DE1770691B1 - Heizoelzusatz - Google Patents

Description

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Die Verwendung von Brennstoffzusätzen zur Ver- Magnesium und Aluminium teilweise dehydratisiert hinderung des Schlackenansatzes, der Korrosion von sind und gebundenes Wasser in Mengen von 0,5 bis Wärmeübergangsflächen u. dgl. sowohl bei hoher als 15 Gewichtsprozent enthalten und daß das Gewichtsauch niedriger Temperatur in kohle- und ölgefeuerten verhältnis von Magnesium zu Aluminium in der Kesseln ist der Gegenstand umfangreicher Forschungs- 5 Dispersion über 1:1 bis etwa 10:1 ist. arbeiten, da es für einwandfreien Betrieb des Kessels Im Gegensatz zu den bisher bekannten Heizölwesentlich ist, daß die Kesselrohre im wesentlichen frei zusätzen sollen somit weder die Oxyde, Hydroxyde von Schlackenansätzen und Korrosionsprodukten ge- oder Carbonate einzelner Metalle verwendet werden halten werden. noch die Gemische zweier Verbindungen der genannten

Diese Forschung führte zu zahlreichen Vorschlägen io Art schlechthin, vielmehr ist Gegenstand der Erfindung zur Lösung des Problems. Aus der USA.-Patentschrift ein Heizölzusatz, der neben einem oberflächenaktiven 3 002 826 ist ein Zusatzstoff in Form einer Emulsion Mittel ein spezielles Gemisch von feinteiligen teilweise bekannt, deren Wasserphase eine wäßrige Lösung dehydratisierten Hydroxyden von Magnesium und eines Salzes von Al, B, Cu, Si oder Zn ist und deren Aluminium enthält bei einem Gewichtsverbältnis von ölphase ein Mineralöl ist. Die USA.-Patentschrift 15 Magnesium zu Aluminium oberhalb 1:1. Erfindungs-3 004 836 beschreibt die Verwendung eines gemahlenen wesentlich ist nicht nur das spezielle Gewichtsverhältnis Magnesium-Phosphat-Gemisches zur Verhinderung von Magnesium zu Aluminium, sondern auch der Grad des Schlackenansatzes in kohlegefeuerten Kesseln. der Dehydratisierung der Hydroxyde. Die genau defi-Aus der USA.-Patentschrift 3 036 901 ist die Verwen- nierte Menge an gebundenem Wasser ist deshalb von dung eines feinteiligen, in Öl unlöslichen metallischen 20 besonderer Bedeutung, weil sich damit die verwendeten Zusatzstoffs bekannt, der zunächst in einem hydrati- Hydroxyde von Magnesium und Aluminium in ihren sierten Calciumacetatgel suspendiert wird, bevor er physikalischen Eigenschaften von den normalerweise mit einem Rückstandsheizöl gemischt wird, während gemäß dem Stand der Technik verwendeten Hyaus der USA.-Patentschrift 2 845 338 ein Zusatzstoff droxyden und Oxyden unterscheiden, und zwar hinaus dem Gemisch aus einer Magnesiumverbindung 25 sichtlich der Teilchengröße, dem Porendurchmesser und einer Verbindung von Cu, Co, Mn, Fe oder Ca und der Oberfläche.

bekannt ist. Die USA.-Patentschrift 3 067 018 be- Auf Grund dieser speziellen physikalischen Eigentrifft die Verwendung einer speziell gebildeten Emul- schäften verhalten sich die erfindungsgemäß verwension aus einem Oxyd, Hydroxyd oder Carbonat deten Hydroxyde auch anders als die bisher verwendevon Metallen der Gruppe II des Periodischen 30 ten Oxyde und völlig dehydratisierten Hydroxyde. So Systems. ist nämlich beispielsweise das Oxyd des Aluminiums

