DE714099C

DE714099C - Verfahren zur Beeinflussung des Schmelzvorganges von Brennstoffaschen

Info

Publication number: DE714099C
Application number: DEB161852D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-17
Filing date: 1933-03-17
Publication date: 1941-11-25

Description

Verfahren zur Beeinflussung des Schmelzvorganges von Erennstoffaschen Die Schlackenbildung bei der Verfeuerung von Brennstoffen wird hervorgerufen durch das Erweichen und Schmelzen ihrer anorganischen Bestandteile. Der Grad der Verschlackung hängt nicht allein von der Aschenmenge einer Kohle, sondern insbesondere von dem chemischen, und physikalischen Verhalten der Aschebestandteile bei der Verbrennung der Kohle ab, nämlich von den Reaktionen der einzelnen Bestandteile miteinander unter dem Einfluß der jeweiligen Feuerungsatmosphäre und von der Höhe der Schmelztemperaturen der einzelnen Bestandteile bzw. der Gesamtasche.
Es ist bekannt daß durch den Zusatz von Flußmitteln die gchmelztemperatur der mineralischen Bestandteile herabgesetzt werden kann, was bei gewissen technischen Feuerungen, aus denen die Asche (Schlacke) flüssig abgeführt werden soll, von Vorteil ist. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, die Schmelztemperatur der Aschen durch Zusatz hochschmelzender mineralischer Stoffe zu erhöhen.' So hat man versucht, bei Koks, dessen Aschen einen nie drigen Schmelzpunkt aufwiesen, durch Beigabe von Kieselsäure in verschiedenen Formen oder Kaolin oder Schamottemehl die Schlackenbildung zu vermindern. Die zugegebene Menge bewegte sich zwischen 1,5 bis zu io0/, des Koksgewichtes. Hierbei wurde aber erst mit einer Zugabe von 30/, Kaolin eine Einwirkung des Zusatzes überhaupt festgestellt. Infolge des zu hohen erforderlichen Prozentsatzes dieser Beimengungen ist dieses Verfahren weiterhin praktisch nicht angewendet worden, weil dabei die Aschenmenge zu sehr vermehrt und somit der Heizwert des erhaltenen Brennstoffes zu sehr vermindert wurde. Die in der Kohle vorhandenen- Aschenteile sind von der gleichen oder sogar geringeren Größenordnung wie die Mengen der Zuschlagsstoffe. Diese große Mengenzugabe der Zuschlagsstoffe bewirkt aber eine künstliche Schaffung neuer Stoffe, die, zusammen mit Bestandteilen der ursprünglichen Asche, eine neue von der ursprünglichen Asche vollkommen verschiedene Schlacke ergeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Beeinflussung des Schmelzvorganges der Brennstoffaschen während des Verkokungs- oder Verbrennungsvorganges auf einem neuartigen Wege. Es werden nur sehr geringe Mengen Zuschlagsstoffe angewendet, die nur kleine Prozentsätze des Aschengehaltes des Brennstoffes betragen, so daß eine wesentliche Ähderung der Zusammensetzung und eine Vermehrung der Aschen nicht eintritt. Die nach der Erfindung angewendeten Mittel, zusammen mit der Art der Beifügung derselben zum Brennstoff, erzielen bezüglich der Erhöhung des Schmelzpunktes der Schlacke eine überraschend starke günstige Wirkung, die man wohl als Wirkung nach Art von Katalysatoren bezeichnen kann. Die Erhöhung des Schmelzpunktes ist bei den kleinen Zugaben um ein Vielfaches stärk-er als bei den Zugaben größerer Mengen von den Schmelzpunkt erhöhenden ' Mitteln, wie 7. W_# Sand oder Kaolin.
