專(zhuān)利名稱(chēng)：處理生物質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理生物質(zhì)，尤其是含木質(zhì)的綠色廢物的方法以及一種具有螺旋形物的高濃碎漿機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
在碎漿機(jī)中處理生物質(zhì)以制備造紙用的纖維素和木漿纖維，尤其需要特定的方法，原因在于:一方面必須強(qiáng)力處理生物質(zhì)以利于纖維素纖維釋放，另一方面必須這樣實(shí)施該工藝過(guò)程，才可以獲得適合造紙用的纖維素纖維長(zhǎng)度。因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種處理生物質(zhì)的方法，用該方法可以獲得特定長(zhǎng)度和性質(zhì)的纖維，尤其是用于造紙的纖維。通過(guò)處理生物質(zhì)，特別是含木質(zhì)的綠色廢物的方法實(shí)現(xiàn)了該任務(wù)，該方法中，采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)處理生物質(zhì)，隨后在碎漿球磨機(jī)中研磨分離出的纖維。裝有刀片的碎漿機(jī)和在碎漿球磨機(jī)中進(jìn)行處理兩者的特定組合令人意外地成為了一種方法，采用該方法可以特別簡(jiǎn)單的方式處理生物質(zhì)，獲得纖維。根據(jù)處理步驟以及裝有刀片的碎漿機(jī)和球磨機(jī)研磨球的設(shè)計(jì)的不同情況，可以獲得適于不同應(yīng)用的纖維。有利的是，當(dāng)裝有刀片的碎漿機(jī)作為高濃碎漿機(jī)使用。因此在裝有刀片的碎漿機(jī)10中有利的充填率為10到20總重量％。同時(shí)特別與刀片相對(duì)于生物質(zhì)的速度有關(guān)系。當(dāng)?shù)镀鄬?duì)于生物質(zhì)的速度大于10m/sec時(shí)獲得了特別好的結(jié)果。當(dāng)所述分離出的纖維具有Imm至5mm的長(zhǎng)度時(shí)，纖維最適合應(yīng)用于造紙工業(yè)。特別是，當(dāng)生物質(zhì)具有高含量的木質(zhì)成分時(shí)，在用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝有刀片的碎漿機(jī)進(jìn)行處理前，干燥處理生物質(zhì)是有好處的。因此可以使用快速旋轉(zhuǎn)的刀片，像割草機(jī)那樣，具有相連的干燥過(guò)濾裝置以及篩上物返料裝置。這意味著，使用經(jīng)典的研磨分級(jí)系統(tǒng)，以及例如定期分離累積的生物質(zhì)，比如木片形式的生物質(zhì)，再送到例如生物質(zhì)熱電廠(chǎng)。特別是當(dāng)生物質(zhì)有木材成分時(shí)，在用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝有刀片的碎漿機(jī)處理前，對(duì)生物質(zhì)加熱處理是有利的。這也使處理木刻，含木質(zhì)成分的綠色廢物以及碎木和木片成為可倉(cāng)泛。為了使水份進(jìn)入到木材或含木質(zhì)的成分中，建議對(duì)生物質(zhì)加壓加熱。為此可以使用高壓鍋。也可以采用連續(xù)式加熱器。在這些情況下，為了在加熱時(shí)控制該過(guò)程，可以通入水，或產(chǎn)生蒸汽。維持生物質(zhì)熱態(tài)幾個(gè)小時(shí)是有利的。當(dāng)沒(méi)有蒸汽產(chǎn)生時(shí)，將生物質(zhì)優(yōu)選在加壓下加熱至例如100° C至200° C之間，這足以使生物質(zhì)變軟以及變得更易于處理。特別是對(duì)于研磨木質(zhì)，建議在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)處理后，將分離出的纖維素纖維在過(guò)篩機(jī)處濃縮，于研磨前除去干擾性的微細(xì)物質(zhì)。通過(guò)在碎漿球磨機(jī)中將分離出的纖維研磨原纖化，獲得了特別好的結(jié)果。處理分離出的纖維素建議這樣做，即在有輕質(zhì)研磨球的碎漿球磨機(jī)中研磨所述纖維，所述的輕質(zhì)研磨球大約有塑料的密度。在碎漿球磨機(jī)中小心處理以篩下物形式分離出的纖維。還有利的是，當(dāng)在有重質(zhì)研磨球的碎漿球磨機(jī)中研磨所述連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)中的篩上物，所述重質(zhì)研磨球大約有鋼，石或陶瓷的密度。視結(jié)果不同而定，在原纖化研磨后進(jìn)行分類(lèi)也可能是有好處的。
