NL1012798C2 - Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. - Google Patents
Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1012798C2 NL1012798C2 NL1012798A NL1012798A NL1012798C2 NL 1012798 C2 NL1012798 C2 NL 1012798C2 NL 1012798 A NL1012798 A NL 1012798A NL 1012798 A NL1012798 A NL 1012798A NL 1012798 C2 NL1012798 C2 NL 1012798C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fuel
- oxygen
- burning
- oxygen requirement
- determined
- Prior art date
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 47
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 47
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 47
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 13
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 4
- GLVPUAWFPNGKHO-UHFFFAOYSA-L N.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound N.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O GLVPUAWFPNGKHO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 1,3-dioxa-2$l^{6}-thia-4-mercuracyclobutane 2,2-dioxide Chemical compound [Hg+2].[O-]S([O-])(=O)=O DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- UMEAURNTRYCPNR-UHFFFAOYSA-N azane;iron(2+) Chemical compound N.[Fe+2] UMEAURNTRYCPNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- IMBKASBLAKCLEM-UHFFFAOYSA-L ferrous ammonium sulfate (anhydrous) Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O IMBKASBLAKCLEM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000370 mercury sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000372 mercury(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- IWZKICVEHNUQTL-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogen phthalate Chemical compound [K+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O IWZKICVEHNUQTL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2209/00—Specific waste
- F23G2209/12—Sludge, slurries or mixtures of liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2209/00—Specific waste
- F23G2209/22—Waste papers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
* »
Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de praktijk.
5 De bekende werkwijze wordt gebruikelijk uitgevoerd door metingen in een verbrandingsinrichting, waarbij per tijdseenheid een bekende hoeveelheid brandstof wordt verbrand en het verbruik van gasvormige zuurstof door meting van de zuurstof-concentratie in rookgas met behulp van een zuurstofconcentra-10 tie-meter wordt gemeten.
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat deze door het traag reageren van de inrichting op een nieuwe brandstof veel tijd vergt en onnauwkeurig is.
De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze te 15 verschaffen waarmee op betrekkelijk snelle wijze een nauwkeurige waarde voor de zuurstofbehoefte bij het verbranden van de brandstof, zoals een brandstof met een onbekende of variabele samenstelling, kan worden bepaald.
Hiertoe wordt de werkwijze volgens de onderhavige 20 uitvinding gekenmerkt doordat een voorafbepaalde hoeveelheid van de brandstof in contact wordt gebracht met een inerte vloeistof waarin zich een voorafbepaalde overmaat oxidator bevindt, waarbij de brandstof door de oxidator wordt geoxideerd, waarna i) de hoeveelheid na oxidatie overgebleven 25 oxidator wordt gemeten,* of ii) , ingeval de oxidator bij reactie met de brandstof een reductor oplevert, de hoeveelheid reductor of oxidator wordt gemeten; uit welke hoeveel-heidswaarden van oxidator of reductor een waarde voor de zuurstofbehoefte wordt afgeleid.
30 Aldus kan de zuurstofbehoefte van uiteenlopende vaste of vloeibare brandstoffen, danwel vast of vloeibaar gemaakte brandstoffen waaronder i) minerale brandstoffen zoals aardolie, en producten daarvan zoals plastic en ii) biomassa van diverse oorsprong, zoals snoei-afval, al dan 4 Λ a o “9 λ «k ' j 2 niet gecomposteerd groenten-, tuin-, en fruitafval, dunnings-hout en voor energie-opwekkingsdoeleinden geteeld hout, sloop-, rest- en afvalhout, worden bepaald. De werkwijze volgens de uitvinding meet het verbruik aan oxidator op 5 "natchemische" wijze; een voorafbepaalde hoeveelheid brandstof wordt in een oplossing gebracht met daarin een overmaat van een chemisch oxidatiemiddel. Na de reactie wordt de hoeveelheid overgebleven oxidator respectievelijk de resulterende reductor natchemisch bepaald (titratie). De benodigde 10 hoeveelheid oxidatiemiddel wordt vervolgens rekenkundig omgezet in de verbruikte hoeveelheid zuurstof. Een dergelijke meting op basis van weging en titrimetrische bepaling is zeer nauwkeurig. In de onderhavige aanvrage wordt onder een inerte vloeistof een vloeistof verstaan welke onder de toegepaste 15 reactie-omstandigheden niet door de oxidator kan worden geoxideerd.
