006/0108459中已提出了干燥(例如)不同种类的有机废料使得它们可用作燃料的方案，藉此其要点特别地在于开发利用牛粪和猪粪。在所提及的公告中，另一方面提议也使用特别是在造纸中所生成的纸浆或造纸污泥来作为适用于所提及方案的一种废料。在这个方案中，废污泥被倾倒入混合腔室中，在混合腔室中，受机械转子的影响，当废污泥中的固体材料撞击腔室壁以及其内的流动板时，生成极多动能以使得废污泥的温度升高且其湿气蒸发。固体材料已部分地由空气流动干燥，固体材料进一步被运输用于进入旋流器(cyclone)内进行最后的干燥，由此该过程的结果是，实现了可燃材料，其湿度为大约15％。在这个方案中，还提议例如在干燥过程之前将粪肥与锯屑、木片、稻草或干草相混合。但在这个公告中并未提议对经干燥的废料进行制粒。

在公告US 5,431,702中提出的方案特别地涉及使用废污泥和城市垃圾来制造燃料颗粒，由此特别地提议向所提及的废料中添加废纸、煤屑或石末(chalice)。作为混合物中的粘合剂，提议利用从造纸工业得到的黑液。这是为何具有(例如)50％至75％水的废污泥在其被压制成颗粒之前无需干燥的原因。但在这个方案中，必须使用比废料本身更多的煤。

而且，在公告US 4,363,636中，特别地提出在连续的阶段中对甘蔗渣进行干燥，首先从48％的湿度到30％至40％的湿度，且之后到适合于制粒的8％至18％的湿度。糖科植物自身的热空气流动用于干燥。

而且，根据在公告DE 361 3398中所提出的方案，有可能从纸张或某些其它有机废料(诸如从造纸污泥)而产生特别是燃料块。就此而言所提出的这个方案是基于使用氧气和超声，显然特别是有消除细菌和对诸如硫组分这样的有气味物质进行氧化的目的。

从技术观点来看，公告US 2006/0108459披露了一种复杂的分离器构造，由于机械转子和旋流器以及对空气的预热(其用于干燥)，所述分离器构造的功率要求非常高。因此用于上述目的这种所提及方案的使用并不会带来成本的决定性减少，目前，成本特别地是由于对粉状纤维的处置而造成。

而且，例如，在专利公告US 5,431,702和US 4,363,636中提出的方案是不利的，因为它们基于在加工厂中的过程或工艺流程，这些过程或工艺流程不是在每种情况下都能利用的。因而在公告DE 3613398中所提出的方案不会对目前的情形带来任何帮助。

发明内容

根据本发明的利用湿废料的设备的目的在于实现对上文所述问题的决定性改进，并且因而在本质上提高现有技术的水平。为了实现这个目的，根据本发明的设备的主要特征在于该设备特别是意图为通过燃烧来利用呈颗粒形式的脱墨块体，诸如包括粉状纤维等的废料，其中干燥器布置包括：一个或多个干燥器，以便由被引导经过其的空气流动来干燥脱墨块体；和/或，一个或多个混合器，以便通过向其中添加较为干燥的成分来干燥脱墨块体。

作为根据本发明的设备的最重要的优点，可提到其操作原理的简单性和效率以及其中所包括的器械，由此，作为脱墨块体，首先有可能利用呈颗粒形式的粉状纤维，甚至将其作为可商业开发利用的燃料，粉状纤维目前在大多数情况下只能会造成成本。在根据本发明的设备中，首先有可能借助于被引导经过脱墨块体的空气流动来干燥脱墨块体，因此，其中的水分将被蒸发到干燥空气内。而且可通过热回收来提高干燥效率，由此则有可能从被吹送经过例如粉状纤维废料的干燥空气来回收热量，干燥空气在利用热交换器的过程之后通常仍是温热的，由此则热量可例如借助于设置在(例如)干燥空气通道中的第二热交换器而被进一步转移，例如用于对干燥空气进行预热。当应用本发明时，还有利的是，通过将单独的空气干燥器置于干燥空气通道中在风机的前方，还可进一步提高空气吹送的干燥影响效率。作为对上述的补充或者替代，在根据本发明的设备中，也有可能通过在其中混合较为干燥的材料来降低其水分从而干燥脱墨块体，之后，所形成的块体被混合为适合于制粒的均匀纤维块体。就此而言，作为可混合的原料，可使用例如锯屑、谷物的分拣废料、油菜籽芯、草芦、谷草、废纸、切割机碎屑等。利用根据本发明的设备而产生的脱墨块体，诸如粉状纤维颗粒和上文所提到的与之混合的物质，都是基于生物的材料，使得能燃烧所提及的颗粒而无需排放许可。

