DK148927B - Fremgangsmaade til binding af svolv-, chlor- og fluorforbindelser ved forbraending - Google Patents

Description

148927

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til binding af svovl-/ chlor- og fluorforbindelser, der via brænderen opstår som reaktionsprodukter i et forbrændingsrum ved forbrænding af brændstoffer, som indeholder sådanne for-5 ureninger, og hvor der til bindingen af disse forureninger - i området af brænderflammen tilsættes additiver ved hjælp af en bæremiddelstrøm. ·

Der kendes fremgangsmåder til binding af reaktionsprodukter, der opstår ved forbrænding af brændstof-10 fer, som indeholder svovl, og hvor additiverne, som binder forureningerne, indbringes i forbrændingsrummet på forskellig måde.

Ved en kendt fremgangsmåde, der er beskrevet i "Fortschritt-Berichte, VDI-Zeitschrift", Reihe 6, nr. 21, 15 august 1968, går man blandt andet frem på den måde, at additiverne i form af hvidkalk- og dolomitkalkhydrat inddyses over flammeområdet i forbrændingsrummet ved hjælp af luftstråler. Denne fremgangsmåde har den ulempe, at måden, på hvilken additiverne indbringes i forbrændings-20 rummet, ikke sikrer binding af svovlet ved hjælp af additiverne, fordi luftstrålernes forholdsvis lille blandingsenergi ikke er tilstrækkelig til at opnå en god blandingsgrad for reaktionspartnerne. Dertil kommer, at blandingen af reaktionspartnerne for størstedelens 25 vedkommende sker i temperaturområder, som ikke sikrer optimale reaktionsbetingelser, og at den til rådighed stående dvæletid ved reaktionens afslutning er utilstrækkelig, fordi inddysningen af additiverne sker i reaktionstræge områder.

30 Ved en anden kendt fremgangsmåde, der er be skrevet i forannævnte offentliggørelse såvel som i DE-offentliggørelsesskrift nr. 2.807.076, går man frem på den måde, at additiverne i form af hvidkalkhydrat respektive kalciumoxid tilblandes brændstoffet inden 35 brændstoffernes indbringning i fyringen. Denne fremgangsmåde har den ulempe, at additiverne er underkastet flammens totale temperaturspektrum, hvorved der må gennemløbes temperaturområder, som fører til en inaktive- 2 148927 ring af additivet. Dette gælder især for brændstoffer med høj varmeværdi, som nødvendigvis fører til flammer med høje temperaturer.

Fra DE-fremlæggelsesskrift nr. 1.902.504 kendes 5 der endvidere en fremgangsmåde, hvor der i området af brænderflammen indsprøjtes pulverformige additiver, såsom magnesiumoxid og dolomit, i en vandagtig opkvæld-ning.

Denne fremgangsmåde er i det væsentlige tænkt 10 anvendt til fjernelse af korrosionsforårsagende svovl-trioxid (SO^), men ikke til rensning af forbrændingsgasser for SC>2, fordi der ved den i hovedsagen vinkelret på flammestrømningen forudsete inddysning af den vandagtige opkvældning af pulverformige additiver i 15 flammen ikke overholdes de for bindingen af SO2 nødvendige forudsætninger, såsom temperatur , dvæletid og blandingsgrad.

Da brændstoffer - som forureninger - ud over svovl også kan indeholde chlor og fluor, vil en binding 20 af disses reaktionsprodukter ved tilsætning af additiver i forbrændingsrummet også være i høj grad ønskelig.

Opfindelsen har til opgave at angive en fremgangsmåde af den indledningsvis omhandlede art, med hvilken der skabes sikkerhed for, at de til binding 25 af forureningerne bestemte additiver under deres tilsætning sammenføres med brænderflammen på en sådan måde, at der opnås de for bindingen nødvendige forudsætninger med hensyn til temperatur og blandingsgrad.

Til opnåelse heraf er fremgangsmåden ifølge op-30 findelsen ejendommelig ved, at additiverne tilsættes ved hjælp af en gasformig og/eller flydende bæremiddelstrøm under dannelse af et slør, som omgiver brænderflammen.