De uitvinding is in het bijzonder ook geschikt voor die brandstoffen welke bij verbranding een vaste reststof opleveren. Zo is het bekend om als brandstof papierslib of 20 oud papier te gebruiken onder oplevering van een vaste reststof welke, onder geschikte procescondities, een bruikbaar product oplevert, zoals beschreven in het Europese octrooi 0.796.230. De wisselende samenstelling maakt voor een goede beheersing van de procesomstandigheden een adequate bepaling 25 van de zuurstofbehoefte noodzakelijk. Derhalve is volgens een voorkeursuitvoering de brandstof papierslib of oud papier.
Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de waarde van de zuurstofbehoefte gebruikt voor het bepalen van de stookwaarde van de 30 brandstof.
Gebleken is dat er een direct verband bestaat tussen het volgens de uitvinding gemeten zuurstofverbruik en de fractie organisch materiaal in de brandstof. Ovenbouwers hebben doorgaans voor een bepaalde brandstof op basis van 35 ervaring de beschikking over correlaties tussen de fractie organisch materiaal in de brandstof en de energie-inhoud van de brandstof (de stookwaarde). Voor bekende brandstoffen met een variabel gehalte aan onbrandbaar materiaal (zoals papierslib dat een variabel gehalte aan klei bevat) kan, onder 1012798 • > 3 gebruikmaking van de werkwijze volgens de uitvinding en de kennis van het zuurstofverbruik voor 100% organisch materiaal, de fractie organisch materiaal worden bepaald. Hieruit kan de stookwaarde worden berekend. Door de bovengenoemde 5 correlatie, kan de stookwaarde ook direct uit het zuurstofverbruik worden bepaald, zoals verderop zal worden getoond.
De onderhavige uitvinding levert zodoende tevens een gunstige werkwijze op voor het bepalen van deze voor zowel het ontwerp alsook de bedrijfsvoering van verbrandingsovens belangrijke 10 grootheid.
Teneinde de stookwaarde te bepalen is het bekend om een bomcaloriemeter te gebruiken. Hierbij wordt de brandstof tezamen met een overmaat zuurstof in een vat (de "bom") gebracht, waarna de brandstof wordt ontstoken. De bom is in 15 een energie-opnemend medium geplaatst, waarvan de temperatuurstijging wordt gemeten en aldus de bij de verbranding vrijgekomen energie kan worden bepaald. Echter, met name bij brandstoffen die een vaste reststof bevatten (zoals calcium-carbonaat), treden mineralogische omzettingen op die niet 20 noodzakelijkerwijs dezelfde zijn als die welke optreden onder de verbrandingscondities waarbij de brandstof in de inrichting voor het verbranden daarvan heersen. Aangezien een mineralogische omzetting gepaard gaat met een enthalpieveran-dering veroorzaakt dit onnauwkeurigheden bij de bepaling van 25 de zuurstofbehoefte op basis van thermische metingen. De onderhavige uitvinding vermijdt dit probleem.
