Устройство и способ переработки биомассы - RU2016106106A
Код документа: RU2016106106A
Формула
1. Устройство для переработки биомассы, в частности древесины от проходных рубок, содержащее
а) транспортирующее устройство (2) и
b) устройство (3) сушки,
причем канал (3а) отвода тепла устройства (3) сушки соединен с каналом (2а) подачи тепла транспортирующего устройства (2) для направления тепла из устройства (3) сушки в транспортирующее устройство (2).
2. Устройство для переработки биомассы по п. 1, отличающееся тем, что устройство (3) сушки содержит вальцовую сушилку для равномерной сушки и перемешивания и предпочтительно инструмент для измельчения биомассы, в частности древесины от проходных рубок.
3. Устройство для переработки биомассы по п. 1, отличающееся тем, что транспортирующее устройство (2) имеет по меньшей мере одну теплопроницаемую область, в частности основание, на котором расположена биомасса.
4. Устройство для переработки биомассы по п. 1, отличающееся тем, что устройство для переработки биомассы дополнительно содержит устройство (4) расщепления на волокна и/или устройство (5) разделения.
5. Устройство для переработки биомассы по п. 4, отличающееся тем, что устройство (4) расщепления на волокна содержит дробилку, которая измельчает биомассу.
6. Устройство для переработки биомассы по п. 4, отличающееся тем, что устройство (5) разделения на волокна содержит по меньшей мере одно сито, в частности вибросито для разделения по меньшей мере на две фракции разделения, предпочтительно для разделения древесных волокон и древесной пыли.
7. Устройство для переработки биомассы по п. 4, отличающееся тем, что устройство (5) разделения содержит оптические средства для оптического разделения по меньшей мере на две фракции разделения, предпочтительно для разделения древесных волокон и древесной пыли.
8. Устройство для переработки биомассы по п. 1, отличающееся тем, что устройство для переработки биомассы содержит бункер (6), который предпочтительно расположен в устройстве (5) разделения.
9. Способ переработки биомассы, в частности с помощью устройства для переработки биомассы по п. 1, содержащий следующие этапы:
а. предварительная сушка биомассы в транспортирующем устройстве (2),
b. сушка биомассы с помощью устройства (3) сушки,
с. отвод тепла из устройства (3) сушки к теплопроницаемой области транспортирующего устройства (2).
10. Способ переработки биомассы по п. 9, содержащий дополнительные следующие этапы:
d. расщепление на волокна биомассы с помощью устройства (4) расщепления на волокна,
е. разделение расщепленной на волокна биомассы по меньшей мере на две фракции (5) разделения, предпочтительно на древесные волокна и древесную пыль.
11. Способ переработки биомассы по п. 9, причем фракцию разделения используют для генерации тепла и/или электрической энергии.
12. Способ переработки биомассы по п. 9, причем тепло, произведенное при сжигании фракции разделения, в частности древесной пыли, подают на устройство (3) сушки.
13. Способ переработки биомассы по п. 9, причем тепло, генерируемое при производстве электрической энергии, направляют на устройство (3) сушки.
14. Способ переработки биомассы по п. 9, причем тепло от транспортирующего устройства (2) направляют наружу, в частности в окружающую среду.
15. Способ переработки биомассы по п. 9, причем фракцию разделения, в частности древесные волокна, складируют в бункере (6).
16. Устройство гранулирования, в частности для изготовления гранул из биомассы, содержащее
а) устройство (3) сушки для сушки биомассы, в частности волокнистой биомассы, предпочтительно древесных волокон и/или для измельчения биомассы,
b) устройство (10) прессования для прессования гранул и
с) устройство (11) охлаждения для охлаждения гранул,
при этом канал (11а) отвода тепла устройства (11) охлаждения соединен с каналом (3а) подачи тепла устройства (3) сушки для направления тепла из устройства (11) охлаждения в устройство (3) сушки.
17. Устройство гранулирования по п. 16, отличающееся тем, что устройство содержит первый кондиционер (7), который определяет содержание воды в биомассе, в частности с помощью ультразвука и/или согласует содержание воды в биомассе с помощью воды из первого устройства дозирования воды до содержания воды между 7 и 13%, предпочтительно до содержания воды 9,5-11%.
18. Устройство гранулирования по п. 16, отличающееся тем, что устройство содержит устройство (8) для созревания, в котором биомасса временно хранится и перемешивается.
19. Устройство гранулирования по п. 16, отличающееся тем, что устройство содержит второй кондиционер (9), который определяет содержание воды в биомассе, в частности с помощью ультразвука и/или согласует содержание воды в биомассе с помощью воды из второго устройства дозирования воды до содержания воды между 7 и 13%, предпочтительно до содержания воды 9,5-11%.
20. Устройство гранулирования по п. 16, отличающееся тем, что устройство содержит устройство (12) сортировки для сортировки гранул.
21. Устройство гранулирования по п. 16, отличающееся тем, что смесительное устройство (5.f) объединяет тепло, получаемое при охлаждении гранул, с другими тепловыми потоками, в частности из других устройств.
22. Способ изготовления гранул, предпочтительно древесных гранул, в частности устройством гранулирования по п. 16, содержащий следующие этапы:
а) сушка биомассы, в частности волокнистой биомассы, предпочтительно древесных волокон, посредством устройства (3) сушки,
b) прессование биомассы в гранулы с помощью устройства (10) прессования,
с) охлаждение гранул с помощью устройства (11) охлаждения,
d) отвод тепла от устройства (11) охлаждения к устройству (3) сушки.