Weiterhin nennt die deutsche Auslegeschrift 1041621 auf Grund seiner kristallinen Struktur vom praktischen als Heizölzusatz neben reinem Magnesiumsilikat auch Standpunkt aus wegen seines abschleifenden Charak-Gemische von Magnesiumoxyd, Magnesiumhydroxyd ters als Heizölzusatz völlig ungeeignet, da es in den oder Magnesiumcarbonat mit Siliciumdioxyd, wobei 35 Anlagen, und zwar insbesondere in den Pumpen eine diese Gemische aber im wesentlichen frei von anderen zerstörende Erosion auslöst. Sind die Stoffe aber noch Metallen außer Magnesium sein sollen. Gemäß der zu weit hydratisiert, so können nur mit höchst unwirtdeutschen Auslegeschrift 1 050 484 wird nur jeweils schaftlichen Mengen an oberflächenaktiven Stoffen eine Verbindung, die wiederum ein Hydroxyd, Oxyd überhaupt Suspensionen hergestellt werden, die stabil oder ein Carbonat unter anderem auch von Magne- 40 sind und darüber hinaus auch Viskositäten besitzen, sium oder Aluminium oder aber das Metallsalz einer die ihre Förderung mittels Pumpen erlaubt. Phosphorsäure oder ein natürliches oder synthetisches Speziell durch das Zusammenwirken der im Gemisch

Silikat sein kann, verwendet. Die schweizerische in bestimmten Mengen erfindungsgemäß verwendeten Patentschrift 302 160 nennt als Heizölzusätze neben teilweise dehydratisierten Hydroxyde von Magnesium metallischem Magnesium auch Magnesiumverbin- 45 und Aluminium werden aber noch besondere Vorteile düngen, und zwar unter anderem auch das Oxyd und dadurch erzielt, daß das teilweise dehydratisierte das Carbonat des Magnesiums, während die schweize- Magnesiumhydroxyd auf Grund seiner spezifischen rische Patentschrift 327 289 nur organische Metall- physikalischen Eigenschaften mit den im Heizöl vorverbindungen, und zwar vorzugsweise solche der handenen sauren Stoffen reagiert und diese neutrali-Naphthensäuren erwähnt. 5° siert, während das teilweise dehydratisierte Aluminium-

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen hydroxyd mit dazu beiträgt, die wirksame Oberfläche Heizölzusatz zu schaffen, der die Verschlackung in den des Magnesiumhydroxyds durch Ansteigen der Po-Rohren von industriellen und ähnlichen ölgefeuerten rosität zu vergrößern und somit für die Umsetzung mit Kesseln verringert, die Entfernung von Schlacke und den sauren Stoffen zu verbessern, ähnlichen Ablagerungen von der Feuerseite dieser 55 Die wirksamen Magnesium- und Aluminiumverbin-Kesselrohre erleichtert, die Verunreinigung durch düngen im Zusatzstoff können als MgO · xH₂O bzw. Ansatz von saurem Ruß, d. h. von Ruß, der SO₃ ad- Al₂O₃ · j>H₂O, worin χ eine Zahl unter 1 und y eine sorbiert hat und korrodierend wirkt, wenn er unter Zahl unter 3 ist, bezeichnet werden. Diese teilweise dedie Taupunkttemperatur der Säure, die im Bereich hydratisierten Hydroxyde können auch als ein Vervon 177 bis 60° C liegen kann, gekühlt wird, und damit 60 bindungsgemisch von Oxyden und Hydroxyden der die Korrosion bei niedriger Temperatur ausschaltet allgemeinen Formeln MgnO · OH und AImO · OH und den spezifischen Widerstand der Teilchenemission bezeichnet werden. Die im Endgemisch vorhandene aus einer Heizölflamme verbessert. Menge des elementaren Magnesiums ist nicht geringer

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Heizölzusatz auf als die Mengen von elementarem Aluminium im GeBasis einer Dispersion von feinverteilten Magnesium- 65 misch. Die aktiven Bestandteile des Zusatzstoffs und Aluminiumhydroxyden in einem oberflächen- sollten 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise aktive Mittel enthaltenden Kohlenwasserstofföl, der 5 Gewichtsprozent, gebundenes Wasser enthalten. Für dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hydroxyde von die meisten technischen Anwendungen eignet sich ein

Gewichtsverhältnis von Magnesium zu Aluminium über 1:1 bis etwa 10:1.

