DE2655321C3 - Verfahren zur Herstellung von rußarmen und schwefelfreien Verbrennungsgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schwefelfreien und ruBarmen Verbrennungsgasen durch Vermischen eines Ausgangsgemisches von Sauerstoff und Abgas bestimmter Zusammensetzung in bestimmten Gewichtsverhältnissen, Einleiten des so hergestellten Endgemisches über eine bestimmte Zahl von Schlitzkanälen von Gasbrennern in einen Verbrennungsraum und Verbrennung bei bestimmten Temperaturen.

Es ist aus U11 m a η η s Encyklopädie der technischen Chemie, Band 4, Seiten 649 ff. bekannt, daß man Brenngase in Gestalt von Gemischen aus Luft und gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen, z. B. Methan, Benzol, Benzin, verbrennt und die so erhaltenen Verbrennungsgase als Heizgase verwendet. Diese Verbrennungsgase enthalten praktisch immer gewisse Anteile an Ruß; insbesondere bildet sich Ruß bei unvollständiger Verbrennung der Kohlenwasserstoffe (Ulimann, loc. cit. Band 14, Seiten 793, 794; Hoffmann, Anorganische Chemie (Vieweg, Braunschweig, 16. Auflage, Seite 330). Ruß ist feinverteilter Kohlenstoff, der noch Anteile an Sauerstoff, Wasserstoff und in geringerem Maße Schwefel, Stickstoff und Nebenstoffe enthalten kann. Die Abscheidung von Ruß stört den Heizeffekt und es wird daher ein Luftüberschuß angewendet, damit der Kohlenstoff in den Ausgangskohlenwasserstoffen möglichst gleichzeitig mit dem Wasserstoff verbrennt (Ullmann, loc. cit.. Band 4, Seite 709). Rußhaltige Verbrennungsgase können je nach Vollständigkeit der Verbrennung bis 10 Gewichtsprozent Ruß, bezogen auf die Gewichtsmenge des verwendeten Kohlenwasserstoffs, enthalten. Neben dem verringerten Heizeffefct bringt die Rußabscheidung noch andere betriebliche Schwierigkeiten mit sich, z. B. erhöhte Reinigungskosten von Anlagen und Rohrverbindungen, Verstopfung von Ventilen oder Robrverengungen und somit Betriebsstörungen, Beeinträchtigung chemischer Umsetzungen durch die Anwesenheit von Ruß oder Verringerung der Aktivität oder Vergiftung von Katalysatoren. Processing, Band 12 (1974, Seite 14, lehrt, daß Abgase

ίο der Formaldehydherstellung mit einer Abgaszusammensetzung von 75 Volumenprozent N2, 20 Volumenprozent H2 und 5 Volumenprozent CO + CO2 mit einem Heizwert von etwa 128 Kilojoule/Nm³ noch als Brenngase eingesetzt werden können und die aus der Verbrennung dieser Brenngase entstehenden Verbrennungsgase für die Dampferzeugung und damit den Betrieb der Formaldehydproduktion verwendbar sind. Der untere Heizwert der Brenngase wird ausdrücklich als sehr niedrig beschrieben, um eine Verbrennung der Gase mit dauerhafter Flamme in einer besonderen Verbrennungskammer zu ermöglichen. Nur sehr geringe Mengen an Formaldehyd und Methanol können gegebenenfalls in den Brenngasen enthalten sein. Wird das Verfahren im großtechnischen Betrieb durchge führt, so erweisen sich die angegebenen 5 Volumenpro zent Kohlenoxide also etwa 43 Volumenprozent Kohlendioxid und 0,7 Volumenprozent Kohlenmonoxid (Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau, 12. Auflage (1966) Springer-Verlag Berlin, Seite 463).

