NL8200425A - Inrichting voor het bepalen van het koolstofgehalte in as. - Google Patents

Description

i -Λ N.0. 30.662 1 /

Inrichting voor het bepalen van het koolstofgehalte in as.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bepalen van het gehalte aan onverbrande koolstof in de as van een verbrandings·4· inrichting, bestaande uit een inrichting waarmee continu een monster as kan worden genomen, een doseerinrichting, die uit het monster een stroom 5 - van onveranderlijk gewicht per tijdseenheid afzondert en toevoert aan een elektrische verbrandingsoven, waarin de as met behulp van een eveneens per tijdseenheid onveranderlijke hoeveelheid overmaat lucht wordt verbrand en uit een meetinrichting ter bepaling van het of CO2 gehalte van de verbrandingsgassen, welke meetinrichting is aangesloten 10 daar waar de verbrandingsgassen de oven verlaten.

Een dergelijke inrichting is uit de praktijk bekend. Bij deze bekkende inrichting bestaat de oven voor het volledig verbranden van de as uit een goot die schroeflijnvormig verloopt in een elektrisch verhitte kamer, welke goot in lichte maat in trilling kan worden gebracht. De te 15 verbranden as wordt aan het boveneinde van de goot toegevoerd en verlaat deze aan het ondereinde na het doorlopen van de schroeflijnvormige baan.

De verbrandingslucht wordt daarbij in tegenstroom en dwarsstroom over de goot geleid. Door op deze wijze de per tijdseenheid nauwkeurig gedoseerde hoeveelheid as met een eveneens nauwkeurige hoeveelheid 20 lucht, die om zeker te zijn van een volledige verbranding een zekere overmaat moet hebben, te verbranden en vervolgens het percentage O2 of CO2 te meten in het verkregen rookgas, krijgt men een duidelijke meting van de oorspronkelijke in de as nog aanwezige hoeveelheid onverbrande koolstof. Deze bekende inrichting werkt met een ashoeveelheid van 25 ongeveer 2 gram per minuut en een luchthoeveelheid van 7,5 liter per minuut bij een temperatuur' in de oven van ongeveer 800°C. Bij volledige verbranding zal bijvoorbeeld het CO2 percentage de helft bedragen van het gehalte dat aan onverbrande koolstof aanwezig was. Meet men dus bijvoorbeeld 12% CO2 dan was er 24% koolstof aanwezig.

30 De meting van koolstof in de as, in het bijzonder in de vliegas, van een vuurhaard, is van belang om snel te kunnen controleren of de verbranding wel op de juiste wijze verloopt want onverbrande koolstof in de as betekent energieverlies. Een snelle continue meting is derhalve gewenst.

35 Voor die bedrijven, die vliegas willen verkopen, dat een bepaald constant koolstofgehalte heeft, is een nauwkeurige continue meting eveneens van belang.

De bekende inrichting levert het meetresultaat pas ongeveer 15 mi- 8200425 2 nuten na het nemen van het monster, dat wil zeggen, dat bij continue me* ting de aanwijzing steeds 15 minuten te laat komt. Deze bekende inrichting heeft verder het bezwaar onvoldoende nauwkeurig te zijn.