Die teilweise dehydratisierten Hydroxydteilchen, deren Größe im Bereich von etwa 1 bis 7 μ liegen sollte, haben überwiegend eine körnige Form, um Erosion und Verstopfung der Vorrichtungen zur Förderung und Zerstäubung des Heizöls zu verhindern. Das teilweise dehydratisierte Magnesiumhydroxyd wird wegen der geringen Schleifwirkung und der hohen chemischen Reaktionsfähigkeit vorzugsweise aus Seewasser oder Salzwasser erhalten. Ferner wirkt der obengenannte Teilchengrößenbereich im Sinne einer Beeinflussung und Regelung der physikalischen Struktur sowie der Menge des Materials, das sich sowohl in den heißen als auch kühlen Bereichen des Kessels absetzt. Strukturmäßig sind diese Teilchen durch große spezifische Oberflächen von 400 bis 1400 m²/g gekennzeichnet, wodurch sich eine maximale chemische Umsetzung mit Verbrennungsrückständen in Gas-, Dampfund Flüssigkeitsform ergibt. Der Durchmesser der Poren, die jedes Teilchen durchziehen, sollte zur optimalen physikalischen Adsorption von gasförmigen Verunreinigungen vorzugsweise im Bereich von 17 bis 20 Ä liegen.

Als Trägerflüssigkeit wird vorzugsweise ein leichtes Kohlenwasserstofföl verwendet, das eine maximale Viskosität von 35 SSU bei 38⁰C hat.

Als oberflächenaktive Mittel, die mit dem Zusatzstoff auf Ölbasis verwendet werden, und zwar bevorzugt in Mengen von 0,7 bis 3,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die aktiven Bestandteile, kommen anionaktive oder nichtionogene Mittel in Frage, die sowohl mit den aktiven Bestandteilen als auch mit dem als Träger dienenden Kohlenwasserstoff verträglich sind. Das oberflächenaktive Mittel wandelt das sehr viskose Zweiphasengemisch in eine leicht fließende und leicht pumpfähige Suspension um, die sich leicht mit dem Heizöl vermischt. Geeignete oberflächenaktive Mittel sind leicht erhältlich. Beispielsweise sind die Glycerinstearate und -laurate und die Schwermetallseifen von Stearinsäure, Naphthensäure und Harzsäure besonders geeignet. Beispiele spezieller oberflächenaktiver Mittel sind Glycerinmonostearat, Lecithin, Sorbitanmonolaurat, Sorbitantristearat und Glycerinsorbitanlaurat und Schwermetallseifen, wie Aluminiumstearat, hergestellt durch Umsetzung einer wasserlöslichen Seife mit einem Schwermetallsalz von Aluminium, Magnesium, Kobalt, Zink, Mangan oder Calcium. Diese oberflächenaktiven Mittel dispergieren und stabilisieren gleichzeitig die Feststoffe in Suspension durch Ausschaltung von Anziehungskräften auf den Teilchenoberflächen. Das oberflächenaktive Mittel wird bevorzugt in Konzentrationen von etwa 2,0 Gewichtsprozent verwendet.

Das fertige Gemisch des Zusatzstoffs auf Ölbasis ist eine stabile Suspension, die etwa 40 bis 60 Gewichtsprozent der aktiven Bestandteile des Zusatzstoffs enthält und eine Viskosität von weniger als 115 SSU bei 27° C und die folgenden weiteren physikalischen Eigenschaften hat:

Spezifisches Gewicht bei 21⁰C .. 1,35

Flammpunkt (PM) Minimum 66⁰C

Stockpunkt Maximum —23° C

Laboratoriumsversuche unter Verwendung einer Verbrennungsanlage, die den Bedingungen in der Praxis sehr nahekommt, haben ergeben, daß der Heizölzusatz gemäß der Erfindung besonders wirksam die normalerweise gesteinsartige Schlacke der Brennstoffasche in eine poröse, bröckelige, pulverige Ablagerung umwandelt, die sich durch routinemäßiges Rußblasen leicht entfernen läßt. Der bei Verwendung des Zusatzstoffes gebildete Ansatz ist locker an die Oberflächen der Kesselrohre gebunden und schwach agglomeriert.

