Instalación de secado de virutas de madera para secar virutas de madera y correspondiente procedimiento para secar virutas de madera.

Instalación de secado de virutas de madera para secar virutas de madera (18), con

(a) un hogar (12),

(b) un secador (16) para las virutas de madera (18) y

(c) un dispositivo de realimentación (56) para reciclar vapores (34) al secador (16),

(d) estando configurada la instalación de secado de virutas de madera (10) para reducir compuestos orgánicos existentes en el vapor (34) antes del retorno al secador (16),

(e) presentando el dispositivo de realimentación (56) un calentador de vapores (42), que incluye un intercambiador de calor, que está dispuesto flujo abajo detrás del secador (16),

caracterizada porque

(f) el intercambiador de calor es un intercambiador de calor regenerativo y/o catalítico, configurado para calentar el vapor (34) hasta una temperatura tan alta que las partículas existentes en el vapor (34) se oxidan, al menos en su mayor parte.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09003440.

Solicitante: KRONOTEC AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: HALDENSTRASSE 12 6006 LUZERN SUIZA.

Inventor/es: IREDI,MATTHIAS DR, HASCH,PROFESSOR DR. J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > SECADO > SECADO DE MATERIALES SOLIDOS O DE OBJETOS POR ELIMINACION... > Dispositivos de calentamiento (utilizando aire o... > F26B23/02 (utilizando un calentamiento por combustión (F26B 23/10 tiene prioridad))

PDF original: ES-2532627_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Instalación de secado de virutas de madera para secar virutas de madera y correspondiente procedimiento para secar virutas de madera.

La invención se refiere a una instalación para el secado de virutas de madera según el preámbulo de la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto, se refiere la invención a un procedimiento para secar virutas de madera, con las etapas (a) conducción de gas de escape desde un hogar a un secador, (b) secado de las virutas de madera en el secador, 10 tal que se forman vapores y (c) reciclado de al menos una parte de los vapores al secador.

En las instalaciones de secado de virutas de madera conocidas se quema en el hogar por lo general polvo de madera. Los gases de escape calientes que se forman se conducen a una cámara de mezcla y allí se mezclan con vapores que también se denominan vapores de retorno. Debido a la mezcla, desciende la temperatura del gas de 15 secado que se forma a unos 380º C hasta 420º C. El gas de secado se conduce a continuación al secador, donde se secan las virutas de madera.

Los vapores que se forman se conducen a un ciclón y a continuación se devuelven parcialmente a la cámara de mezcla. Las virutas de madera desecadas se mezclan a continuación con cola y se prensan para formar una placa 20 de compuesto de madera. Un inconveniente de tales instalaciones de secado de virutas de madera es que las placas de compuesto de madera fabricadas a partir de las virutas de madera emiten sustancias orgánicas volátiles.

Una generación de gases calientes y secado de las virutas de madera que además se conoce se realiza tal que en primer lugar se quema polvo de madera con aportación propia de aire de combustión en una cámara de combustión. 25 Los gases de escape a unos 900º C de esta combustión llegan a una cámara de mezcla, en la que se introducen los llamados vapores de retorno, el aire falso para la refrigeración y dado el caso gas caliente externo. En la cámara de mezcla se ajustan los gases calientes de secado para introducirlos en el secador de virutas a las exigencias que se necesitan (temperatura de aprox. 350 â?" 480º C, flujo volumétrico total y humedad) . El flujo volumétrico de gases calientes y/o flujo volumétrico de aire de secado así preparado se aspira mediante un ventilador de tiro por 30 aspiración a través del tambor del secador y en el tambor del secador se secan las virutas de madera en contacto directo con los gases calientes. El ventilador de tiro por aspiración transporta el flujo volumétrico total de gas caliente que participa en el proceso de secado a una instalación de filtro, concebida predominantemente como separador centrífugo, pero también como electrofiltro húmedo. Esta instalación de filtro separa ante todo sólo partículas sólidas en medida limitada. Antes y/o después de esta instalación de filtro se conduce de nuevo un flujo parcial, denominado 35 flujo volumétrico de vapores de retorno, a la cámara de mezcla antes citada.