Doel van de uitvinding is een inrichting te verschaffen, die een 5 snellere en betrouwbaardere bepaling van het koolstofgehalte in as mogelijk maakt.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt doordat de oven bestaat uit een vertikaal geplaatste valpijp, die over de gehele lengte elektrisch kan worden verhit tot ten minste de vereiste ontstekingstem-10 peratuur van de verbranding, welke valpijp aan het boveneinde is voor1· zien van een toevoer voor de gedoseerde hoeveelheid verbrandingslucht per tijdseenheid en een toevoer voor de gedoseerde hoeveelheid as en die aan het ondereinde is aangesloten op de of CO2 meetinrichting. De uitvinding berust daarmee op het principe dat de op bekende wijze nauw* 15 keurig gedoseerde hoeveelheden as en verbrandingslucht in vrije val be* wegen door een oven, die een zodanige temperatuur heeft dat het mengsel spontaan ontbrandt en gedurende deze vrije val verbrandt. De te verbran* den as beweegt zich onbelemmerd van boven naar beneden door de valpijp zodat het verbrandingsproces in de kortst denkbare tijd per doorstromen* 20 de hoeveelheid kan zijn beëindigd. De tijdsduur waarbinnen de meting plaats vindt is daardoor aanmerkelijk korter zodat correcties in het verbrandingsproces van de ketel veel sneller kunnen plaatsvinden, het* geen het rendement van de ketel bevordert en energieverliezen vermin* dert. Bovendien bestaat niet meer het gevaar dat te verbranden asdeel* 25 tjes op de schroeflijnvormige goot achterblijven en daardoor de door* stromingssnelheid verder zouden kunnen vertragen. Een valpijp is verder aanmerkelijk sneller op de vereiste temperatuur te brengen dan een oven* kamer. Het kan van nut zijn de verbrandingslucht voor te verwarmen.

Teneinde de uit de doseerinrichting komende stroom as op de juiste 30 wijze toe te voeren aan de valpijp bestaat de toevoer bij voorkeur uit een trechtermond die centraal uitmondt in een kamer, die rondom is voor* zien van luchtinstroomopeningen. Deze trechter zorgt niet alleen voor verzameling en met de plaatsing ten opzichte van de luchtinstroomopenin* gen voor de menging, maar, doordat de trechtermond kleiner is dan de on* 35 derste uitlaatopening van de valpijp, dat de hete gassen ook inderdaad naar beneden toe uitstromen. Met andere woorden de luchttoevoeropeningen vormen tezamen met de toevoertrechter voor de as een injectiebuis. Het is daarbij van voordeel wanneer de luchtinstroomopeningen hoeken maken met de radiaal van een ronde kamer, waardoor op bekende wijze een werve* 40 ling wordt verkregen, die de verbranding bevordert.

8200425

sT

3

As kan neigen Cot klonteren en dit kan de nauwkeurigheid van de door te voeren hoeveelheid per tijdseenheid beïnvloeden· Het kan dan ook volgens de uitvinding van nut zijn de trechtermond elastisch te ondersteunen op het boveneinde van de valpijp, de buitenwand van de 5 trechter ten opzichte van het boveneinde van de valpijp af te dichten en de trechter te koppelen met één ten minste in vertikale zin aktiveerbare • klop- of trilinrichting. Deze belet dan dat asdeeltjes in de trechter achterblijven en zorgt voor een continue doorstroming*

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de 10 tekening.

Deze toont schematisch de inrichting volgens de uitvinding.

De inrichting volgens de uitvinding bestaat uit een metalen buis 1, die dienst doet als valpijp en die is omgeven door een isolerende mantel 2. Deze buis 1 vormt zelf de weerstand in een stroomkring 3, die via de 15 transformator 4 uit het net wordt gevoed en waarmee de buiswand op een temperatuur van ongeveer 800°C kan worden verhit. Deze buis of valpijp 1 is aan het boveneinde voorzien van een kop 5 met in dezelfde richting schuin ten opzichte van de binnenomtrek van de cilindrische kamer 6 geplaatste luchttoevoeropeningen 7, die via een ringvormige kamer 8 lucht 20 toegevoerd krijgen uit de leiding 9. Aan deze leiding 9 wordt via de leiding 10 lucht onder druk toegevoerd, die bij 11 wordt gedoseerd ter·1-wijl bij 12 zich een meetinrichting bevindt, die controleert of de hoeveelheid lucht per tijdseenheid dezelfde blijft, dit om ervoor te zorgen, dat ook bij drukschommelingen in de toevoerdruk de hoeveelheid 25 lucht, die per tijdseenheid uit de boringen 7 in de kamer 6 treedt, steeds dezelfde is.

