DE102009016492A1 - Fuel and use of the same - Google Patents
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Abstract
Ein Brennstoff wird bereitgestellt, der eine Verbindung mit der Summenformel CHO, n ≧ 9, umfasst. Weiterhin wird die Verwendung des Brennstoffs bei der Müllverbrennung beschrieben.A fuel is provided which includes a compound having the empirical formula CHO, n ≧ 9. Furthermore, the use of the fuel in waste incineration will be described.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennstoff sowie die Verwendung dieses Brennstoffs, insbesondere die Verwendung bei der Müllverbrennung.The The present invention relates to a fuel and the use this fuel, in particular the use in waste incineration.
Die Verbrennung stellt einen der wichtigsten chemischen Prozesse dar, den die Menschheit nutzt. Im Laufe der Zeit sind daher für die verschiedenen Anwendungen von Verbrennungsprozessen jeweils unterschiedliche Brennstoffe gefunden oder entwickelt worden, die in ihren Eigenschaften für die spezifischen Anwendungen optimiert sind.The Combustion is one of the most important chemical processes that mankind uses. Over time, therefore, are for the different applications of combustion processes each different Fuels have been found or developed in their properties optimized for specific applications.
Eine der Hauptnutzungen von Verbrennungsprozessen ist die Wärmeerzeugung, sei es für die industrielle Nutzung, die Elektrizitätserzeugung oder für Heizzwecke. Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich von Verbrennungsprozessen ist die Mobilität, da zur Zeit die übergroße Mehrzahl aller Fahrzeuge mit Hilfe von Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden. Darüberhinaus werden Verbrennungsprozesse auch genutzt, um Abfallstoffe thermisch zu verwerten oder Giftstoffe mittels Verbrennung unschädlich zu machen.A the main uses of combustion processes is heat generation, be it for industrial use, electricity generation or for heating purposes. Another important application of combustion processes is the mobility since at present the vast majority of all vehicles with the help be driven by internal combustion engines. Furthermore Combustion processes are also used to heat waste to recycle or toxins harmless by means of combustion close.
Allen Verbrennungsprozessen ist gemein, daß die dabei entstehenden Emissionen, insbesondere NOx, CO und Teer, unter gesundheitlichen sowie Umweltaspekten bedenklich sind. Es ist daher wünschenswert, Brennstoffe bzw. Verbrennungsprozesse bereitzustellen, bei denen solche Emissionen reduziert sind.All combustion processes have in common that the resulting emissions, in particular NO x , CO and tar are of concern for health and environmental aspects. It is therefore desirable to provide fuels or combustion processes in which such emissions are reduced.
Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung einen Brennstoff gemäß den Ansprüchen 1, 7 und 13 sowie Verwendungen des Brennstoffs gemäß den Ansprüchen 18, 19 und 20 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung. In letzterer zeigt:in the In view of the above, the present proposal Invention a fuel according to the claims 1, 7 and 13 and uses of the fuel according to the Claims 18, 19 and 20 before. Further advantageous embodiments, Details, aspects and features of the present invention result from the dependent claims, the description and the attached drawing. In the latter shows:
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Brennstoffbereitgestellt, der eine Verbindung mit der Summenformel CnHn+3On-8, n ≥ 9, umfaßt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Verbindung die Summenformel C11H14O3 aufweisen, insbesondere kann die Verbindung tert-Butylperoxybenzoat (TBPB) sein.According to a first embodiment, a fuel is provided which comprises a compound having the empirical formula C n H n + 3 O n-8 , n ≥ 9. According to one embodiment of the invention, the compound may have the empirical formula C 11 H 14 O 3 , in particular the compound may be tert-butyl peroxybenzoate (TBPB).