Es wurde nun gefunden, daß man rußarme und schwefelfreie Verbrennungsgase, die 434 bis 5,62 Gewichtsprozent Kohlendioxid, 1038 bis 133 Gewichtsprozent Wasserdampf, 7933 bis 82,76 Gewichtsprozent Stickstoff, Ο33 bis 1,03 Gewichtsprozent

J5 Edelgase und 0,29 bis 0,42 Gewichtsprozent Sauerstoff enthalten, durch Verbrennung eines Gasgemisches mit Luft in einer Verbrennungskammer mittels Gasbrenner herstellen kann, wenn man ein Gasgemisch, das 813 bis 85 Gewichtsprozent Stickstoff, 6,4 bis 73 Gewichtspro zent Kohlendioxid, 0,2 bis 03 Gewichtsprozent Kohlen monoxid, 53 bis 7 Gewichtsprozent Wasserdampf, 1 bis 1,6 Gewichtsprozent Wasserstoff, 0,02 bis 0,1 Gewichtsprozent Formaldehyd, 0,01 bis 0,2 Gewichtsprozent Methanol und 1,4 bis 1,47 Gewichtsprozent Edelgase enthält, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 53 bis 18 Metern pro Sekunde und Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 73 bis 20 Metern pro Sekunde über die schlitzförmigen Kanäle von Gasbrennern einer Verbrennungskammer zufuhrt, das Gasgemisch und die Luft miteinander vor oder bei Eintritt in die Verbrennungskammer in einem Molverhältnis von 039 bis 1,29 Moi in der Luft enthaltenem Sauerstoff je Mol Wasserstoff des Gasgemisches vermischt und bei einer Innentemperatur der Verbrennungskammer von 560 bis

π 1200° C verbrennt, wobei man I bis 10 Brenner und jeweils 2 bis 18 Schlitzkanäle je Brenner verwendet.

Im Hinblick auf den Stand der Technik liefert das Verfahren nach der Erfindung auf einfacherem und wirtschaftlicherem Wege schwefelfreie, rußfreie oder

to rußarme Verbrennungsgase, im allgemeinen ohne nachweisbaren Rußgehalt. Mit Bezug auf insbesondere die in Processing genannten Bedingungen sind diese vorteilhaften Ergebnisse überraschend. Der Gehalt an Wasserstoff und Kohlendioxid im erfindungsgemäß hergestellten Gasgemisch ist wesentlich niedriger, andererseits wird ein hoher Gehalt von Wasserdampf im Gasgemisch verwendet. Es war aus den Angaben der amerikanischen Veröffentlichung angesichts dieser

Unterschiede in der Zusammensetzung des Gasgemisches und des vergleichsweise wesentlich niedrigeren Heizwertes des erfindungsgemäß verwendeten Ausgangsgasgemisches daher zu vermuten, daß eine gleichmäßige Verbrennung des Gemisches mit dauerhafter Flamme und ohne wesentliche Rußbildung nicht möglich ist. Auch hätte man erwarten müssen, daß die erfindungsgemäß hergestellten Gemische nicht oder unregelmäßig gezündet werden und der im Gemisch enthaltene Wasserdampf in der Brennkammer ganz oder teilweise kondensiert und Korrosionen verursacht

Vorteilhaft werden bei den erfindungsgemäßen Verfahren auch Gasgemische mit vergleichsweise niedrigeren Heizwerten als Brenngase verwendet; solche Gemische fallen bei der großtechnischen Formaldehydherstellung an. Somit können auch wasserdampfhaltige Abgase der erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzung ohne Anwendung hoher Zündtemperaturen gezündet und mit dauerhafter Ramme kontinuierlich verbrannt werden. Das erfindungsgemäß hergestellte Endgasgemisch (Verbrennungsgas) dient vorteilhaft als Heizgas, insbesondere für die Dampferzeugung. Die Verbrennungstemperaturen können bei den erfindungsgemäß verwendeten Ausgangsgasgemischen (Brenngasen) im Vergleich zu der in Processing beschriebenen Arbeitsweise gesenkt und die Leistung der von den resultierenden Verbrennungsgasen betriebenen Dampferzeuger erhöht werden. Die Senkung der Verbrenmungstemperatur verringert die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung. Dieser Vorteil gilt in verstärktem Maße, wenn fossile Brennstoffe, wie Erdöl oder Kohle, als Energiequelle ganz odti teilweise durch die erfindungsgemäßen Heizgase ersetzt werden; neben der geringeren Stickstoffoxidbildung b. iet das erfindungsgemäße Verfahren auch den Vorteil, daß kein Schwefeldioxid gebildet wird. Im großtechnischen Betrieb entwickelt z.B. Heizöl 20 bis 30 Kilogramm Schwefeldioxid je Tonne bei der Verbrennung. Das erfindungsgemäße Verfahren erspart daher verstärkte Abgasreinigung und Abgaskontrolle, verringert den Gehalt an Kohlenmonoxid, Formaldehyd, Stickstoffoxiden und Schwefeldioxid in der Luft und ist daher umweltfreundlicher. Der Betrieb einer Gesamtanlage zur Herstellung von Formaldehyd ist ebenfalls einfacher, wirtschaftlicher und betriebssicherer.