Volgens een andere gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de zuurstofbehoefte bepaald door meting van het chemisch zuurstofverbruik (CZV) . 30 Het bepalen van het chemisch zuurstofverbruik (En gels: COD, Chemical Oxygen Demand), zoals volgens de Nederlandse norm NEN 6633, is een algemeen bekende methode, welke wordt toegepast voor de bepaling van de verontreiniging van afvalwater en dergelijke. Deze eenvoudige bepaling omvat het 35 koken van het analysemonster in een sterk zwavelzuur-milieu in aanwezigheid van zilversulfaat en kwik(II)sulfaat met een overmaat kaliumdichromaat en vervolgens het bepalen van de verbruikte hoeveelheid kaliumdichromaat langs titrimetrische wijze. Voor het bepalen van de zuurstofbehoefte van een niet 1012798 4 onder deze omstandigheden oxideerbare brandstof kan deze worden onderworpen aan een voorbehandeling, zoals chemische reacties die zijn gericht op het makkelijker toegankelijk maken van de te oxideren componenten in de brandstof voor het 5 oxidatiemiddel. Hierbij kan worden gedacht aan ring-openings-reacties, die in de standaard organische literatuur zijn beschreven. Verder kan worden gedacht aan halogenering (tevens in de standaard literatuur van de organische chemie beschreven) welke als doel heeft de oplosbaarheid van de te 10 oxideren componenten te verbeteren. Voorts kan worden gedacht aan het toevoegen van oppervlakte-actieve stoffen die tevens de oplosbaarheid van de te oxideren stoffen kunnen verbeteren. Toepassing van deze voorbehandelingsmethoden vereist achteraf correctie voor het eventuele zuurstofverbruik van de 15 bij deze stoffen toegepaste organische componenten. Bij voorkeur worden geen organische voorbehandelingsmiddelen gebruikt, zodat de correctie en de eventueel daarmee gepaard gaande meetfout minimaal blijft.
De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op 20 een werkwijze voor het verbranden van een brandstof waarbij zuurstof wordt toegevoerd voor het onderhouden van de verbranding, hierdoor gekenmerkt dat de toevoerhoeveelheid van de zuurstof ten opzichte van de hoeveelheid brandstof wordt gestuurd in afhankelijkheid van de voor de zuurstofbehoefte 25 van de brandstof bepaalde waarde.
Hierdoor kunnen de procesomstandigheden doelmatig worden geoptimaliseerd.
Ook kan, indien het wettelijk vereist is om een bepaalde restconcentratie zuurstof in de afvalgassen te 30 behouden, een dergelijke restconcentratie met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding zeer nauwkeurig worden ingesteld. Zo wordt voorkomen dat een te grote overmaat zuurstof (d.w.z. significant meer dan de wettelijk vereiste restconcentratie zuurstof) wordt toegepast.
35 De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het verbranden van een brandstof onder toevoer van zuurstof, met het kenmerk, dat de inrichting is gedimensioneerd in afhankelijkheid van de waarde voor de zuurstofbehoefte zoals deze is bepaald met de werkwijze 101P7Qft * > 5 volgens de uitvinding.
Hierdoor hoeft een inrichting niet groter te worden gedimensioneerd dan noodzakelijk is. Dit beperkt de investeringskosten, terwijl ook een besparing optreedt van de be-5 drijfskosten, aangezien het gebruik van de minimaal benodigde hoeveelheid zuurstof tot gevolg heeft dat de kosten voor het aanvoeren daarvan beperkt blijven. Ook kan desgewenst, door het vermijden van een te groot debiet, abrasie als gevolg van meegevoerde vaste reststofdeeltjes en daarmee slijtage van de 10 installatie worden beperkt.
Hierna zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden en de tekening waarin
Pig. 1 de met de werkwijze volgens de uitvinding 15 bepaalde waarden voor zuurstofverbruik (gram 02/kg papierre-sidu) worden vergeleken met de gemeten en omgerekende hoeveelheid organisch materiaal (g organische fractie/kg papier-residu).
Pig. 2 toont het 02-verbruik (g/kg) van verschillende 20 referentiematerialen uitgezet tegen de energie-inhoud ervan;
Fig. 3 toont een vergelijking tussen de theoretische en werkelijk gemeten waarden voor het zuurstofverbruik voor mengsels van enkele organische verbindingen gemengd met een vulstof.
