DE2542671A1

DE2542671A1 - Burning emulsified oils - with two-stage combustion pref. with exhaust gas recirculation

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Publication number: DE2542671A1
Application number: DE19752542671
Authority: DE
Inventors: Kazuo Fukada; Sigeyoshi Idhara; Yuzo Kakimoto; Norio Kawai; Yoshito Nakamura; Tadao Nakanishi; Hideyo Noda; Osamu Tarue
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Toyo Tire Corp
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2542671C3; DE2542671B2

Abstract

Method for burning emulsified oils, the emulsion contg. oil and water in a vol. ratio of 5-9.5:5-0.5, the technique comprising a two stage combustion using 30-105 (pref. 40-90) vol. % primary air, 15-200 (pref. 25-100) vol. % secondary air and 100-300 (pref. 110-190) vol. % total air (based on the theoretically required amt.). Pref. exhaust gas recirculation is employed, in amts. of 10-40 (pref. 15-30) vol. % optinally, up to 10 (pref. 0.01-3) vol. % of the water may be replaced by at least one 1-3 C aliphatic alcohol, and the emulsion also contains 0.01-5 vol. % of a surfactant. Used with oils liquid at room temp. and immiscible with water, such as hydrocarbon fuels, aromatics, lubricating oils and other mineral oils, animal and vegetable oils, etc.

Description

Verfahren zum Verbrennen eines Emulsionsöles Method of burning an emulsion oil

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbrennen von Ölen, insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum Verbrennen von Emulsionsölen.The present invention relates to a method of incineration of oils, particularly to an improved method for burning emulsion oils.

Es ist nach Verfahren zur Regelung oder Beseitigung der Stickstoffoxidabgabe aus der Ölverbrennung, die eine Quelle der Luftverschmutzung, wie z.B. photochemischer Smog, ist, gesucht worden.It is after procedures for regulating or eliminating nitrogen oxide emissions from oil combustion, which is a source of air pollution, such as photochemical Smog has been sought.

Die bisher bekannten Verfahren zur Regelung der Stickstoffoxidabgabe waren ein Verbrennungsverfahren unter Verwendung einer vermindertem Luftmenge, ein Abgasrückführungsverfahrens, ein zweistufiges Verbrennungsverfahren und ein EmulsionsverbrennunOsverfahren usw.The previously known methods for regulating the nitrogen oxide release were a combustion method using a reduced amount of air Exhaust gas recirculation process, a two-stage combustion process and an emulsion combustion process etc.

Diese bekannten Verfahren waren jedoch bisher bei der V-erminderung der Stickstoffoxidabgabe nicht voll wirksam. Beim Betrieb eines 6-t-3Oilers bei einem eingestellten Wasserdampfausstoß von 6 t/std (Sauerstoffgehalt des Abgases: 3-5 Vol.-%) betrugen die Mengen der erhaltenen Stickstoffoxide: (1) 80 ppm bei der Verbrennung von Kerosin per se; (2) 37 ppm bei der Verbrennung von Kerosin in Form einer 20 Vol.-% Wasser enthaltenden Emulsion und (3) 40 ppm bei der Kerosinverbrennung mit frischer Luft unter Rückführung von 20-30 Vol.-45 des Abgases. Somit erzielt die Kerosinverbrennung nach dem Emulsionsverbrennungsverfahren oder Abgasrückführungsverfahren bei ileiniger Durchfunrung nur eine etwa 50-%ige Verminderung der Stickstoffoxidabgabe im Vergleich zur Kerosinverbrennung allein. Dagegen waren auch das Verfahren unter Verwendung einer verminderten Luftmenge und das zweistufige Verbrennungsverfahren nicht in der Lage, die Stickstoffoxidabgabe auf unter 50 56 zu verringern, und sie haben den weiteren Nachteil, während der Verbrennung große Rußmengen zu liefern.However, these known methods have so far been in the area of V-reduction the nitric oxide release is not fully effective. When operating a 6 t 3 oiler at a set water vapor output of 6 t / h (oxygen content of the exhaust gas: 3-5% by volume) the amounts of the nitrogen oxides obtained were: (1) 80 ppm when burning kerosene per se; (2) 37 ppm when burning Kerosene in the form of an emulsion containing 20% by volume of water and (3) 40 ppm the kerosene combustion with fresh air with recirculation of 20-30 vol.-45 des Exhaust gas. Thus, the kerosene combustion is achieved by the emulsion combustion process or exhaust gas recirculation process with some implementation only about 50% Reduction of nitrogen oxide emissions compared to burning kerosene alone. Against this were the method using a reduced amount of air and the two-stage combustion process is incapable of releasing nitrogen oxide decrease to below 50 56, and they have the further disadvantage during the Combustion to deliver large amounts of soot.

Mit den in den letzten Jahren ständig steigenden Forderungen bezüglich des Abgasvorschriften für Stickstoffoxide besteht ein großes Bedürfnis nach einem Verfahren zur wirksameren Kontrolle der Stickstoffoxide.With the steadily increasing demands regarding of the exhaust gas regulations for nitrogen oxides, there is a great need for one Method for more effective control of nitrogen oxides.

