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Verfahren und Vorrichtung zur Vernichtung von nitrosen Gasen Es sind
bereits viele Verfahren zur Vernichtung von nitrosen Gasen beschrieben worden. Neben
den-verschiedenen Möglichkeiten der Absorption wird vor allem die Reduktion der
Stickoxyde durch die flammenlose, ktatlytische Verbrennung eines gasförmigen Brennstoffes
groBtechnisch angewandt. Weiterhin existieren Verfahren zur Reduktion in glühendenKoksbetten
und zur Adsorption an verschiedenen Sorbentien, Alle diese Verfahen bringen jedoch
schon bei geringem Anfall von nitrosen Abgasen einen relativ großen technischen
Aufwand mit sich.
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Es ist weiterhin bekannt, nitrose Gase durch Einleiten in eine reduzierende
Flamme zu vernichten. Neben den geringen Investitions-und Betriebskosten dieses
Verfahrens bietet es die biögliclikeit, auch bei stark schwankendem Anfall nitrose
Gase sicher zu vernichten. Allerdings ist es bei diesem belcannten Verfahren erforderlich,
besonders in einem geschlossenen Verbrennungssystem, die Brennstoffmenge au die
Sauerstoffmenge in den anfallenden nitrosen Gasen bzw. in der zusätzlichen Verbrennungsluft
abzustimmen, um die Explosionsgefahr herabzumindern. Es ist deshalb auch schon eine
Verbesserung vorgeschlagen worden, bei der diese Schwieriglteiten durch Nachverbrennung
des Brenngasiiberschusses durch Zumischung von Luft am oberen Endo einer offenen
Brennkammer beseitigt werden können.
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Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise ein solcher Aufwand
nicht erforderlich ist, sondern daß die Flamme in einer solchen Brennkammer sowohl
bei ausschließlicher Zufuhr von nitrosen Gasen
@@ als auch bei Zufuhr
eines beliebigen Gemisches aus nitrosen Gasen und Luft sicher brennt und die nitrosen
Gase vernichtet, wenn nur dem Brenner eine konstante, gerade zum sicheren Brennen
der Flamme notwendige Gasmenge zugefUhrt wird. Es ist also,lediglicherforderlich,
die dem Brenner zuzuführende Gesamtgasmenge einemalig auf die Brennstoffmenge abzustimmen.
Die Zusammensetzung des zugeführten Gases spielt dann keine Rolle mehr-es findet
eine zufrieden- @ stellende Vernichtung der nitrosen Gase sowohl bei ausschließlicher
Zufuhr von nitrosen Gasen, als auch bei Zufuhr eines beliebigen Gemisches aus nitrosen
Gasen und Luft statt. Sofern zur Vernichtung der nitrosen Gase nach der Erfindung
Luft zugesetzt wird, ist es wesentlich, die nitrosen Gase vor der Einführung in
den Brenner mit der Luit zu mischen.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Vernichtung
von nitrosen Gasen in einer Flamme, das darin besteht, daß der Flamme mit Hilfe
eines Gebläses eine anndhernd konstante Menge an nitrosen Gasen oder eines beliebigen
Gemisches aus nitrosen Gasen und Luft zugeführt wird, wobei die Konstanz der Gesamtgasmenge
druch selbsttätiges Ansaugen von Luft durch einen offenen, vor dem Gebläse liegenden
Stutzen gewährleistet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Vernichtung
von nitrosen Gasen in einer Flamme, im wesentlichen bestehend aus Brenner, Verbrennungskammer
und den ZufUhrungsleitungen fiir Brennstoff und nitrose-Gase, die darin besteht,
daß ein Geblase dem Brenner eine annähernd konstante Menge an nitrosen Gasen bzw.
eines beliebigen Gemisches aus nitrosen Gasen und Luft zuführt, wobei eine vor dem
Gebläse angebrachter, offener Stutzen das Ansaugen der zur Konstanthaltung der Gesamtgasmenge
erforderliclien LuXt ermöglicht. Der offene Stutzen zum Ansaugen der Luft befindet
sich vorzugsweise an der Zufiihrungsleitung der nitrosen Gase ? Nach einer besonders
bevorzugten Ausführungsformder Vorrichtung nach der Erfindung ist das. Ansaugrohr
mit einem Pufferraum zur Aufnahme etwa vorUbergehend anfallender größerer Mengen
von nitrosen Gasen versehen.
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Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise nach der jErfindung die Vernichtung
der nitrosen Gase mit einfachsten Mitteln sicher und bequem erfolgen kann. Die Explosionsgefahr
ist ohne großen technischen Aufwand praktisch ausgeschlossen, und das neue Verfahren
und die neue Vorrichtung ermöglichen eine müheloses Unschädlichmachen der nitrosen
Gase auch hei stoßweisem Anfalle Das'Verfahren funktioniert sowohl bei ausschließlicher
Zufuhr an nitrosen Gasen, als auch bei einem ganz minimalen Anteil an stickoxyden.
