DE1546078A1

DE1546078A1 - Chemisches Russentfernungsmittel sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1546078A1
Application number: DE19661546078
Authority: DE
Inventors: Axeborg Tord Walter Ingve
Original assignee: AXEBORG TORD WALTER INGVE
Current assignee: AXEBORG TORD WALTER INGVE
Priority date: 1965-12-08
Filing date: 1966-12-02
Publication date: 1969-06-12
Also published as: GB1135677A; DE1546078B2

Description

Chemisches Rußentfernungsmittel sowie Verfahren zu seiner Herstellung.

Eine chemisches Rußentfernungsmittel für feuerungen, an Heizkesseln, Dampfkesseln, Ekonomiser, Lufvorwärmern usw. ist bekannt, welches aus elementarem Schwefel, Kohle, Alkalinitrat und Ammoniumnitrat besteht und in bezug auf Sauerstoff kräftig überbalanpiert ist.

Ein solches Rußentfernungsmittel wirkt chemisch auf den harten Ruß ein, so dass dieser austrocknet und abblättert oder mechanisch leicht entfernt werden kann. Ausserdem hat das Mittel keinen korrodierenden Einfluss _o._ '

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auf Metallflächen. Da aber eine solche Komposition eine gewisse Ähnlichkeit mit Schwarzpulver hat, lässt es sich nicht ganz ausschliessen, dass beim Gebrauch Detonationen entstehen können.

Die Erfindung bezweckt, diese Gefahr im wesentlichen zu beseitigen. Hierzu wird die Kohle in dem obigen Russentfernungsmittel durch ein zellulosehaltiges Material, wie Luzernmehl ersetzt. So betrifft die Erfindung ein nichtkorrodierendes chemisches Russentfernungsmittel, das ein Gemisch aus einem Alkalinitrat oder anderem, Sauerstoff abgebenden Stoff, Ammoniumnitrat, elementarem Schwefel und einem brennbaren kohlenhaltigen Material enthält, und die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das brennbare kohlenhaltige Material ein pulverförmiges Zellulosematerial ist. Das erfindungsgemässe Mittel ist' ebenfalls in bezug auf Sauerstoff kräftig überbalanciert.

Bei Anwendung des erfindungsgemässen Russentfernung smitteIs für die oben angegebenen Zwecke liegt keine Gefahr einer Detonation vor und das Russentfernungsmittel neigt weniger dazu, sich zu massiven Klumpen zusammenzubacken. Ausserdem hat das Mittel ähnlich wie das oben erwähnte, bekannte Russentfernungsmittel die Eigenschaft, keine Korrosion an Metallflächen, mit denen es bei der Anwendung in Berührung kommt, zu verursachen. Das erfindungsgemässe Russentfernungsmittel ist nicht nur bei der Weg-

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nähme von Belägen in Feuerungen für Kessel u.dgl. von grossem Wert, sondern ist auch aus dem Gesichtspunkt der Lufthygiene äusserst wichtig, da die entweichenden ■Verbrennungsgase reiner werden, d.h. der Gehalt an gesundheitsgefährlichen Russteilchen wird in sehr hohem Grade herabgesetzt.

Als Sauerstoffabgeber wird im erfindungsgemässen Russentfernungsmittel hauptsächlich ein Alkalinitrat, besonders Kaliumnitrat verwendet, jedoch sind auch andere säuerstoffabgebenden Mittel anwendbar. Das Kaliumnitrat oder ein anderes, Sauerstoff abgebendes Mittel wird in einer Menge von 6θ-8ΰ %> und vorzugsweise 7^-78 fo, des gesamten Gewichtes des Russentfernungsmittels verwendet. Das Ammoniumnitrat wird in einer Menge von 10-25 Gewichts-^, vorzugsweise 12-20 Gewichts->ö verwendet.

Der als Verbrennun^saasloser dienende Schwefel wird in Pulverform angewendet und stellt 2-9 Gewichts-^, und vorzugsweise 2-5 Gewichts-Ji, des Russentfernungsmittels dar. Es ist vorzuziehen, den ScIi we felgehalt niedrig zu halten, damit die entweichenden Rauengase möglichst wenig Schwefeldioxyd enthalten.

Das erfindungsgemässe Russentfernungsrnittel enthält j-lC Gev.'ich'Gs-^, vorzu^ßwoise 4-6 Gewichts-^, des pulverförmiger, Zelluloseraaterials, das die Kohle in dem obenervännten bekannten Russentferdungsmittel ersetzt. Das

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Zellulosematerial besteht vorzugsweise aus Luzernmehl, jedoch sind auch andere pulverförmige Zellulosematerialien erfdgreich anwendbar, wie z.B. Holzmehl, Sägemehl od.dgl.