Zur Befriedigung dieses Bedürfnisses schafft die vorliegende Erfindung nun ein Verfahren zum Verbrennen von Ölen, das die Stickstoffoxidabgabe im Vergleich zu üblichen Verfahren wesentlich und ohne Rußbildung verringern kann.The present invention provides to meet this need now a method of burning oils that compared the nitric oxide release can be reduced significantly and without soot formation compared to conventional processes.

Beim Verbrennen- eines Öl und Wasser in einem Volumenverhältnis von 5-9:5-1 enthaltenden Emulsionsöles ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbrennen von Öl dadurch gekennzeichnet, daß das Emulsionsöl verbrannt wird, während man 10-40 Vol.-% des erhaltenen Verbrennungsabgases zu einer Verbrennungskammer zurückführt.When burning- an oil and water in a volume ratio of Emulsion oils containing 5-9: 5-1 is the method of incineration according to the invention of oil characterized in that the emulsion oil is burned, while 10-40% by volume of the obtained combustion exhaust gas is sent to a combustion chamber returns.

Untersuchungen haben gezeigt, daß das Emulsionsverbrennungsverfahren und das Abgasrückführungsverfahren bei kombinierter Durch führung die Stickstoffoxide in wesentlich größerem Maß verringern können, als-wenn diese Verfahren jeweils unabhängig voneinander durchgeführt werden. So wurde z.B. gefunden, daß beim Verbrennen von Kerosin nach dem kombinierten Emulsionsverbrennungs- und AbgasrUckfuhrungsverEhren im Betrieb des oben genannten 6-t-Boilers beim angegebenen Durchgang die Stickstoffoxidabgabe auf einen Wert von nur 22 ppm, d.h. ein Viertel der Stickstoffoxidkonzentration wie beim Verbrennen von Kerosin allein verringert werden kann.Research has shown that the emulsion combustion process and the exhaust gas recirculation method in the case of a combined implementation of the nitrogen oxides can reduce to a much greater extent than-if these procedures were each independent be carried out from each other. For example, it has been found that when Kerosene according to the combined emulsion combustion and exhaust gas recirculation process When the above-mentioned 6-t boiler is in operation, nitrogen oxide is released during the specified cycle to a value of only 22 ppm, i.e. a quarter of the nitrogen oxide concentration as can be decreased when burning kerosene alone.

-Im Hinblick auf die Tatsache, daß diese Verbrennungsverfahren bei einzelner Durchführung nur eine etwa 50-%ige Verminderung der Stickstoffoxidabgabe erreichen, war es völlig überraschend, daß die Kombination beider Verfahren eine solch deutliche Verrringerung erzielt. Tatsächlich gibt es keine Literaturhinweise auf ein Verbrennungsverfahren, daß die Stickstoffoxidkonzentration auf solch niedrige Werte bringen kann.-In view of the fact that this combustion process at only a 50% reduction in nitrogen oxide emissions achieve, it was completely surprising that the combination of both methods one achieved such a significant reduction. In fact, there is no bibliography on a combustion process that the nitrogen oxide concentration to such a low Can bring values.

Erfindungsgemäß werden zur Verbrennung Öle verwendet, die bei Zimmertemperatur flüssig, mit Wasser nicht mischbar und brennbar sind, wie z.B. Benzin, Kerosin, Gasöl, Brennstofföl, ( "process oil") Naphtha, Benzol, Toluol, Verfahrensöl,/ Spindelöl, Maschinenöl, Schmieröl und ähnliche Mineralöle; Fischöl, Walöl, Leinsamenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Rizinusöl und ähnliche tierische und pflanzliche Öle. Das hier verwendete Brennstofföl wird wie folgt gemäß JIS K 2205-1960 in 3 Arten klassifiziert, die alle erfindungsgemäß verwendbar sind.According to the invention, oils are used for combustion which are at room temperature are liquid, immiscible with water and are flammable, such as gasoline, kerosene, Gas oil, fuel oil, ("process oil") naphtha, benzene, toluene, process oil, / spindle oil, Machine oil, lubricating oil and similar mineral oils; Fish oil, whale oil, linseed oil, sesame oil, Soybean oil, castor oil and the like animal and vegetable oils. The fuel oil used here is classified into 3 types according to JIS K 2205-1960 as follows classified, all of which can be used according to the invention.

