Kontakt aufnehmen
  2. Unternehmen
  3. Media
  4. Presse

Verkohlt und vermahlen

Torrefiziertes Holz mahlen mit Prallsichtermühle

 

Die Mahlanlagen mit hoher Leistung haben einen Explositionsschutz und verschleißfest ausgelegt und liefern zuverlässig hochwertiges Kohlepulver aus Holzabfall. Das niederländische Unternehmen Torr Coal erzeugt Kohle aus Biomasse über einen thermischen Prozess. Bei einem neu entwickelten Technik zur Produktion vermahlt Torr Coal die Biokohle mit einer ICM Prallsichtermühle. Die Mühle kombiniert die effiziente Prallzerkleinerung mit einer trennscharfen Sichtung in einem Aggregat.

Vor dem Hintergrund sich verknappender fossiler Ressourcen und benötiger Planung für eine Lösung, erfahren die nachwachsenden Rohstoffe eine Renaissance. Das Unternehmen Torr Coal Technology BV hat eine neue Technik entwickelt, um Kohle aus Biomasse herzustellen. Dafür wird Biomasse unter Luftabschluss in einem System bei Temperaturen von 250 bis 300 °C torrefiziert, d. h. einem Verkohlungsprozess unterzogen. Bei dieser thermischen Behandlung erhöhen sich die massen- und volumenbezogene Energiedichte und damit der Heizwert des Rohmaterials.

Im belgischem Dilsen, etwa 50 km nord-westlich von Aachen, befindet sich eine Produktionsanlage von Torr Coal zur Torrefizierung von Holzabfällen. Damit das Holz als effizienter Brennstoff in Ofenfeuerungen eingesetzt werden kann, muss die „Biokohle“ vermahlen werden.

 

NEUMAN & ESSER Mahl- und Sichtsysteme (NEA)

Mit Expertise in der Vermahlung unterschiedlichster Materialien, auch wie in diesem Fall für die Kohlevermahlung, konnte Torr Coal bei der Auslegung der Systeme und Produktionsanlage sowie Anlagenbau überzeugen. Als Basis für das Scale-up dienten Mahlversuche auf Maschinen zum testen im NEA Technikum in Übach-Palenberg. NEA erhielt daraufhin den Auftrag über ein System mit hoher Leistung, nämlich das ICM 240 Mahlsystem für einen Eintragsmassenstrom von 5000 kg/h.

Um Kohlepulver herzustellen, siebt Torr Coal zunächst die Holzabfälle, entfernt grobe Stücke und Verunreinigungen und zerkleinert sie mit einem Mahlsystem einer Hammermühle. Nach der Torrefizierung transportiert ein Förderband das Holz zum Aufgabebehälter. Von dort gelangt es kontinuierlich über eine Dosierschnecke und einen Magnetabscheider zur Eintragsschleuse der Sichtermühle. Die Sichtermühle zerkleinert das Holz auf die gewünschte, mittlere Korngröße von d50 = 150 µm.

Nach Vermahlung und Sichtung wird das Pulver aus der Mühle in das Zyklonpatronenfilter gesaugt und dort vom Trägerluftstrom abgeschieden. Den gereinigten Luft-strom bläst das Mahlsystem ins Freie. Eine Zellenradschleuse dient als Seperator befördert das fertige Kohlepulver aus dem Filter hinaus. Mittels pneumatischer Förderung gelangt es schließlich in ein Fertiggutsilo mit Verladestation für Silofahrzeuge. Es ist damit bereit für die weitere Produktion und ist für viele Branchen von Relevanz.

torrefiziertes Holz
Zyklon-Patronenfilter
Das Zyklon-Patronenfilter kombiniert das Prinzip der Abscheidung in einem Zyklon mit Einlaufspirale, zylindrischem Gehäuse und Austragskonus mit den Vorteilen eines Patronenfilters
Schematische Darstellung der ICM Prallsichtermühle
Schematische Darstellung der ICM Prallsichtermühle

Besondere Anforderungen an die Prallsichtermühle

Prallsichtermühlen werden häufig für die Zerkleinerung spröder Feststoffe auf eine definierte Oberkornbegrenzung eingesetzt. Typische Anwendungen sind Lebens- und Futtermittel, Chemikalien, Pigmente, Mineralien und Pulverlacke. Die von NEA entwickelte und patentierte Prallsichtermühle ICM kombiniert die effiziente Prallzerkleinerung mit einer trennscharfen Sichtung als Seperator in einem Aggregat. Das Aufgabegut wird zunächst in der Mühle durch Mahlwerkzeuge zerkleinert, die auf einer rotierenden Mahlscheibe angeordnet sind. Nachfolgend trennt der integrierte Sichter das zerkleinerte Material. Dieser Hochleistungssichter klassiert nach dem Prinzip der  Gegenstromfliehkraftsichtung mit hoher Trennschärfe und Leistung. Die gewünschte Feinheit des Endproduktes ist über die Sichterraddrehzahl stufenlos einstellbar und damit super leicht in der Steuerung.

