DD261416A1 - Mittel zur feuerungs- und/oder rauchgasseitigen reinigung von heizkesseln - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur feuerungs- und/oder rauchgasseitigen Reinigung von Heizflaechen, vorzugsweise von mit Braunkohle- und/oder Braunkohlenbriketts gefeuerten Gliederheizkesseln in privaten, kommunalen und industriellen Einrichtungen. Es besteht aus 2-25 Ma.-% metallhaltiger Seife, 1-15 Ma.-% loesungsvermittelnder Komponente (Alkohole) und 60-96 Ma.-% Kohlenwasserstoffen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur feuerungs- und/oder rauchgasseitigen Reinigung von Heizkesseln.

Das Mittel ist anwendbar in allen, vorzugsweise mit Braunkohle und Braunkohlenbriketts gefeuerten Heizkesseln, insbesondere Gliederkesseln für Warmwasser-Zentralheizungen oder Etagenheizungen im privaten Wohnbereich sowie in sozialen, kommunalen und industriellen Einrichtungen, des weiteren bei Wärmetauschern, bei denen während der Abkühlung des gasförmigen Wärmeträgers Rußablagerungen auf den Wärmeübertragerflächen entstehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß in Heizkesseln für Warmwasserheizungen, insbesondere, wenn diese mit festen Brennstoffen, wie z. B.

Braunkohlenbriketts betrieben werden, Ablagerungen von Verbrennungsrückständen in Form von Ruß oder Glanzruß entstehen. Infolge der unter 100 ⁰C liegenden Vorlauftemperatur des Heizmediums erfolgt eine ständige Kühlung der Heizflächen, so daß eine Selbstreinigung durch Abbrennen des Rußes nicht in dem Maß möglich ist, wie in anderen Feuerstätten.

Da die Rußablagerungen den Wärmeübergang und damit die Kesselleistung wesentlich beeinträchtigen bzw. den relativen Brennstoffverbrauch erhöhen, ist eine regelmäßige und gründliche Reinigung der Heizflächen dringend geboten.

Bisher war es notwendig, die fest anhaftenden Verbrennungsrückstände mit erheblichem Zeit- und Arbeitsaufwand durch Einsatz von Reinigungsbürsten und anderen Hilfsmitteln zu beseitigen. Eine vollständige Säuberung der Heizflächen und Züge ist jedoch allein mit mechanischen Mitteln kaum zu erreichen.

Es sind auch bereits chemische Reinigungsmittel bekannt, die den obengenannten Reinigungsprozeß unterstützen bzw. erleichtern sollen.

Das im Handel geführte Reinigungsmittel „Rußfeind" wird zur Rußentfernung in Öfen und Ofenrohren angeboten. Die feste Substanz wird in pulverisierter Form ins Feuer gegeben. Zur Erzielung der Wirksamkeit sind regelmäßige Anwendung und eine möglichst große Erhitzung des Ofens erforderlich. Nachteilig ist, daß in Warmwasserheizkesseln auf Gmnd der gekühlten Heizflächen nicht die Temperatur erreicht werden kann, wie in Öfen und gleichgearteten Feuerstätten, so daß sich hier kein befriedigender Reinigungseffekt ergibt. Bei den in fester Form in die Glut gegebenen Reinigungsmitteln ist außerdem von Nachteil, daß die aktiven Substanzen zunächst verdampft werden müssen, bevor sie ihre Wirkung entfalten können. Dies stößt auf Schwierigkeiten, wenn infolge geringen Zuges keine ausreichend heiße Glut erzielt wird oder wenn die Beschaffenheit der Feuerung und der eingesetzten Brennstoffe eine Verdampfung fester Stoffe nur bedingt zuläßt. Außerdem ist durch die strömungstechnischen Gegebenheiten nicht garantiert, daß sich die verdampften Stoffe an den besonders verkrusteten Stellen in der gewünschten Konzentration niederschlagen.

In DE 3142364 wird vorgeschlagen, zur Kesselreinigung ein Mittel zu verwenden, das durch Lösung von ca. 2% eines Haushaltwaschmittels in Wasser hergestellt wird.

In der DE-OS 1810424 wird als Reinigungsmittel ebenfalls eine wäßrige Lösung vorgeschlagen, in der 0,1 bis 4% gasentwickelnde Substanzen und Tenside enthalten sind. Diese Reinigungsmittel haben den Nachteil, daß sie als wäßrige Lösungen von den extrem hydrophoben Rußschichten trotz Zugabe von Tensiden relativ schlecht adsorbiert werden, so daß eine gleichmäßige Wirkung nicht gewährleistet ist.

Nachteilig ist außerdem, daß der hohe Wasseranteil sowohl die Wirkung des Mittels verzögert, als auch das Abbrennen des Rußes zusätzlich hemmt, da zunächst das Wasser wieder ausgetrieben werden muß, bevor eine ausreichende Erwärmung der auf der Heizfläche haftenden Rußschicht erfolgen kann. Diese Reinigungsmittel sind deshalb für Heizkessel, die mit relativ niederkalorigen Brennstoffen, wie z. B. Braunkohle oder Braunkohlenbrikett betrieben werden, ungeeignet.

