DE2911259A1 - Mittel zur feuerungsseitigen reinigung von heizkesseln - Google Patents

Description

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• Mittel zur feuerungsseitigen Reinigung von Heizkesseln Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Mittel zur Beseitigung von Verbrennungsrückständen aus Heizkesseln u. dgl. durch Behandlung mit wässrigen alkalischen, vorzugswelse ammoniakallschen Lösungen.
• Bekanntlich bilden sich im Kesselinneren von Heizkesseln aus den Brennstoffen feste Rückstände, die teils aus Kohlenstoff oder Teer, teils aus anorganischen Ascheriickständen bestehen. Diese Verbrennungsrückstände setzen sich als mehr oder weniger fest haftende J3eläge an den Kesselwandungen und den Wärmeaustauscher-Elementen ab und behindern wegen ihrer stark wärmedämmenden Eigenschaften den Wärmedurchgang. Überdies führen sie wegen ihres sauren Charakters, b@dingt vor allem durch Schwefelverbindungen, auch zu Korrosionserscheinungen an den metallischen Flächen des Kesselinneren. Die regelmäßige Entfernung solcher Rückstände ist daher unerläßlich.
• Es ist bekannt, daß man derartige Verbrennungsrückstände durch Behandlung mit wässrigen alkalischen Lösungen weitgehend beseitigen kann. zur besseren Benetzung und Tränkung der Beläge werden ihnen zweckmäßig nocti Tenside zugesetzt. Das lteinigungsmittel wird bei abgestelltem lenner in das Kesselinnere eingesprüht. Bei der Reaktion mit den sauren Bestandteilen der Rückstände und/oder bei der folgenden Erhitzung der durchträkten Beläge wird Kohlendioxid und/oder Ammoniak freigesetzt. Diese Gasentwicklung bewirkt den Zerfall und das Abspringen der Beläge, die iiberwiegend aus anorganischen Ascherückständen bestehen. Sie sammeln sich schließlich aln Boden des Reuerraumes, wo sie nicht mehr stören.
• Ablagerungen von gewöhnlichem Ruß werden im Zuge der gleichen Behandlung beseitigt, wenn dem Reinigungsmittel oxydierende Bestandteile, wie Nitrate oder Chromate zugesetzt werden, Zweckmäßig enthält die Lösung daneben noch Schwermetallverbindungen, wie Kupfer- oder Zinkammoniakate, die bei der folgenden Erhitzung der durchtränken NIIßablagerungen Schwermetalloxyde bilden und die Verbrennung des Kohlenstoffes katalytisch fördern.
• Derartige Reinigungsmittel sind beispielsweise in der DT-PS 18 17 798 beschrieben.
• Schwierigkeiten bereiten bei diesem bekannten Reinigungsverfahren die dichten, glänzend schwarzen Sohlenstoffablagerungen, der sogenannte Glanzruß. Während der gewöhnliche grau- bis mattschwarze, poröse Ruß in hinreichendem Maße oxydiert, daneben wohl auch durch die Gasentwicklung von den Heizflächen abgesprengt wird, widersteht der Glanzruß dieser Behandlung oft sehr hartnäckig. Meistens lassen sich Schichten von Glanzruß und damit überzogene oder durchsetzte Oxyd- und Ascheablagerungen auch durch mehrfache Wiederholung des beschriebenen Reinigungsverfahrens nicht vollständig beseitigen. Die dann erforderliche mechanische Nacharbeit aber ist nicht nur zeitraubend und damit teuer, sondern bringt auch die Gefahr der Beschädigung der Wärmeübergangselemente mit sich.
• Es sind andere Verfahren vorgeschlagon worden, um derartige hartnäckige Kohlenstoffablagerungen mit ffilfe starker Oxydationsmittel zu beseitigen. Dazu wird gewöhnlich Kaliumnitrat in fester Form mit einer Beimichimg einer oxydierbaren Substanz wie Holzkohle oder Schwefel in geringer Menge in den noch heißen Feuerraum eingebracht.
• Man verwendet also Mischungen, die dem altbekannten Schwarzpulver nahekommen, aber noch nicht explosiv sind.
• Derartige Mittel sind beispielsweise aus der DT-PS 12 67 775 bekannt. Diese Reinigungsverfahren haben aber den Nachteil, daß sie die Ascheablagerungen nicht beseitigen, die meistens neben den Rußablagerungen vorhanden sind, sondern im Gegenteil dadurch das mit dem Salpeter eingebrachte Alkali diese noch verstärken. Außerdem ist ihre Anwendung weniger sicher als das beschriebene nasse Verfahren, da bei Vorhandensein einer entsprechenden Menge Ruß Verpuffungen vorkommen können.