Die bei Verwendung des Zusatzstoffs gebildeten Ablagerungen wurden einer eingehenden Dünnschliffuntersuchung unterworfen, um die Rolle zu klären, die die Eigenschaften des Zusatzstoffs, beispielsweise die Mineralzusammensetzung und der physikalische Zustand, bei der Verhinderung der Schlackebildung spielen. Die mikroskopischen Untersuchungen von Dünnschliffen der Ablagerung zeigten eine dünne, dichte, ungesinterte Schicht von Teilchen einer Größe unter 1 μ unmittelbar an den Rohroberflächen. Die anschließenden Ablagerungen bildeten an der Eintrittsseite eine Zwischenschicht aus brüchigem, mäßig porösem Material, an der Eintrittsseite eine Außenschicht mit dicker, poröser, keilförmiger Struktur und an der Austrittsseite eine Außenschicht aus pulverigem, mäßig porösen, leicht gesinterten Kristallen.

Durch optische Methoden und Röntgenstrahlenbeugung wurde festgestellt, daß ein als Spinell bekanntes Produkt der Reaktion von Magnesiumoxyd und Aluminiumoxyd gleichmäßig in allen vier Schichten verteilt war und daß das Verhältnis von Magnesiumsulfat zu Magnesiumoxyd zur Rohroberfläche hin allmählich zunahm. Es wurde ferner festgestellt, daß der größte Teil des Vanadins in der Zwischenschicht an der Eintrittsseite und in der Außenschicht an der Austrittsseite als Streifen von Natriumvanadylvanadat und Magnesiumorthovanadat konzentriert war. Das teilweise dehydratisierte Magnesiumhydroxyd verhindert somit die Verschlackung von niedrig schmelzenden Natrium- und Vanadinverbindungen sowohl durch mechanische Verdünnung als auch chemische Reaktion.

Die aus dem teilweise dehydratisierten Aluminiumhydroxyd bestehende Komponente spielt ebenfalls zwei wichtige Rollen bei der Veränderung der Schlakkenstruktur. Erstens reduziert das Aluminiumoxyd durch selektive Reaktion mit Magnesiumoxyd in der Flamme unter Bildung von Spinell das Magnesiumoxyd, das für die spätere Reaktion mit Schwefeloxyden auf der Rohroberfläche verfügbar ist. Hierdurch wird das Verhältnis von elementarem Magnesium zu Aluminium für besondere Verbrennungsbedingungen bestimmt. Die Bildung von Magnesiumsulfat, daß bei 1120⁰C geschmolzen und klebrig ist, sollte weitgehend ausgeschaltet werden, besonders wenn die Gastemperaturen am Ofenaustritt über 1150⁰C liegen. Dies wird erreicht durch Erhöhung des Anteils des aktiven Aluminiumbestandteils im Zusatzstoff. Zweitens verringert das Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Reaktionsprodukt die Neigung von nicht umgesetzten, aber superfeinen Magnesiumoxydteilchen zu agglomerieren. Diese Verhinderung der Agglomerierung ist wahrscheinlich auf die Anwesenheit von gleichmäßig verteilten Spinell-Teilchen zurückzuführen, die kubische Kristalle von oktaedrischer Form bilden.

Porositätsmessungen an Proben von Ablagerungen haben ferner gezeigt, daß große Porosität und große Hohlräume kennzeichnend für teilweise dehydratisierte Hydroxyde von Magnesium und Aluminium mit Teilchengrößen im Bereich von etwa 1 bis 7 μ sind. Die Einstellung der Teilchengröße ist wichtig, weil theoretische Untersuchungen gezeigt haben, daß Teilchen, die größer sind als 10 μ, unerwünschte, dichte und

feste Ansätze zu bilden pflegen. Andererseits pflegen Teilchen einer Größe unter 0,5 μ unerwünschte zusammenhängende Ansätze mit kleinen Hohlräumen zu bilden.

Der Zusatzstoff gemäß der Erfindung eignet sich somit zur Verhinderung von Schlackenablagerungen an Kesseloberflächen über einen weiten Bereich von Gastemperaturen. Ferner wird durch Verhinderung der Schlackenbildung auf den Rohroberflächen die Dieser Versuch wird zur Zeit mit einer Zusatzstoffmenge von 11/10001 Heizöl durchgeführt. Die vom Schiff erhaltenen Berichte mit belegenden Fotografien zeigen, daß die Verschlackung des Überhitzers erfolgreich unterdrückt worden ist.