背景技術(shù)：
已知的碎漿機(jī)刀片有刃口半徑為幾毫米的刀刃。所述刀片起沖擊板的作用。作為碎漿驅(qū)動(dòng)器的沖擊板攪動(dòng)碎漿機(jī)內(nèi)的生物質(zhì)。然而卻沒(méi)有發(fā)生切削或者切削只是次要的。與之相對(duì)的是，在本發(fā)明的方法中建議采用具有螺旋形物的高濃碎漿機(jī)，其中所述螺旋形物具有切削刃刃口半徑小于1_的刀片的切削器。本發(fā)明是基于這樣的知識(shí)，即在高濃碎漿機(jī)中裝有刀片是有意義的，所述刀片有特別鋒利的切削刃。作為切削刃可以是鋒利的刀片，特別是例如使用地毯刀片或其他鋒利的刀片。


附圖為兩種處理生物質(zhì)的工藝流程圖，并在下面進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。附示為:圖1具有一臺(tái)裝有刀片的碎漿機(jī)和一臺(tái)碎漿球磨機(jī)的方法示意圖；和圖2具有一臺(tái)裝有刀片的碎漿機(jī)和兩臺(tái)碎漿球磨機(jī)的方法示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示的方法特別適用于綠色廢物，例如草。所述方法是特別有利的，因?yàn)椴捎迷摲椒梢垣@得大部分的造紙可用纖維素纖維。圖1所示的工藝流程圖1中，第一步工藝步驟2為干燥處理。因此設(shè)有快速旋轉(zhuǎn)的刀片3，其像割草機(jī)那樣將在傳送帶4上傳輸?shù)木G色廢物粉碎。然后連有干燥過(guò)濾裝置5，篩上物6被返回到該干燥過(guò)濾裝置。定期累積的木片形式的生物質(zhì)7用車(chē)8運(yùn)走，例如送到熱電廠(chǎng)。篩下物9被導(dǎo)入到高濃碎漿機(jī)10處，在那根據(jù)卡伯效應(yīng)進(jìn)行處理。同時(shí)該導(dǎo)入的篩下物9被裝有刀片的螺旋形物11切削，切削后的篩下物12經(jīng)篩板13篩出。碎漿機(jī)10作為反應(yīng)器，該碎漿機(jī)的裝有刀片的螺旋形物11高轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)行，以獲得高切削速度。作為篩板13的是具有約I到4mm,例如1.5mm孔徑的孔板。由此獲得了作為切削過(guò)的篩下物12形式的纖維。所述碎漿機(jī)10是以這樣的方式作為反應(yīng)器運(yùn)行，即使相對(duì)長(zhǎng)的綠色廢物纖維縮短到適于造紙的長(zhǎng)度約5至6_。第一主工藝步驟涉及到在裝有刀片的反應(yīng)器10中切削纖維，而第二主工藝步驟為在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的碎漿球磨機(jī)14中將纖維研磨原纖化。該碎漿球磨機(jī)14具有孔板15的約2mm的孔徑，螺旋形物16和大約有塑料密度的研磨球17。在原纖化研磨時(shí)纖維被粗糙化，因此例如在隨后的造紙時(shí)所述纖維形成了相互良好的連接。碎漿球磨機(jī)14中的第二工藝步驟優(yōu)選實(shí)行兩步法。因此需研磨的纖維在加入或流入相對(duì)少量水的情況下一直研磨直到達(dá)到了所期望增加的強(qiáng)度。第二步時(shí)，加入相對(duì)大量的水將纖維從研磨球和纖維混合物中沖洗出來(lái)。在沖洗出的纖維物18中有顆粒大小不適合造紙的顆粒時(shí)，在槽分選機(jī)19中進(jìn)行分選(分級(jí))，分選板20的槽〈0.3_。隨后將凈化后的纖維物21從分選機(jī)19中分出，而相對(duì)更大的顆粒22用車(chē)23運(yùn)走。圖1所示的具有在裝有刀片的碎漿機(jī)10和球磨機(jī)14中兩步主工藝步驟的方法也可被三步法代替。圖2展示了該工藝步驟，但沒(méi)有圖1中標(biāo)示的前處理和后處理。在圖2所示的工藝流程圖30中，裝有刀片的螺旋形物32的反應(yīng)器31和碎漿球磨機(jī)33之間設(shè)有過(guò)篩機(jī)34，是為了濃縮從反應(yīng)器32中獲得的作為篩下物的纖維部分以及在研磨前除去干擾性微細(xì)物36。所述濃縮器34的篩上物37被導(dǎo)入到碎漿球磨機(jī)33中，如圖1實(shí)例描述的那樣，該碎漿球磨機(jī)具有輕質(zhì)研磨球，例如塑料研磨球38。在碎漿球磨機(jī)33中研磨原纖化后，研磨過(guò)的纖維物8脫離本系統(tǒng)，用于進(jìn)一步的應(yīng)用，特別是用于造紙。具有裝有刀片的螺旋形物32的碎漿機(jī)31中的篩上物39被導(dǎo)入到第二碎漿球磨機(jī)40處，該球磨機(jī)具有重質(zhì)研磨球41，螺旋形物42和篩板43.