Nach der Erfindung sollen zur Beeinflussung des Schmelzvorganges entsprechend dem je- weiligen Gehalt bzw. der jeweiligen Zusammensetzung der Brennstoffaschen geringe Mengen anorganischer Stoffe in feinster Verteilung dem Brennstoff, z. B. Kohle, beigemischt werden. Als solche Stoffe haben sich bewährt Aluminium, Silicium, 'Magnesium, ferner Karbide dieser Elemente, sowie Legierungen von ihnen untereinander oder mit anderen Metallen, weiter Chromtrioxvd. Diese Stoffe werden in feinst verteilter Forrn mit den Brennstoffen vermengt. Welche Stoffe im einzelnen verwandt werden, richtet sich natürlich ganz danach, welcher Art die Mineralbestandteile des Brennstoffes sind und wie die Verbrennung des veredelten Brennstoffes erfolgt. Gelangt der Brennstoff beispielsweise in eine Feuerung mit vorwiegend reduzierender Atmosphäre, so wird es sich im allgemeinen empfehlen, ihn vorher auch mit Zusätzen reduzierender Art zu veredeln und umgekehrt; doch gilt diese Regel nicht allgemein, weil die katalytische Wirkung der Zusätze mitunter so groß ist, daß z. B. trotz einer oxydierenden Atmosphäre sich auch reduzierende Zusätze bewähren.
-Die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe bewirken, ,venn sie in feinster Verteilung und in geringer Menge dem Brennstoff zugemischt werden, daß bei dem üblichen Verbrennungsvorgang der Kohle die Bildung von leicht schmelzbaren und den Stoff der Feuerungswände angreifbaren Schlacken verhindert wird. Solche Schlacken bilden sich beim Fehlen dieser Stoffe sowohl durch Verbindung der Aschebestandteile unter sich als auch durch die Verbindung einiger Aschebestandteile mit dem Stoff der Feuerungswände, z. B. feuerfesten Steinen.
Das erfindungsgemäße Verfahren steht in seiner Wirkung in ausgesprochenem Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, wonach Schwermetalloxyde, wie z. B. Fe. 0., dem.Brennstoff beigemischt werden, da es gerade darauf ausgeht, das vorhandene Eisen unschädlich zu machen und nicht noch den Eisengehalt zu erhöhen. Die Zugabe von metallischem Pulver ist bisher nur bei sauerstoffangereicherttn Brennstoffen bekanntgeworden, um durch die Ver-(inigung des 'Metallpulvers mit dem Sauerstoff div Zündtemperatur des Brennstoffes züi erreichen.
Die zugesetzten Mengen der Zuschlagsstoffu werden so klein gehalten, daß sie zu einer künstlichen Bildung neuer Schlacken mit anderem Schmelzpunkt nicht ausreichen. Die Menge der Zuschlagsstoffe soll 0,201 des Kohlengewichtes nicht übersteigen.
Zur Erzielung der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens genügt bei manchen Brennstoffen der Zusatz von ganz geringen '-\lengun der genannten Stoffe - bis o,o5",1, -, um die erfindungsgemäßen Wirkungen hervorzurufen.
Vergleichsversuche, bei denen Ruhrkolil(! allein und Ruhrkohle vermischt mit einer ganz geringen Menge feinst verteilter Zusatzstoffe verascht wurde, ergaben, daß bei Anwendung von z. B. o,o5";1, Al eine Steigerung der Ascheschmelztemperatur von etwa 120' C erreicht wurde.
Nach dem Verfahren kann mit geringen Mengen Zusatzstoffen eine erhebliche Steigerung des Schmelzpunktes der Aschen bewirkt werden.
Das Verfahren bezieht sich nur auf feinkörnige Brennstoffe oder auf solche mit feinkörnigem Ausgangsgut, z. B. Erzeugnisse der Brikettierung oder Verkokung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Beeinflussung des Schmelzvorganges von schwermetallhaltigen Brennstoffaschen durch Beimischung von anorganischen Stoffen zu dem Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß katalytisch wirkende anorganische Stoffe, und zwar Aluminium, Silicium, Magnesium, ferner Karbide dieser Elemente, Legierungen von ihnen untereinander oder mit anderen Metallen oder auch Chromoxyd in feinster Verteilung und in sehr geringen Mengen, bis etwa 0,20/(, des Kohlengewichtes, entdem jeweiligen Gehalt bzw. der jeweiligen Zusammensetzung der Asche, zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe in Mengen bis etwa o,oi"/, beigemischt werden.