由于本发明，可使得被处理的脱墨块体成为可商业开发利用的形式以用于能量目的，利用它则有可能取代例如用油和气进行操作的能量生产。借助于根据本发明的设备，还有可能促进目前造成环境问题的工厂的就业并改善它们的形象。

在与其相关的从属权利要求中展示出根据本发明用于利用湿废料的设备的其它有利实施例。

附图说明

在下文的描述中，参看附图详细地说明了本发明，在附图中：

在图1中示出特别是基于空气干燥的一种设备的一般操作原理，

在图2中示出当利用基于所谓的可互换平台原理而实施的干燥器时，根据本发明的设备的有利实施例，

在图3中示出根据本发明的设备的另一有利实施例，其基于通过使脱墨块体与较为干燥的物质混合来干燥脱墨块体；以及

在图4中示出根据本发明的另一有利的辅助性热回收的实施例。

具体实施方式

本发明涉及用于利用湿废料的设备，该设备包括用于干燥湿废料的至少一个干燥器布置和用于对经过干燥的废料进行制粒的压榨机布置3。该设备特别地用于通过燃烧来利用呈颗粒形式的脱墨块体x，诸如包括零纤维或粉状纤维等的废料，其中干燥器布置包括：一个或多个干燥器1，以便例如基于图1所示的原理，由将要被引导穿过干燥器1的空气流动w来干燥脱墨块体；和/或，一个或多个混合器2，以便例如基于图3所示的原理而通过向其中添加较为干燥的成分来干燥脱墨块体，例如在粉碎装置M中研磨。

根据图3所示的实施例，有可能使用例如零纤维或粉状纤维作为将要生产的颗粒的主要原料，由此较为干燥的成分的最大量为50％。

特别地参看图1，作为有利实施例，干燥空气w例如从下方被引导经过脱墨块体，其中，作为有利实施例，干燥空气w利用过压从一个或多个风机1a送到属于干燥器布置的空气干燥器1，脱墨块体在输送机k上传递经过两个连续的干燥器。就此而言，作为有利替代，也有可能通过将空气干燥器联接于一个或多个风机的吸力侧上而将空气干燥器布置成可以在欠压下运行。

而且，作为有利实施例，特别地参考图2所示的实施例，干燥器布置包括至少一个可移动的空气干燥器1，其由诸如可互换平台来实现，该可互换平台具有用于干燥空气w的联接和空气流动布置，干燥空气w将从下方被引导经过存在于空气干燥器中的脱墨块体x。

作为另一有利实施例，例如基于图1和图2所示的原理，关于属于干燥器布置的空气干燥器1还布置有组件1c，诸如用于收集被引导经过脱墨块体的干燥空气的高架排气罩(overhead extractor)。作为有利实施例，该设备还包括组件1d，其用于从被引导经过脱墨块体的空气流动和/或从所制造的颗粒进行热回收，且用于传输所回收的热、特别地用于进一步干燥或预热干燥空气w和/或用于相对应的目的。

而且，有利地，作为补充实施例，特别是关于图2所示的实施例，在根据本发明的设备中，例如基于图4所示的原理，也有可能利用辅助热回收组件1d1来传输在外部回收的热、特别地用于干燥或预热干燥空气w和/或用于相对应目的。作为另一有利实施例，辅助热回收组件1d1包括：一个或多个太阳能电池、热泵等，用于回收热的传输机构1d1″和/或能量收集单元1d1′。

自然地有可能利用图4所示的辅助热回收组件1d1，因而无需如图2所示类型的基础热回收组件。如图4所示的辅助热回收组件1d1可有利地例如通过使用以循环液体(诸如水)操作的空气热泵作为热回收装置来实现，由此则所回收的热可存储于例如锅炉1d1′中以便例如借助于第二热交换器ld由可调整的混合器阀1d1″来将所回收的热从锅炉1d1′转移到干燥空气w。

在例如图2所示的方案中，干燥器平台，例如所谓的带钩的可互换平台，用作干燥器，其具有五个区段，如在图中部的截面所示，喷嘴和流动组件1b将干燥空气引导入到这五个区段内，喷嘴和流动组件1b存在于干燥器平台的中间底部v的下方。中间底部的上表面有利地为穿孔板，在穿孔板的顶部上置有例如干燥器线。而且，根据图4所示的实施例，也有可能利用上文所述类型的干燥器线-穿孔板实施例用作干燥器平台的上壁，其在干燥期间有效地防止灰尘传播到环境或类似排放以及噪音。