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Brennstoffbereitgestellt, der ein organisches Peroxid umfaßt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das organische Peroxid ein Peroxyester, insbesondere tert-Butylperoxybenzoat (TBPB) sein. Organische Peroxide, insbesondere Peroxyester und darunter TBPB, sind bekannt als Radikalstarter für die Polymerisation verschiedener Monomere. Eine Anwendung dieser Stoffklasse als Brennstoff bzw. Brennstoffzusatz ist der Anmelderin jedoch nicht bekannt.In another embodiment, a fuel comprising an organic peroxide is provided. According to one development of the invention, the organic peroxide may be a peroxyester, in particular tert-butyl peroxybenzoate (TBPB). be. Organic peroxides, especially peroxyesters and including TBPB, are known as free radical initiators for the polymerization of various monomers. However, an application of this class of substance as fuel or fuel additive is not known to the applicant.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Brennstoffbereitgestellt, der eine Verbindung umfaßt, deren Poolflamme eine Froude-Zahl aufweist, die 50 mal bis 100 mal größer ist als die Froude-Zahl einer Poolflamme von Kerosin. Gemäß einer Weiterbildung kann dabei die Froude-Zahl 70 mal bis 80 mal größer als die Froude-Zahl von Kerosin sein. Insbesondere weist tert-Butylperoxybenzoat eine Froude-Zahl in diesem Bereich auf. Dabei wird unter einem Poolfeuer eine im allgemeinen turbulente Diffusionsflamme, deren flüssiger Brennstoff horizontal ausgebreitet ist, verstanden. Beispielsweise sind Poolfeuer eine Art von häufig entstehenden Schadenfeuern, die beispielsweise bei Lagerung, Transport und Verarbeitung flüssiger Brennstoffe entstehen können. Die Froude-Zahl kennzeichnet den Anfangsimpuls der Flamme, wobei für Poolfeuer eher kleine Froude-Zahlen typisch sind, da die Strömungsgeschwindigkeit im wesentlichen aus dem Auftrieb der Verbrennung resultiert. Insgesamt sind die chemischen und physikalischen Grundlagen von Poolfeuern gut untersucht und werden hier nicht weiter ausgeführt.According to In another embodiment, a fuel is provided which comprises a compound whose pool flame is a Froude number which is 50 times to 100 times larger than the Froude figure of a pool flame of kerosene. According to one Training can be the Froude number 70 times to 80 times larger to be the Froude number of kerosene. In particular, tert-butyl peroxybenzoate a Froude number in this area. It is under a pool fire a generally turbulent diffusion flame, its liquid fuel horizontally spread, understood. For example, pool fire a kind of frequently occurring damage fires, for example during storage, transport and processing of liquid fuels can arise. The Froude number marks the initial impulse the flame, with Poolfeuer rather small Froude numbers are typical, since the flow velocity is essentially off the buoyancy of the combustion results. Overall, the chemical and physical basics of pool fire well studied and will not continue here.
Brennstoffe
gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
und ihrer Weiterbildungen zeigen ein bislang unbekanntes und überraschendes Brennverhalten.
So ist in
Das
natürliche Pulsieren der oben beschriebenen Brennstoffe
kann in Verbrennungsprozessen genutzt werden. So ist beispielsweise
aus dem Artikel von
Die vorliegend beschriebenen Brennstoffe weisen demgegenüber ein natürliches Pulsationsverhalten auf. Verwendet man daher die vorliegend beschriebenen Brennstoffe in Verbrennungsprozessen, so können die Vorteile pulsierender Verbrennungsprozesse erzielt werden, ohne zusätzliche Mittel wie etwa Druckerzeuger oder komplexe Einspritzvorrichtungen bereitstellen zu müssen. Dies senkt nicht nur die Kosten sondern erlaubt auch kompaktere Bauformen der Verbrennungseinrichtungen. Mit Hilfe der vorliegend beschriebenen Brennstoffe kann so eine vollständigere Verbrennung und insbesondere eine Verminderung der Schadstoffemissionen und des Teergehalts erzielt werden.The In contrast, fuels described herein have a natural pulsation behavior. Used Therefore, the fuels described herein in combustion processes, so the advantages of pulsating combustion processes can be achieved without additional means such as pressure generators or to provide complex injectors. This not only lowers the cost but also allows for more compact Types of combustion equipment. With the help of the present described fuels can thus a more complete combustion and in particular a reduction of pollutant emissions and tar yield.