Die Verbrennungsgase können als Heizgase auch in allen den Fällen, in denen Rußablagerung oder mitgeschlepptes Schwefeldioxid oder Stickstoffoxide stören würden, vorteilhaft verwendet werden, z. B. zum Erhitzen von oxidischen Katalysatoren, wie Oxiden des Eisens, Molybdäns, Kobalts, Nickels, Wolframs, Aluminiums, Titans, Phosphors und Chroms. Vorteilhaft können sie zur Erwärmung von Katalysatoren bei katalytischen Syntheseverfahren, beispielsweise von Silberkatalysatoren, die die Umsetzung von Methanol mit Sauerstoff zu Formaldehyd katalysieren, Anwendung finden. Insbesondere sind solche Heizgase auch in Industriein oder Gegenden interessant, wo andere Ausgangsstoffe für die Herstellung von Verbrennungsgasen, wie Benzol oder Benzin, oder Stickstoff als Heizgas nicht in ausreichender Menge vorhanden oder unwirtschaftlich sind. Stickstoff als Heizgas muß außerdem für manche Synthesen, z. B. die vorgenannte Formaldehydherstellung, besonders gereinigt werden. Luft als Heizgas kommt nicht für Synthesen in Betracht, bei denen Luftanteile bei der späteren Umsetzung explosive Gemische bilden könnten, z. B. bei Umsetzungen mit Alkanolen. Leuchtgas und Stadtgas ergeben Heizgase, die neben Ruß insbesondere noch Schwefel enthalten und so z. B. zahlreiche Katalysatoren beeinträchtigen oder vergiften bzw, eine Korrosion der Anlagen fördern. Bei der elektrischen Beheizung werden häufig örtliche Erhitzungen in der Mitte des Katalysatorbettes und Rußbildung beobachtet. In allen diesen Fällen liefert das Verfahren nach der Erfindung auf einfachem Wege ein wirtschaftlich vorteilhaftes uid betriebssicheres Heizgas.

ίο Für die Gewinnung der Ausgangsgasgemische des erfindungsgemäßen Verfahrens können alle Synthesen, die entsprechende formaldehydhaltige Abgase liefern, verwendet werden; in der Regel kommt die Herstellung von Formaldehyd durch oxidierende Dehydrierung von Methanol in Gegenwart von Silber- oder anderen MetaJlkatalysatoren, z. B. Kupferkatalysatoren, in Frage. Bezüglich der Herstellung von Formaldehyd wird auf U11 m a η η s Encyklopädie der technischen Chemie, Band 7 (1956), Seiten 659 ff„ verwiesen.