In der DE-OS 2726816 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ais Kesselreinigungsmittel einein Kohlenwasserstoffen aufgelöste filmbildende Mineralölfraktion enthalten ist, die vorwiegend paraffinischer Natur ist, insbesondere wird auf die Verwendung von Vaseline hingewiesen, des weiteren wird beschrieben, daß dem Reinigungsmittel ein oberflächenaktives Netzmittel zugesetzt ist.

Nachteilig ist dabei, daß oberflächenaktive Netzmittel im allgemeinen relativ polare Substanzen enthalten. Ihre vollständige Löslichkeit in den beschriebenen Lösungsmitteln ist daher unzureichend, so daß nur eine geringe Menge dieser oberflächenaktiven Netzmittel gelöst werden kann oder nur relativ unpolare, besser lösliche Netzmittel eingesetzt werden müssen, die dann aber eine geringere Wirksamkeit aufweisen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Mittel zurfeuerungs- und/oder rauchgasseitigen Reinigung von vorzugsweise mit Braunkohle oder Braunkohlenbrikett gefeuerten Heizkesseln zu entwickeln, das auf die Heizflächen direkt aufgetragen werden kann und das kostengünstig unter Verwendung verfügbarer zum Teil als Rückstand in der chemischen Industrie anfallender Substanzen hergestellt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Mittel zurfeuerungs- und/oder rauchgasseitigen Reinigung von vorzugsweise mit Braunkohle oder Braunkohlenbrikett gefeuerten Heizkesseln zu entwickeln, das aus einer bestimmten Kombination von Wirk- und Trägersubstanzen besteht und besonders dazu geeignet ist, den Belag von Verbrennungsrückständen auf den Heizflächen abzulösen oder so zu verändern, daß er abfällt oder abgebürstet werden kann.

Dabei sollen besonders aktive Wirkstoffe, die wegen ihrer schlechten Mischbarkeit in bisher bekannten Kesselreinigungsmitteln nicht eingesetzt wurden, so aufbereitet werden, daß sie zur Reinigung von Kesselheizflächen verwendet werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Ablösung von Verbrennungsrückständen, die vorzugsweise bei Braunkohlenfeuerungen in Heizkesseln entstehen, besonders geeignete Wirkstoffe durch Verwendung eines Lösungsvermittlers in eine mischbare und von Ruß adsorbierbare Form gebracht werden.

Es wird ein flüssiges Reinigungsmittel hergestellt, daß im wesentlichen aus 2 bis 25 Ma.-% einer metallhaltigen Seife, 1 bis 15Ma.-% einer lösungsvermittelnden Komponente und 60 bis 96Ma.-% einer Kohlenwasserstofffraktion besteht. Das Mittel weist eine Konsistenz auf, die sich besonders zum direkten Versprühen auf die verschmutzten bzw. verkrusteten Kesselheizflächen eignet. Das Einsprühen erfolgt bei gelöschtem Feuer und glutfreiem Kessel.

Die als Trägersubstanz verwendeten Kohlenwasserstoffe garantieren eine gute Aufnahme des Reinigungsmittels durch die Rußschicht und eine intensive Durchdringung bis zur Metalloberfläche. Hier bewirkt die als Wirkkomponente eingesetzte Seife auf Grund ihrer hohen Oberflächenaktivität die Ausbildung einer Trennschicht, die bei regelmäßiger Anwendung des Reinigungsmittels zu verminderten Ablagerungen bzw. zu einer leichten Ablösbarkeit der Rußschicht von der Heizfläche führt.

Daraus ergibt sich der Vorteil, daß der manuelle und zeitliche Aufwand bei den Reinigungsarbeiten deutlich reduziert ist und sich zum Teil auf einfaches Abbürsten der Kesselheizflächen beschränken kann. Außerdem ist es möglich, schlecht erreichbare und eng gebaute Bereiche der Feuerungsanlage in die Reinigungsarbeiten einzubeziehen, wenn diese mit dem Reinigungsmittel besprüht werden können. Die direkte Behandlung der rauchgasseitig verschmutzten Flächen gestattet eine differenzierte Dosierung des Reinigungsmitteis je nach Art und Anfall der Ablagerungen in den verschiedenen Bereichen der Heizungsanlage.

Die Selbstreinigungskraft des Kessels wird durch die brennbaren Komponenten des Reinigungsmittels, insbesondere an Stellen mit starkem und porösem Rußbelag vorteilhaft unterstützt.

Bei Beachtung der erforderlichen brandschutzgerechten Lagerung und Anwendung des Reinigungsmittels ist seine Verwendung in allen Heizungsanlagen ohne weiteres möglich, da von ihm keine gesundheitsgefährdenden oder umweitbelastenden Wirkungen ausgehen.

