Verfahren zum Vermindern störender Wirkungen von Verbrennungsprodukten. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Vermindern störender Wirkun gen von Verbrennungsprodukten, die bei der Verbrennung vanadiumhaltiger Brennstoffe in einer Brennkammer entstehen, mittels min destens eines Zusatzstoffes, zu den Verbren nungsprodukten.
Man hat schon vorgeschlagen, speziell zum Vermindern von Zerstörungen an hitze beständigen Metallteilen bei Temperaturen von über 630 C durch Verbrennungspro dukte, welche durch Verbrennen von Vana- dium enthaltenden Brennstoffen erzeugt, wor den sind, dafür zu sorgen, dass bei der Ver- brennung mindestens ein Zusatzstoff einer geeignet scheinenden Art vorhanden ist.
Dieses vorgeschlagene Verfahren bedingt, (lass der Zusatzstoff entweder schon dem Brennöl zugegeben oder aber während der Verbrennung in die Brennkammer ein geblasen werden muss. Sowohl die Zugabe einer geringen Menge Zusatzstoff zum Brenn öl, die sich, insbesondere wenn sie vom Brennöl nicht gelöst, wird, schwierig verteilen lässt und sieh leicht wieder absetzt, wie auch (las Einblasen in die Brennkammer, in wel- ehenr Falle noch dazu der Verbrennungs vorgang beeinflusst wird, sind jedoch tech nisch unbefriedigende Massnahmex3i Es wurde nun gefunden,
dass man diese Sehwierigkeiten vermeiden und die störenden Wirkungen der Verbrennungsprodukte trotz dem eher besser bekämpfen kann und dabei viel. breitere Möglichkeiten der Beeinflussung hat., wenn man den Zusatzstoff erst nach der Verbrennung, also erst den Verbrennungs produkten zugibt.
Der Zusatzstoff kann den Verbrennungs- produkten bei einer Temperatur derselben zugegeben werden, welche kleiner als 900 C ist. Wird den Verbrennungsprodukten vor ihrer Weiterverwendung in einer Gastur binenanlage Mischluft zugeführt, so kann der Zusatzstoff zusammen mit der Mischluft zu gegeben werden.
Solche den Verbrennungsprodukten zuge gebene Zusätze müssen insbesondere die Auf gabe erfüllen, die Bildung von<B>V,205</B> enthal tenden Tröpfchen zu verhindern.
Hierzu kann ein Zusatzstoff verwendet werden, der das in den Verbrennungspro dukten enthaltene V2 05 in V2 04 oder in andere niedrigere Oxyde überführt. So kön nen zum Beisspiel leicht oxydierbare Stoffe, wie Ferro-Verbindungen, Metall-Carbonyle und dergleichen zugegeben werden.
Wird dafür gesorgt., dass. ,das V2 05 bei Temperaturen von etwa 700 C mit diesen Stoffen zusammen- trifft, so wird es, zu V2 V4 reduziert, welches bei dieser Temperatur weitgehend gegen den Sauerstoff in den Abgasen beständig ist. V2 04 ist aber hochschmelzend, bildet daher keine Ablagerungen, und beschleunigt die Oxydation des Metallee nur geringfügig.
Die Zusätze können ferner so gewählt werden, dass sie das V2 05 in hochschmel zenden Verbindungen binden und so die Ent stehung V2 05 enthaltender Tröpfchen ver- hindern. So kann ztun Beispiel Mg0 zu gegeben werden, das mit dem<B>V205</B> eine hochschmelzende Verbindung einzugehen ver mag; gangbar ist diese Massnahme nur, wenn das<B>01</B> schwefelfrei oder -arm ist, da es sonst zu der störenden Bildtrog von MgS04 kommt.
Die Störungen, die durch die Bildung von Sulfaten hervorgerufen werden, können durch den gleichzeitigen Zusatz voll Alumi- niumoxyd wesentlich vermindert werden. Auch Fällungen aus hlg (OH) 2 und Kiesel säure (erhalten durch Vermischen von MgS0,i mit Wasserglaslösungen) oder natürliche llagnesiumhydrosilikate (z. B. Mikroasbest, Talkran) können verwendet werden.
Diese bilden beim Erhitzen freies Mg0, welches mit dem V#>05 reagier, anderseits aber so stark von neutraler Substanz tungeben ist., dass gebildetes i11gS0.i nicht stör.
Ferner können als Zusätze oberflä.ehen- aktive, erst bei hoher Temperatur schmel zende Stoffe gewählt werden, durch welche das<B>V205</B> adsorbiert und daher in seiner Wirksamkeit der Oxydationsbeschleunigung stark gehemmt wird. Es kommt dann auch zu keinen Ablagerungen, da das<B>V205</B> an der innern Oberfläche des oberflächenaktiven Stoffes festgehalten wird, dieser selbst aber als trockener, fester Körper keine Ablagerin gen bildet.