Das Abgas der Formaldehydabsorption kann eine oder mehrere Absorptionen mit Wasser, mit Gemischen von Wasser und Formaldehyd, mit Gemischen von Wasser und Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten und/ oder mit Harnstofflösungen durchlaufen und dann als Brenngas des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Ebenfalls kommen Gemische von Abgasen verschiedener Anlagen zur Formaldehydherstellung, von Abgasen der Herstellung von Formaldehyd-Harnstoffharzen als Brenngase in Frage. Gegebenenfalls können den Abgasen auch fehlende Anteile an Komponenten, z. B. Wasserstoff oder Stickstoff, zugemischt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet man als Ausgangsgasgemisch (Brenngas) ein Gemisch, das 813 bis 85, vorzugsweise von 823 bis 84 Gewichtsprozent Stickstoff, 6,4 bis 7JS, vorzugsweise 6,6 bis 7,1 Gewichtsprozent Kohlendioxid, 5,9 bis 7, vorzugsweise 6,2 bis 6,7 Gewichtsprozent Wasserdampf, I bis 1,6, vorzugsweise 1,2 bis 1,5 Gewichtsprozent Wasserstoff, 0,2 bis 03, vorzugsweise 0,45 bis 0,77 Gewichtsprozent Kohlenmonoxid, 0,02 bis 0,1, vorzugsweise 0,05 bis 0,07 Gewichtsprozent Formaldehyd, 0,01 bis 0,2, vorzugsweise 0,05 bis 0,15 Gewichtsprozent Methanol und von 1,4 bis 1,47, vorzugsweise 1,41 bis 1,45 Gewichtsprozent Edelgas enthält; gegebenenfalls können noch 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent Zersetzungsstoffe und/oder Verunreinigungen im Gasgemisch anwesend sein. Solche Nebenstoffe können auch durch die verwendeten Ausgangsstoffe Methanol, Luft und Wasser eingeschleppt werden.

Das Ausgangsgasgemisch wird mit einer Temperatur von 320 bis 400, vorzugsweise von 350 bis 390⁰C, mit einem Überdruck von —1 bis +100, vorzugsweise von + 20 bis +80, mbar diskontinuierlich oder vorzugsweise kontinuierlich einer Verbrennungskammer zugeführt.

τι Es besitzt eine Strömungsgeschwindigkeit von 53 bis 18, vorzugsweise von 7 bis 16, Metern pro Sekunde und wird mit Luft, die eine Strömungsgeschwindigkeit von 73 bis 20, vorzugsweise von 9 bis 16, Metern pro Sekunde besitzt, gemischt Die Strömungsgeschwindig-

6ö keil in den Zuführungen entspricht ebenfalls der in deü Kanälen der Brenner. Die Luft wird mit einer Temperatur von 320 bis 400⁰C, vorzugsweise von 350 bis 390°C, mit einem Überdruck von -1 bis +100, vorzugsweise 20 bis 80, mbar, diskontinuierlich oder vorzugsweise kontinuierlich zugeführt. Die Vermischung kann vor dem Eintritt in den Brenner, im Brenner selbst oder vorteilhaft beim Eintritt aus dem Brenner in die Verbrennungskammer erfolgen. Das

Mischungsverhältnis beträgt von 0,39 bis 1,29, vorzugsweise von 0,6 bis 1,1, Mol in der Luft enthaltener Sauerstoff je Mol Wasserstoff des Ausgangsgasgemisches. Die Zuführung zur Verbrennungskammer erfolgt durch die schlitzförmigen Kanäle von Gasbrennern, In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Gasgemisch oder die Luft jeweils getrennt voneinander durch einen oder mehrere Kanäle der verwendeten Gasbrenner geführt und erst am Brennermund miteinander vermischt und gleichzeitig gezündet