Einem Russentfernungsmittel der oben angegebenen Zusammensetzung kann eine kleine Menge Kohle beigemischt werden, ohne jede Gefahr, dass Detonationen vorkommen.

Das erfindungsgemässe Russentfernungsmittel ist' in Kesseln u.dgl. wirksam, die mit verschiedenen Arten von Brennstoffen, wie öl, Briketten, Holzkohle, Steinkohle, Holz, Sägespänen usw. beheizt werden. Es lässt sich von Hand oder unter Anwendung eines Dosiergeräts dem Kessel zuführen.

Bei Einbringung des Russentfernungsmittels von ' Hand in den Kessel wird der Brenner mittlerweile abgeschaltet. Wenn das Russentfernungsmittel im Kessel geschmolzen ist,, werden kleine Tropfen von Schmelze gebildet,

die von dem Luftzug in der Feuerung umhergetragen werden und sich an den Innenwänden der Feuerung sowie auch an den Wänden der Rauchgasabzüge absetzen, falls genügend Zugluft zur Verfügung steht. Die harte Belagschicht wird verbrannt und aufgelockert, und was nicht verbrannt wird, löst sich ab und fällt nach unten oder lässt sich wegkratzen. Das aus dem Kaliumnitrat gebildete Kaliumnitrit bleibt einige Zeit als dünne grauweisse Haut an den Metallflächen im Kessel sitzen und schützt sie vor neuen Ab-

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lagerungen, weshalb die Behandlung mit dem Russentfernungsmittel nur in gewissen Zeitspannen wiederholt zu werden braucht. Diese Haut schützt auch die Wände der Feuerung vor einem Angriff durch Schwefeldioxid aus schwefelhaltigen Brennstoffen. Nach einigen Minuten wird der Brenner wieder in Betrieb gesetzt und die Zugluft erhöht, wodurch geschmolzene Tropfen des Russentfernungsmittels auch zu den weitest entfernten Rohren getragen werden und auf den dort befindlichen Belag einwirken. Hierbei kann die Rauchgastemperatur im Anschluss an die Dosierung etwas steigen, sie sinkt aber wieder nach einiger Zeit. Die grösste Wirkung wird mit dem erfindungsgemässen Russentfernungsmittei gewöhnlich dann erzielt, wenn die Temperatur 300° C nicht unterschreitet.

Die im erfindungsgemässen Russentfernungsmittel enthaltenen Chemikalien sind in der Hantierung ungefährlich und führen keine Gesundheitsprobleme mit sich.. Infolge der Abwesenheit von Kohleteilchen ist das Mittel in der Hantierung nicht unangenehm.

Bei Heizkesseln mit besonderem Dosiergerät wird das erfindungsgemas.se Russentfernungsmittel im Betrieb des Kessels zugeführt, ohne dass der Brenner abgeschaltet zu werden braucht, Seine Wirkung ist im wesentlichen die gleiche wie die oben beschriebene.

Als Beispiel des Wirkungsgrades des erfindungs·-

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gemässen Russentfernungsmittels sei erwähnt, dass 28 Jahre alte Kessel, von Götaverken gefertigt, die auf Grund eines zu niedrigen Wirkungsgrades als Ausschuss beurteilt wurden, nach 5 Dosierungen mit dem erfindungsgemassen Russentfernungsmittel wieder auf ihren normalen Wirkungsgrad gebracht wurden. In einem anderen Fall sind Kessel der Marke "Parca Tom" von 150 m Heizfläche, die früher' jede Woche einer Russentfernungsbehandlung mit Wasser unterzogen worden waren, unter Anwendung des erfindungsgemassen Russentfernungsmittels während mehr als 6 Monate rein gehalten worden, ohne dass man zu einer Behandlung mit Wasser greifen musste. In diesen Kesseln wurde ein Dosiergerät verwendet.

Beispiel 1

2 Einem Heizkessel von 50 m Heizfläche wurden

2,5 kg eines erfindungsgemassen Russentfernungsmittels folgender Zusammensetzung in Gewichts-$ in Dosen zugeführt:

Kalisalpeter 75,0

Ammoniumni tra t 15,0 pulverförmiger Schwefel 4,0 Luze rngrünmehl 4,0 pulverisiertes Holzmehl 2,0

Die Feuerung des Heizkessels war reich an sowohl .Russwie Schwefelbelägen.. Die Wassertemperatur war 8o° C. Die Dosierung erfolgte von Hand. Die Rauchgastemperatur war