Tussen de meetinrichting 12 en de kamer 8 kan zich een luchtverhit* ter bevinden. Deze kan worden gevoed met warmte die wordt onttrokken aan de onderste helft van de buis 2. Deze wordt immers niet alleen elek-30 trisch verhit, maar ook door de erin plaats vindende verbranding. Door met een koelspiraal warmte af te voeren kan de lucht worden voorverwarmd waardoor de ontsteking van de kooldeeltjes wordt vervroegd.

De valpijp 1 heeft aan het ondereinde een iets toelopende afvoer 13 met bij 14, aan het einde van het cilindrische pijpgedeelte, de aanslui-35 ting voor de CO2 meter 15, die geijkt kan zijn zodanig, dat hij het koolstofgehalte aanwijst.

Bovenop de kop 5 bevindt zich een trechter 16, die door middel van de elastische balg 17 op de kop is ondersteund en is gekoppeld met een elektromagnetische klop- of trilinrichting 18.

40 Bij 19 bevindt zich een met constante snelheid lopend transport* 8200425 Ψ ** 4 baadje, dat deel uitmaakt van een weeginrichting 20 en dat de stand regelt van een klep 21 met behulp waarvan een stroom vliegas wordt ver·*· deeld in een linkerstroom 22, die op de band 19 komt, en een rechter* stroom 23, die wordt afgevoerd. Deze klep 21 steekt daarbij in de stro* 5 ming 24 van vliegas verzameld in een vangpijp 25, waarmee continu vlieg* as uit het vliegaskanaal wordt opgevangen. Door de constante snelheid - van de band 19 en het meten van de gewichtsbelasting daarvan, wordt er* voor gezorgd, dat bij 26 een constante stroom asdeeltjes terecht komt in de trechter 16.

10 Alhoewel de inrichting volgens de uitvinding het meest van belang is voor het continu meten van het koolstofgehalte in vliegas, kan de inrichting uiteraard ook worden gebruikt voor het meten van het koolstofgehalte van op andere wijze ter beschikking komende hoeveelheden as.

Een bijkomend belang in de meting van het koolstofgehalte is, dat 15 koolstof een ongewenst bestanddeel kan zijn van as, die in andere pro* dukten dient te worden verwerkt.

8200425

Claims (4)

1. Inrichting voor het bepalen van het· gehalte aan onverbrande koolstof in de as van een verbrandingsinrichting, bestaande uit een inrichting waarmee continu een monster as kan worden genomen, een doseer- 5 inrichting, die uit het monster een stroom van onveranderlijk gewicht per tijdseenheid afzondert en toevoert aan een elektrische verbrandings-• oven, waarin de as met behulp van een eveneens per tijdseenheid onveranderlijke hoeveelheid overmaat lucht wordt verbrand en uit een meetin-richting ter bepaling van het (¾ of C0£ gehalte van de verbrandings·1 10 gassen, welke meetinrichting is aangesloten daar waar de verbrandingsgassen de oven verlaten, met het kenmerk, dat de oven bestaat uit een vertikaal geplaatste valpijp, die over de gehele lengte elektrisch kan worden verhit tot ten minste de vereiste ontstekingstemperatuur van de verbranding, welke valpijp aan het boveneinde is voorzien van een toe-15 voer voor de gedoseerde verbrandingslucht per tijdseenheid en een toevoer voor de gedoseerde hoeveelheid as en die aan het ondereinde is aangesloten op de CO2 meetinrichting.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de toevoer voor het as bestaat uit een trechtermond die centaal uitmondt in een ka- 20 mer die rondom is voorzien van luchtinstroomopeningen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de luchtinstroomopeningen hoeken maken met de radiaal van een ronde kamer.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de trechtermond elastisch is ondersteund op het boveneinde van de valpijp, 25 de buitenwand van de trechter ten opzichte van het boveneinde van de valpijp is af gedicht en de trechter is gekoppeld met een ten minste in vertikale zin aktiveerbare klop·1’ of trilinrichting. ***** 8200425