Art des Brennstofföls Flammpunkt; °C. kinetische Viskosität st Brennstofföl A >60 420 B >60 < 50 C 270 50-400 Diese Öle enthalten vorzugsweise keine stickstoffhaltigen Bestandteile; bevorzugt werden Öle, die diese Bestandteile in einer Menge unter 0,1 Gew.-56, ausgedrückt als Stickstoff (wenn überhaupt), bezogen auf das Öl, enthalten. Beispiele sind Benzin, Kerosin, Gasöl, Brennstofföl A, Naphtha, Verfahrensöl, Spindelöl, Maschinenöl und Schmieröl. Diese Öle können einzeln oder als Mischung aus mindestens zwei Substanzen verwendet werden.Type of fuel oil flash point; ° C. kinetic viscosity st fuel oil A> 60 420 B> 60 <50 C 270 50-400 These oils preferably do not contain any nitrogenous ingredients; Oils containing these ingredients are preferred an amount below 0.1% by weight, expressed as nitrogen (if any) on the oil. Examples are gasoline, kerosene, gas oil, fuel oil A, naphtha, Process oil, spindle oil, machine oil and lubricating oil. These oils can be used individually or be used as a mixture of at least two substances.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Emulsionsöles wird dem Ö1. Wasser in einer zur Verminderung der Stickstoffoxide wirksamen Menge zugefügt, ohne einen großen Wärmeverlust aufgrund einer Wasserverdampfung zu bewirken. Das Volumen-Verhältnis von Öl zu Wasser ist gewöhnlich 5-9:5-1, vorzugsweise 7-8,5:3-1,5.To produce an emulsion oil according to the invention, the oil. Water is added in an amount effective to reduce nitrogen oxides, without cause a large heat loss due to water evaporation. The volume ratio from oil to water is usually 5-9: 5-1, preferably 7-8.5: 3-1.5.

Ein Verhältnis unter 5:5 bringt Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen Durchführung eines Verbrennens, was zu einem großen Wärmeverlust aufgrund einer Wasserverdampfung führt. Bei einem Verhältnis über 9:1 wird die Verminderung der Stickstoffoxidabgabe auf ein Maximum von 20 56 begrenzt.A ratio below 5: 5 brings difficulties in continuous Carrying out a burn, resulting in a large heat loss due to a Water evaporation leads. If the ratio exceeds 9: 1, the reduction in Nitric oxide delivery limited to a maximum of 20 56.

Zur besseren Entzündbarkeit des herzustellenden Emulsionsöles kann das dem Öl zuzufügende Wasser teilweise durch aliphatische Alkohole mit 1-3 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Äthylenglykol oder Glycerin ersetzt werden, wobei von diesen Alkoholen Methanol, Äthanol und Propanol bevorzugt werden. Die Alkohole werden einzeln oder in Mischung aus mindestens zwei Substanzen verwendet. Gewöhnlich werden bis zu 10 56, vorzugsweise 0,01-3 56, Alkohol, bezogen auf das Wasservolumen, wegen der auftretenden Kosten verwendet.To improve the flammability of the emulsion oil to be produced, the water to be added to the oil partly through aliphatic alcohols with 1-3 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol or glycerin are replaced, with of these alcohols, methanol, ethanol and propanol are preferred. The alcohols are used individually or in a mixture of at least two substances. Usually up to 10 56, preferably 0.01-3 56, alcohol, based on the water volume, used because of the costs involved.

Zur leichten Herstellung des Emulsionsöles kann den Bestandteilen ein oberflächenaktives Mittel zugefügt werden. Geeignet sind anionische, kationische und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, wobei nicht-ionische Mittel, die aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen bestehen, bevorzugt werden.For easy production of the emulsion oil, the ingredients a surfactant can be added. Anionic and cationic ones are suitable and non-ionic surfactants, being non-ionic agents consisting of Carbon, hydrogen and oxygen atoms are preferred.

Die verwendete Menge Oberflächenmittel liegt gewöhnlich bei 0,01-5 Vol.-56, bezogen auf das Emulsionsöl, wodurch man gute Ergebnisse erzielt. Zum Stabilisieren der Emulsion kann das Emulsionsöl weiter einen Stabilisator, wie Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Natriumalginat usw., enthalten. Die verwendete Stabilisatormenge beträgt gewöhnlich 0,1-5, vorzugsweise 0,1-1 Vol.v56, bezogen auf das Wasser.The amount of surfactant used is usually 0.01-5 Vol.-56, based on the emulsion oil, which gives good results. To stabilize the emulsion oil can further contain a stabilizer, such as polyvinyl alcohol, Carboxymethyl cellulose, sodium alginate, etc. The amount of stabilizer used is usually 0.1-5, preferably 0.1-1 vol.v56, based on the water.

Das Emulsionsöl wird in üblicher Weise hergestellt, und zwar z.B. durch Mischen von Öl und Wasser. Gegebenenfalls verwendetes Oberflächenmittel und/oder Emulsionsstabilisator werden vorzugsweise vor dem Mischen in Wasser oder Öl gelöst.The emulsion oil is prepared in a conventional manner, e.g. by mixing oil and water. Any surface agent used and / or Emulsion stabilizers are preferably dissolved in water or oil before mixing.

