DE525392C - Verfahren zur Aufloesung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln, Warmwasserbereitern usw - Google Patents
Verfahren zur Aufloesung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln, Warmwasserbereitern uswInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Es ist bekannt, Dampfkessel, Warmwasserbehälter, Kondensatoren, Rohrleitungsnetze,
Vorwärmer, Kühlanlagen usw. durch. Auskochen mit Salzsäure von Kessel- undWasserstein
zu befreien, wobei das feste Carbonat in gelöstes Chlorid übergeführt wird, während
etwaiges Calciumsulfat als Schlamm in sich zusammenfällt. Hierbei wird Salzsäure in
konzentrierter Form dem "Wasser zugesetzt
ίο und dieser Zusatz nach Verbrauch der Salzsäure
wiederholt. Es ist ebenfalls bekannt, an Stelle des Auskochens mit Salzsäure Chlorwasserstoff
in gasförmigem Zustande in das Reinigungswasser einzuleiten und so direkt Salzsäure in demselben zu erzeugen. Es ist
ohne weiteres klar, daß auf diese Weise stark angesäuertes Reinigungswasser beim Kochen
oder beim Umwälzen nicht allein die Carbonate, sondern auch große Mengen Eisen löst, was besonders bei schmiedeeisernen Behältern
zu starken Korrosionen führt.
Das nachstehend beschriebene Verfahren bezweckt nun, das in heißem Zustande erhaltene
Lösungswasser vermittels einer Zentrifugalpumpe in dauernd starke Umwälzung und Strömung zu versetzen, und zwar durch
Verbindung der Zentrifugalpumpe mit zwei möglichst entgegengesetzten Anschlußstutzen
an dem zu reinigenden Behälter, wobei gleichzeitig — möglichst in die Druckleitung der
Zentrifugalpumpe — ein sogenannter Wassertransformator eingeschaltet wird. Dieser besteht
aus einem Reagenzflüssigkeitsbehälter mit Säurefüllung, am besten Salzsäure, welche
durch ein Nadelmischventil oder eine andere zweckentsprechende Vorrichtung dem aus der
Zentrifugalpumpe strömenden Heißwasser während des ganzen Reinigungsprozesses automatisch in bestimmter Menge zugesetzt
wird. Diese Menge konstant zugesetzter Säure ist zweckmäßig auf das allergeringste
Maß zu beschränken, und zwar nach folgendem Gesichtspunkt:
Angesäuertes Wasser, besonders in heißem Zustand, löst nicht allein in hervorragendem
Maße festes Calciumcarbonat, den Hauptbestandteil des Kesselsteins, sondern auch Eisen
und Metalle. Damit nun dieser Angriff des heißen, angesäuerten Wassers auf Eisen und
Metalle verhindert wird, ist dem Umlaufwasser nur so viel Säure zuzusetzen, daß diese
Säuremenge am Ende des Umlaufs, also bei seinem Eintritt in die Saugleitung der Zentrifugalpumpe,
vollständig aufgebraucht ist.
Praktisch läßt sich dieses mittels des vorgenannten Wassertransformators in der Weise
erreichen, daß die Ventilnadel, die die Menge der Säurezuführung regelt, so eingestellt wird,
daß das zurückströmende Wasser nur noch ganz wenig sauer reagiert bzw. möglichst
neutral ist.
Es ist jedoch noch nicht einmal notwendig, die Säure bei ihrem Eintritt in die Saugleitung
bis zu diesem Neutralitätspunkt wirken
zu lassen, sondern der Säurezusatz kann auch wesentlich verringert werden, wie aus folgender
Erwägung hervorgeht:
Bei der Umwandlung des Monocarbonats in lösliche Chloride durch das angesäuerte
Wasser werden große Mengen Kohlensäure frei. Letztere wirkt nun ihrerseits wieder
lösend auf benachbartes Monocarbonat, indem sie solches in gelöstes Bicarbonat umbildet,
ίο so daß das umlaufende Reinigungswasser Calciumchlorid und daneben Calciumbicarbonat
enthält. In die Säureleitung wird dann vorteilhaft ein Kohlensäureabscheider eingesetzt,
welcher durch eine Regenvorrichtung den Zerfall der Bicarbonate in Monocarbonate
und Kohlensäure bewirkt. Es wird dann die frei gewordene Kohlensäure durch die Druckleitung hindurch in das Reinigungswasser zur weiteren Unterstützung der Lösungsarbeit
eingeführt, während die Monocarbonate im Kohlensäureabscheider als
Schlamm ausfallen und abgelassen werden. Hierzu dienende Vorrichtungen sind bekannt.