Das torrefizierte Holz enthält häufig Verunreinigungen wie Sand, die sich in vorgeschalteten Verfahrensschritten nicht vollständig entfernen lassen. Diese silikathaltigen Anteile erfordern besondere Verschleißschutzmaßnahmen an der schnelllaufenden ICM Sichtermühle. Da die Mahlgeschwindigkeit einen überproportionalen Einfluss auf den Verschleiß hat, wurde bei der Auslegung eine niedrige Schlagkantengeschwindigkeit der Mahlwerkzeuge von nur 80 m/s zugrunde gelegt. Bei anderen Anwendungen beträgt diese bis zu 120 m/s.

Die austauschbaren Verkleidungen im Mahlraum sowie die Mahl- und Sichtwerkzeuge sind äußerst verschleißfest im System ausgeführt. Um metallische Fremdstoffe zu vermeiden, hat NEUMAN & ESSER Magnetabscheider installiert. Die symmetrische Gestaltung von Mahlwerkzeugen, Leitblechen im Mahlsichtraum und des Sichterrades erlaubt sowohl einen Rechts- als auch Linkslauf der Mühle. Dadurch werden die Verschleißmassen an den rotierenden Mahl-und Sichtwerkzeuge sowie den Prallflächen besser ausgenutzt, wodurch sich die Leistung und die Standzeit deutlich verlängert.

Zyklon-Patronenfilter und Ex-Schutz

Das Zyklon-Patronenfilter kombiniert das Prinzip der Abscheidung in einem Zyklon mit Einlaufspirale, zylindrischem Gehäuse und Austragskonus mit den Vorteilen eines Patronenfilters. Die effiziente Vorabscheidung des Produktes mittels Zykloneffekt senkt die Staubbeladung am Filtermedium. Der Einsatz von Filterpatronen stellt auf engem Raum große Filterflächen mit niedriger Filtrationsgeschwindigkeit von 0,7 m/min bereit. Das ermöglicht eine kompakte und druckstoßfeste Filterbauform. Weitere Kosteneinsparungen sowie Raumgewinn bei der Aufstellung ders Systems erzielt der Einbau des Ventilators in die Reinluftkammer des Filters. Die Vorteile eines integrierten Radialventilators liegen auf der Hand. Durch diese Bauweise entfallen:

  • die Saugleitung vom Filter zum Ventilator
  • die Schallisolierung des Ventilator-Gehäuses   
  • ein Explosionsrückschlagventil zwischen Filter und Ventilator
  • eine separate Stellfläche für den Ventilator
Mahlanlage mit Prallsichtermühle
Die Mahlanlage mit der Prallsichtermühle ICM 240 erreicht mühelos Durchsätze bis 7500 kg/h

NEA hat das Mahlsystem explosionsgeschützt ausgeführt. Der Produkt- und Lufteintritt sowie der Produktaustrag erfolgen über druckstoßfeste und flammendurchschlagsichere Schleusen bzw. Rückschlagklappen, die als Schutzsysteme zertifiziert sind. Zwischen diesen Komponenten sind die Rohrleitungen, die ICM Sichtermühle und das Zyklonpatronenfilter druckstoßfest für den maximalen Explosionsdruck eines Staubes der Staubexplosionsklasse St 2 ausgelegt. Um Glimmnester zu verhindern, die eine potenzielle Quelle für Brand oder Explosion darstellen, hat NEA in der ICM Sichtermühle und dem Zyklonfilter die Toträume minimiert. Die Temperatur im Aufgabebehälter und den Fertigproduktsilos werden überwacht und können bei Bedarf mit CO2 gespült werden.

Die NEUMAN & ESSER GROUP etabliert sich seit einiger Zeit als „Grüner Maschinenbauer“. Mit einer Reihe neuer Produkte ist das Unternehmen Technologieführer auf diesem Gebiet. Mit dem Einsatz der ICM 240 Mahlanlage zur Vermahlung von Biokohle hat sich auch Neuman & Esser Mahl- und Sichtsysteme eine Anwendung im Bereich regenerativen Energien erfolgreich erschlossen.

Hybrid-Kompressoren und Kolbenverdichter Artikel downloaden