DE3409646A1

DE3409646A1 - Verfahren zum verbrennen eines schwefel- und aschehaltigen fluessigen brennstoffs

Info

Publication number: DE3409646A1
Application number: DE19843409646
Authority: DE
Inventors: Erich 7022 Leinfelden-Echterdingen Killinger
Original assignee: Deutsche Babcock Anlagen AG
Current assignee: KILLINGER, ERICH, 7022 LEINFELDEN-ECHTERDINGEN, DE
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1985-09-26
Also published as: CH666533A5

Description

Krefeld, den 13· März 1984 973-PAT/LIZ - PL/KÜ - A 84/01

Deutsche Babcock Anlagen
Aktiengesellschaft - ~
Duisburger Str. 375
4200 Oberhausen 1

Verfahren zum Verbrennen eines schwefel- und aschehaltigen flüssigen Brennstoffs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff -les Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Die bestehenden oder zu erwartenden Vorschrifte.: über die Begrenzung der Schadstoffimmission von Feuerungsanlagen führt zu erheblichen Belastungen insbesondere für die Betreiber von Altanlagen, die mit schwerem Heizöl befeuert werden. Erschwerend kommt noch hinzu, daß in Folge des Einsatzes von Konversionsanlagen In den Raffinerien die Qualität der Rückstandsöle durch zunehmende Anteile an Asphaltenen· und mineralischen Substanzen schlechter wird.

Der Einbau von Entschwefelungs- und Entstaubungsanlagen ist nicht nur sehr teuer, sondern bei Altanlagen vielfach aus Platzgründeh ausgeschlossen. Die Umstellung derartiger Feuerungen auf Gas ist in vielen Fällen unwirtschaftlich, da das Gas im Vergleich zu dem als Abfall anfallenden Schweröl^_zu teuer ist. In anderen Fällen ist am Standort der Anlage kein Gas verfügbar.

OR/G,_NAL

Durch die DS-OS 23 57 198 ist ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen^Galftung bekannt, .bei dem die Gasgewinnung durch unvollständige Verbrennung des Schweröls erfolgt. Dabei bildet sich-ein Gemisch aus gasförmigen und flüssigen Bestandteilen. Dieses Gemisch wird abgekühlt, und anschließend werden die flüssigen Bestandteile von den gasförmigen Bestandteilen z.B. durch Waschen mit frischem flüssigem Brennstoff abgeschieden. Die abgeschiedenen flüssigen Bestandteile werden teils zur unvollständigen Verbrennung zurückgeführt, teils nach AnreisheraricS :nit Schadstoffen aus dem Kreislauf abgezogen. Die gasförmigen Bestandteile werden in mehreren Stufen entstaubt und entschwefelt und dann, gegebenenfalls über eine Turbine, der Verbrennung zugeführt.

Sin wichtiger Vorteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Rauchgase nur eine geringe Menge von Schwefelverbindungen enthalten und von Asche frei sind. Außerdem ist es vorteilhaft, daß durch niedrige Verbrennungsternperatur der Ausstoß von Stickoxiden sprunghaft abnimmt.

Ein Nachteil des Verfahrens besteht aber darin, daß es selbst in seiner einfachsten Form aus einer Kette von mehreren Stufen besteht, die in getrennten Apparaten durchgeführt werden und daher eine komplizierte Apparatur erforderlich machen. Diese Apparatur muß aus hochwertigen Werkstoffen bestehen, da die in der ersten Stufe erzeugten aggressiven Schwefelverbindungen eine Reihe von weiteren Apparaten durchlaufen, bevor sie abgetrennt werden. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die mit hochkonzentrierten Schadstoffen belasteten Rückstände in flüssiger Form anfallen, so daß ihre Weiterbehandlung sehr •schwierig ist.