Diese Vorteile der vorliegend beschriebenen Brennstoffe lassen sich insbesondere im Bereich der Müllverbrennung und dabei insbesondere der Sonder- oder Giftmüllverbrennung anwenden. Die beschriebenen Brennstoffe stellen dabei zum einen die beschriebene natürliche Pulsation der Verbrennung bereit, zum anderen dienen sie gleichzeitig als starke Verbrennungsbeschleuniger aufgrund des im Molekül vorhandenen Aktivsauerstoffs. Auf diese Weise kann der Schadstoff- und Teergehalt der Verbrennungsprodukte stark gesenkt werden, und dies bei gleichzeitig einfacherer Betriebsweise der Anlage, da zusätzliche Mittel zur Erzeugung der Pulsation nicht erforderlich sind. Dies senkt überdies die Kosten entsprechender Anlagen.These Advantages of the fuels described herein can be particularly in the field of waste incineration and in particular the Use special or toxic waste incineration. The described On the one hand, fuels represent the described natural one Pulsation of combustion ready, on the other hand they serve simultaneously as a strong combustion accelerator due to the in the molecule existing active oxygen. In this way, the pollutant and tar content of the combustion products are greatly reduced, and this at the same time simpler operation of the system, as additional Means for generating the pulsation are not required. This also reduces the cost of such facilities.
Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel können die vorliegend
beschriebenen Brennstoffe auch als Brennstoffe in einem Flüssigkeitsantrieb oder
in einem Hybridantrieb für eine Rakete verwendet werden.
Bei Flüssigkeitstriebwerken ergibt sich der Schub F als
Die vorliegend beschriebenen Brennstoffe, die das beschriebene pulsierende Verbrennungsverhalten zeigen, können auch mit anderen Brennstoffen, insbesondere anderen flüssigen Brennstoffen, im Gemisch vorliegen. Insbesondere können die das pulsierende Verbrennungsverhalten zeigenden Brennstoffe als Brennstoffzusatz mit einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 80 Gew.-% vom Gesamtgewicht des Brennstoffs bereitgestellt werden. Gemäß einer Weiterbildung können die genannten Brennstoffe mit einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% vom Gesamtgewicht des Brennstoffs bereitgestellt werden. Der genaue Anteil im Brennstoff hängt von der spezifischen Verwendung ab, solange eine Verbrennung des Zusatzes sicher erfolgen kann. So kann in einigen Fällen ein geringer Anteil ausreichend sein, um das gewünschte pulsierende Verbrennungsverhalten im Gesamtsystem zu initiieren, während in anderen Fällen ein hoher Anteil erforderlich ist. Insbesondere kann der Brennstoff vollständig aus einem Brennstoff mit pulsierendem Brennverhalten bestehen.The fuel described herein, the described pulsating Show combustion behavior, can also with other fuels, in particular other liquid fuels, in a mixture available. In particular, the pulsating combustion behavior fuel with a content of 0.1 Wt .-% to 80 wt .-% of the total weight of the fuel provided become. According to a development can the said fuels in a proportion of 0.1 wt .-% to 20 % By weight of the total weight of the fuel. Of the exact proportion in the fuel depends on the specific Use as long as combustion of the additive safely can. Thus, in some cases, a small proportion may be sufficient be to the desired pulsating combustion behavior in the Initiate overall system while in other cases a high proportion is required. In particular, the fuel can completely made of a fuel with pulsating burning behavior consist.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollten keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden.The The present invention has been described with reference to exemplary embodiments explained. These embodiments should by no means as limiting to the present Be understood invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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