DE2610132A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbrennung von fluessigen oel-, lack- o.dgl. emulsionhaltigen rueckstaenden oder loesungsmittel-wassergemischen, insbesondere in industriellen anlagen - Google Patents

Description

• 'Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von flüssigen
• öl-, lack- od. dgl. emulsionhaltigen Rückständen oder Lösungsmittel-Wassergemischen, insbesondere in industriellen Anlagen" Rückstände in Form von Altölen oder von sonstigen teilweise brennbaren Emulsionen bilden vielfach einen Anlaß zur Umweltverschmutzung. Ein Ableiten in öffentliche Gewässer ist gesetzlich nicht zulässig. Auch gehen mit einer einfachen Beseitigung des Altöles meist erhebliche Energiemengen ungenützt verloren.
• Die Erfindung bezweckt vor allem eine Behebung dieser Nachteile, ohne daß ein wesentlicher baulicher Aufwand erforderlich ist, und besteht im wesentlichen darin, daß die Verbrennung der Rückstände oder der entsprechenden Stoffe zur Durchführung anderer chemischer oder physikalischer Verfahren ausgenutzt wird.
• Die Rückstände können als alleinygr Brennstoff oder, z.B. als Zusatzbrennstoff, gemeinsam mit einem anderen - flüssigen oder gasförmigen - Brennstoff verbrannt werden, beispielsweise auch derart, daß wahlweise flüssiger oder gasförmiger Brennstoff verwendet wird. Die Rückstände können ferner zusammen mit dem übrigen, insbesondere flüssigen Brennstoff als Gemischbestandteil oder gesondert von diesem Brennstoff in den Brennraum eingeführt werden.
• Vorteilhaft kann man die Verbrennungswärme der Rückstände zur Aufheizung von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit oder zur Reinigung von Abluft, z.B. aus Lacktrocknern, durch Verbrennung von in der Abluft enthaltenen noch brennbaren Bestandteilen oder für ähnliche Zwecke verwenden.
• Die Abluft kann als alleinige Verbrennungsluft oder unter Mischung mit Frischluft der Brennflamme zugeführt werden, wobei die Abluft dem Brennstoff bzw. den Rückständen unmittelbar am Austritt derselben in den Brennraum oder ganz oder teilweise erst im Mittel- oder Endbereich der Brennflamme zugeführt werden. Gegebenenfalls kann man die aus der Verbrennung der Rückstände - ohne oder mit anderem Brennstoff - erzeugte Wärme zur Vorwärmung der Abluft verwenden.
• In einer besonders geeigneten Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zur Zuführung der Rückstände und des weiteren Brennstoffes , vorzugsweise zu einer Baueinheit vereinigte Einspritzdüsen vorgesehen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dem Brennraum ein Heißwasser- oder Dampfkessel bzw.
• ein Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von den aus dem Brennraum kommenden Abgasen auf eine zu beheizende Flüssigkeit nachgeschaltet, wobei der Wärmetauscher zur Intensivierung der Wärmeausnutzung den Brennraum vorteilhaft umgibt. Brennraum und Wärmetauscher bzw.
• Heißwasser- oder Dampfkessel können hierbei zu einer Baueinheit vereinigt sein. Auch kann dem Brennraum ein von den Abgasen durchströmter Abluftvorwärmer, vorzugsweise unmittelbar und mit dem Brennraum zu einer Baueinheit vereinigt, nachgeschaltet sein.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Brennraum von einem Ringkanal bzw. von über den Brennraumumfang verteilten Kanälen zum Durchtritt von Abluft umgeben. Eintrittsöffnungen für die Abluft sind vorteilhaft am Umfang des Brennraumes vorgesehen.
• Durch alle diese Maßnahmen läßt sich mit geringem baulichen Aufwand eine hohe Wirtschaftlichkeit der angewandten Verfahren erreichen. Der thermische Wirkungsgrad läßt sich wesentlich erhöhen, und die Gefahr einer Umweltverschmutzung durch anfallendes Altöl oder durch sonstige Emulsion rückstände kann praktisch ausgeschlossen werden.