BAD ORIGINAL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu verbessern, so daß der apparative Aufwand wesentlich verkleinert wird und daß die von dem Gas abzutrennenden-Begleitstoffe in fester Form anfallen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der im Brennstoff enthaltene Schwefel während des Aufheizvorganges und der Verschwelung an dem basischen Reagenz gebunden. Wenn dieses beispielsweise in Form von Kalk zugesetzt wird, .entsteht Kalziumsulfid und Kalziumsulfat. Diese Verbindungen bilden zusammen mit den mineralischen Bestandteilen und dem bei der Verschwelung zurückbleiben-, den ölkoks einen festen Rückstand. Daraus ergibt sich insbesondere auch der Vorteil, daß die Extraktion wertvoller Begleit- ν stoffe, wie Vanadin und Nickel, erheblich einfacher ist als bei den flüssigen Rückständen, die bei dem bekannten Verfahren anfallen. Der Rückstand ist auch als Rohstoff verwertbar, -z.B. in der Reifenindustrie. Ferner kann er zur Wärmeerzeugung genutzt werden, z.B. durch Verbrennung der Wirbelschicht, gegebenenfalls zusammen mit Klärschlamm.

Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 2 wird die gesamte für die Verschwelung aufgewendete Wärme - abgesehen von den unvermeidliehen Abstrahlungs- und Leitungsverlusten - genutzt, indem sie als fühlbare Wärme mit dem Gas der Feuerung zugeführt wird.

-""' "Die im Anspruch 3 angegebene Verfahrensvariante ermöglicht in einfacher Weise eine exakte Temperatursteuerung, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Temperaturzonen im Verschwelungsbereich.

Die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 4 hat eine Reihe von Vorteilen: Die Wandtemperatur liegt erheblich niedriger als bei indirekter Beheizung. Dadurch wird die 3auweise des Verschwelungsreaktors vereinfacht und verbilligt, und die Wärmeverluste sind geringer. Die erforderliche Inertisierung wird schon durch die zur Beheizung dienenden Rauchgase bewirkt, so daß die Zuführung von Inertgas beim Anfahren der Anlage oder bei Betriebsunterbrechungen entfallen kann. Durch die Beimischung der Rauchgase zu den Schwelgasen wird die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung verringert. " ·

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Pur die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gemäß Anspruch 5 eine Drehtrommel empfohlen, die den Verschwelungsvorgang fördert, indem sie durch die Umwälzung des Materials eine Vergrößerung der Oberfläche bewirkt und fortwährend anderes Material an die"Oberfläche bringt.

Durch die Verwendung einer Drehtrommel gemäß Anspuch 6 wird dieser Effekt noch verstärkt.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von

schematisch dargestellten Anlagen zur Durchführung des erfin- - dungsgemäßen Verfahrens. -__

Figur 1 zeigt eine Anlage mit indirekt beheizter Drehtrommel. Figur 2 zeigt eine Anlage mit direkt beheizter Drehtrommel.

BAD ORIGINAL

Kernstück der in Figur 1 dargestellten Anlage ist eine indirekt beheizte Drehtrommel 1. Sie ist in bekannter Weise mit nicht dargestellten Hubschaufeln und/oder Einbauten versehen. Nahezu auf ihrer gesamten Länge ist sie von einer Heizeinrichtung umschlossen, die in zwei Kämmerrf 2, 3 unterteilt ist. Jede Kammer ■ ist mit einem Brenner 4, 5 ausgestattet. Die beiden Kammern 2, 3 sind mit einer gemeinsamen Abgassammeikammer 6 verbunden, von der ein durch einen Pfeil 7 symbolisierter Kamin ausgeht.

über eine Leitung 8, die mit einem motorgesteuerten Dosierventil '9 und einem Durchflußmesser ~10 ausgestattet ist, wird der Drehtrommel 1 kontinuierlich schweres Heizöl zugeführt. An einer Impfstelle 11 wird dem Heizölstro-n eine Suspension von Kalk und öl beigemischt. Die Suspension wird in einem Rührbehälter 12 hergestellt, dem entsprechend den Pfeilen 13, 14 Kalk und öl zugeführt werden. Der Rührbehälter 12 ist durch eine Leitung 15, ' die mit einer Pumpe 16 und einem Dosierventil 17 ausgestattet ist, mit der Impfstelle 11 der Leitung 8 verbunden.

