DE4240428A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Neutralisation von Abgaskondensat aus Verbrennungseinrichtungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Neutralisation von Abgaskondensat aus VerbrennungseinrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Neutralisation
von Abgaskondensat aus Verbrennungseinrichtungen, insbe
sondere des Kondenswassers aus Gas-Brennwertheizgeräten,
sowie eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfah
rens.
Das Prinzip des Brennwertkessels, bei dem die
Verbrennungsabgase zwecks Ausnutzung auch der Kondensa
tionswärme bis unter die Taupunkttemperatur der Abgase
abgekühlt werden, findet vorwiegend bei Gasheizgeräten
insbesondere für Erdgas Anwendung, da der Gehalt an
säurebildenden Bestandteilen, insbesondere an Schwefel,
bei Erdgas geringer ist als bei Heizöl und deshalb
das Säurekorrosionsproblem eines Brennwertkessels bei
Erdgasfeuerung besser zu beherrschen ist als bei Heizöl
feuerung. Dennoch besteht bei Gas-Brennwertheizgeräten
bei einigen Einsatzfällen und bei Kesselleistungen
über 200 kW die Anforderung, das aus den Verbrennungs
abgasen auskondensierte Kondenswasser zu neutralisieren,
bevor es in Abwasserleitungen eingeleitet wird. Hierzu
ist es in der Praxis gebräuchlich, das Kondenswasser
durch eine Granulatschüttung aus einem Neutralisations
mittel zu leiten. Theoretisch soll sich das granulierte
Neutralisationsmittel vollständig auflösen, in der
Praxis findet jedoch eine Inaktivierung der Granulat
oberfläche statt, so daß die Granulatschüttung in regel
mäßigen Abständen, z. B. nach jeder Heizperiode ausge
tauscht bzw. erneuert werden muß. Bei manchen Neutrali
sationsanlagen mit granulatförmigem Neutralisierungs
mittel ist außerdem noch eine Auflockerung des Granulats
während der Heizperiode erforderlich. Auch bei Neutrali
sationsanlagen, bei denen das Kondenswasser durch einen
Ionenaustauscher geleitet wird, der ein die Neutrali
sation bewirkendes Ionenaustauscherharz enthält, ist
nach ein bis zwei Heizperioden eine Auswechselung bzw.
Regenerierung des Ionenaustauschers erforderlich. Diese
bekannten Neutralisationsmethoden sind durch die not
wendigen Erneuerungen des speziellen Neutralisations
mittels kostenaufwendig und erfordern häufige Wartungs
arbeiten. Aus der DE 39 31 746 A1 ist es weiterhin
bekannt, das anfallende Abgaskondensat in einen entleer
baren Sammelbehälter einzuleiten, in dem dem gesammelten
Kondensat mittels einer automatisierten Einrichtung
ein flüssiges, pulvriges oder tablettenförmiges Neutra
lisierungsmittel zudosiert wird und aus dem anschließend
das neutralisierte Kondensat chargenweise als Abwasser
abgeleitet wird. Diese Neutralisationsmethode ist für
einen zuverlässigen automatischen Betrieb apparativ
recht aufwendig und benötigt auch eine ständige Befül
lung mit einem speziellen basischen Neutralisations
mittel.
Die Erfindung hat eine gegenüber den vorgenannten
bekannten Methoden einfachere und billigere Verfahrens
weise zur Neutralisation des Kondenswassers insbesondere
aus Gasbrennwertgeräten mit Erdgasfeuerung gefunden,
die darin besteht, daß dem anfallenden Kondenswasser
normales Leitungswasser zugegeben wird in einer Menge,
die sich nach der Säure-/Basekapazität des Kondenswas
sers und des Leitungswassers richtet. Beim Kondenswasser
aus insbesondere mit Erdgas betriebenen Gasbrennwert
geräten handelt es sich um eine hochverdünnte Lösung
von schwefeliger Säure, Kohlensäure und Salpetersäure.