• Des weiteren sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, dahingehend, daß die bei der Verbrennung erzeugten Abgase den zu verbrennenden Stoffen, insbesondere Emulsionen, zugeleitet werden, so daß diese einerseits erwärmt und andererseits aufkonzentriert werden und dadurch eine noch vollkommenere energiemäßige Ausnutzung erreichbar ist.
• In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Anlagen in Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt.
• In Fig. 1 werden im Brennraum 10 durch eine Leitung B Brennstoff in flüssigem oder gasförmigem Zustande, durch eine Leitung L Frischluft als Verbrennungsluft und durch eine Leitung R Rückstände aus Ölemulsionen, insbesondere Altöl, oder sonstige brennbare Stoffe zugeführt, insbesondere unter Druck eingespritzt. Der Brennraum 10 ist Teil eines Heißwasser- oder Dampfkessels 11. Die im Brennraum 10 erzeugten Abgase gelangen über einen - gegebenenfalls einen Teil des Brennraumes 10 bildenden - Kanal 12 in einen Wärmetauscher 13 des Heißwasser- oder Dampfkessels 11, den sie in Rohren 14 durchströmen und in dem sie ihre Wärmemengen an Heißwasser od.dgl. abgeben, welches seinerseits den von den Rohren 14 durchsetzten Raum 15 durchströmt. Durch eine Abgasleitung 16 verlassen die Abgase den Wärmetauscher 13.
• Die Wandungen 19 des Brennraumes 10 können gegenüber dem Wärmetauscher 13 isoliert oder ohne besondere Isolation ausgeführt sein, so daß in letzterem Falle Wärme aus dem Brennraum unmittelbar zur Beheizung des den Raum 15 durchströmenden Wassers oder der sonstigen Flüssigkeit ausgenutzt wird. Von Vorteil ist es hierbei in vielen Fällen, daß die Abgase, wie durch die Pfeile angedeutet, den Wärmetauscher 13 im Gegenstrom zur allgemeinen Stromrichtung innerhalb des Brennraumes 10 durchströmen.
• Brennstoffleitung B, Luftleitung L und Rückstandsleitung R können durch gesonderte oder gemeinsame DUsen, insbesondere aber auch mittels konzentrischer Düsenkanäle, in den Brennraum 10 einmünden. Die Anordnung kann jedoch auch derart getroffen sein, daß wahlweise Brennstoff aus der Leitung B und Rückstände aus der Leitung R der gleichen Düse zugeführt werden, gegebenenfalls auch in Mischung miteinander. Auch ist es möglich, Frischluft zum Einblasen des Brennstoffes oder der Rückstände zu benutzen, z.B. auch dann, wenn gasförmiger Brennstoff verwendet wird. Statt oder zusätzlich zur Frischluft kann gegebenenfalls auch Abluft, etwa aus Trockenkammern, als Verbrennungsluft verwendet werden.
• Das Ausftihrungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 zunächst dadurch, daß die einfache oder isolierte Wand 19 von einem Ringraum bzw. von auf den Umfang des Brennraumes 10 verteilten Einzelräumen 20 umgeben ist, in welche - gegebenenfalls mit Frischluft gemischte - Abluft aus einer Leitung A bei 21 in den Ringraum 20 oder in die im Ring angeordneten Räume eingeführt wird und am Umfang des Brennraumes 10 durch Öffnungen 22 in den Brennraum 10 austritt. Die in der Abluft enthaltenen noch unverbrannten Teilchen werden hierbei im Brennraum 10 zusammen mit den noch brennbaren Rückständen oder Emulsionen aus der Leitung R verbrannt.
• Die Öffnungen 22 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa in einem mittleren Teil des Brennraumes 10 an dessen Umfang angeordnet, so daß die durch die Öffnungen in den Brennraum einströmende Abluft etwa in den heißen Kern der Brennflamme übertritt und eine intensive Verbrennung der noch unverbrannten Teilchen bewirkt.