25
Voorbeeld 1
Van een papierresidu-stroom afkomstig van een papierfabriek (drogestof-fractie bevatte ca. 40% organische fractie, 30% klei en 30% krijt) wordt de zuurstofbehoefte 30 bepaald. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een bepaling voor het chemisch zuurstofverbruik volgens de Nederlandse norm NEN 6633. In het kort, 1 tot 5 g van een al dan niet gedroogd representatief monster van het papierresidu wordt genomen en gesuspendeerd in 900 ml water. Van de aldus verkregen suspen-3 5 sie wordt 10 ml genomen en toegevoegd aan een kaliumdichro-maat-houdende zwavelzure oplossing. Er wordt gedurende 2 uur zachtjes gekookt. De grootte van de overmaat kaliumdichromaat wordt bepaald door titratie met ammoniumijzer(II)sulfaatop-lossing onder gebruikmaking van o-fenantroline als indicator.
1012798 * » 6
In plaats van een kleuromslag kan ook, en met voorkeur, gebruik worden gemaakt van een (geautomatiseerde) Redox-meetinrichting. Hieruit kan de zuurstofbehoefte (betrokken op de hoeveelheid geanalyseerd monster) worden bepaald. Zoals 5 hieronder zal worden aangegeven hoe daaruit de stookwaarde kan worden bepaald.
Ter illustratie wordt hier een specifieke bepaling beschreven van een modelverbinding (A in tabel I). 1,0070 g glucose (C6H120s*H20 met een drogestof gehalte van 90,9%; 10 Merck) wordt opgelost in 900 ml water, onder oplevering van oplossing A. Aangezien glucose eenvoudig kan worden opgelost is, in tegenstelling tot een bepaling aan papierresidu, krachtig roeren voor het vormen van een suspensie niet nodig. In een destructiebuis (Behrotest type TRS 2000, Behr Labor-15 technik, Warschau, Polen) wordt 10 ml van een 0,040 M kalium-dichromaatoplossing gebracht waaraan een spatelpuntje kwikd- I)sulfaat (circa 0,5 g) en 5 glasparels worden toegevoegd. 10 ml oplossing A wordt in de destructiebuis gebracht tezamen met 10 ml water. Vervolgens wordt 30 ml zilversulfaathoudend 20 zwavelzuur (10 g zilversulfaat per liter gec. zwavelzuur) toegevoegd. De destructiebuis wordt voorzien van een koeler en de destructiebuis wordt in een vooraf tot 150°C voorverwarmd destructieblok gebracht en de oplossing wordt gedurende 2 uur zachtjes gekookt. Na gedeeltelijk afkoelen van de 25 oplossing in de destructiebuis wordt de oplossing met water aangevuld tot 100 ml. Na verder afkoelen tot omgevingstemperatuur wordt getitreerd met een ammoniumijzer(II)sulfaatop-lossing (ca. 0,14 M). Het omslagpunt van de titratie wordt bepaald door meting van de elektrodespanningssprong tussen 30 1000 en 700 mV met behulp van een Schott 15 Pt 5901A microre- dox glaselectrode (Schott Benelux B.V., Tiel, Nederland). Het exacte omslagpunt wordt bepaald door de positie van de sterkste afname van de elektrodespanning.
De zuurstofbehoefte wordt met de volgende formule 3 5 berekend.
0,5 M
CZV = (V2 - V3) C · - V! 40 1012798 7 waarin: CZV is het chemisch zuurstofverbruik, in mg zuurstof per liter V-l is de in bewerking genomen hoeveelheid water: 20 ml 5 V2 is de bij de blancobepaling verbruikte hoeveelheid ijzer(II)ammoniumsulfaatoplossing: 16,88400 ml V3 is de bij de bepaling verbruikte hoeveelheid ij - zer(II)ammoniumsulfaatoplossing: 8,21236 ml c is de concentratie van de gebruikte ijzer(II)ammoni-
10 umsulfaatoplossing: 0,1448 M
M is de atomaire massa van zuurstof: 16.000 mg/mol.