Man verwendet jeweils 2 bis 18, vorzugsweise 4 bis 13, schlitzförmige Kanäle je Brenner und 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6, Brenner je Verbrennungskammer. Die Kanäle können zwar untereinander in Konstruktion, Material und/oder den Dimensionen verschiedenartig ausgestaltet sein, vorteilhaft sind sie aber untereinander gleich. Der Querschnitt jedes Kanals kann beliebige Formen besitzen, zweckmäßig ovale, runde, quadratische und vorzugsweise rechteckige Form. Zweckmäßig wählt man ein Längenverhältnis von Breitezu Länge der Schlitzquerschnitte von 0,03 bis 0,6, vorzugsweise von 0,08 bis 03- Zwar können die Kanalquerschnitte innerhalb des Kanals untereinander bzw. vom Kanaleingangsschlitzquerschnitt bzw. vom Kanalausgangsschlitzquerschnitt unterschiedlich sein, vorteilhaft wird man aber denselben Kanalquerschnitt in Form und Dimensionen von Eingang bis Ausgang beibehalten. Bevorzugt sind Kanäle von 50 bis 150, vorzugsweise von 70 bis 125, Zentimeter Kanallänge, von 250 bis 4500, vorzugsweise von 700 bis 2500, Quadratzentimeter Kanalquerschnittsfläche (Schlitzquerschnitt), von 5 bis 30, vorzugsweise von 10 bis 20, Zentimeter Schlitzquerschnittsbreite.

Die Brenner können in den Verbrennungskammern beliebig angeordnet sein, zweckmäßig werden sie aber am Kammerboden angebracht Man kann den gesamten Boden der Kammer als Brenner ausgestalten, d. h. als Eintrittsflpche von Luft und den Brenngasen in die Kammer verwenden; in diesem Falle teilt man den Boden zweckmäßig in 2 bis 12 schlitzförmige Kanäle für die getrennte Zufuhr von Gasgemisch und Luft, wobei vorteilhaft für die Luft 40 bis 60 Prozent der Kanäle zur Verfügung stehen. Vorteilhafter wird man aber einen oder insbesondere mehrere Brenner wählen, deren Brenngas- und Lufteintrittsfläche in die Kammer nur von 5 bis 70, vorzugsweise von 15 bis 50, Prozent der gesamten Bodenfläche einnimmt Die Eintrittsfläche jedes Brenners in die Kammer kann beliebige Form besitzen, zweckmäßig ovale, runde, quadratische und vorzugsweise rechteckige Form. Verwendet werden 1 bis 10, insbesondere 2 bis 6, Brenner, die in beliebigen oder gleichen Abständen voneinander über den Kammerboden verteilt oder in einer besonderen geometrischen Anordnung angeordnet werden; man kann die Brenner z. B. in gerader Linie, die die Bodenfläche halbiert, wobei jeder Brenner vom nächsten bzw. die beiden äußersten Brenner von den beiden Wänden denselben Abstand haben, anordnen.

Bevorzugt sind Verbrennungskammern mit einem Längenverhältnis von Höhe der Kammer zur Breite des Bodens von 1 bis 3, vorzugsweise 1,5 bis 24, und von Höhe zur Länge des Bodens von 1,1 bis 3,1, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5. Die Brenner können zwar untereinander in Konstruktion, Material und/oder Dimensionen verschiedenartig ausgestaltet sein, vorteilhaft sind sie aber untereinander gleich. Zweckmäßig sind Austrittsflächen (Luft und Gasgemisch zusammen) je Brenner von 0,3 bis 1,2, vorzugsweise von 0,5 bis 1, Quadratmetern, Gesamtaustrittsfläche (Luft und Gasgemisch) aller Brenner der Verbrennungskammer von 0,3 bis 12, vorzugsweise von 1 bis 6, Quadratmetern, Kammerhöhen von 1,5 bis 32, vorzugsweise von 3,6 bis 24, Metern. Die Kanäle eines Brenners endigen zweckmäßig in einer Vermischungseinrichtung, deren Austrittsfläche die Eintrittsfläche der Brenner in die Kammer ist Als Vermischungseinrichtungen kommen

ίο Mischer und vorteilhaft Düsen in Betracht z. B. Injektormischer, Mischkammern oder Mischstrecken mit Injektoren, Strahlmischer, Drallkammerdüsen, Exzenterdüsen, Bündeldüsen, Zentrifugaldruckdüsen, Schlitzdüsen, Flachstrahldüsen, Hohldüsen, Spiraldüsen.