所述篩上物39經(jīng)歷了將纖維變短，同時(shí)將木質(zhì)成分分解及研磨原纖化過(guò)程，然后所述纖維部分44脫離該系統(tǒng)。位于裝有刀片的碎漿機(jī)10，31和碎漿球磨機(jī)14，33，40之間的濃縮器可以安置在這些單元裝置之間的任意位置。這類(lèi)濃縮器基于其清洗性能可將非紙張成分，比如灰，蛋白質(zhì)，粉狀微細(xì)物，膠體等除去，這是為了在前面的工藝步驟中就將這些成分從纖維物中分離出去以及回收這些成分進(jìn)行其他利用。對(duì)此可以考慮加工成動(dòng)物飼料或者也可以進(jìn)行發(fā)酵生成沼氣。在選擇碎衆(zhòng)球磨機(jī)的研磨球時(shí)，研磨球的直徑等于或大于4_。采用大小為2_的較小研磨球時(shí)會(huì)生成過(guò)多的妨礙該方法的微細(xì)物。對(duì)于木條，含木質(zhì)的綠色廢物或木屑的處理，首先在高壓釜中預(yù)處理所述的生物質(zhì)。同樣地在高壓釜中加入水的條件下加壓維持該生物質(zhì)大約120° C幾個(gè)小時(shí)。由此木質(zhì)變軟，可以像對(duì)綠色廢物那樣或與綠色廢物一同進(jìn)行進(jìn)一步處理。
權(quán)利要求
1.處理生物質(zhì)，特別是含木質(zhì)的綠色廢物的方法，所述方法中，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)中處理所述的生物質(zhì)，隨后在碎漿球磨機(jī)中研磨分離出的纖維。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，裝有刀片的碎漿機(jī)10的填充率為10到20總重量％。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，裝有刀片的碎漿機(jī)中刀片相對(duì)于生物質(zhì)的速度大于10m/s。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，分離出的纖維具有介于I至5mm之間的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)進(jìn)行處理前，對(duì)所述的生物質(zhì)進(jìn)行干燥處理。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)進(jìn)行處理前，加熱所述的生物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，加壓下加熱所述的生物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述的生物質(zhì)維持熱態(tài)幾個(gè)小時(shí)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有刀片的碎漿機(jī)處理后，在過(guò)篩機(jī)處濃縮分離出的纖維，以及在研磨之前將干擾性的微細(xì)物除去。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在碎漿機(jī)球磨機(jī)中原纖化研磨分離出的纖維。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在碎漿球磨機(jī)中使用大約有塑料的密度的輕質(zhì)球研磨所述分離出的纖維。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在碎漿球磨機(jī)中使用大約有鋼，石或陶瓷的密度的重質(zhì)球研磨所述連續(xù)運(yùn)行裝有刀片的碎漿機(jī)的篩上物。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在原纖化研磨后進(jìn)行分選。
14.具有螺旋形物的高濃碎漿機(jī)，其特征在于，所述螺旋形物具有切削刃刃口半徑小于Imm的刀片的切削裝置。
全文摘要
該發(fā)明涉及一種懸浮物質(zhì)(尤其是木段)處理方法和高密度螺旋攪碎機(jī)，對(duì)于該攪碎機(jī)而言，木段在持續(xù)工作的、切割攪碎機(jī)中進(jìn)行處理，然后將分離出的纖維在攪碎機(jī)的球形研磨器中進(jìn)行研磨。
文檔編號(hào)D21D1/28GK103168129SQ201180048156
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者漢斯-喬基姆·鮑爾特斯多夫 申請(qǐng)人:漢斯-喬基姆·鮑爾特斯多夫