Hieruit volgt dat de gevonden waarde voor het chemisch zuurstofverbruik 502,4 mg 02/l is. 1 Liter oplossing Vx 15 bevat (1000 ml/20 ml)*(10 ml/900 ml)*(1,0070*0,909) g glucose = 0,508 g. Het zuurstofverbruik voor glucose is derhalve 502,4 mg/0,508 g = 988 mg 02 per gram glucose (gehydrateerd) . Uit fig. 2 kan worden afgelezen dat de energie-inhoud 12,6 MJ/kg bedraagt. Dit stemt goed overeen met de waarde bepaald 20 aan de hand van de voor deze stof bekende element-samenstelling met de formule van Dulong (12.9 MJ/kg).
Fig. 1 toont de resultaten in een grafiek, waarin het gemeten zuurstofverbruik (gram 02/kg papierresidu) is uitgezet tegen de gemeten en omgerekende hoeveelheid orga-25 nisch materiaal (g organische fractie/kg papierresidu). Uit fig. 1 blijkt dat de methode volgens de uitvinding goed correleert met de direct gemeten waarden.
Fig. 2 toont het 02-verbruik (g/kg) van verschillende referentiematerialen uitgezet tegen de energie-inhoud (MJ/kg) 30 ervan. Uit de figuur blijkt dat er een direct verband bestaat tussen de gemeten hoeveelheid zuurstofverbruik en de energie-inhoud van de brandstof.
Voorbeeld 2 35 Fig. 3 toont het theoretische zuurstofverbruik (g
Oz/kg) uitgezet tegen het gemeten zuurstofverbruik (g 02/kg) voor een drietal verbindingen, te weten glucose, kaliumwater-stofftalaat en citroenzuur gemengd met klei en/of krijt. Hieruit blijkt dat de gemeten hoeveelheid zuurstofverbruik, 101?7Öft • · 8 zoals bepaald volgens de onderhavige uitvinding, goed correleert met de hoeveelheid zuurstofverbruik die men voor de in deze figuur 3 weergegeven monsters (zuivere glucose, klei en krijt in diverse mengverhoudingen, zie tabel 1 hieronder) 5 theoretisch kan voorspellen. Voor de berekening van de theoretische waarden is uitgegaan van de gemeten waarde voor 100% zuivere stof. Met andere woorden, hieruit blijkt dat stoffen zoals klei en krijt die bij andere werkwijzen storen geen invloed hebben op de bepaling van de zuurstofbehoefte.
10 TABEL 1
Mengsel Glucose Krijt Klei theor. CZV gemeten
nr. (%) {%) (%) (g 02/kg) CZV
_ | LJg_02Ag)__| A__100__0__0__881__898_ 15 _B__0__100__0__0__4_ C__0__0__100__0__0_ _D__25__37,5__37,5__220__229_ _E__25__75__0__220__231_ F__25__0__75__220__226_ 20 G_ 50 25__25___440__446_ H 50 50__0___440__454_ I 50 0__50__440__449_ _J__75__12,5_=^^=== 1012798
Claims (6)
1. Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoef-te bij het verbranden van een brandstof, met het kenmerk, dat een voorafbepaalde hoeveelheid van de brandstof in contact wordt gebracht met een voorafbepaalde overmaat oxidator in 5 een inerte vloeistof, waarbij de brandstof door de oxidator wordt geoxideerd, waarna i) de hoeveelheid na oxidatie overgebleven oxidator wordt gemeten; of ii), ingeval de oxidator bij reactie met de brandstof een reductor oplevert, de hoeveelheid reductor of oxidator wordt gemeten; uit welke hoe-10 veelheidswaarden van oxidator of reductor een waarde voor de zuurstofbehoefte wordt afgeleid.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de brandstof papierslib of oud papier is.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het 15 kenmerk, dat de waarde van de zuurstofbehoefte wordt gebruikt voor het bepalen van de stookwaarde van de brandstof.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de zuurstofbehoefte wordt bepaald door meting van het chemisch zuurstofverbruik (CZV).
