DE2631687C3 - Verbrennungsvorrichtung für flüssige brennbare Abfälle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsvorrichtung für flüssige brennbare Abfälle mit einem Brenner, der eine erste Einspritzdüse kleinerer Leistung für flüssigen oder gasförmigen Leichtbrennstoff und eine zweite Einspritzdüse größerer Leistung für unter Druck stehende emulgierte Abfälle aufweist.

Zahlreiche Industrien geben Anlaß zur Bildung von flüssigen Abfällen mit verschiedenen Anteilen an flüssigen Brennstoffen. Diese Abfälle sind im allgemeinen verunreinigende Elemente, und es wird versucht, sie zur Vermeidung der Verunreinigung zu beseitigen, die ihr einfaches Ableiten in einen Abwasserkanal nach sich ziehen würde. Diese bis heute verwendeten Beseitigungsverfahren durch Ausflocken, Absetzen und Bilden von Schlamm sind gleichzeitig teuer und technisch schwierig sowie ohne brauchbares Gegenstück.

Unter derartigen flüssigen Abfällen sind aufzuzählen Ölwechselöle oder Petroleumlösungsmittel, petrochemische öle, durch Brennstoffe verunreinigtes Wasser, pflanzliche oder tierische öle, lösliche Öle oder von mechanischen Werkstätten stammende Wasser-Schneidöl-Emulsionen.

Es ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Beseitigung von Teerabfällen bekannt (DE-AS 11 80 479), in der außer einer ölverbrennungsdüse eine Teerverbrennungsdüse vorgesehen ist, der ein Gemisch von erwärmten Teer und vorerhitzter Preßluft mit einem Druck von etwa 5 at zugeführt wird. Diese Vorrichtung arbeitet also mit einer pseudostabilen Emulsion, so daß die Emulsion nach jedem Stillstand des Brenners zerfällt und Anfahrschwierigkeiten auftreten, die eine Umweltverschmutzung mit sich bringen.

Andererseits ist eine Vorrichtung zur Veraschung von verunreinigten Flüssigkeiten und Schlamm bekannt (DE-OS 21 18 073), in der man ein pseudo-homogenes Gemisch in einem Zustand feiner Zerteilung durch gegenseitige Dispersion der nicht vermischbaren Phasen erzeugt, von denen wenigstens eine verunreinigt ist und von denen wenigstens eine brennbar ist, dieses Gemisch in einer Reaktionskammer zerstäubt, vergast und verbrennt und eine Rezirkulation der in der Kammer im Kontakt mit den Wänden derselben und in der Nähe der Eintrittszone dieser letzteren ent* !ekelten gasförmigen Stoffe vorsieht Dabei kann die

ίο verunreinigte, brennbare Phase mit Wasser unter Bildung einer Emulsion vermischt werden. Auch hier werden mithin nur pseudostabile Emulsionen verbrannt, so daß dieser Vorrichtung die gleichen Nachteile wie der erstgenannten Vorrichtung anhaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in dem Sinne zu verbessern, daß eine stabile Emulsion erzeugt und verbrannt wird und daß durch Stillstandszeiten keine Anfahrschwierigkeiten und keine Umweltverschmutzung verursacht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Verbrennungsvorrichtung erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) einem Aufbereitungsbehälter sind über eine Zulaufleitung die flüssigen Abfälle zuführbar;

b) nach dem Auffüllendes Aufbereitungsbehälters mit den Abfällen und Absperren der Zulaufleitung sind die Abfälle aus dem Aufbereitungsbehälter in einer Umlaufschleife mit einer Druckerhöhungspumpe

ⁱⁿ unter dosierter Zugabe von mit Netzmitteln versehenem Wasser bis zum Erreichen einer stabilen Emulsion aufbereitbar;

c) die stabile Emulsion ist aus der geöffneten Umlaufschleife über eine Förderleitung mit einer

'"' Förderpumpe der zweiten Einspritzdüse zuführbar. Dank der Anordnung der Umlaufschleife, in der die flüssigen Abfälle unter Zugabe von mit Netzmitteln versehenem Wasser zu einer stabilen Emulsion aufbereitbar sind, bevor diese der zweiten Einspritzdüse

größerer Leistung zugeführt wird, erfolgt die Verbrennung der Abfälle stets unter optimalen, umweltfreundlichen Bedingungen, und auch nach einem Stillstand des Brenners tritt kein Zerfall der stabilen Emulsion ein, so daß keine Anfahrschwierigkeiten und keine damit

zusammenhängende Umweltverschmutzung auftreten.

In Weiterbildung der Erfindung ist nach der Förderpumpe eine Heizquelle vorgesehen, und stromab dieser zweigt eine Rückführleitung ab, die stromauf der Förderpumpe mittelbar in die Förderleitung einmündet.