23. Способ по п. 22, причем после сушки определяют содержание воды в биомассе, в частности с помощью ультразвука.
24. Способ по п. 22, причем после определения содержания воды в биомассе повышают содержание воды с помощью воды устройства дозирования воды, в частности до содержания воды между 7 и 13%, предпочтительно до содержания воды 9,5-11%.
25. Способ по п. 22, причем биомассу временно сохраняют и перемешивают в устройстве (8) для созревания, чтобы выравнивать содержание воды в биомассе.
26. Способ по п. 25, причем после выравнивания содержания воды в биомассе определяют второй раз, в частности с помощью ультразвука, и причем предпочтительно после определения содержания воды в биомассе повышают содержание воды с помощью воды другого устройства дозирования воды, в частности до содержания воды между 7 и 13%, предпочтительно до содержания воды 9,5-11%.
27. Способ по п. 22, причем посредством прессования биомассы в гранулы с помощью устройства (10) прессования биомассу нагревают до заданной температуры, предпочтительно между 85 и 115°С, в частности между 98 и 104°С.
28. Способ по п. 22, причем тепло прессованных гранул отводят для охлаждения гранул до заданной температуры, предпочтительно комнатной температуры.
29. Способ по п. 22, причем тепло, которое извлекают при охлаждении гранул, объединяют с другими тепловыми потоками, в частности из других областей способа.
30. Способ по п. 22, причем после охлаждения гранулы сортируют, в частности просеивают, предпочтительно в качающемся сите или вибросите (12).
31. Способ по п. 30, причем гранулы после сортировки складируют, так что они могут загружаться навалом, и/или упаковываться в мешки, и/или газифицироваться для производства экологически чистой энергии.
32. Устройство для производства энергии из биомассы с помощью устройства (5а) получения тепла для производства тепла и устройством (3) сушки, причем канал (5а-1) отвода тепла устройства (5а) получения тепла соединен с каналом (3а) подачи тепла устройства (3) сушки для направления тепла от устройства (5а) получения тепла в устройство (3) сушки.
33. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что смеситель (5b) смешивает теплую текучую среду из устройства (5а) получения тепла с холодной текучей средой для снижения температуры теплой текучей среды.
34. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что устройство (5с) отделения освобождает текучую среду из смесителя (5b) от загрязнений, в частности с помощью центробежной силы.
35. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что устройство содержит по меньшей мере одну турбину (5d), к которой направляется тепло из устройства (5а) получения тепла и/или из смесителя (5b) для генерации электрической энергии.
36. Устройство по п. 32, отличающееся тем, что смесительное средство (5f) принимает отходящее тепло по меньшей мере от одной турбины (5d) и/или тепло, произведенное посредством охлаждения по меньшей мере одной турбины (5d), и предпочтительно объединяет с другими тепловыми потоками, в частности от других областей.
37. Способ получения энергии из биомассы, в частности из волокнистой биомассы, предпочтительно из древесных волокон, в частности с помощью устройства для производства энергии из биомассы по п. 32, со следующими этапами:
а) производство тепла посредством сжигания измельченной биомассы, в частности древесной пыли, и
b) сушка биомассы с помощью тепла, произведенного при сжигании.
38. Способ по п. 37, причем произведенное тепло далее используют для приведения в действие по меньшей мере одной турбины для производства электрической энергии.
39. Способ по п. 37, причем произведенное тепло накапливают в текучей среде и путем подмешивания дополнительной текучей среды, предпочтительно воздуха, температуру текучей среды снижают.
40. Способ по п. 39, причем устройство отделения отфильтровывает загрязнения из текучей среды, в частности с помощью центробежной силы.
41. Способ по п. 37, причем отходящее тепло турбин и/или тепло, производимое при охлаждении турбин, отводят и предпочтительно объединяют с другими тепловыми потоками, в частности из других областей способа.
42. Устройство для вторичной переработки древесных волокон, при этом устройство подключено к устройству для переработки биомассы по любому из пп. 1, 16 и 32 и содержит средства для переработки волокон в промежуточный или конечный продукт.
43. Устройство по п. 42, причем режим работы подключенного устройства для переработки биомассы настроен таким образом, что могут быть получены волокна с заданными техническими условиями.
44. Устройство по п. 42, причем вторичная переработка волокон, которые извлекаются из устройства для переработки биомассы, включает изготовление многокомпонентного элемента, например элемента из пластикового композиционного материала, с применением древесных волокон в качестве армирующего материала.
45. Устройство по п. 42, причем для вторичной переработки волокон предусмотрено устройство литья под давлением, которое выполнено с возможностью изготовления армированных волокном пластиковых деталей с использованием волокон, извлеченных из устройства переработки биомассы.
46. Способ вторичной переработки древесных волокон, причем используют способ согласно любому из пп. 9, 22 и 37, для получения вторично перерабатываемых волокон, в то время как вторично неперерабатываемый материал направляют на энергетическую утилизацию.
47. Способ по п. 46, причем вторичную переработку предпочтительно осуществляют посредством процесса, который, по существу, непосредственно связан с процессом изготовления волокон согласно способу по любому из пп. 9, 22 и 37.