Fra US-patentskrift nr. 4.023.921 kendes der en konstruktion med en oliebrænder, ved hvis brændermunding 35 der danner sig en primær flammezone, der er omgivet af et slør af en forbrændingsluftdelstrøm, som føder en tilgrænsende sekundær flammezone. Ved denne konstruktion tilsættes der imidlertid ingen additiver til flammen.

148927 3

Som bæremiddel kan der ifølge opfindelsen anvendes forskellige stoffer, såsom en delstrøm af forbrændingsluft, en blanding af forbrændingsluft og røggas, ren røggas eller vand, i hvilket additivet er suspende-5 ret.

Ifølge opfindelsen kan der som additiver enten anvendes metaloxider og hydroxider, såsom fra metallerne natrium, kalium, aluminium, baryum, kadmium, kalcium, kobber, jern, bly, magnesium, mangan og zink, eller 10 anvendes kalciumkarbonat, magnesiumkarbonat og dolomit i støvform.

Den omstændighed, at stedet dg formen for ' additivernes tilsætning i området af flammen under anvendelse af en gasformig og/eller flydende bæremiddel-15 strøm er angivet Sntydigt på forhånd, bevirker,-at reaktionen mellem additiverne og forureningerne fra brænd-gasserne til stadighed sker i det område, hvor reak-tionsbetingelserne ifølge opfindelsen er optimale.

Foruden fastlæggelsen af stedet og formen for 20 additivets tilsætning kan der også indvirkes på valget af bæremiddel for yderligere optimering af reaktionsforløbet. Dette gør sig f .eks. gældende, når brændstoffer med høje flammetemperaturer kan indvirke negativt på additivets aktivitet.

25 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningens eneste figur, der viser anvendelsen af en fremgangsmåde ifølge opfindelsen i forbindelse med en kulstøvbrænder.

Med den på tegningen viste kulstøvbrænder, der 30 består af et kerneluftrør 2, en kulstøvbæreluftdel 1 og en kappeluftdel 3, frembringes der en primær forbrændingszone 6, hvis lufttal ligger mellem 0,8 og 1,1 gange det støkiometriske.

Brænderen er udformet således, at der ved hjælp 35 af bestemte foranstaltninger (drejning respektive snoning af kappeluft, konisk udvidet brændermunding, lukket kerneluft) i det indre af flammen frembringes en zone 4 148927 af intensiv tilbagestrømning 5 fra et område med allerede fremskreden forbrænding. Herved udsættes brændstof-luft-blandingen for en hurtig opvarmning og antænding, på hvilken opvarmning og antænding der kan influeres 5 ved indstilling af kerneluftmængden.

Via e;t antal dyser på omkredsen bevirkes der en sådan indblæsning af den for restforbrændingen nødvendige forbrændingsluft som delluftstrøm 4 med additiver, som skal binde de under forbrændingen opstående 10 gasformige stoffer, at der omkring flammen danner sig et delluftstrøm-additiv-slør, som medfører, at der uden for primærflammen opstår en sekundærflamme eller efter-reaktionszone 7, der via delluftstrømmen forsynes med oxygen og additiver, som binder de skadelige stoffer.

15 Med henblik herpå befinder delluftstrømmen 4 sig på en delecirkel, der svarer til det dobbelte eller mere af kappeluftrørdiameteren. Herved skabes der sikkerhed for, at delluftstrømmen 4 med additiverne først efter en strækning på ca. 1 til 2 gange kappeluftrørdiameteren 20 når frem til flammen nedstrøms for brændermundingen -uden for de temperaturområder, som afsvækker additivernes aktivitet. Tilsætningen af additiverne til delluftstrømmen 4 sker via en ledning 8 - i området af et delluftmæng-de-reguleringsorgan, idet der dér på grund af opstående 25 strømningshvirvler sikres en god gennemblanding.

I de afsnit af flammens omkredsflade, som ikke er udsat for delluftstrømningen 9, indtrækkes der ved impulsveksling røggasser fra forbrændingsrummet. Herved nedsættes flammetemperaturen, hvilket hjælper med til 30 en gunstig indvirkning på reaktionsforløbet mellem additiv og gasformige skadelige stoffer.

Endvidere kan der ved valget af bæremidlets impulsstrøm for additivet bevirkes styring af reaktionspartnernes blandingsproces med henblik på en reaktions-35 optimering.