Ob das erhaltene Emulsionsöl vom Öl-in-Wasser-Typ oder vom Wasser-in-Öl-Typ ist, hängt von der Art des OberflEchenmittels, dem Verhältnis von Öl zu Wasser, der Rührweise usw. ab. Erfindungsgemäß können beide Arten von Emulsionsölen verwendet werden. Die Größe der in der Emulsion suspendierten Teilchen beträgt vorzugsweise 0,1-50 /u, insbesondere 0,1-20 /u. Die Viskosität der Emulsion ist gewöhnlich nicht höher als 5000 cps bei 60°C., vorzugsweise bis zu 500 cps/60°C.Whether the emulsion oil obtained is of the oil-in-water type or of the water-in-oil type depends on the type of surface agent, the ratio of oil to water, the stirring method, etc. from. Both types of emulsion oils can be used in the present invention will. The size of the particles suspended in the emulsion is preferably 0.1-50 / u, especially 0.1-20 / u. The viscosity of the emulsion is usually not higher than 5000 cps at 60 ° C., preferably up to 500 cps / 60 ° C.

Erfindungsgemäß ist es wesentlich, das Emulsionsöl unter Rückführung eines Teils des erhaltenen Verbrennungsabgases zu einer Verbrennungskammer durchzuführen. Dazu werden gewöhnlich vorzugsweise 10-40 Vol.-56, insbesondere 20-30 Vol.-56 Abgas zurückgeführt. Wenn das Abgas in einer Menge unter 10 Vol.-% zurUckgeführt wird, ergibt sich keine wirksame Verminderung der Stlckstoffoxidabgabe. Die Rückführung einer Abgasmenge über 40 Vol.-% ergibt keine wirksame Verbrennung und erfordert eine größere Verbrennungskammer.According to the invention, it is essential to recycle the emulsion oil a part of the obtained combustion exhaust gas to a combustion chamber. Usually 10-40 vol. 56, in particular 20-30 vol. 56 exhaust gas are used for this purpose returned. If the exhaust gas is recycled in an amount below 10% by volume, there is no effective reduction in the release of nitrogen oxide. The repatriation an amount of exhaust gas over 40% by volume does not result in effective combustion and requires a larger combustion chamber.

Beim Verbrennen des Emulsionsöles nach dem Abgasrückführungsverfahren wird das Emulsionsöl durch Versprühen oder Atomisieren verbrannt. Verbrennungsluft wird gewöhnlich im Uberschuß zum Luftkoeffizienten (-Verhältnis der verwendeten Verbrennungsluftmenge zur theoretisch erforderlichen Verbrennungsluftmenge) von 1,0-3,0, vorzugsweise von 1,1-2,0, verwendet. zum Atomisieren ist Wasserdampf, Luft, Druck usw. geeignet. Beim Wasserdampfatomisierungsverfahren wird der Wasserdampf gewöhnlich in einer 2-50 Gew.-56, vorzugsweise 5-30 Gew.-56, bezogen auf das Volumen des zu verbrennenden Gases, verwendet; beim Luftatomisierungsverfahren wird Luft gewöhnlich in einem Druck von 0,1-20 atü, vorzugsweise 1-8 atü, angelegt. Das Druckatomisierungsverfahren kann gewöhnlich bei einem Druck von 0,01-100 atü, vorzugsweise 1-50 atü, erfolgen.When the emulsion oil is burned using the exhaust gas recirculation process the emulsion oil is burned by spraying or atomizing. Combustion air is usually in excess of the air coefficient (ratio of the Amount of combustion air to the theoretically required amount of combustion air) from 1.0-3.0, preferably 1.1-2.0, is used. to atomize is water vapor, air, Suitable for printing etc. In the water vapor atomization process, the water vapor becomes usually in one 2-50 wt. 56, preferably 5-30 wt. 56 based on the volume of the gas to be burned, used; in the air atomization process air is usually applied at a pressure of 0.1-20 atmospheres, preferably 1-8 atmospheres. The pressure atomization process can usually be carried out at a pressure of 0.01-100 atm preferably 1-50 atm.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.The method according to the invention is described below with reference to attached drawings.

Fig. 1 ist ein schematisches Fließdiagramm des Wasserdampf-(oder Luft-) Atomisierungsverbrennungsverfahrens in einem Boiler, das erfindungsgemäß bevorzugt wird; Fig. 2 ist ein schematisches Fließdiagramm eines Druckatomisierungsverfahrens in einem Boiler, das erfindungsgemäß~ebenfalls bevorzugt wird.Fig. 1 is a schematic flow diagram of the water vapor (or air) Atomization combustion process in a boiler, which is preferred according to the invention will; Figure 2 is a schematic flow diagram of a pressure atomization process in a boiler, which is also preferred according to the invention.