Aus der Anwendung dieses Mittels ergeben sich keine aggressiven oder korrosiven Belastungen der Anlage, so daß Beschädigungen des Kessels, der Abgaszüge oder des Schornsteins ausgeschlossen sind.

Gegebenenfalls kann durch Zusatz eines Korrosionsinhibitors eine aktive antikorrosive Wirkung erreicht werden. Durch Zugabe weiterer oberflächenaktiver Substanzen und Komponenten mit hohem Dampfdruck wird eine Verbesserung der krustenlösenden Eigenschaften des Reinigungsmittels erreicht.

Die Verwendung von Rückständen als Lösungsmittel bzw. Trägersubstanz hat einen positiven Einfluß auf das Produkt-Recykling in der chemischen Industrie.

Anwendungsbeispiele

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein Reinigungsmittel, hergestellt durch Mischung von 19,4% Kaliumseife in Form von Schmierseife, 7,8% iso-Butanol und

72,8% paraffinhaltige Kohlenwasserstofffraktion,

wurde in einem Heizkessel mit 1,6m² Heizfläche einer mit Braunkohlenbrikett beheizten Warmwasserheizanlage eingesetzt. Nach zweimaliger Anwendung des Reinigungsmittels im Zeitabstand von 8 Tagen und Einhalten einer Einwirkungszeit von jeweils 20 min vordem Wiederanheizen wurde bei der folgenden Betriebsunterbrechung eine Kesselreinigung vorgenommen. Es zeigte sich, daß ein Abbürsten der Heizflächen genügte und daß dabei eine besonders saubere Metalloberfläche erreicht wurde.

Beispiel 2

Ein Reinigungsmittel, hergestellt durch Mischung von 12,7% Schmierseife, 5,1 % iso-Butanol, 5,0% Dichlor-Methan und 77,2% paraffinhaltiger Kohlenwasserstofffraktion, wurde eingesetzt in Heizkesseln mittlerer Größe mit Heizflächen von 8-23 m² mit 3-4 Anwendungen im Zeitintervall von ca. 2-3 Wochen.

Es ergaben sich bei wesentlicher Arbeitserleichterung eine Zeiteinsparung beim Kesselreinigen und eine besonders saubere Heizfläche. Bei regelmäßiger Anwendung wurden geringere Rußablagerungen festgestellt als vor Anwendung des Reinigungsmittels.

Beispiel 3

Ein Reinigungsmittel, hergestellt durch Mischung von 13,0% Schmierseife 2,0% Haushaltvollwaschmittel für Waschtemperatur 60-80⁰C 6,0% iso-Butanol 2,0% Korrosionsinhibitor 77,0% paraffinhaltiger Kohlenwasserstofffraktion, wurde in einem Wärmetauscher, der als Abhitzekessel betrieben wird, angewendet.

Zur Probe wurde eine Wärmeübertragerfläche von ca. 5m² mit dem Reinigungsmittel besprüht. Es wurden 3 Behandlungen im Zeitabstand von jeweils 4 Wochen durchgeführt. Als Ergebnis zeigte sich nach der zweiten Anwendung des Reinigungsmittels eine geringere Neigung zum Ansatz von Verbrennungsrückständen und eine wesentlich leichtere Reinigung gegenüber den nicht besprühten Wärmeübertragerflächen, insbesondere an den Umlenkstellen des Abgasstromes.

Claims (9)

1. Mittel zur feuerungs- und/oder rauchgasseitigen Reinigung von Heizkesseln, gekennzeichnet dadurch, daß es aus 2 bis 25 Ma.-% einer metallhaltigen Seife, 1-15 Ma.-% einer lösungsvermittelnden Komponente und 60-96 Ma.-% einer Kohlenwasserstofffraktion besteht.

2. Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als lösungsvermittelnde Komponente Alkohole mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen verwendet werden.

3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Metallseife eine Kaliumseife in Form von Schmierseife eingesetzt wird.

4. Mittel nach Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Kohlenwasserstofffraktion eine paraffinreiche Fraktion mit einem Hauptsiedebereich von 170-240°C eingesetzt wird.

5. Mittel nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß es zusätzlich noch Korrosionsinhibitoren enthält.

6. Mittel nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß es zusätzlich 0,1-5 Ma.-% weitere oberflächenaktive Substanzen enthält.

7. Mittel nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß es zusätzlich 0,5-5 Ma.-% Komponenten mit einem hohen Dampfdruck, wie z. B. Dichlormethan, enthält.

8. Mittel nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß es zur Reinigung von mit Roh braunkohle und/oder Braunkohlenbrikett gefeuerten Heizkesseln eingesetzt wird.

9. Mittel nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß es zur rauchgasseitigen Reinigung von Heizflächen in Wärmeübertragern eingesetzt wird.