Dadurch ergeben sich die Möglichkeiten einer geeigneten Vorwärmung der Emulsion und einer zusätzlichen Regulierung der Speisung der Einspritzdüse großer Leistung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand

" der Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch Speicherungsund Aufbereitungsorgane für brennbare Produkte und Speisekreise eines Brenners. Der Brenner 1 ist lediglich durch seine beiden Einspritzdüsen 2 und 3 ohne

irgendwelche weitere Angaben bezüglich seiner Antriebs- oder Regeleinrichtungen und der Verwendung der am Brenner erzeugten Wärme dargestellt. Es handelt sich hier um einen üblichen automatischen Brenner mit zwei Einspritzdüsen mit Steuerflamme und

^(>r> mit mehreren Leistungen oder modulierender Leistung. Der Brenner könnte ebenfalls in üblicher Weise für beispielsweise einen Ofen oder einen Dampfkessel verwendet werden Der Gegenstand der Erfindung ist

hier auf die Aufbereitung der brennbaren Produkte und deren Zufuhr zu den Einspritzdüsen des Brenners beschränkt

Der Ausstoß an brennbaren Stoffen, etwa von durch Brennstoffe verunreinigtem Wasser, Kompressoren- s ölen oder Wasser-Schneidölemulsionen wird vorgefiltert zu einem Speicher- und Absetzbehälter 4 geleitet wo Wasser und Schlamm bei 5 abgezogen werden können. Die von Feststoffen befreiten Produkte werden bei 6 filtriert und in einen Vorratsbehälter 7 und dann in einen Aufbereitungsbehälter 8 entleert

Das im Aufbereitungsbehälter 8 enthaltene Produkt wird in einer unter Druck stehenden Umlaufschleife mit Ansaugung über einen Ansaugkopf 14, ein Filter 15, eine Druckerhöhungspumpe 16, eine einen Puffer bildende Rasche 17 und einen Druckregler 18 aufgenommen, der einen Rückiaufkreis zum Aufbereitungsbehälter 8 bei 19 bildet Ein Manometer 20 erlaubt eine Druckkontrolle in der Druckerhöhungspumpe. Überdies ist ein Emulsionstank 10, der mit einem Druckwasserinjektor U und mit einem Netzmitteleinlaß 12 versehen ist strom: uf des Filters 15 über ein Ventil 13 an den Einlaß der Druckerhöhungspumpe 16 angeschlossen.

Die Rasche 17 dient als Vorratsbehälter für eine weitere unter Druck stehende Umlaufschieife für die Speisung der Einspritzdüse 3 des Brenners 1. Eine Förderpumpe 22 saugt den Brennstoff über ein Filter 23 an und fördert ihn mit einem von einem Manometer 24 kontrollierten Druck zum Brenner 1, wobei der Rücklauf zur Rasche 17 über einen Druckregler 25 erfolgt Das Gemisch läuft in Richtung zum Brenner 1 zuerst über eine Heizquelle 27, ein Filter 28, ein Magnetventil 29 und ein Rückschlagventil 30. Die Heizquelle 27 wird von einem Thermostat 31 geregelt Das Magnetventil 29 ist mit einem weiteren Magnetven- r> til 33 gekuppelt das einen unmittelbar zur Flasche 17 gerichteten Rücklaufkreis durch eine Rückführleitung steuert wobei die beiden Magnetventile ihrerseits mit der Steuerung der Heizquelle 27 gekuppelt sind. Das öffnen des Magnetventils 29 bedingt das Schließen des ■"> Magnetventils 33 und das Einschalten der Heizquelle, wobei das Schließen des Magnetventils 29 im Gegensatz hierzu das öffnen des Magnetventils 33 und das Abschalten der Heizquelle 27 bedingt

Die Anlage umfaßt andererseits eiiwn Tank 40 für ■* ■ Leichtbrennstoff, etwa Hausbrennstoff, in dem eine Pumpe 41 über einen Saugkopf 42 und ein Filter 43 ansaugt und unter Druck zur Einspritzdüse 2 fördert, wobei der Rücklauf über einen Druckregler 44 zum Tank 40 erfolgt Die Speisung der Einspritzdüse 2 wird w von einem Masnetventil 46 gesteuert. Ein Magnetventil 47 und ein Rückschlagventil 48 bilden einen zur Einspritzdüse 3 parallelen Speisekreis.