Gemäß Fig. 1 wird das im Lagertank 1 befindliche Emulsionsöl durch ein Sieb 2 zur Feststoffentfernung, wie Staub, hindurchgeführt und dann durch die Getriebepumpe 3 in eine Atomisierungsdüse 5 gezwängt. Die Düse hat eine doppelte Konstruktion. Das Emulsionsöl wird durch das äußere Rohr der Düse gezwängt, während der über ein Wasserdampfatomisierungsrohr 6 zugeführte Wasserdampf gleichzeitig durch das innere W Düsen rohr geführt und in die Verbrennungskammer 7 des Boilers ausgestoßen wird.According to FIG. 1, the emulsion oil in the storage tank 1 is through a sieve 2 for solids removal, such as dust, passed through and then through the Gear pump 3 forced into an atomizing nozzle 5. The nozzle has a double Construction. The emulsion oil is forced through the outer tube of the nozzle while the water vapor supplied via a water vapor atomization tube 6 at the same time passed through the inner W nozzle pipe and into the combustion chamber 7 of the boiler is expelled.

%die Der Wasserdampfstrahl treibt das Emulsionsöl in dem für/Verbrennung atomisierten Zustand in die Verbrennungskammer. Die Fließgeschwindigkeit des Emulsionsöles wird durch das Regelventil 4' eingestellt, und die zu verwendende Wasserdampfmenge wird entsprechend in Bezug zur Fließgeschwindigkeit des Emulsionsöles durch geeignete (nicht gezeigte) Mittel geregelt. Das Abgas aus der Verbrennung wird aus dem Abgasauslaß 8 abgegeben, und ein Teil desselben wird durch eine AbgasrUckfffhrungsleitulg 9 geführt und ,durch einen Ventilator 12 zur Verbrennungskammer 7 zurückgeleitet Frische Luft-wird durch Leitung 11 singelassen und mit dem Abgas aus Leitung 9 gemischt, und die Mischung, nämlich Abgas und Luft, wird durch Leitung 13 in die Verbrennungskammer 7 eingeführt. Die zurückzuführende Abgasmenge wird durch ein Abgaskontrollventil 10 reguliert. Wird. Luft anstelle von Wasserdampf verwendet, dann wird das Emulsionsöl durch die Luft atomisiert und dann verbrannt. % the The steam jet drives the emulsion oil in the for / combustion atomized state into the combustion chamber. The flow rate of the emulsion oil is set by the control valve 4 ', and the amount of water vapor to be used will accordingly in relation to the flow rate of the emulsion oil regulated by suitable means (not shown). The exhaust from combustion is discharged from the exhaust outlet 8, and a part of the same is discharged through an exhaust gas recirculation pipe 9 and fed back to the combustion chamber 7 by a fan 12 Fresh air is let through line 11 and mixed with the exhaust gas from line 9, and the mixture, namely exhaust gas and air, is passed through line 13 into the combustion chamber 7 introduced. The amount of exhaust gas to be returned is controlled by an exhaust gas control valve 10 regulated. Will. If air is used instead of water vapor, then the emulsion oil is used atomized through the air and then burned.

Gemäß Fig. 2 wird das Emulsionsöl in gleicher Weise wie in Fig. According to FIG. 2, the emulsion oil is produced in the same way as in FIG.

1 verbrannt, wobei es jedoch durch Druck atomisiert wird. Der Druck wird durch eine Pumpe 15 angelegt und durch ein Abgabeventil 14 geregelt. Das Ventil 16 ist ein Entspannungsventil. Die Düse 17 hat eine solche Konstruktion, daß 'sie im Gegensatz zur Wasserdampfatomisierungsdüse 5 in Fig. 1 das Emulsionsöl durch Druck atomisiert. Gleiche, in Fig. 1 und Fig. 2 verwendete Teile werden mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. 1 burned, but it is atomized by pressure. The pressure is applied by a pump 15 and regulated by a dispensing valve 14. The valve 16 is an expansion valve. The nozzle 17 has such a construction that 'they In contrast to the water vapor atomization nozzle 5 in FIG. 1, the emulsion oil is passed through Atomized pressure. The same parts used in Fig. 1 and Fig. 2 are associated with the same Reference numerals denoted.

Das erfindungsgemäße Verbrennungsverfahren gewährleistet eine erhebliche Verminderung der Stickstoffoxidabgabe ohne Rußbildung. The combustion method according to the invention ensures a considerable Reduction of nitrogen oxide emissions without soot formation.

Es hat weiter den Vorteil, beim Verbrennen von Abfallöl oder ähnlichem brennbarem öligen Schmutz anwendbar zu sein, wenn dieser als Öl verwendet wird. It also has the advantage of burning waste oil or the like to be applicable to flammable oily dirt when used as an oil.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile Vol.-Teile. Die Stickstoffoxidkonzentration des Abgases wurde durch Elektrolyseverfahren mit konstantem Potential bestimmt. In allen Beispielen wurde das Öl unter Verwendung von Verbrennungsluft im Uberschuß zum Luftkoeffizienten von etwa 1,2 verbrannt. In the following examples, all parts are parts by volume. The nitric oxide concentration the exhaust gas was determined by constant potential electrolysis method. In all examples the oil was made using excess combustion air burned to the air coefficient of about 1.2.

Beispiel 1 In 100 Teilen Kerosin wurden 0,2 Teile nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich verteilt. Example 1 In 100 parts of kerosene, 0.2 part became non-ionic surface-active agent (sorbitan monooleate) uniformly distributed.