• Des weiteren ist eine Menge an Altöl oder einer Emulsion durch einen Behälter 23 angedeutet, aus dem die Leitung R beliefert wird und in den die aus dem Wärmetauscher 13 kommenden Abgase durch eine Leitung 24 eingeleitet werden. Die Abgase erwärmen die Emulsion (od.dgl.) und nehmen gleichzeitig Wasser auf und können gegebenenfalls zusammen mit Wasserdampf bei 25 nach außen abgeleitet werden. Durch diese Maßnahme läßt sich eine Aufkonzentration der Emulsion erreichen, wonach diese im Brennraum 10 verbrannt werden kann.
• Ein entsprechendes Verfahren, dem auch selbständiger Schutz zukommt, kann auch in Verbindung mit den übrigen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden.
• Im übrigen gilt auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Gleiches wie für dasjenige nach Fig. 1.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist wiederum einen Brennraum 10 auf, der durch einen Nachbrennraum 10a verlängert ist. Des weiteren ist angenommen, daß wahlweise oder gegebenenfalls auch gemeinsam flüssiger Brennstoff durch eine Leitung B1 und gasförmiger Brennstoff, z.B. Erdgas, durch eine Leitung B2 in den Brennraum, und zwar gemeinsam oder wahlweise mit einer Ölemulsion (Altöl) durch die Rückstandsleitung R eingespritzt bzw. eingeblasen wird. Des weiteren wird Frischluft aus der Leitung L, gegebenenfalls gemischt mit Abluft aus der Leitung A in den Brennraum 10 eingeblasen, wobei wieder die verschiedenen Möglichkeiten der getrennten oder gemeinsamen Einführung bestehen, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert sind.
• Abluft wird des weiteren aus der Leitung A durch auf den Umfang verteilte Öffnungen 22a am Übergang des Brennraumes (Hauptbrennraumes) 10 dem Nachbrennraum 10a zugeführt, insbesondere unter Druck eingeblasen, derart, daß die Abluft in die hinteren Teile der im Brennraum gebildeten Flamme gelangen und hierbei eine zusätzliche Nachverbrennung bzw. Abluftreinigung bewirken. Das aus der Nachbrennkammer 10a abströmende Abgas kann im übrigen wieder wie in Fig. 1 und 2 zur Heißwasseraufbereitung benutzt werden, wobei der Wärmetauscher wiederum konzentrisch zum Brennraum bzw. Nachbrennraum angeordnet sein kann.
• Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Wärmetauscher 13a dem Brennraum (Hauptbrennraum) 10, in welchem insbesondere die Rückstände aus der Leitung RTRrbrannt werden, bzw. dem Nachbrennraum 10a, der insbesondere der Abluftreinigung dient, auf gleicher Achse räumlich nachgeschaltet.
• Die aus dem Brennraum 10 bzw. lOa austretenden Abgase durchströmen den Wärmetauscher oder Abluftvorwärmer 13a und erwärmen hierbei die bei A in diesen eintretende Abluft, die in einer Ringleitung 20a und gegebenenfalls in einer zweiten rückführenden Ringleitung 20b oder in einzelnen im Ring angeordneten Leitungen den Brennraum 10, 10a umströmt und durch Öffnungen 22a am Übergang zwischen dem Hauptbrennraum 10 und dem Nachbrennraum 10a in letzteren einströmt. Ein Teil der Abluft wird über eine Zweigleitung A1, z.B. zusammen mit Frischluft und z.B. konzentrisch zum Brennstoff aus der Leitung B und zu den Rückständen aus der Leitung R in den Brennraum bzw. Hauptbrennraum 10 eingeblasen.
• Gegebenenfalls kann auch die gesamte Abluft unmittelbar in den Brennraum bzw. Hauptbrennraum 10 oder über die Ringleitung bzw. über auf den Umfang verteilte Leitungen 20b durch die Öffnungen 22a in den Brennraum eingeführt werden.
• Im übrigen gilt auch für die Ausführung nach Fig. 4 Entsprechendes wie für die übrigen Ausführungsbeispiele.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann durch andere Kombination der Zuführung von Brennstoff, Frischluft, zu reinigender Abluft und Emulsionsrückständen das beschriebene Verfahren in geeigneter anderer Weise abgewandelt werden.