Durch diese Zuhilfenahme der aus dem Calciumcarbonat gewonnenen Kohlensäure wird bei der Reinigung nicht nur ein Lösen
von Eisen und Metallen verhindert, sondern auch die Kosten des Verfahrens werden
wesentlich verringert durch die Ersparnis an Salzsäureverbrauch.
Als Beispiel der technischen Durchführung des neuen Verfahrens diene die in der beiliegenden
Zeichnung schematisch aufgeführte Reinigung eines Lokomotivkessels. In der dargestellten Abbildung stellt 1 einen Wagen
vor, auf welchem die Reinigungsapparatur montiert ist. 2 stellt den sogenannten Wassertransformator
dar, welcher Salzsäure enthält und durch das einstellbare Mischventil 3 dem durch die Leitung 4 strömenden Umlaufwasser
die gewollte Menge Salzsäure in konstantem Verhältnis zuführt. 5 ist ein Filter,
welches einerseits an den Kesselschlammhahn 6 angeschlossen ist durch die Rohrleitung
7 und andererseits an die elektrische Umwälzpumpe 8, vermittels der Leitung 4 mit
dem Wassertransförmator 2 und 3 in Verbindung steht. 9 ist die Zuleitung des angesäuerten
Wassers in den oberen Teil des Kessels.
Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Inbetriebsetzung der Elektroumwälzpumpe
8 wird Wasser aus dem Filter angesaugt und durch die Leitung 4 über das Mischventil
3 gedrückt. Hier erhält das Wasser die gewünschte Ansäuerung, gelangt in dieser Form durch die Leitung 9 in den oberen
Kesselraum; gleichzeitig wird, vom Schlammhahn 6 kommend, durch die Leitung 7 Wasser
aus dem Kessel, mehr oder weniger durch Schlammteile verunreinigt, in das Filter gesaugt;
der Schlamm wird hier zurückgehalten, das gereinigte Wasser vermittels der Umwälzpumpe
8 wieder über den Wassertransformator 2 und 3 geleitet und dort von neuem angesäuert.
Durch die Umwälzung dieses derart angesäuerten Wassers wird aus dem in dem Kessel lagernden Kesselstein der Carbonatanteil
gelöst; der Rest fällt von den Heizflächen ab und wird als Schlamm durch
kräftige Umwälzung an die tiefste Stelle des Kessels gefördert, von wo er dann in das
Filter gelangt, hier zurückgehalten wird und ausgeschlämmt werden kann.
Die Einstellung des Mischventils 3 erfolgt dann in einer Weise, daß der in dem aus
der Leitung 4 entnommenen gefilterten Wasser verbleibende Überschuß an freier Salzsäure
noch etwa 200 bis 250 mg/1 beträgt.
Der chemische Gleichgewichtszustand wird sich daher wie folgt auswirken:
Ca C O3-f 2 HCl = Ca CL,-j-H2 C O3
CaCO3-f-H2 CO3= Ca(HCÖ3)2
Zahlenmäßig dürften die Verhältnisse nach obigen Gleichungen bei der Anwendung dieses
Reinigungsverfahrens derart liegen, daß 100 kg Kesselstein in Form von Ca C O3 gemäß den
Äquivalentgewichten von Calciumcarbonat = 100 und Chlorwasserstoff= 74 zu seiner
Auflösung in Calciumchloride bei einer 2oo/oigen Chlorwasserstoffsäure = Salzsäure
5X74=370kg Salzsäure benötigen. Gleichzeitig wird durch diesen Verbrauch an Salzsäure
und Überführung des Calciumcarbonats in Calciumchlorid eine äquivalente Menge
von Kohlensäure frei gemacht, und zwar 44 kg, welche ihrerseits wieder in der Lage ist,
100 kg festes Monocarbonat in Bicarbonat
überzuführen.
Unter Benutzung der frei werdenden Kohlensäure wird also nach diesem Verfahren
eine Ersparnis von 370 kg Salzsäure bewirkt, 0. m. a. W., gegenüber anderen bekannten
Verfahren eine Salzsäureersparnis von iooo/o.