El secado de las virutas de madera exige un balance equilibrado de temperatura, energía y flujo volumétrico, que ha de ajustarse en función del producto (tamaño de las virutas, caudal, humedad, tipo de secador) .

Las virutas desecadas se separan después del tambor secador, se mezclan con cola y se prensan para formar una placa de compuesto de madera. Un inconveniente de tales instalaciones de secado de virutas de madera es que las placas de compuesto de madera fabricadas a partir de las virutas de madera pueden emitir sustancias orgánicas volátiles procedentes de resinas y terpenos.

Los gases calientes para el secado de las virutas de madera absorben en parte las resinas y terpenos que contiene la madera. El mejor efecto al respecto se logra estando libres los gases calientes del secador a la entrada del secador de sustancias de balastro del mismo tipo. Pero los gases calientes se mezclan a la entrada del secador, según procedimientos conocidos, con vapores de retorno que ya han participado en el proceso de secado. El flujo volumétrico de mezcla queda así reducido en la absorción de resinas y terpenos. 50

Se conoce también la conducción de todos los vapores en un circuito, es decir, que los gases calientes de secado conducidos al secador se generen por completo a partir de vapores, mezclados con los gases de escape procedentes de la combustión de combustibles primarios. Para la mejora energética del procedimiento se conducen los vapores en parte hasta la cámara de combustión y allí se tratan térmicamente a unos 850º C. La otra parte de los 55 vapores se conduce a través de un intercambiador de calor de haz de tubos y allí se calienta a aprox. 380 a 450º C, enfriando a la vez los gases calientes de la cámara de combustión. Los vapores calentados mediante el intercambiador de calor no se tratan térmicamente debido al nivel de temperatura. Es un inconveniente grave de esta forma de generación de gases calientes con los sistemas de intercambiador de calor de haz de tubos la baja disponibilidad debido al ensuciamiento de las superficies del intercambiador de calor. Sólo una parte de los vapores 60 pasa por un tratamiento térmico. El aire de combustión para quemar el combustible primario se aspira externamente. El rendimiento térmico del procedimiento es relativamente desfavorable.

Por lo tanto se conoce también la conducción de la totalidad de los vapores en un circuito, es decir, que el gas de secado conducido al secador se ha generado por completo a partir de vapores, habiéndose oxidado térmicamente 65

compuestos volátiles. Al respecto es un inconveniente la baja disponibilidad que presenta una tal instalación de secado de virutas de madera.

Por el documento US 5, 983, 521 se conoce una instalación de secado de virutas de madera en la que los vapores de retorno se devuelven por completo a la cámara de combustión. Para ahorrar energía se conducen los vapores de 5 retorno a través de un recuperador, que se alimenta con gas caliente del hogar. De esta manera se tratan térmicamente todos los vapores de retorno en la cámara de combustión. Al respecto es un inconveniente que el rendimiento del hogar desciende, ya que todos los vapores de retorno tienen que conducirse por completo a través del hogar.

Por el documento DE 197 28 545 A1 se conoce una instalación de secado de residuos. Contrariamente a en instalaciones de secado de la madera, en instalaciones de secado de residuos no juega un papel relevante la humedad ni tampoco el contenido en terpeno ni en polvo fino, por lo que el dispositivo allí descrito no es adecuado para secar virutas de madera. Por el documento CH 133 536 se conoce un procedimiento para secar mercancías a granel, configurado en varias etapas. El documento no describe un intercambiador de calor regenerativo o catalítico. 15

Por el documento DE 29 26 663 se conoce un procedimiento en el que los vapores se enfrían para lograr una condensación del agua y de los terpenos arrastrados. Un inconveniente al respecto es el elevado costo para enfriar los vapores.

Por el documento WO 01/59381 se conoce una instalación de secado de virutas de madera en la que una parte de los vapores se conducen de retorno a la cámara de combustión. Al respecto es un inconveniente que una parte de los terpenos contenidos en los vapores de retorno puedan depositarse en la sustancia a secar, con lo que las virutas de madera tras abandonar el secador presentan un elevado contenido en componentes orgánicos volátiles.