Claims (25)

1. 5 rüche: 1. erfahren zur Verbrennung von flüssigen öl-, lackod. dgl. emulsionhaltigen Rückständen oder von Lösungsmittel-Wassergemischen, insbesondere in industriellen Anlagen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Verbrennung der Rückstände od. dgl. zur Durchführung anderer chemischer oder physikalischer Verfahren ausgenutzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Rückstände als alleiniger Brennstoff verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Rückstände, z.B.

   als Zusatzbrennstoff, gemeinsam mit einem anderen - flüssigen oder gasförmigen - Brennstoff verbrannt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man zur Verbrennung der Rückstände wahlweise flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verwendet.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Rückstände zusammen mit dem übrigen - insbesondere flüssigen - Brennstoff in den Brennraum einführt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Rückstände gesondert von dem übrigen Brennstoff in den Brennraum einführt.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Verbrennungswärme der Rückstände zur Aufheizung von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit verwendet.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Verbrennung der Rückstände zur Reinigung von Abluft, z.B. aus Lacktrocknern, durch Verbrennung von in der Abluft enthaltenen noch brennbaren Bestandteilen verwendet.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man die Abluft als alleinige Verbrennungsluft der Brennflamme zuführt.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man die Abluft unter Mischung mit Frischluft der Brennflamme zuführt.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Abluft dem Brennstoff bzw. den Rückständen unmittelbar am Austritt derselben in den Brennraum zuführt.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Abluft ganz oder teilweise erst im Mittel- oder Endbereich der Brennflamme zuführt.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die aus der Verbrennung der Rückstände ohne oder mit anderem Brennstoff gewonnene Wärme zur Vorwärmung der Abluft verwendet.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die bei der Verbrennung erzeugten Abgase den zu verbrennenden Stoffen zur Erwärmung derselben zuführt.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß man die Abgase unmittelbar in die zu verbrennenden flüssigen Stoffe, z.B.

    Emulsionen, einführt.
16. 16. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 15, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zur Zuführung der Rückstände (R) und des weiteren Brennstoffes (B) zueinander konzentrische, vorzugsweise zu einer Baueinheit vereinigte Einspritzdüsen vorgesehen sind.
17. 17. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 15 und insbesondere nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß im Abgasstrom dem Brennraum (10) ein Heißwasser- bzw.

    Dampfkessel (11) nachgeschaltet ist.
18. 18. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 15 und insbesondere nach Anspruch 16, oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Brennraum (10) von einem Wärmetauscher (13) zur Wärmeübertragung von den aus dem Brennraum (10) kommenden Abgasen auf die zu beheizende Flüssigkeit umgeben ist.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Brennraum (10) und Heißwasser - oder Dampfkessel (11) bzw. Wärmetauscher (13) zu einer Baueinheit vereinigt sind.
20. 20. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 15 und insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß dem Brennraum (10) ein von den Abgasen durchströmter Abluftvorwärmer (da), vorzugsweise unmittelbar und mit dem Brennraum (10) zu einer Baueinheit vereinigt, nachgeschaltet ist.
21. 21. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 15 und insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 20, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Brennraum (10) von einem Ringkanal (20,20a,20b) bzw. von über den Brennraumumfang verteilten Kanälen zum Durchtritt der Abluft umgeben ist.
22. 22. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 oder 15 und nach einem der Ansprüche 16 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im mittleren oder hinteren Teil des Brennraumes (10) am Umfang desselben Eintrittsöffnungen (22) für Abluft vorgesehen sind.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Brennraum (Hauptbrennraum 10) ein hinter den Eintrittsöffnungen (22) angeordneter Nachbrennraum (10a) nachgeschaltet ist.
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Abluftvorwärmer (13a) dem Nachbrennraum unmittelbar nachgeschaltet ist.
25. 25. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 14 oder 15 und nach einem der Ansprüche 16 bis 24, g e -k e n n z e i c h n e t durch eine Leitung (24), durch welche die aus dem Brennraum (10) kommenden Abgase, vorzugsweise nach Durchströmen eines Wärmetauschers (13), einem Behälter (23) od. dgl. für die im Brennraum (10) zu verbrennende Emulsion, dem zu verbrennenden Altöl od. dgl. zugeleitet werden.