Der chemische Betrieb einer solchen Reinigungsanlage gestaltet sich wie folgt:
Nachdem der Kessel angeheizt ist, wird die Elektroumwälzpumpe 8 in Betrieb gesetzt
und dadurch vermittels des Wassertransformators 2 und des Mischventils 3 eine bestimmte Menge angesäuertes Wasser in den
oberen Teil des Kessels eingeleitet, während gleichzeitig aus dem Schlammhahn 6 und der
Rohrleitung 7 warmes Kesselwasser nach dem Filter 5 strömt. Die Einstellung des Mischventils
3 erfolgt derart, daß das in das Filter rückfließende Reinigungswassser nur einen
ganz geringen Salzsäureüberschuß aufweist, etwa lö/o. Der Gehalt des Reinigungswassers
an Salzsäure nach dem Mischventil ist ab-
hängig von der Fördermenge der Elektroumwälzpumpe. Je größer diese Umwälzmenge
ist, desto geringer kann der Säuregrad nach dem Mischventil 3 sein. Auch ist derselbe
abhängig von der Größe der Kesselsteinablagerungen, welche das Reinigungswasser
im Kessel selbst findet. Nach praktischen Erfahrungen bewegt sich der Säurezusatz beim
Eintritt des Reinigungswassers zwischen 3 bis 5% Salzsäure. Durch einfache chemische Titrationen
ist der Zustand des Reinigungswassers jederzeit zu kontrollieren.
Claims (2)
1. Verfahren zur Auflösung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln,
Warmwasserbereitern, Kondensatoren, Rohrleituiigsnetzen, Vorwärmern, Kühlanlagen
usw. vermittels angesäuerten Wassers, das in bekannter Weise erhitzt, heiß erhalten und vermittels einer Zentrifugalpumpe
in dauernde Umwälzung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
so umgewälzte Reinigungswasser durch geeignete, an sich bekannte Zumischungsvorrichtungen
selbsttätig und dauernd zwecks möglichster Verhütung von Metallkorrosionen nur einen so geringen Säurezusatz
erhält, daß die Säure durch Lösung des festen Calciumcarbonats nach einer einzigen Umwälzung des sauren
Wassers praktisch vollständig verbraucht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmengen an
Säure sowohl zum Zwecke der Ersparnis von Säure wie auch zur Verminderung
der Korrosionsgefahr noch weiter verringert werden, indem die bei der Umwandlung
des Calciumcarbonats in Chlorid frei werdende Kohlensäure, gegebenenfalls unter Druck, zur Auflösung der Monocarbonate
in Bicarbonate in an sich bekannter Weise mitbenutzt und die an die Bicarbonate dann gebundene Kohlensäure
durch eine Regenvorrichtung wiedergewonnen und dem vorbeschriebenen Zweck immer von neuem nutzbar gemacht wird.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
BERLIN. GEDI(UCKT IN DEI?
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER67100D DE525392C (de) | 1926-03-24 | 1926-03-24 | Verfahren zur Aufloesung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln, Warmwasserbereitern usw |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER67100D DE525392C (de) | 1926-03-24 | 1926-03-24 | Verfahren zur Aufloesung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln, Warmwasserbereitern usw |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE525392C true DE525392C (de) | 1931-05-22 |
Family
ID=7413049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER67100D Expired DE525392C (de) | 1926-03-24 | 1926-03-24 | Verfahren zur Aufloesung und Entfernung von Kesselstein in Dampfkesseln, Warmwasserbereitern usw |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE525392C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1052915B (de) * | 1954-07-02 | 1959-03-12 | Union Rheinische Braunkohlen | Verfahren zur Reinigung verockerter Brunnen u. dgl. durch Behandlung mit gasfoermigem Chlorwasserstoff in Gegenwart von Wasser |
DE1284754B (de) * | 1964-01-08 | 1968-12-05 | Alfa Laval Ab | Wasch- und Spuelvorrichtung fuer Rohrleitungen, insbesondere von Melkanlagen |
-
1926
- 1926-03-24 DE DER67100D patent/DE525392C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1052915B (de) * | 1954-07-02 | 1959-03-12 | Union Rheinische Braunkohlen | Verfahren zur Reinigung verockerter Brunnen u. dgl. durch Behandlung mit gasfoermigem Chlorwasserstoff in Gegenwart von Wasser |
DE1284754B (de) * | 1964-01-08 | 1968-12-05 | Alfa Laval Ab | Wasch- und Spuelvorrichtung fuer Rohrleitungen, insbesondere von Melkanlagen |
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