Kerosin und Wasser wurden kontinuierlich in einem Verhältnis von 80 Teilen Kerosin zu 20 Teilen Wasser zur Herstellung eines Emulsionsöles vom Wasser-in-Öl-Typ zu einem Mischer geleitet. Kerosene and water were continuously in a ratio of 80 parts of kerosene to 20 parts of water to produce an emulsion oil of the water-in-oil type directed to a mixer.

Das wie oben kontinuierlich hergestellte Emulsionsöl wurde in einem 6-t-Boiler vom Wasserdampfatomisierungstyp verbrannt, die wie in Fig. 1 mit einem Abgasrückführungssystem versehen war. The emulsion oil continuously produced as above was in one 6-ton boiler of the water vapor atomization type burned, which as in Fig. 1 with a Exhaust gas recirculation system was provided.

Der atomisierende Wasserdampf wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 kg/std eingeführt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gemäß der folgenden Tabelle 1 eine wesentliche Verminderung der Stickstoffoxidabgabe erzielt werden. The atomizing water vapor was at a rate of introduced about 50 kg / h. According to the method of the invention, according to the following Table 1 a significant reduction in nitrogen oxide emissions can be achieved.

In der folgenden Tabelle bedeutet "üblich" mit Bezug auf das Verbrennungsverfahren die übliche Verbrennung eines Öles ohne Rückführung des Abgases; "EGR" steht für das AbgasrUckführungsverfahren mit einer Abgasrückführung von 25 Vol.-56; NOxw bedeutet die Abgabe von Stickstoffoxiden. In the following table, "common" means with reference to the incineration method the usual combustion of an oil without recirculation of the exhaust gas; "EGR" stands for the exhaust gas recirculation process with an exhaust gas recirculation of 25 vol-56; NOxw means the release of nitrogen oxides.

Tabelle 1 öl Verbrennungs- Ölmenge Sauerstoff- NO Konzentration verfahren 1/std konzentrat. ppm d. Abgases Vol.-56 Kerosin üblich 500 3-5 79-82 n EGR n " 35-42 Emulsion üblich n " 34-37 11 KR II 20-25 B e i s p i e l 2 In 100 Teilen Brennstofföl A wurden 0,2 Teile nicht-ionisches Oberflächenmittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich gelöst. Brennöl und Wasser wurden kontinuierlich in einem Verhältnis von 80:20 Teilen zur -Herstellung eines Emulsionsöles vom Wasser-in-Öl-Typ zu einem Mischer geleitet. Das so hergestellte Emulsionsöl wurde in einem 6-t-Boiler vom Wasserdampfatoiiiierungstyp verbrannt, der wie in Fig. 1 mit einem Abgasrückführungssystem versehen war; der Boiler wurde unter unterschiedlicher Beladung betrieben. Der Atomisierungswasserdampf wurde in einer Menge von 15, 35 und 50 kg/std proportional zur Beladung des Boilers eingeführt. Wie Tabelle 2 zeigt, wurde so die Stickstoffoxidabgabe (NOx) im Vergleich zu üblichen Verfahren wesentlich verringert. Table 1 Oil Combustion Oil Amount Oxygen NO Concentration Procedure 1 / hour concentrate. ppm d. Exhaust gas Vol.-56 Kerosene usual 500 3-5 79-82 n EGR n " 35-42 Emulsion usual n "34-37 11 KR II 20-25 B e i s p i e l 2 In 100 parts of fuel oil A 0.2 part of nonionic surfactant (sorbitan monooleate) became uniform solved. Fuel oil and water were continuously in a ratio of 80:20 parts passed to a mixer for the production of an emulsion oil of the water-in-oil type. The emulsion oil thus produced was stored in a 6-ton boiler of the water vapor conditioning type burned, which was provided with an exhaust gas recirculation system as in FIG. 1; the Boiler was operated with different loads. The atomizing water vapor was in an amount of 15, 35 and 50 kg / h proportional to the loading of the boiler introduced. As Table 2 shows, the nitrogen oxide (NOx) release was compared significantly reduced compared to usual procedures.

Tabelle 2 Öl Verbrennungs- Sauerstoff- NOx Konzentration; ppm verfahren konzentrat.Table 2 Oil Combustion Oxygen NOx Concentration; ppm process concentrate.

Beladung des Boilers im Abgas 2 t/std 4 t/std 6 t/std Vol.-% Brennöl A üblich 3-5 95-97 105-107 113-117 Emulsion " " 48-52 53-56 55-58 Emulsion EGR * " 34-38 37-39 39-43 * durchgeführt mit einer Abgasrückführung von 20 Vol.-% B e i s p i e l 3 In 100 Teilen Wasser wurden 2 Teile nicht-ionisches Oberflächenmittel (Polyoxyäthylenlauryläther; HLB: 17) einheitlich gelöst.Loading of the boiler in the exhaust gas 2 t / h 4 t / h 6 t / h vol .-% fuel oil A usual 3-5 95-97 105-107 113-117 emulsion "" 48-52 53-56 55-58 emulsion EGR * "34-38 37-39 39-43 * carried out with exhaust gas recirculation of 20% by volume B. e i s p i e l 3 In 100 parts of water, 2 parts of nonionic surfactant were added (Polyoxyethylene lauryl ether; HLB: 17) uniformly dissolved.