Für die Aufbereitung einer bestimmten Menge an wieder zu verwertendem Brennstoff werden die κ entschlammten und gefilterten Abfälle vom Vorratsbehälter 7 zum Aufbereitungsbehälter 8 gefördert Im Emulsionstank 10 wird gesondert eine Wasser-Netzmittel-Emulsion durch Einspritzen bei 11 eines Wasserstrahls mit einem Druck von etwa 5 bar und durch Einführen bei 12 eines Netzmittels, etwa eines Derivats der Familie Alkylphenol-Polyoxyäthyl aufbereitet Man kann hier auch als Verbesserungsmittel für die Verbrennung ein nicht aromatisches Kohlenwasserstoffprodukt hinzufügen. Die verwendete Wassermenge kann 20VoI,-% des in den Aufbereitungsbehälter 8 eingeführten Ausstoßes betragen. Diese Menge kann sich gemäß der Art des Ausstoßes verändern und beträgt beispielsweise 15% für einen hauptsächlich aus Kompressorölen bestehenden Ausstoß. Die im Emulsionstank 10 gebildete Wasser-Netzmittel-Emulsion wird dem im Aufbereitungsbehälter 8 enthaltenen Ausstoß durch Umwälzen des Ausstoßes in einem durch die Druckerhöhungspumpe 16, die Flasche 17 und den Rücklauf 19 gebildeten Kreis hinzugefügt während die Emulsion über das Ventil 13 in den Kreis eingeführt wird. Es wird somit ein brennbares Gemisch erhalten, das eine Emulsion bildet die bei einem e'wa 30 Minuten lang erfolgenden Umlauf stabilisiert wird

Wenn die brennbare Emulsion im Aufbereitungsbehälter 8 gebildet ist kann die Anlage in Betrieb gesetzt werden, und zwar nach den üblichen Vorsichtsmaßnahmen für die Belüftung der Feuerstelle des Dampfkessels, um jegliche Explosionsgefahr zu vermeiden. Es werden alle Pumpen in Betrieb gesetzt wobei die Magnetventile 46 und 47 sowie das Magnetventil 29 geschlossen sind, das das öffnen des Magnetventils 33 bedingt Der Leichtbrennstoff des Tanks 40 einerseits und die brennbare Emulsion des Aufbereitungsbehälters 8 andererseits zirkulieren dann in einem geschlossenen Kreis, ohne die Einspritzdüsen 2,3 zu speisen.

Das öffnen des Magnetventils 46 speist die Einspritzdüse 2 kleiner Leistung des Brenners 1 mit Leichtbrennstoff. Diese Einsprtzdüse erzeugt somit eine Steuerflamme. Der Durchsatz mit großer Leistung des Brenners 1 wird durch öffnen des Magnetventils 29 bei gleichzeitigem Schließen des Magnetventils 30 und Inbetriebsetzen der Heizquelle 27 hergestellt Die erhitzte Emulsion an brennbarem Ausstoß speist dann bei hohem Durchsatz unter Druck die Einspritzdüse 3, wobei die Steuerflamme der Einspritzdüse 2 durch Speisung mit Leichtbrennstoff aufrechterhalten v/ird.

Selbst bei Fehlen eines brennbaren Ausstoßes kann der Brenner 1 gegebenenfalls ebenfalls mit großer Leistung gespeist werden, und zwar durch Schließen des Magnetventils 25 und durch öffnen des Magnetventils 47. Die beiden Einspritzdüsen 2 und 3 werden ausgehend vom normalen Brennstoff des Tanks 40 von der Pumpe 41 gleichzeitig gespeist.

Die bei den obigen Kreisen beschriebenen Magnetventile eignen sich besonders zur Fernsteuerung. Sie können offensichtlich auch durch gewöhnliche Ventile für eine Handsteuerung ersetzt werden. Ebenso kann der die Einspritzdüse 2 speisende Leichtbrennstoff durch einen gasförmigen Brennstoff ersetzt werden, wobei dann die Apparate des diese Einspritzdüse vom Tank 40 aus speisenden Kreises entsprechend angepaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verbrennungsvorrichtung für flüssige brennbare Abfälle mit einem Brenner, der eine erste Einspritzdüse kleinerer Leistung für flüssigen oder gasförmigen Leichtbrennstoff und eine zweite Einspritzdüse größerer Leistung für unter Druck stehende emulgierte Abfälle aufweist, ge ken nzeichnetdurch folgende Merkmale:

a) einem Aufbereitungsbehälter (8) sind über eine Zulaufleitung die flüssigen Abfälle zuführbar;

b) nach dem Auffüllen des Aufbereitungsbehälters (8) mit den Abfällen und Absperren der Zulaufleitung sind die Abfälle aus dem Aufbereitungsbehälter in einer Umlaufschleife mit einer Druckerhöhungspumpe (16) unter dosierter Zugabe von mit Netzmitteln versehenem Wasser bis zum Erreichen einer stabilen Emulsion 3ufbereitbar;

c) die stabile Emulsion ist aus der geöffneten Umlaufschleife über eine Förderleitung mit einer Förderpumpe (22) der zweiten Einspritzdüse (3) zuführbar.

2. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Förderpumpe (22) eine Heizquelle (27) vorgesehen ist und stromab dieser eine Rückführleitung abzweigt, die stromauf der Förderpumpe (22) mittelbar in die Förderleitung einmündet