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Die Dosierung wurde in der oben angegebenen Weise ausgeführt. Bereits nach 15 Minuten war zu merken, dass der meiste Russ in der Feuerung vernichtet worden war und dass sich eine grauweisse Haut an den Kesselwänden abgesetzt hatte. Nach 24 Stunden wurden die Rohre untersucht. Es zeigte sich, dass der vorher harte Belag aufgelockert worden war und dass eine Menge unverbrennbarer Teilchen niedergefallen waren. Nach 4 Dosierungen in Zeitspannen von 5 Tagen waren die Beläge in der Feuerung vollständig entfernt, die Rohre waren annähernd rein und die verbleibenden Beläge Hessen sich leicht entfernen. Die Rauchgastemperatur war auf l80° C gesunken und die Menge Russteilchen in den Rauchgasen hatte um etwa 8o# abgenommen.
Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde ein erfindungsgemässes Russentfernungsmittel folgender Zusammensetzung in Gewichts- % angewendet:

Kalisalpeter 73,9

Ammoniumnitrat 18-,1 pulverförmiger Schwefel 3,0

Luzernmehl 5,0

ρ Einem Heizkessel von etwa 50 m Heizfläche

wurden 2,5 kg dieses RussentfernungsmitteJs in Dosen zugeführt. Die Dosierung wurde von Hand ausgeführt, indem das

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Mittel in einem Papierbeutel in die Feuerung geworfen wurde. Die Zugluft wurde auf etwas mehr als die Hälfte herabgesetzt und der Brenner wurde abgeschaltet.

Durch ein Besichtigungsfenster im Kessel konnte man direkt sehen, wie die Russbeläge verzehrt wurden. Bereits nach einer Minute hingen grosse Schuppen der Beläge von der Decke der Feuerung und von deren Seitenwänden herab. Der Belag in den Rohren war so hart gewesen, dass er sich nicht mit Hammer und Meissel entfernen liess. Dieser Belag war nach 4 Stunden teilweise entfernt und mit Hilfe eines Stecheisens konnten grosse Schuppen abgelöst werden.

Etwa 10 Minuten nach Abschalten des Brenners wurde dieser aufs neue gestartet und gleichzeitig die Öffnung der Zugklappe vergrössert. Eine gesteigerte Rauchentwicklung aus dem Schornstein konnte beobachtet werden. Der Rauch, welcher anfänglich grauschwarz war, änderte Farbe und wurde graulich und dieser grauliche Ton wurde immer schwächer. Nach 2 Dosierungen in Zeitspannen von 5 Tagen Hessen sich die letzten Reste der Beläge mit einem Besen wegfegen. Die Rauchgastemperatur, die anfangs 240° C gewesen war, war nun auf l80° C herabgesunkene Diejenigen Reste der Beläge, die von den Seiten und der Decke der Feuerung niedergefallen v/aren, wurden aufgesammelt und zusammen mit den zurückgebliebenen Resten des Russentfemungsmittels in Wasser gelöst. Die Wasser-

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lösung hatte einen pH-Wert von 7,8 und war somit schwach basisch. Dies bringt den Nachweis dafür, dass das erfindungsgemasse Russentfernungsmittel keine saure Reaktion mit dadurch bedingter Korrosion ergibt.

Patentansprüche :

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Claims

Pa t ent ans prüche

1) Nicht korrodierendes chemisches Rußentfernungsmittel, enthaltend ein Gemisch aus einem Alkalinitrat oder einem anderen Sauerstoff abgebenden Stoff, Ammoniumnitrat, elementarem Schwefel und einem brennbaren kohlenhaltigen Material, dadurch gekennzeichnet, dass das brennbare kohlenhaltige Material Luzernmehl oder ein anderes pulverförmiges Zellulosematerial ist.

2) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 3-10 Gewichts-^ des Zellulosematerials enthält.

3) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 60-80 Gewichts-^ Äikalinitrat, Vorzugs-

weise Kaliumnitrat enthält.

4) Mittel nacli Anspruch, 1, dadurch, gekennzeichnet, dass es 10-25 .Gewichts-^ Ammoniumnitrat enthält.

5) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 2-9 Gewichts-^ Schwefel enthält.

6) Verfahren zur Herstellung eines nicht korrodierenden chemischen Rußentfernungsmittels, enthaltend ein Gemisch aus einem Alkalinitrat oder einem anderen Sauerstoff abgebenden Stoff, Ammoniumnitrat, elementarem Schwefel und einem brennbaren kohlenhaltigen Material, dadurch g e k e nnze i c hne t, dass dem Gemisch Luzernmehl oder ein anderes pulverförmiges Zellulosematerial zugegeben wird.

7) Anwendung eines Gemisches aus Alkalinitrat, elementarem Schwefel und Luzernmehl oder ein anderes pulverförmiges Zellulosematerial als chemisches Rußentfernungsmittel.

Dr. F. Walter und Dipl.-Ing. Ernicke Patentanwälte

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