Die erhaltene wässrige Lösung und Brennstofföl A wurden kontinuierlich in einem Vol.-Verhältnis von 30:70 zur Herstellung eines Emulsionsöles vom Öl-in-Wasser-Typ in einen Mischer eingeführt. Das so hergestellte Emulsionsöl wurde in einem 6-t-Boiler vom Druckatomisierungstyp verbrannt, der mit einem Abgas rückführungssystem versehen war. Das Öl wurde in einer Geschwindigkeit von 300 1/std bei einem Atomisierungsdruck von 12 atü und bei einer Geschwindigkeit von 500 1/std bei einem Atomiserungsdruck von 35 atü atomisiert. Die Stickstoffoxidabgabe (NOx) war im Vergleich zu üblichen Verfahren wesentlich verringert; vgl.The obtained aqueous solution and fuel oil A became continuous in a volume ratio of 30:70 for the preparation of an emulsion oil of the oil-in-water type introduced into a mixer. The emulsion oil thus produced was in a 6-ton boiler burned of the pressure atomization type, which is provided with an exhaust gas recirculation system was. The oil was dispensed at a rate of 300 l / h at an atomizing pressure of 12 atmospheres and at a speed of 500 l / h at an atomization pressure atomized from 35 atmospheres. The nitrogen oxide (NOx) release was compared to usual Procedure significantly reduced; see.

die folgende Tabelle 3.the following table 3.

Tabelle 3 Öl Verbr. Sauerst- NO Konzentration; ppm verf. geh. im Abgas -Vol-% 300 1/std 500 1/std Brennol A übl. 3-5 85-90 110-115 Emulsion ist " 58-63 78-85 Emulsion EGR " 35-40 50-55 Beispiel 4 Gemäß Beispiel 2 wurden gemäß Tabelle 4 die verschiedenen Emulsionsöle vom Wasser-in-Öl-Typ aus Brennstofföl A hergestellt und in einem 6-t-Boiler vom Druckatomisierungstyp mit Abgasrückführungssystem verbrannt, wobei das Öl bei einem Druck von 35 atü atomisiert wurde. Die erzielte Stickstoffoxidabgabe (NOx) war im Vergleich zu üblichen Verfahren wesentlich verringert; vgl. die folgende Tabelle 4. Table 3 Oil Consumption Oxygen- NO Concentration; ppm avail. go in Exhaust gas vol-% 300 1 / hour 500 1 / hour Brennol A usual 3-5 85-90 110-115 Emulsion is " 58-63 78-85 Emulsion EGR "35-40 50-55 Example 4 According to Example 2, according to Table 4 shows the various water-in-oil type emulsion oils from Fuel Oil A. manufactured and in a 6 ton pressure atomization type boiler with exhaust gas recirculation system burned, whereby the oil was atomized at a pressure of 35 atmospheres. The scored Nitrogen oxide (NOx) emissions were significantly reduced compared to conventional methods; see the following table 4.

Tabelle 4 Verhältnis Öl Verbren. Ölzufuhr Sauerst. NO Konzentr. Table 4 Oil burn ratio. Oil supply oxygen. NO concentr.

Brennöl A/ verf. 1/std konzentr. x ppm Wasser im Abgas Vol.-56 100/0 Brennöl A übl. 500 3-5 115 90/10 Emulsion " " " 85-90 " " EGR " " 55-60 60/40 " übl. " " 60-65 " " " " " 40-45 B e i s p i el 5 In 100 Teilen Gasöl wurden 0,2 Teile nicht-ionisches Oberflächenmittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich gelöst. Gasöl und wässrige Methanollösung wurden in den in Tabelle 5 genannten Verhältnissen zur Bildung von Wasser-@n-Öl-Emulsionsölen gemischt.Fuel oil A / avail. 1 / hour concentr. x ppm water in the exhaust gas vol-56 100/0 Fuel oil A usual 500 3-5 115 90/10 Emulsion "" "85-90" "EGR" "55-60 60/40" usual "" 60-65 "" "" "" 40-45 Example 5 In 100 parts of gas oil there were 0.2 parts non-ionic surfactant (sorbitan monooleate) uniformly dissolved. Gas oil and aqueous methanol solution were in the proportions shown in Table 5 to Formation of water @ n-oil emulsion oils mixed.