Aus den vorstehend beschriebenen Laboratoriumsversuchen und Großversuchen ist der Schluß zu ziehen, daß die folgenden Zusammensetzungen und Mengen des Zusatzstoffs die Ansatzbildung und

wirksam verhindern:

Ofenaustritts temperatur °C	Zusammen setzung des Zusatzstoffs Mg/Al- Verhältnis	Eingesetzte Menge des Zusatzstoffs Liter/Liter
1010 oder weniger .. 1010 bis 1177 1177 bis 1343 1343 oder mehr ....	10:1 5:1 3:1	1:1800 1:1500 1:1200 1:1000

Korrosion durch Ölasche bei hoher Temperatur un- io Korrosion durch Bestandteile geschmolzener Ölasche möglich, so daß die Rohrtemperaturen unbedenklich
bei 593 ⁰C gehalten werden können.

Zur Ergänzung der Untersuchungen im Laboratorium führten zwei Energieerzeugungsfirmen Großversuche mit den gemäß der Erfindung entwickelten Zusatzstoffen durch. In beiden Fällen hatten die eingesetzten Kessel eine Nennleistung von 16 330 kg Dampf je Stunde bei 63 atü und 482° C.

Vorher waren diese Kessel mit hohen Instandhaltungs- und Reparaturkosten auf Grund der Tatsache behaftet, daß alle 4 bis 6 Wochen Verschlackung und Blockierung der Überhitzerteile eintraten. Mehrere von der Firma selbst entwickelte Zusatzstoffe gegen die Verschlackung waren während einer Zeit von 4 Jahren ausprobiert worden, jedoch waren alle teuer und unwirksam. Bei diesen Zusatzstoffen handelte es sich um 1. pulverförmiges MnO₂, 2. öllösliches Mangan und Eisen, 3. öllösliches Zirkonium, 4. Blei-Kobalt-Naphthenat, sämtlich in Trägern auf Kohlenwasserstoffbasis, sowie 5. um pulverförmiges Calciumcarbonat.

Anschließend wurde ein Zusatzstoff auf Ölbasis in einer Menge von 11/15001 Heizöl verwendet, der folgende Zusammensetzung und Kennzahlen hatte:

Magnesium/Aluminium- Gewichtsverhältnis (gerechnet als Elemente) 10:1

Teilchengrößenbereich 1 bis 7 μ

Spezifisches Gewicht bei 21°C 1,35

Flammpunkt (PM) 66⁰C

Stockpunkt -23°C

Feststoffgehalt 48 Gewichtsprozent

35 Verhinderung der Bildung von Ansätzen und von Korrosion bei niedrigen Temperaturen

Versuche mit einer Verbrennungsanlage im Laboratorium wurden mit einem Zusatzstoff auf Ölbasis mit folgender Zusammensetzung durchgeführt:

Gewichtsverhältnis Magnesium zu Aluminium (gerechnet als

Elemente) 2:1

Teilchengrößenbereich 1 bis 7 μ

Spezifisches Gewicht bei 21⁰C .... 1,35

Flammpunkt (PM) 66⁰C

Stockpunkt -23⁰C

Feststoffgehalt 48 Gewichtsprozent

Nach einer Betriebsdauer von 4 Wochen mit diesem

ansatzes war ein weiches, bröckeliges Pulver getreten, das sich leicht durch Rußblasen entfernen ließ, b) Die Brückenbildung im Konvektionsweg der Siederohre

Diese Versuche haben gezeigt, daß der Heizölzusatz 40 gemäß der Erfindung die Korrosion durch Schwefelsäure auf Kesselflächen, die sich bei niedrigen Temperaturen befinden, je nach der Dosierung des Zusatzstoffs um 35 bis 66°/₀ verringerte. Untersuchungen im Laboratorium haben ferner ergeben, daß eine dünne Zusatzstoff wurden folgende Feststellungen gemacht: 45 gleichmäßige Schicht der aktiven Bestandteile sich auf a) An die Stelle des harten, festhaftenden Schlacken- den Oberflächen des kalten Endes durch einen Agglo-

merierungsprozeß absetzt und dort eine etwa kondensierte Säure aufsaugt und mit ihr reagiert. Der Rückstand nach der Reaktion mit der Säure besteht zum war ausgeschaltet, c) Auf Grund der Tatsache, daß nur 50 größten Teil aus wasserlöslichen, ungiftigen hydratiein leichter Überzug aus Oxyden des Zusatzstoffs auf sierten Magnesium- und Aluminiumsulfaten, die sich den Ofenwänden vorhanden war, stiegen die Über- leicht durch Bürsten oder Spülen mit Wasser entfernen hitzungstemperaturen zum erstenmal auf die Aus- lassen.