5. Werkwijze voor het verbranden van een brandstof waarbij zuurstof wordt toegevoerd voor het onderhouden van de verbranding, met het kenmerk, dat de toevoerhoeveelheid van de zuurstof ten opzichte van de hoeveelheid brandstof wordt gestuurd in afhankelijkheid van de voor de zuurstofbehoefte 25 volgens een van de conclusies 1-4 bepaalde waarde.
6. Inrichting voor het verbranden van een brandstof onder toevoer van zuurstof, met het kenmerk, dat de inrichting is gedimensioneerd in afhankelijkheid van de waarde voor de zuurstofbehoefte zoals deze is bepaald met de werkwijze 30 volgens een der conclusies l tot 4. 101279%
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012798A NL1012798C2 (nl) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. |
| PCT/NL2000/000558 WO2001011357A2 (nl) | 1999-08-09 | 2000-08-08 | Method of determining the oxygen requirement for the combustion of a fuel, method of combusting a fuel and an apparatus therefor |
| AU64830/00A AU6483000A (en) | 1999-08-09 | 2000-08-08 | Method of determining the oxygen requirement for the combustion of a fuel, method of combusting a fuel and an apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1012798 | 1999-08-09 | ||
| NL1012798A NL1012798C2 (nl) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1012798C2 true NL1012798C2 (nl) | 2001-02-12 |
Family
ID=19769715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1012798A NL1012798C2 (nl) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU6483000A (nl) |
| NL (1) | NL1012798C2 (nl) |
| WO (1) | WO2001011357A2 (nl) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3540845A (en) * | 1968-05-06 | 1970-11-17 | Nalco Chemical Co | Rapid field procedure for the determination of chemical oxygen demand |
| FR2110742A5 (en) * | 1970-10-22 | 1972-06-02 | Guigues Frederic | Automatic periodic water testing appts - for determn of chemical oxygen demand |
| JPS5248390A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Method of measurement of oxygen consumption in water |
| US4074973A (en) * | 1975-02-08 | 1978-02-21 | Toray Industries, Inc. | Method and apparatus for determining total oxygen demand of combustible materials in aqueous dispersion |
| DD200487A1 (de) * | 1981-10-01 | 1983-05-04 | Rainer Damrau | Verfahren und anordnung zur diskontinuierlichen heizwertbestimmung von kohle |
| GB2114778A (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-24 | Landis & Gyr Ag | Methods of and apparatus for controlling the residual oxygen content of waste gases of blower- type firing installations |
| US5008203A (en) * | 1983-06-11 | 1991-04-16 | Ametek, Inc. | Method for the determination of oxygen demand in sulfur recovery installations |
| EP0554095A2 (en) * | 1992-01-30 | 1993-08-04 | Honeywell Inc. | Determination of fuel characteristics |
-
1999
- 1999-08-09 NL NL1012798A patent/NL1012798C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-08-08 WO PCT/NL2000/000558 patent/WO2001011357A2/nl active Search and Examination
- 2000-08-08 AU AU64830/00A patent/AU6483000A/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3540845A (en) * | 1968-05-06 | 1970-11-17 | Nalco Chemical Co | Rapid field procedure for the determination of chemical oxygen demand |
| FR2110742A5 (en) * | 1970-10-22 | 1972-06-02 | Guigues Frederic | Automatic periodic water testing appts - for determn of chemical oxygen demand |
| US4074973A (en) * | 1975-02-08 | 1978-02-21 | Toray Industries, Inc. | Method and apparatus for determining total oxygen demand of combustible materials in aqueous dispersion |
| JPS5248390A (en) * | 1975-10-15 | 1977-04-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Method of measurement of oxygen consumption in water |
| DD200487A1 (de) * | 1981-10-01 | 1983-05-04 | Rainer Damrau | Verfahren und anordnung zur diskontinuierlichen heizwertbestimmung von kohle |