Die Emulsionsöle wurden in einem üblichen Dieselmotor (Hubraum 2200 ccm, indirekte Einspritzung) verbrannt, der mit einem Abgasrückführungssystem versehen und ohne Beladung bei 2000 Umdr./min betrieben wurde. Die Zündfähigkeit des Emulsionsöles war deutlich verbessert, und die Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas war wesentlich verringert, wie aus Tabelle 5 ersichtlich.The emulsion oils were used in a standard diesel engine (cylinder capacity 2200 ccm, indirect injection), which is provided with an exhaust gas recirculation system and was operated at 2000 rpm without loading. The ignitability of the emulsion oil was markedly improved and the hydrocarbon concentration in the exhaust gas was significant as shown in Table 5.

Tabelle 5 Komponenten des Verbren. NO@ Konzen- Kohlenwasserstoff-Emulsionsöles verf. x trat. konzentr.; ppm Vol.-56 ppm Gasöl Wasser Methanol 83 30 0 Übi. 80-90 400-420 83 30 0 EGR 40-50 200-250 83 30 0,03 übl. 70-80 80-90 83 30 0,03 EGR 40-50 40-70 83 29,7 0,3 übl. 70-80 80-90 83 29,7 0,3 EGR 40-50 40-70 83 27 3 übl. 80-95 70-80 83 27 3 EGR 40-55 40-60 Beisoi el 6 In 100 Teilen Brennstofföl h (Schwefelgehalt: 0,7 Gew.-56) wurde 0,1 Teil nicht-innisches Oberflächenmittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich gelöst. Brennöl und Wasser wurden in einem Verhältnis von 70:30 zur Herstellung eines Wasser-In-Öl-Emulsionsöles kontinuierliches in einen Mischer eingeführt. Das Emulsionsöl wurde in einem üblichen Dieselmotor von 750 hp (direkte Einspritzung mit Turbolader verbrannt, der mit einem Abgasrückführungssystem versehen war und bei 750 Umdr./min und - 0,5 atü unter halber Beladung betrieben wurde. Im Vergleich zu üblichen Verfahren-wurde die Rauchentwicklung wirksam kontrolliert und die Stickstoffoxidabgabe (NOx) gemäß Tabelle 6 deutlich verringert. Table 5 Components of the burn. NO @ concentrated hydrocarbon emulsion oils avail. x entered. concentrate .; ppm vol. -56 ppm gas oil water methanol 83 30 0 ex. 80-90 400-420 83 30 0 EGR 40-50 200-250 83 30 0.03 usual 70-80 80-90 83 30 0.03 EGR 40-50 40-70 83 29.7 0.3 normal 70-80 80-90 83 29.7 0.3 EGR 40-50 40-70 83 27 3 normal 80-95 70-80 83 27 3 EGR 40-55 40-60 Example 6 In 100 parts of fuel oil h (sulfur content: 0.7 wt. 56) 0.1 part non-intrinsic surfactant (sorbitan monooleate) uniformly solved. Fuel oil and water were used in a ratio of 70:30 Making a water-in-oil emulsion oil fed continuously into a mixer. The emulsion oil was used in a standard 750 hp diesel engine (direct injection burned with a turbocharger equipped with an exhaust gas recirculation system and was operated at 750 rev / min and - 0.5 atü with half load. In comparison In addition to standard procedures, smoke production was effectively controlled and nitrogen oxide emission was controlled (NOx) significantly reduced according to Table 6.

Tabelle 6 Brennöl/Wasser Verbr. NO Konzentr. Rauch* Brennstoff-Verf. ppm verbrauch** 100/0 übl. 420 100 100 EGR 250 140 115 70/30 (Emulsion) übl. 270 30 92 " n EGR 125 75 100 In der obigen Tabelle wurde das Abgasrückführungsverfahren mit einer Abgasrückführung von 15 Vol.-56 durchgeführt. Table 6 Fuel oil / water consumption NO concentr. Smoke * fuel avail. ppm consumption ** 100/0 usual 420 100 100 EGR 250 140 115 70/30 (emulsion) usual 270 30 92 "n EGR 125 75 100 In the table above, the exhaust gas recirculation method was used carried out with an exhaust gas recirculation of 15 vol-56.

* = relativer Wert, bezogen auf Bacharach-Raucheinheiten **= relativer Wert, bezogen auf das Gewicht.* = relative value, based on Bacharach smoke units ** = relative Value based on weight.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e t Method of burning a and Emulsion oils containing water in a volume ratio of 5-9: 5-1, thereby characterized in that the emulsion oil with recycling of 10-40 vol .-% of the obtained Combustion exhaust is burned to a combustion chamber.

2.- The method according to claim 1, characterized in that the oil contains practically no nitrogenous components.

3.- The method according to claim 1 and 2, characterized in that the The barrels contained in the emulsion oil are partially replaced by at least one aliphatic Alcohol with 1-3 carbon atoms, preferably methanol, ethanol or propanol, in an amount of up to 10% by volume, preferably between 0.01-3% by volume 'based on the water that is replaced.

4.- The method according to claim 1 to 3, characterized in that the Emulsion oil a surfactant in an amount between 0.01-5% by volume, based on the emulsion oil.

5.- The method according to claim 4, characterized in that the surface-active Agent consists of carbon, hydrogen and oxygen atoms.