legungsbedingungen. Bei ähnlichen Versuchen im Laboratorium wurde

Mit einem Zusatzstoff der vorstehend beschriebenen 55 festgestellt, daß die Zeit-Temperatur-Bedingungen in Art, jedoch mit einem Magnesium/Aluminium-Ver- industriellen Flammen nicht scharf genug sind, um die hältnis von weniger als 2:1, wurde auch ein Versuch aktiven Bestandteile vollständig zu dehydratisieren, mit Schiffskesseln durchgeführt. Bei den für diesen Ferner findet in dem bei niedriger Temperatur arbei-Versuch verwendeten Schiffskesseln trat auf Grund tenden Bereich des Kessels eine teilweise erneute Hyihrer strengen Auslegungsbedingungen starke Ver- 60 dratisierung zwischen dem aktiven Magnesiumbestandschlackung am Überhitzerteil auf. Typisch für die teil und dem Wasserdampf im Rauchgas statt. Diese

Erscheinung der erneuten Hydratisierung steigert durch Ersatz verdampfter Hydroxylgruppen die chemisch basischen Eigenschaften des aktiven Magnesiumbestandteils. Die teilweise dehydratisierten Hydroxyde des Aluminiums reagieren mit der Säure, selbst wenn eine weitere Dehydratisierung in der Flamme stattfindet. Wichtig ist jedoch die Feststellung, daß die

Kessel sind die folgenden Betriebsdaten:

a) Gastemperatur am Überhitzer 137O⁰C,

b) Temperatur der Überhitzerrohre 524⁰C,

c) Dampfdruck 35 atü bei 5 bis 125 °/₀ der Nenndampfmenge.

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Verwendimg eines aktiven Aluminiumbestandteils, der Ein weiterer Vorteil des Heizölzusatzes gemäß der

von kristallinen oder anderen Formen von Aluminium- Erfindung ist die Verringerung der Emission von saurem oxyd (Al₂O₃) abgeleitet ist, die kein gebundenes Wasser Ruß. Ohne Verwendung des Zusatzstoffs reichert sich enthalten, vermieden wird, weil Säureneutralisations- saurer Ruß, d. h. Ruß, der mit Schwefelsäure getränkt reaktionen nicht stattfinden. 5 ist, normalersweise im kalten Ende eines Kessels

Großversuche wurden auch mit einem Zusatzstoff oder Prozesses und an der Kaminauskleidung bis zu auf Ölbasis mit folgender Zusammensetzung durch- einer gewissen Gleichgewichtsdicke an, worauf er geführt: sich plötzlich löst. Nach der Emission in die Atmo

sphäre verursachen diese korridicrenden, klebrigen

Gewichtsverhältnis Magnesium zu ₁₀ Flocken von saurem Ruß in gewissen Fällen erhebliche

Aluminium (gerechnet als Schäden an Stoffen, Pflanzen und Autolacken und

Elemente) 10: 1 stellen vor allem eine Belästigung der Menschen dar.

Teilchengrößenbereich 1 bis 7 μ I_n großen ölgefeuerten Kesseln fallen die Tempera-

Spezifisches Gewicht bei 21° C .... 1,35 türen der austretenden Gase häufig unter den Taupunkt