Der genaue pH-Wert des Kondenswassers hängt unter an
derem von der Betriebsweise des Brennwertgerätes, dem
Schwefelgehalt des verwendeten Erdgases und der durch
die Brennerbauart bedingten Abgaszusammensetzung ab;
im Durchschnitt ist das Kondenswasser aus Gasbrennwert
geräten leicht sauer mit einem pH-Wert um 4,0. Die
Basenkapazität des Kondenswassers, die die Menge an
Lauge beschreibt, die zur Neutralisation des Kondens
wassers zum Beispiel auf einen den praktischen Anfor
derungen genügenden pH-Wert von 6,5 erforderlich ist,
ist sehr gering. Die Erfindung beruht auf der Erkennt
nis, daß Erdalkali-Ionen, die eine Neutralisation des
Kondenswassers aus Gasbrennwertgeräten bewirken können,
in denjenigen geringen Mengen, die zur Neutralisation
des beim Betrieb eines Gasbrennwertgerätes anfallenden
Kondenswassers erforderlich wären, bereits im normalen
Leitungswasser enthalten sind, so daß der bislang ge
bräuchliche und angewendete Einsatz von besonderen
Neutralisationsgranulaten einfach durch die Hinzufügung
von normalem Leitungswasser zum Abgaskondensat des
Gasbrennwertgerätes ersetzt werden kann. Untersuchungen
haben gezeigt, daß zur Neutralisation von 1 l Kondens
wasser nur 5 mg NaOH oder 3,5 mg CaO erforderlich sind.
Die für die Neutralisation dem Kondenswasserzuzugebende
Leitungswassermenge richtet sich also einerseits nach
der Säure-/Basekapazität des Kondenswassers und anderer
seits nach der Wasserhärte, die den Gehalt des Leitungs
wassers an Erdalkali-Ionen beschreibt, bzw. der Säure-/
Basekapazität des Leitungswassers, womit eine Voraus
berechnung möglich ist. Die Wasserhärte ist regional
unterschiedlich; in der Mehrzahl von Regionen, die
für die Erfindung untersucht worden sind, liegt sie
im Bereich von 7 bis 21 deutschen Härtegraden, bei
dem man von mittelhartem Wasser spricht. Versuche haben
gezeigt, daß zur Neutralisation des Kondenswassers
aus Gasbrennwertgeräten mit Leitungswasser aus dem
vorgenannten mittelharten Bereich nur relativ geringe
Leitungswassermengen erforderlich sind. Beispielsweise
hat bei Verwendung von Leitungswasser mit einem Härte
grad von 17,6 eine Menge von 100 ml Leitungswasser
ausgereicht, um 100 ml Kondenswasser, das aus einem
Aluminiumrippenrohrkessel anfiel, vom pH-Wert 4,1 auf
den pH-Wert 6,5 zu bringen. Bei Leitungswasser mit
einem Härtegrad von 8,1 war zur Erzielung des gleichen
Neutralisationseffekts eine Leitungswassermenge von
230 ml notwendig. Dies zeigt, daß der Anstieg des pH-
Wertes nicht durch eine Verdünnung des Kondenswassers
zustande kommt, sondern daß die Säure im Kondenswasser
durch die Erdalkali-Ionen im Leitungswasser neutrali
siert wird. Bei bekannten p- und m-Werten (Säure-/Base
kapazität bis ph 8,2 bzw. 4,3) von Kondenswasser und
Leitungswasser lassen sich die zur Neutralisation er
forderlichen Leitungswassermengen errechnen.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Neutralisation
mit normalem Leitungswasser gegenüber der herkömmlichen
Neutralisation auf Granulatbasis liegt darin, daß kei
nerlei Rückstände zu entsorgen sind, daß die Neutrali
sation sicher funktioniert und daß die Betriebskosten
verglichen mit den gebräuchlichen Feststoff-Neutralisa
tionsanlagen sehr gering sind. Wenn beispielsweise,
wie für die Erfindung untersucht und berechnet wurde,
für die Neutralisation des aus einem bestimmten Brenn
wertkesseltyp anfallenden Kondensationswassers unter
Berücksichtigung der Pufferfähigkeit des Kondensats
und der regionalen Wasserhärte 5,8 m3 Leitungswasser
pro Jahr benötigt werden und wenn die häufig aus Trink
wasserpreis und Abwasserkosten sich zusammensetzenden
Wasserverbrauchskosten beispielsweise bei 3,88 DM/m3
liegen, würden also für die Kondenswasserneutralisation
Leitungswasserkosten in Höhe von 23,28 DM pro Jahr
anfallen. Diese Betriebskosten sind deutlich niedriger
als die Preise für eine Nachfüllung bei den konventio
nellen Granulatanlagen oder bei den konventionellen
Anlagen auf Ionenaustauscherbasis. Verglichen mit dem
sonstigen Wasserverbrauch eines normalen Haushaltes
ist die für die Neutralisation benötigte Wassermenge
außerdem auch relativ gering. Beispielsweise bei einem
Wasserverbrauch von etwa 55 m3 pro Person und pro Jahr
ergibt sich in einem 3-Personen-Haushalt für die erfin
dungsgemäße Neutralisation des Kondenswassers eines
Gas-Brennwertheizkessels ein Mehrverbrauch an Leitungs
wasser von nur etwa 3,5%.