• Es stellte sich mithin die Aufgabe, das oben beschriebene Reinigungsverfahren bzw. Reinigungsmittel derart zu verbessern, daß es auch die erwähnten hartnäckigen Glanzruß-Ablagerungen beseitigt, wobei aber die Einfachheit und Sicherheit seiner Anwendung erhalten bleiben sollte.
• Es wurde nun gefunden, daß Alkalijodat, zweckmäßig Kallumjodat in verdünnter ammoniakalischer Lösung auch Glanzruß angreift, insbesondere in Kombination mit den bekannten Schwermetall-Verbrennungskatalysatoren. Den anderen, in Betracht kommenden Oxydationsmitteln ist Kaliumjodat in dieser itinsicht deutlich iiberlegen.
• Auch die Alkaliperjodate erwiesen sich ni s geeignet zur Oxydation von Glanzruß, wie man in Kenntnis der Wirkung vorn Alkalijodat erwarten sollte Da die Perjodate schlecht löslich sind, wird zweckmäßig Perjodsäure zugesetzt, die in der alkalischen Lösung Natriumperjodat bildet. Tn der Praxis wirkt sich das größere Oxydationspotential des Parjodats jedoch kaum so stark aus, daß sein höherer Preis gerechtfertigt wäre. Es wird daher ein erfindungsgemäßes Reinigungsmittel mit Gehalt von Kaliumjodat bevorzugt.
• Die stärkere Oxydationswirkung des Kaliumjodats auf Kohlenstoffablagerungen im Vergleich mit Kaliumnitrat, Kaliumchromat oder Kaliumpermanganat zeigte sich bei Reihenversuchen au Glanzruß, der auf Gußmetallflächen künstlich erzeugt worden war, aber ebenso bei Vergleichsversuchen an Heizkesseln, in denen die rechte und linie Seite des Verbrennungsraumes mit kaliumj odathnltigem bzw. mit anderen Reinigungsmitteln gleicher Konzentration behandelt wurden. Anscheinend sind diese Unterschiede bisher noch nicht beachtet worden. Zwar wurde schon mit der CS-PS 2.882.237 vorgeschlagen, zur Beseitigung hartuäckiger Kohlenstoffablagerungen an anderen Stellen Wasserstoffperoxyd in Kombination mit Ammoniak einzusetzen. Hierbei mußte aber die Lösung 15 bis 25 Gew.% Wasserstoffperoxyd enthalten; in den niedrigeren Konzentrationen, die für das hier beschriebene Verfahren in Betracht kommen, erwies sich Wasserstoffperoxyd als nahezu wirkungslos. Auch verwandte Verbindungen, wie Ammoniumpersulfat erwiesen sich als wenig geeignet, wenn sie nicht schon aus anderen Gründen aus schieden, wie Bariumperoxyd, das mit den schwefelsauren Ascheablagerungen unlösliches Bariumsulfat bilden und die Schwierigkeiten noch vergrößern würde.
• Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel enthält negen Kaliumjodat bzw. Perjodat vorteilhaft einen Schwermetall-Verbrennungskatalysator. Vergleichsversuche zeigten, daß Kupfersalze am wirksamsten waren. Zweckmäßig verwendet man basisches Kupferkarbonat, das in dem ammoniakalischen Medium als Tetrami.nlxomplex löslich ist. Auf diese Weise wird die Einführung von weiteren Säurekomponenten vermieden und gleiciizeitig die Entwicklung von Kohlendioxyd verstärkt, die ffir die Lockerung der Aschebeläge lsiclltig ist0 Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel setzt sich beispielsweise folgendermaßen zusamuctl: Kaliumjodat als Oxydationsmittel; basisches Kupferkarbonat als Oxydationshilfe, gleichzeitig als CO2-LieSerant; Ammoniak und Alkalikarbonat zur Neutralisation der sauren Asche -bestandteile und zur Gasentwicklung, CO2 und NH3, für die Lockerung fester Ablagerungen; Ammoniumphosphat zur Passivierung freigelegter Metallflächen, gleichzeitig als Beitrag zur Neutralisation; ein Tensid wie Äthoxysulfat als Netz-, Schauin-und Dispersionsmittel.
• Patentansprüche

Claims (4)

1. Patentansprüche 1@ Mittel zur feuerungsseitigen Reinigung von Heizkessein, bestehend aus einer -wasserigen, alkalischen Lösung, die neben anderen Verbindungen ein oder mehrerc Oxydationslllittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Oxydationsmittel ein Alkali-Jodat oder Alkaliperjodat ist.
2. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicEmet, daß es neben dem Alkali-Jodat bzw. Perjodat ein oder mehrere, die Rußverbrennung katalytisch untcrstützende Schwermetallverbindungen enthält.
3. 3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwermetallverbindung basisches Kupferkarbonat ist.
4. 4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es neben dem Alkali-Jodat bzw. Perjodat Tenside und/oder Korrosionsinhibitoren enthält.