| GB2114778A (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-24 | Landis & Gyr Ag | Methods of and apparatus for controlling the residual oxygen content of waste gases of blower- type firing installations |
| US5008203A (en) * | 1983-06-11 | 1991-04-16 | Ametek, Inc. | Method for the determination of oxygen demand in sulfur recovery installations |
| EP0554095A2 (en) * | 1992-01-30 | 1993-08-04 | Honeywell Inc. | Determination of fuel characteristics |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 001, no. 116 (E - 050) 4 October 1977 (1977-10-04) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6483000A (en) | 2001-03-05 |
| WO2001011357A3 (nl) | 2001-08-09 |
| WO2001011357A2 (nl) | 2001-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Simultaneous absorption of NO and SO2 by FeIIEDTA combined with Na2SO3 solution | |
| Raposo et al. | Assessment of a modified and optimised method for determining chemical oxygen demand of solid substrates and solutions with high suspended solid content | |
| Shizas et al. | Experimental determination of energy content of unknown organics in municipal wastewater streams | |
| Frías et al. | The effect that different pozzolanic activity methods has on the kinetic constants of the pozzolanic reaction in sugar cane straw-clay ash/lime systems: Application of a kinetic–diffusive model | |
| Jørgensen et al. | Homogeneous and heterogeneously catalyzed oxidation of SO2 | |
| Lee et al. | Kinetics of oxidation of aqueous sulfur (IV) by nitrogen dioxide | |
| Calmon et al. | An automated test for measuring polymer biodegradation | |
| US20090320570A1 (en) | Detection of free chlorine in water | |
| Zevenhoven et al. | The reactivity of chars from coal, peat and wood towards NO, with and without CO | |
| Fischer et al. | Oxidation of aqueous sulfide solutions by dioxygen part I: autoxidation reaction | |
| Tack et al. | Determination and fractionation of sulphur in a contaminated dredged sediment | |
| US3867509A (en) | Process for the purification of sulfur and nitrogen containing waste water and waste gas | |
| Vassileva et al. | Revisitation of mineralization modes for arsenic and selenium determinations in environmental samples | |
| Commandré et al. | Lack of correlation between the properties of a petroleum coke and its behaviour during combustion | |
| NL1012798C2 (nl) | Werkwijze voor het bepalen van de zuurstofbehoefte bij het verbranden van een brandstof, werkwijze voor het verbranden van een brandstof en inrichting daarvoor. | |
| Barzegar et al. | Kinetic spectrophotometric determination of trace amounts of nitrite by its reaction with molybdosilicic acid blue | |
| Qiu et al. | Oxidation of sulfided limestone under the conditions of pressurized fluidized bed combustion | |
| Dosmukhamedov et al. | Flue gas purification from SO2 and NOx using molten mixture of alkali metal carbonates | |
| Zhai et al. | Kinetic-spectrophotometric determination of trace amounts of vanadium (V) based on its catalytic effect on the reaction of DBM-arsenazo and potassium bromate | |
| Gokarn et al. | Vanadium-catalysed gasification of carbon and its application in the carbothermic reduction of barite | |
| Hickey et al. | Behavior of carbon monoxide as a trace component of anaerobic digester gases and methanogenesis from acetate | |
| Chen et al. | Determination of arsenic in edible fats and oils by focused microwave digestion and atomic fluorescence spectrometer | |
| Jones et al. | Oxyhalogen-Sulfur Chemistry: Oligooscillations in the Formamidinesulfinic Acid-Chlorite Reaction | |
| Lunge | Technical methods of chemical analysis | |
| FI124679B (fi) | Menetelmä ja sovitelma kattilan polton valvomiseksi |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20040301 |