可互换平台的中间底部v还朝向吹气开口倾斜，所述开口具有例如插塞，在运输所述可互换平台期间由于插塞的原因，从待干燥的脱墨块体漂移的水将不会从平台泄露到路上。在干燥情形下，与离心风机相连接的吹管例如通过凸轮锁-紧固件而联接到吹气开口内。

当干燥物质含量为例如70％至85％时，干燥被中断、且可互换平台被倒空到制粒装置的混合器内，混合器将该块体混合成均匀品质以用于制粒。而且在此情形下，作为有利实施例，还有可能通过上文所述的热回收来更有效地进行干燥，由此，由热交换器从废气回收的热借助于第二热交换器而转移到干燥空气。以此方式，预热的空气使干燥加速。而且，作为有利实施例，特别地，所谓的模压机(matrixpress)被用作压制组件3，当压制水分为例如25％至30％时，借助于该压制组件3则有可能产生颗粒。例如，对于图3所示的实施例，其有可能从具有50％粉状纤维废料和50％草芦的混合物而生产这种类型的压制颗粒。

还有利地执行对存储筒仓A的通风，例如通过在筒仓A的底部处设置风机，风机吹送空气通过圆锥体，圆锥体存在于筒仓的底部处且由穿孔板制成。在此情况下，热颗粒被冷却且热/终端水分被释放到空气内，由此可利用热交换器ld从筒仓上部回收热。

例如图1和图3所示的设备额外地包括用于干燥空气的干燥器le和存储筒仓A，干燥器le还有利地置于风机la的前方，且借助于所述干燥器le来消除在引入空气中的湿气，例如，通过电冷凝，该设备有利地置于(例如)产生废料的工厂区域。在此情况下，废料运输并不造成任何成本，由此，仅需要将该过程中可能会需要的辅助材料从外部带到制粒设施。

由于脱墨块体颗粒燃烧所产生的灰烬还可用作土壤改良材料，因此其减少了对土壤加以限制的需要。

显然，本发明并不限于上文所示或所述的实施例，而是替代地可在本发明的构思内在任何给定时间以最佳可能的方式做出改变。因此，首先要清楚在图1和图3中这样示出的替代实施例也可同时用于同一个过程，例如，利用在欠压下操作的布置和/或通过从顶部向底部发生的干燥空气流动。除了上述之外，也有可能将颗粒直接产生到干燥平台上，它们在干燥平台上冷却，在此情况下，在冷却之后，整个颗粒平台将被运输到燃烧设施。

Claims (10)

1.一种用于利用湿废料的设备，所述设备包括用于干燥湿废料的至少一个干燥器布置和用于对干燥过的废料进行制粒的压榨机布置(3)，其特征在于，所述设备特别地用于通过燃烧来利用呈颗粒形式的脱墨块体(x)，诸如包括粉状纤维等的废料，其中所述干燥器布置包括一个或多个干燥器(1)和/或一个或多个混合器(12)，所述干燥器用于利用被引导穿过所述干燥器的空气流动(w)来干燥所述脱墨块体，所述混合器用于通过向其中添加更干燥的成分(m)来干燥所述脱墨块体。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，干燥空气(w)由一个或多个风机(1a)送到属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)，所述干燥空气(w)被引导经过所述待干燥的脱墨块体(x)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，通过将所述干燥器布置联接到一个或多个风机(la)的压力侧上而将属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)布置成能以过压操作。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，通过将所述干燥器布置联接于一个或多个风机(1a)的吸力侧上而将属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)布置成能以欠压操作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述干燥器布置包括至少一个可移动的空气干燥器(1)，所述可移动的空气干燥器(1)由诸如可互换平台来实施，所述可互换平台具有用于干燥空气(w)的联接和空气流动布置(1b)，所述干燥空气(w)从下方引导经过存在于所述空气干燥器中的所述脱墨块体(x)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)被布置有组件(1c)，诸如用于收集被引导经过所述脱墨块体的干燥空气的架高排气罩。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，对于属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)和/或所制造的颗粒，布置有组件(1d)用于从被引导经过所述脱墨块体(x)的空气流动和/或从所制造的颗粒进行热回收，并用于传输所述回收的热来特别地进一步用于干燥或预热所述干燥空气(w)和/或用于相对应目的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，关于属于所述干燥器布置的空气干燥器(1)，布置有辅助热回收组件(1d1)以便传输在外部回收的热特别地用于干燥或预热所述干燥空气(w)和/或用于相对应目的。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述辅助热回收组件(1d1)包括一个或多个太阳能电池、热泵等。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述辅助热回收组件(1d1)包括能量存储单元(1d1′)和/或传输机构(1d1″)，以便传输由所述辅助热回收组件所产生的能量特别地用于干燥或预热所述干燥空气(w)和/或用于相对应目的。

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