Da Kondenswasser nur beim Betrieb des Brenners
des Brennwertgerätes entsteht, kann die erfindungsge
mäße Neutralisation zuverlässig und äußerst einfach
mit einer Vorrichtung vorgenommen werden, die erfin
dungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen den Konden
wasservolumenstrom der Verbrennungseinrichtung aufneh
menden, entleerbaren Sammel- und Mischungsbehälter,
in den eine Leitung für normales Trinkwasser einmündet,
die ein von der Verbrennungseinrichtung steuerbares,
bei Brennerbetrieb geöffnetes Absperrventil und ein
Dosierventil enthält, welches auf den für die Neutra
lisation des anfallenden Kondensatvolumenstromes erfor
derlichen Trinkwasservolumenstrom einstellbar ist.
In der Zeichnung ist eine solche Vorrichtung schematisch
dargestellt. Von einem mit einem Gasbrenner 1 für Erdgas
betriebenen Brennwertkessel 2 führt ein Kondenswasser
ablauf 3 zu einem Sammel- und Mischungsbehälter 4,
der über einen in geeigneter Weise angeordneten und/oder
ausgebildeten Ablauf 5 in die Kanalisation entleerbar
ist. In den Behälter 4 mündet ferner eine Leitung 6
für normales Leitungs- bzw. Trinkwasser ein. Die Leitung
6 enthält ein Absperr-Magnetventil 7, das über eine
elektrische Steuerleitung 8 mit einem Magnetventil
9 in der Gaszufuhrleitung zum Brenner 1 verbunden ist
und welches die Leitung 6 öffnet, wenn das Magnetventil
9 die Gaszufuhr zum Brenner 1 öffnet. Ferner enthält
die Leitung 6 ein manuell einstellbares Dosier- und
Drosselventil 10, mit dem der bei geöffnetem Absperr
ventil 7 durch die Leitung 6 in den Behälter 4 ein
fließende Leitungswasser-Volumenstrom auf denjenigen
Betrag einstellbar ist, der für die Neutralisation
des zur gleichen Zeit bei Brennerbetrieb in den Behälter
4 einfließenden Kondenswasservolumenstromes benötigt
wird.
Claims (2)
1. Verfahren zur Neutralisation von Abgaskondensat
aus Verbrennungseinrichtungen, insbesondere des
Kondenswassers aus Gas-Brennwertheizgeräten, dadurch
gekennzeichnet, daß dem anfallenden Kondensat norma
les Leitungswasser zugegeben wird in einer Menge,
die sich nach der Säure-/Basekapazität des Kondens
wassers und des Leitungswassers richtet.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen den Kondens
wasservolumenstrom der Verbrennungseinrichtung (1, 2)
aufnehmenden, entleerbaren Sammel- und Mischungsbe
hälter (4), in den eine Leitung (6) für normales
Trinkwasser einmündet, die ein von der Verbrennungs
einrichtung (1,2) steuerbares, bei Brennerbetrieb
geöffnetes Absperrventil (7) und ein Dosierventil
(10) enthält, welches auf den für die Neutralisation
des anfallenden Kondenswasservolumenstromes erforder
lichen Trinkwasservolumenstrom einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4240428A DE4240428A1 (de) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Neutralisation von Abgaskondensat aus Verbrennungseinrichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4240428A DE4240428A1 (de) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Neutralisation von Abgaskondensat aus Verbrennungseinrichtungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4240428A1 true DE4240428A1 (de) | 1994-06-09 |
Family
ID=6474141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4240428A Ceased DE4240428A1 (de) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Neutralisation von Abgaskondensat aus Verbrennungseinrichtungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4240428A1 (de) |
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