Das mit der Suspension geimpfte Schweröl wird in der Drehtrormnel 1 durch die Berührung mit dem auf etwa 600°C beheizten Trommelmantel unter fortwährender Umwälzung verschwelt. Die Verweilzeit in der Drehtrommel 1 beträgt mindestens etwa 15 Minuten, vorzugsweise jedoch 30 bis 60 Minuten. Während dieser Zeit wird der im Schweröl enthaltene' Schwefel an den zugesetzten Kalk gebunden. Die Drehtrommel steht unter Luftabschluß.

.}_ Das .Schwelgas gelangt ebenso wie die aus ölkoks, Schwefelverbindungen und Asche bestehenden festen Rückstände in das Ausfallgehäuse 18. Dieses ist mit einem trichterförmigen Boden versehen, der in eine Austragvorri.'itung mündet, die in bekannter Weise z.B. mit einer nicht dargestellten Zellenradschleuse oder einer

Doppelpendelklappe ausgestattet 1st. Das von den Feststoffen befreite Schwelgas wird größtentetls~~über eine Leitung 19 unmittelbar, d.h. ohne Zwischenkühlung einem Brenner 20 eines symbolisch dargestellten Dampferzeugers 21 zugeführt. Falls der überdruck des Schwelgases nicht ausreicht, kann die Leitung mit einem Heißgasgebläse ausgerüstet sein. Eine Leitung 22, die ein Gebläse 23 und eine Stellklappe 24 aufweist, dient zur Zuführung der Verbrennungsluft zu dem Brenner 20.

über eine Leitung 25, die von der Leitung 19 abgezweigt ist, wird der übrige Teil des Schwelgases zu den Brennern 4, 5 geleitet. Diese werden durch ein Gebläse 26 über eine Leitung 27 mit Luft versorgt. ^Eine Leitung 28 dient lediglich zur Zuführung von Hilfsbrennstoff beim Anfahren der Anlage, über eine nicht dargestellte Leitung wird bein .Anfahren Inertgas, z.B. Rauchgas oder Stickstoff, in die Drehtrommel 1 eingeleitet.

Die in Figur 2 dargestellte Anlage unterscheidet sich von der Anlage gemäß Figur 1 dadurch, daß die für die Verschwelung des Schweröls vorgesehene Drehtrommel 31 direkt beheizt ist, und zwar durch einen 3renner 32. Der Brenner 32 wird im stationären Betrieb über eine Leitung 33, die von der Leitung 19 abgezweigt ist, mit Schwelgas versorgt. Dem 3renner 32 wird über .die Leitung 34 in unterstöchiometrischer Menge Luft zugeführt, so daß die Atmosphäre innerhalb der Trommel 31 frei von Sauerstoff ist. Eine

Leitung 35^:dient zur Zuführung eines Hilfsbrennstoffs beim • Anfahren der Anlage. Die Rauchgase des Brenners 32 bewirken beim Anfahren die Inertisierung des Innern der Drehtrommel 31.

Im übrigen stimmt die in Figur 2 dargestellte Anlage weitgehend mit der Anlage gemäß Figur 1 überein und ist insoweit mit den gleichen Bezugszeiehen versehen.

BAD ORIGINAL

Claims

Krefeld, den 13. März 1984 973-PAT/LIZ - PL/Kü - A 84/01

Deutsche Babcock Anlagen
Aktiengesellschaft
Duisburger Str. 375
Oberhausen 1

Patentansprüche

Verfahren zum Verbrennen eines schwefel- und aschehaltigen flüssigen Brennstoffs, insbesondere Schweröl (Heizöl S), wobei aus dem Brennstoff durch Wärmeeinwirkung bei einer Temperatur zwischen 400 und 900⁰C ein Gas hergestellt wird und dieses Gas anschließend zumindest teilweise verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Brennstoff unter Luftabschluß verschwelt wird und dabei mit einem vor oder während der Verschwelung zugesetzten basischen Reagenz durchmischt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Gas ohne Zwischenkühlung verbrannt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme durch Berührung mit erhitzten Flächen zugeführt wird.

3.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme durch direkte Einwirkung von heißem Rauchgas zugeführt wird.

■ - 2 -

5· Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Drehtrommel zur Durchführung der Verschwelung. . .-^"

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer mit Hubschaufeln und/oder Rieseleinbauten versehenen Drehtrommel.

BAD ORIGINAL