Vorteilhaft werden Gasgemisch und Luft in getrennten Kanälen zugeführt in vorgenannten Düsen gemischt und am Ausgang der Düse gezündet Das Luft-Gasgemisch kann in bekannter Weise, z. B. durch elektrischen Funken von 5000 bis 20 000 Volt, gezündet werden. Die Zündtemperatur des Gemisches iiegt in der Regel zwischen 540 und 600⁰C. Nach der Entzündung bildet sich eine blaßblaue_r nahezu nicht leuchtende, rußarme bzw. rußfreie Flamme und eine Verbrennungstemperatur in der Kammer von 560 bis 1200⁰C, vorzugsweise von 7fi0 bis 900⁰C (gemessen am Ende des Flammenkegels). Vorteilhaft stellt man durch entsprechende Regelung der Luft den Flammkegel so ein, daß der Abstand (Kegelhöhe) von der Kegelspitze am Ausgang des Brenners bis zum Ende des Kegels 50 bis 270 Zentimeter beträgt Der Durchmesser der Kegelbasis bzw. der Maximaldurchmesser des Flammkegels beträgt vorteilhaft 10 bis 100 Zentimeter. Je mehr zusätzliche Luft zugeführt wird, desto kleiner ist diese Kegelhöhe und desto heißer ist die Flamme. Die Verbrennung wird diskontinuierlich oder in der Regel kontinuierlich durchgeführt Im Verbrennungsraum stellt man zweckmäßig einen Gesamtüberdruck von — 1 bis 30, vorzugsweise von 0 bis 20 mbar, ein.

Ebenfalls kann die Zündung durch einen Nebenbrenner, der den Brennermund auf eine Temperatur oberhalb der Entzündungstemperatur des Endgemisches erwärmt, erfolgen. Im weiteren Verlauf wird die laufende Verbrennung durch die hohe Verbrennungstemperatur selbst bewirkt. Die hohe Temperatur in der Verbrennungskammer kann auch durch konventionelle, dem Stand der Technik entsprechende Verbrennungseinrichtungen für üblicherweise verwendete Brennstoffe, wie öl oder Gas, an einer oder mehreren Stellen in der Verbrennungskammer erzeugt werden.

Die so erhaltenen Verbrennungsgase enthalten 10,98 bis 13,50, vorzugsweise von 11,5 bis 12,5, Gewichtsprozent Wasserdampf, 454 bis 5,62, vorzugsweise von 5,1 bi& 5,4, Gewichtsprozent Kühlendioxid und 79,53 bis 82,76, vorzugsweise von 803 bis 82,0, Gewichtsprozent Stickstoff, 0,93 bis 1,03, vorzugsweise «,95 bis 1,0, Gewichtsprozent Edelgase, 03 bis 0,42, vorzugsweise 03 bis 0,46, Gewichtsprozent Sauerstoff. Die Verbrennungsgase treten zweckmäßig am dem Brenner gegenüberliegenden Ende der Verbrennungskammer drucklos oder unter Druck aus und können ohne weitere Verfahrensschritte als Heizgas verwendet werden.

Die in dem folgenden Beispiel aufgeführten Teile bedeuten Gewichtsteile.

Beispiel

Aus einer Anlage der Formaldehydsynthese unter Verwendung von Rohmethanol und einem Silberkatalysator mit Absorption (Wasser) werden kontinuierlich

stündlich 53 100 Teile Gasgemisch, das 83,47 Gewichtsprozent N2, IJI Gewichtsprozent H2. 6,84 Gewichtsprozent CO₂,033 Gewichtsprozent CO, 6,21 Gewichtsprozent H₂O, 0,14 Gewichtsprozent CHjOH, 0,06 Gewichtsprozent CH2O, 1,44 Gewichtsprozent Edelgase enthält und einen unteren Heizwert von H_u = 99,7 Kilojoule/Nm^J besitzt, und 24 957 Teile Luft getrennt voneinander einer Verbrennungskammer zuführt. Die Kammer enthält am Boden 4 Brenner mit 12 schlitzförmigeHr Kanälen (6 für das Gasgemisch. 6 für die Luft) je Brenner. Das Gasgemisch hat eine Temperatur von 38O°C, einen Überdruck von 70 mbar und eine Strömungsgeschwindigkeit von 15 Metern pro Sekunde, die Luft eine Temperatur von 380"C, einen Überdruck von 22 mbar und eine Strömungsgeschwindigkeit von 15 Metern pro Sekunde. Gasgemisch und Luft werden getrennt durch die jeweils für sie bestimmten Kanäle in alle Brenner eingeführt und miteinander in den Schlitzdüsen, die in den Brennern den Kanälen aufgesetzt sind, gemischt; das Endgemisch tritt dann durch den Düsenausgang (Brennermund) in den Innenraum der Verbrennungskammer ein. Das Mischungsverhältnis beträgt 1,05 Mol Sauerstoff zugeführ-