Flammpunkt (PM) 66⁰C ₁₅ der Säure. Wenn dies eintritt und der Zusatzstoff nicht

Stockpunkt —23° C verwendet wird, müssen die Elektrofilter durch die

Feststoffgehalt 60 Gewichts- mögliche Brandgefahr durch den nassen, brennbaren

prozent sauren Ruß, der gewöhnlich vorhanden ist, umgangen

werden. In solchen Fällen ist die Emission von saurem

Diese Versuche wurden in einer Anzahl von Kraft- 20 Ruß besonders schlimm. Die Verordnungen bezüglich Werkskesseln durchgeführt, bei denen starke Ansatz- der Verunreinigungen der Atmosphäre werden häufig bildung am kalten Ende und Korrosionsprobleme verletzt, und zahlreiche Klagen sind die Folge,
auftraten. Bei allen Versuchen wurde der Zusatzstoff Dieses Problem wurde bei einem Kraftwerkskessel

zu Beginn in einer Menge von 11/15001 Heizöl ver- vollständig ausgeschaltet, indem der Zusatzstoff auf wendet, worauf die Menge allmählich auf 11/18C01 25 Ölbasis mit einem Verhältnis von elementarem Heizöl verringert wurde. Magnesium zu Aluminium von 10:1 in einer Menge

Nach einer Betriebsdauer von 8 Wochen mit dem von 11/1500 1 Heizöl verwendet wurde. Ferner wurde Öl, das mit dem Zusatzstoff behandelt war, war der der spezifische Widerstand der den Kessel verlassenden Zugverlust im Lufterhitzer jedes Kessels unverändert. festen Rückstände so weit verbessert, daß Feinteile Dies war ein Zeichen, daß häufige und periodische 30 nunmehr durch die Elektrofilter aufgefangen werden Verstopfung der Lufterhitzerrohre kein Problem mehr können. Dieser feste Rückstand, der trocken und war. Die Besichtigung der Lufterhitzer ergab, daß die pulverförmig ist, läßt sich ebenfalls leicht aus dem aktiven Bestandteile des Zusatzstoffs die Ursprung- Kessel und den Staubsammelbunkern entfernen. Die liehen gummiartigen, korrodierenden Ablagerungen gleichen guten Ergebnisse wurden in einem Versuchsam kalten Ende vollständig ausgetrocknet hatten und 35 anlagenkessel erhalten, bei dem der Zusatzstoff mit daß der dünne Überzug aus Zusatzstoffmaterial auf Öl als Trägermaterial bei einem Verhältnis von der Rohroberfläche lose und pulverförmig war. elementarem Magnesium zu Aluminium von 10: 1

Bei Kesseln, die nun ständig mit dem Heizöl mit in einer Menge von 11/15001 Heizöl verwendet wurde. Zusatzstoff gefeuert werden, ist kein Rußblasen in der Bei einem weiteren Kraftwerkskessel wurde der

Lufterhitzerzone mehr notwendig. Ferner ist es nicht 40 Zusatzstoff mit Öl als Trägermaterial bei einem mehr notwendig, den Kessel regelmäßig zweimal Verhältnis von elementarem Magnesium zu Alumimonatlich zur Reinigung und zum Ersatz von Luft- nium von 10:1 in einer Menge von 11/1500 1 Heizöl erhitzerteilen stillzusetzen. Die äußerst geringe Zu- verwendet, um die Verunreinigung durch sauren Ruß nähme des Zugverlustes in den Lufterhitzern dieser und die Korrosion bei niedriger Temperatur auszu-Kessel läßt erkennen, daß die Reinigung der Ober- 45 schalten. In den Berichten über die Ergebnisse dieses flächen der Feuerseite zeitlich so gelegt werden kann, Versuchs wird festgestellt: Die Wirkung der Verwendaß sie mit der jährlichen Kesselwartung zusammen- dung des chemischen Zusatzstoffs sind sichtbar, und fällt. zwar sowohl aus der Entfernung als auch im Kraft-

Bei einem Großversuch mit einem Zusatzstoff auf werk selbst. An den meisten Tagen ist die Luft über Ölbasis, in dem das Magnesium/Aluminium-Verhältnis 50 den Kaminen frei von der normalerweise vorhandenen 10:1 betrug, ergab sich eine 90°/_oige Verringerung des dunklen Rauchfahne, und der Bereich um das Kraftwerk SO₃-Gehaltes in den Rauchgasen, wenn der Zusatzstoff ist praktisch frei von Flugasche. Noch wichtiger für in einer Menge von 11/18001 Heizöl verwendet wurde. das Personal des Kraftwerks ist die Tatsache, daß Während dieses Versuchs wurden die SO₃-Mengen Ruß und Schlacke nicht mehr die mit den Öfen von 30 ppm auf 3 ppm reduziert, und die weiße 55 verbundenen riesigen Lufterhitzer verstopfen. Nor-Säurefahne auf dem Kamin wurde beseit-gt. malerweise mußten diese Einheiten, die die in den