Das Verfahren kann selbstverständlich auch dann noch kontinuierlich weiterge führt
werden, wenn die Zufuhr der nitrosen Gase, z. B. wegen Beendigung der Reaktion in
der die nitrosen Gase entweickelnden Apparatur, vorübergehend überfhaupt zum Stillstand
kommt. In solchen Fällen fördert das Gebläse durch den offenen Stutzen eine entsprechend
größere Luftmenge zur Aufrechterhaltung der eingestellten Gesamtgasmenge. Darüberhinaus
kommt man nach der ERfindung mit sehr geringen Brennstoffmengen aus, weil die Brennstoffmenge
auf die Reduktion der maximal anfallenden nitrosen Gase abgestimmt wird und die
e Flamme auch ohne zusätzlicvhe Verbrennungsluft sicher berennt.
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Wenn man das Ansaugrohr für die nitrosen Gase, das meistens aus einer
: ne g. 'li.. a : sys : enn Ap, Paa. ; : r ~lionm= -e. r i-. e : re a. : ta stehen,
mit einem Pufferraum für den Spitzenanfall von nitrosen Gasenausbildet,läBtsichdiwemGebläsezuforderndeß&smengend
damit auch die erforderliche Brennstoffmenge weiter senken.
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Es ist ; =tur bereitsbekanntedaB.dieVerbrennungdernitrosenGase auch
unter Ausschluß von Luft bzw. Sauerstoff vorgenommen werden kann. Es wurde allerdings
bisher angenommen, daB dafür eine mengen*-mäBig gleichbleibende Zufuhr an nitrosen
Gasen unerläßlich ist, da sonst ohne Regelung der Zusammensetzung des Gasgemisches
(Nitrose Gase/Luft) unveranntes Brenngas in die Abgasleitungen gerät, was wegen
der damit verbundenen bekannten Gefahren unerwünscht ist.
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Es war deshalb nicht vorauszusehen, daß durch die Einschaltung eines
Geläses vor dem Brenner und die Anbringung eines offenen Stutzens zum Ansaugen von
Luft eine gefhrlose und sichere Verbrennung der
nitrosen Gase ohne
weiteren Aufwand möglich ist. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung braucht also
nicht für eine nur aufwendig zu regelnde Brennstoffmenge gesorgt zu werden, sondern
jede nur anfallende Mange an nitrosen Gasen kann mit der sicher brennenden Flamme
einer konstanten Brennstoffmenge vernichtet werden.
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Ind er Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
-targestellt i ist der Brenner, dessen Flamme in der Verbrennungskammer 2, die mit
einem Kamin 3 versehen ist, brennt. Der Brenner 1 erhält über die Zuführungsleitung
4 den Brennstoff in flüssigem oder gasförmigem Zustand und Über das Ansaugrohr 5
das Gemisch aus Luft und trosean Gasen. 6 ist das Gebläse, mit dem dem Brenner eine
annähernd konstante Menge dieses Gemisches zugefuhrt wird. 7 bezeichnet die Apparatur,
in der die nitrosen Gase entstehen, während 8 der offene Stutzen ist, durch den
selbsttätig die gegebenentalls zur Au-ffüllung der Gesamtgasmenge erforderliche
Luft angesaugt wird. Er kann grundsätzlich an einer beliebigen stelle zwischen der
Apparatur 7 und dem Gebläse 6 bzw. gegebenenfalls auch an der Apparatur 7-selbst-angebracht
sein.
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Zur Erzeugung der Flamme können alle hierfür üblichen Brennmaterialien
verwendet werdne, z. B. Leuchtgas, Kohle, Kohlenwasserstoffe, insbesondere Benzin
und 6 wobei in der Regel aus wirtschaftlichen Gründen die Heizöle, insbesondere
leichtere Heizöle, bevorzugt werden. Bei Verwendung eines Ölbrenner wird das vom
Gebläso zugeführte Gas gleiohze-itig zum Zerstäuben des flüssigen Brennstoffes benutzt.
Die Temperatur der Flamme liegt in der Regel zwischen 1000 und 1800°C.
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Die Verbrennungskammer 2 ist zweckmBig in üblicher Weise mit feuerfestom
Material, z. B. mit Schamottesteinen, ausgekleidet.
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Als Geblase 7 kann ein üblicher Ventilator verwendet werden.
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Von besonderem Vorteil sind Radialgebläse. Die Fördermenge muß natiirlich
auf die maximal anfallende Menge von nitrosen Gasen abgestimmt sein. Selbstverständlich
muß auch darauf geachtet werden, daß sämtliche mit den nitrosen Gasen in BerUhrung
kommenden Materialien unter den gegebenen Bedingungen korrosionsbeständig sind.
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Beispiel In einem Verbrennungsofen von 0,5 m3 Inhalt / werdn in einer
Ölbrennerflamme von 0 - 30 Nm3/h schwankende Mengen nitroser Gase vernichtet. Die
vom Gebldse geförderte Gesamtgasmenge beträgt 30 Nm3/h. Der Ölverbrauch an Heizöl
leicht liegt bei 3 1/hue