ler Luft je Mol Wasserstoff des Gasgemisches. Die untereinander gleichen Brennerkanäle sind rechteckig. Die Gesamtaustrittsfläche des Endgemisches an den Brennern (Eintrittsfläche in die Kammer) beträgt 4200

S Quadratzentimeter, die Bodenfläche der quadratischen Verbrennungskammer 64 Quadratmeter, die Kammerhöhe 16 Meter. Die Brenner sind mit gleichen Abständen in einem Kreis um den Mittelpunkt des Kammerbodens angeordnet, wobei der Kreisradius 2 Meter beträgt.

Das Endgemisch wird bei dem Beginn durch Erhitzen des Brennermundes der Brenner gezündet, die Verbrennung erfolgt dann kontinuierlich mit dauerhafter Flamme infolge der hohen Verbrennungstemperatur in der Kammer. Diese Temperatur beträgt 700⁰C. der Überdruck in der Verbrennungskammer 20 mbar.
Das Endgasgemisch (Verbrennungsgas) tritt am Kopf

der K

78 057 Teil

8 057 Teile Gemisch iiiii

5.19 Gewichtsprozent Kohlendioxid. 12.31 Gewichtsprozent Wasserdampf. 81.28 Gewichtsprozent Stickstoff, 0.96 Gewichtsprozent Edelgase und 0,34 Gewichtsprozent Sauerstoff. Sie werden für die Dampferzeugung verwendet.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von rußarmen und schwefelfreien Verbrennungsgasen, die 434 bis 5,62 Gewichtsprozent Kohlendioxid, 10,98 bis 13,5 Gewichtsprozent Wasserdampf, 79,53 bis 82,76 Gewichtsprozent Stickstoff, 0,93 bis 1,03 Gewichtsprozent Edelgase und 0,29 bis 0,42 Gewichtsprozent Sauerstoff enthalten, durch Verbrennung eines Gasgemischs mit Luft in einer Verbrennungskammer mittels Gasbrenner, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gasgemisch, das 813 bis 85 Gewichtsprozent Stickstoff, 6,4 bis 7,5 Gewichtsprozent Kohlendioxid, 0,2 bis 03 Gewichtsprozent Kohlenmonoxid, 53 bis 7 Gewichtsprozent Wasserdampf, 1 bis 1,6 Gewichtsprozent Wasserstoff, 0,02 bis 0,1 Gewichtsprozent Formaldehyd, 0,01 bis 0,2 Gewichtsprozent Methanol und 1,4 bis 1,47 Gewichtsprozent Edelgase enthält, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5,5 bis 18 Metern pro Sekunde und Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 7,5 bis 20 Metern pro Sekunde über die schlitzförmigen Kanäle von Gasbrennern einer Verbrennungskammer zuführt, das Gasgemisch und die Luft miteinander vor oder bei Eintritt in die Verbrennungskammer in einem Molverhältnis von 039 bis 1,29 Mol in der Luft enthaltenem Sauerstoff je Mol Wasserstoff des Gasgemisches vermischt und bei einer Innentemperatur der Verbrennungskammer von 560 bis 1200⁰C verbrennt, wobei man 1 bis 10 Brenner und jeweils 2 bis 18 Schlitzkanäie je Brenner verwendet.