Por el documento WO 99/09364 se conoce un procedimiento para reducir componentes orgánicos volátiles en el gas de secado en una instalación de secado de virutas de madera. En el procedimiento descrito se utilizan dos secadores, de los cuales exactamente uno funciona tal que esencialmente se expulsan todos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de secado de virutas de madera para secar virutas de madera (18) , con (a) un hogar (12) , (b) un secador (16) para las virutas de madera (18) y (c) un dispositivo de realimentación (56) para reciclar vapores (34) al secador (16) , 5

(d) estando configurada la instalación de secado de virutas de madera (10) para reducir compuestos orgánicos existentes en el vapor (34) antes del retorno al secador (16) , (e) presentando el dispositivo de realimentación (56) un calentador de vapores (42) , que incluye un intercambiador de calor, que está dispuesto flujo abajo detrás del secador (16) , caracterizada porque 10

(f) el intercambiador de calor es un intercambiador de calor regenerativo y/o catalítico, configurado para calentar el vapor (34) hasta una temperatura tan alta que las partículas existentes en el vapor (34) se oxidan, al menos en su mayor parte.

2. Instalación de secado de virutas de madera según la reivindicación 1, 15

caracterizada porque el dispositivo de realimentación (56) está constituido para reciclar al menos una parte de los vapores (34) , en particular todos los vapores, al hogar (12) .

3. Instalación de secado de virutas de madera según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de realimentación (56) está configurado para calentar el vapor (34) mediante 20 gas de escape (22) del hogar (12) .

4. Instalación de secado de virutas de madera según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el calentador de vapores (42) está configurado para calentar el vapor (34) mediante combustión interna hasta una temperatura superior a 700 º C. 25

5. Instalación de secado de virutas de madera según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una instalación de desnitrificación (50) , dispuesta flujo abajo detrás del hogar (12) .

6. Instalación de secado de virutas de madera según una de las reivindicaciones precedentes, 30

caracterizada por un dispositivo de humectación del gas de secado para ajustar la humedad del gas de secado (30) que fluye hacia el secador (16) a un valor de consigna predeterminado.

7. Instalación de secado de virutas de madera según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por una cámara de mezcla (20) dispuesta para mezclar 35

- gases de escape (22) del hogar (12) y

- vapores (34) del calentador de vapores (42) .

8. Procedimiento para secar virutas de madera (18) con las etapas (a) conducción de gas de escape (22) desde un hogar (12) a un secador (16) , 40

(b) secado de las virutas de madera (18) en el secador (16) , tal que se forma vapor (34) y

(c) reciclado de al menos una parte del vapor (34) al secador (16) , caracterizado por la etapa:

(d) reducción térmica, en particular por oxidación, de sólidos existentes en el vapor (34) antes del reciclado al secador (16) mediante un intercambiador de calor regenerativo y/o catalítico. 45

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque para la oxidación térmica de compuestos orgánicos y sólidos existentes en los vapores (34) se devuelve al menos una parte de los vapores (34) al hogar (12) .

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por la etapa

ï?­ quemado completo de sólidos que se adhieren al intercambiador de calor regenerativo.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 ó 9, 55

caracterizado porque una parte de gas de escape del hogar (12) en el gas de secado que fluye hacia el secador es mayor que un valor de umbral prescrito para la parte de gas de escape.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el flujo volumétrico de vapores de retorno se conduce antes de entrar en la cámara de 60 mezcla a un intercambiador de calor térmicamente regenerativo, calentándose los vapores de retorno con una temperatura de entrada de 80 a 130 º C hasta una temperatura de 720 º C a 900 º C y a una temperatura de salida superior en unos 20 a 80 º C a la temperatura de entrada a la cámara de mezcla.

13. Procedimiento para fabricar una placa de compuesto de madera, en particular una placa OSB (de fibras orientadas) , con las etapas

ï?­ fabricación de virutas de madera (18) mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 12, ajustándose una humedad residual predeterminada en las virutas de madera (18) ,

ï?­ mezcla de las virutas de madera (18) con adhesivo y 5

ï?­ prensado de las virutas de madera (18) con el adhesivo para formar la placa de compuesto de madera.