Als solche Zusätze kommen beispielsweise in Frage: aktive Tonerde, aktive Kieselsäure, aktive Mg-Hydrositikate, aktiv geglühtes Kaolin usw. Gerade bei diesen aktiven Zu sätzen wirkt sich die Zugabe nach der Ver brennung vorteilhaft aus: viele derselben ver lieren ihre Aktivität, beim Erhitzen über 1000 C, auch bei den kurzen Brennzeiten, die in der Brennkammer herrschen. Man hat da durch, dass man diese Zusätze erst. nach der Verbrennung zugibt, wie eingangs erwähnt, ein viel breiteres Feld der Beeinflussung.
Die Ziunischung der Zusätze nach der Verbrennung kann in verschiedener Weise erfolgen: Durch Zugabe von Gasen (z. B. Metall-Carbonyle, Silan, Äthylsilihat, Si-Sul- fide, Metallhalogenide), die sieh. allerdings häufig rasch mit- dem in den Verbrennungs- gasen vorhandenen Wasserdampf oder Sauer stoff umsetzen werden; durch Zugabe von Flüssigkeitsnebeln (z.
B. erhalten durch Ver- düsen von Aluminiunisulfatlöslingen, 1Iagne- siiunnitratlösiing en oder Polysiloxan est eiii, cla i,- unter die im Handel unter den 'Marken- bezeichnungen Silester 0 und Silester A erhältlichen Produkte), oder von Staub (z. B. Talkum, Zn0, Kaolin).
Process for reducing the adverse effects of combustion products. The invention relates to a process for reducing disruptive effects of combustion products that arise during the combustion of fuels containing vanadium in a combustion chamber, by means of at least one additive, to the combustion products.
It has already been proposed, especially to reduce the destruction of heat-resistant metal parts at temperatures of over 630 C by combustion products, which are produced by burning vanadium-containing fuels, to ensure that at least an additive of a seemingly appropriate type is present.
This proposed method requires (either let the additive either already be added to the fuel oil or it must be blown into the combustion chamber during the combustion. Both the addition of a small amount of additive to the fuel oil, which is, especially if it is not released from the fuel oil , difficult to distribute and easy to see, as well as (read blowing into the combustion chamber, in which case the combustion process is also influenced, are however technically unsatisfactory measuresex3i It has now been found that
that you can avoid these difficulties and that you can fight the disruptive effects of the products of combustion in spite of that rather better and a lot. has wider possibilities of influencing, if the additive is only added after combustion, i.e. only to the combustion products.
The additive can be added to the combustion products at a temperature of the same which is less than 900.degree. If the combustion products are supplied with mixed air before they are used in a gas turbine system, the additive can be added together with the mixed air.
Such additives added to the combustion products must in particular fulfill the task of preventing the formation of droplets containing <B> V, 205 </B>.
For this purpose, an additive can be used that converts the V2 05 contained in the combustion products into V2 04 or into other lower oxides. For example, easily oxidizable substances such as ferrous compounds, metal carbonyls and the like can be added.
If it is ensured that the V2 05 comes into contact with these substances at temperatures of around 700 C, it is reduced to V2 V4, which at this temperature is largely resistant to the oxygen in the exhaust gases. V2 04 has a high melting point, so does not form any deposits and only slightly accelerates the oxidation of the metal.
The additives can also be selected so that they bind the V2 05 in high-melting compounds and thus prevent the formation of droplets containing V2 05. For example, Mg0 can be given, which is able to enter into a high-melting connection with the <B> V205 </B>; This measure is only feasible if the <B> 01 </B> is sulfur-free or low in sulfur, as otherwise the disruptive image trough of MgS04 occurs.
The disturbances caused by the formation of sulphates can be considerably reduced by the simultaneous addition of full aluminum oxide. Precipitations from hlg (OH) 2 and silicic acid (obtained by mixing MgSO, i with water glass solutions) or natural magnesium hydrosilicates (e.g. microasbestos, talc) can also be used.
When heated, these form free Mg0, which reacts with V #> 05, but on the other hand is so strong of neutral substance that i11gS0.i formed does not interfere.
In addition, surface-active substances that only melt at high temperatures can be selected as additives, through which the <B> V205 </B> is adsorbed and therefore its effectiveness in accelerating oxidation is greatly inhibited. There are then also no deposits, since the <B> V205 </B> is adhered to the inner surface of the surface-active substance, but as a dry, solid body, it does not form any deposits.
Such additives include, for example: active clay, active silica, active magnesium hydrositicates, actively calcined kaolin, etc. It is precisely with these active additives that the addition after combustion has an advantageous effect: many of them lose their activity when heated over 1000 C, even with the short burning times that prevail in the combustion chamber. The fact that these additives are only added after the combustion, as mentioned at the beginning, gives you a much broader field of influence.
The additives can be mixed in after combustion in various ways: By adding gases (e.g. metal carbonyls, silane, ethyl silicate, Si sulfides, metal halides), see. however, they often react quickly with the steam or oxygen present in the combustion gases; by adding liquid mist (e.g.
B. obtained by spraying aluminum sulphate solubles, magnetic nitrate soluons or polysiloxane est eiii, cla i, - among the products available commercially under the brand names Silester 0 and Silester A), or from dust (e.g. Talc, Zn0, kaolin).