Um die Feststellungen, die bei den vorstehend Kesseln für Verbrennungszwecke verwendete Luft beschriebenen Großversuchen getroffen wurden, zu eihitzen, alle 6 Wochen ausgewaschen werden,
ergänzen, wurde ein Zusatzstoff, in dem das Verhältnis Der hier beschriebene Heizölzusatz stellt ein

von elementarem Magnesium zu Aluminium 10:1 60 wirtschaftliches Mittel zur Verringerung oder Ausbetrug, in einem Forschungszwecken dienenden Ver- schaltung von Kesselbetriebsproblemen durch unversuchsanlagenkessel bewertet und dabei festgestellt, brennbare Bestandteile in Heizölrückständen dar. Die daß er a) die SO₃-Mengen um etwa 80% verringerte, wirtschaftlichen Vorteile der Verwendung des Zusatzb) die Mengen der Stickstoffoxyde um etwa 20°/₀ Stoffs sind geringere Stillstandszeiten und erhöhter verringerte und c) die Bildung von gummiartigen, 65 Wirkungsgrad der Kessel, verringerte Wartungs- und korrodierenden Ansätzen bei niedriger Temperatur Brennstoffkosten und in gewissen Fällen ein finanzieller verhinderte, wenn er in einer Menge von 11/10001 Gewinn durch den Verkauf von vanadinreicher Asche, Heizöl verwendet wurde. die in Kessel- und Staubsammelbunkern anfällt. Ein

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weiterer sehr großer, wenn auch weniger greifbarer Vorteil ist der günstige Eindruck bei der Öffentlichkeit, der sich dadurch ergibt, daß die Emission von schädlichen Verunreinigungen in die Atmosphäre weitgehend ausgeschaltet wird.

Der Zusatzstoff, der normalerweise kontinuierlich und automatisch der Ölzufuhr zu jedem Brenner zudosiert wird, kann in seiner Zusammensetzung auf die speziellen Bedürfnisse eines bestimmten Kessels abgestellt werden. Die zugesetzten Mengen des Zusatz-Stoffs sind verschieden, je nach Zusammensetzung des Brennstoffs und den Verbrennungsbedingungen, jedoch genügt gewöhnlich 11/15001 Heizöl, um die meisten Probleme am kalten Ende eines Kessels od. dgl. zu lösen.

Der Zusatzstoff gemäß der Erfindung zeichnet sich somit durch die folgenden vorteilhaften Wirkungen aus:

a) Verringerung des Verschlackens und der Korrosion bei hoher Temperatur;

b) Neutralisierung und Austrocknung von gummiartigen korrodierenden Ablagerungen am kalten Ende eines Kessels;

c) Verringerung der Konzentration an SO₃ und Stickstoffoxyden in den Rauchgasen;

d) Verhinderung der Bildung von saurem Ruß;

e) Möglichkeit der Verhinderung der Emission von Ruß in die Atmosphäre.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Heizölzusatz auf Basis einer Dispersion von feinverteilten Magnesium- und Aluminiumhydroxyden in einem oberflächenaktive Mittel enthaltenden Kohlenwasserstofföl, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyde von Magnesium und Aluminium teilweise dehydratisiert sind und gebundenes Wasser in Mengen von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent enthalten und daß das Gewichtsverhältnis von Magnesium zu Aluminium in der Dispersion über 1:1 bis etwa 10:1 ist.

2. Heizölzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyde von Magnesium und Aluminium 5 Gewichtsprozent gebundenes Wasser enthalten.

3. Heizölzusatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des elementaren Magnesiums in der Dispersion größer ist als die des elementaren Aluminiums und etwa 10:1 beträgt.

4. Heizölzusatz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxyde von Magnesium und Aluminium eine Teilchengröße im Bereich von 1 bis 7 μ haben und der Feststoffgehalt der Dispersion im Bereich von 40 bis 60 Gewichtsprozent liegt.