NO121760B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for rengjøring av varmekjeler ut fra fyringssiden.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for rengjøring

av varmekjeler ut fra fyringssiden ved avsprengning eller fjernelse av forbrenningsresiduene ved hjelp av behandling med vandige oppløsninger av gassutviklende forbindelser.

Som bekjent dannes det i den indre del av kjelene til varmekjeler av brennstoffene (f.eks. kull, koks eller olje) faste residuer som dels består av sot og tjære, dels av ikkebrennbare, anorganiske askeresiduer. Slike avleiringer avsetter seg i form av fastsittende belegg på kjelveggene resp. på varmeutvekslings-elementene, og hindrer som følge av deres sterkt varmeisolerende egenskaper varmeovergangen. De fører dessuten (betinget av innholdet av anorganiske askeresiduer) f.eks. sure svovelforbindelser) også til korrosjonsfenomener på de metalliske indre deler av kjelen. Den regelmessige fjernelse av slike residuer er derfor helt ut nødvendig.

Fjernelsen av slike avleiringer fant hittil som regel sted på mekanisk vei, dvs. ved bankning, skuring og avskraping, hvorunder også rense- og spylevirkningen av vandig-alkaliske opp-løsninger ble utnyttet. Det er også allerede kjent å utsprøyte under trykk slike vandig-alkaliske oppløsninger i det indre av kjelen ved hjelp av en spesiell innretning for på denne måte å lette den rent mekaniske rensning eller gjøre denne overflødig (se sveitsisk patentskrift 360 072).

For å unngå misforståelser skal bemerkes at når det her tales om kjelens indre, menes det ikke den innvendige del av kjelen hvor f.eks. vannet som skal opphetes, befinner seg, men den indre del av kjelhuset hvor fyringsgassene strømmer.

Som alkalisk reagerende substanser som kan anvendes ved den sis-tnevnte fremgangsmåte anbefales alkali- eller jordalkalisal-ter med anioner av svake syrer, (som f.eks. soda, natriumbikarbo-nat, trinatriumfosfat osv.) eller også alkalihydroksyder. Det arbeides herunder med temmelig høye saltkonsentrasjoner. Herunder oppstår risikoen for en sterkere avleiring av residuer fra midle-ne, hvilke ved etterfølgende omsetning med sure forbrenningsproduk-ter antar korroderende egenskaper og eventuelt også kan opplagre overskytende syrekomponenter.

Som den praktiske erfaring har vist, krever de kjente fremgangsmåter også relativt meget vann, da den alkaliske væske samt residuene jo atter i vidtgående grad skal fjernes fra kjelen.

Fra det franske patentskrift 863 574 er det kjent ved forbehandling av metalliske arbeidsstykker å fjerne avskalnings-og oksydsjikt med vandige oppløsninger som inneholder stoffer som spaltes termisk under gassutvikling. Det er særlig beskrevet ammoniumsalter eller salter av organiske aminer av oksalsyren. Etter angivelsene i dette patentskrift neddykkes .det bråkjølte fremdeles varme arbeidsstykke i oksalatoppløsningen, hvorved det til dels skal bevirkes en oppløsning av oksyd- resp. avskalningslaget på grunn av oksalatoppløsningens rust- og metalloksydfjernende egenskaper , og til dels skal det bevirkes en bløtgjørelse av sjiktet ved termisk spaltning av saltet.

Ved denne neddykningsprosess i henhold til det franske patentskrift trenger bare en del av det oppløste salt inn i det høyt opphetede oksyd- eller avskalningssjikt og fører der til en avsprengning. En ikke ubetydelig del av saltet spaltes allerede før det er trengt inn i den varme overflate og videre innvirkning bortfaller således. Av denne grunn kreves det i henhold til dette patentskrift også relativt høye saltkonsentrasjoner av ca. 5 til 15 vektprosent.

Den i det franske patentskrift 863 574 gitte lære kan ik-ke uten videre overføres til rensning av varmekjeler. En neddykningsprosess som er anvendbar på arbeidsstykket, er naturligvis ikke gjennomførbar ved fyringsinnretninger. Størrelsen og særlig formen av varmekjelen betinger en annen fremgangsmåteutføre1se. Dessuten er oksalsyreforbindelser meget giftige stoffer som er un-derlagt bestemmelser for bruk av giftige stoffer. For deres hånd-tering kreves der derfor særlige sikkerhetsforholdsregler. Den fullstendige spaltning av oksalsyreforbindelser finner sted under karbonmonoksyddannelse. Ved anvendelse av oppløsninger for varme-kjelerengjøring, hvilke utelukkende inneholder oksalater, må man således i det minste fra tid til annen regne med relativt høye karbonmonoksydkonsentrasjoner, en omstendighet som særlig ved rensning av fyringsanlegg i lukkede rom krever spesielle forholdsregler på grunn av risikoen for beskadigelse av betjeningspersonalet.

Mellom avskalnings- og oksydsjikt på den ene side og for-brenningsavleiringer som danner faste belegg på den annen side, foreligger det forsåvidt prinsipielle forskjeller,som førstnevnte dannes endogen, dvs. ved kjemisk omdannelse av de metalliske under-lag, sistnevnte derimot eksogent, dvs. ved avleiring av stoffer som røkgassene inneholder. Denne forskjellige dannelsesmåte, samt

den hermed følgende forskjelligaktige krystalloppbygning og -egenskaper, den krystallinske struktur, overflatebeskaffenhéten, porø-siteten og absorpsjonsevnen av overtrekkene som fester seg til un-derlaget, betinger forskjeller med hensyn til festeevnen, i fast-heten samt hårdheten av beleggene. Sluttelig har den forskjelligaktige kjemiske sammensetning av overtrekkene en ikke uvesentlig betydning.

En videre forskjell foreligger i de ved arbeidsstykker og varmekjeiinnretninger forskjellige oppnåelige temperaturer. Metalliske arbeidsstykker kan uten vanskeligheter opphetes så høyt at det ved behandlingen efter neddykningsprosessen etter det franske patent 863 574 vil med en åmmoniumoksalatoppløsning inntre en fullstendig spaltning i ammoniakk, karbondioksyd, karbonmonoksyd og vann. De temperaturer som kan oppnås på varmekjelveggene ligger like overfor dette i alminnelighet langt lavere, da veggene til stadighet avkjøles fra varmeoverføringsmediets (vann, damp) side. Disse lavere temperaturer betinger ikke bare en nedsatt spaltnings-hastighet, de kan utover dette også bevirke et annet forløp av spaltningsreaksjonen. I varmekjeiinnretninger foreligger det derfor risiko for at ved anvendelse av oppløsninger som utelukkende inneholder oksalater, f.eks. ammoniumoksalat, inntrer det en ufull-stendig spaltning av saltet i ammoniakk og tungtflyktig oksalsyre. Den sterkt sure oksalsyre som slår seg ned på metallveggene forhol-der seg som bekjent aggresiv like overfor metaller og frembringer der korrosjonsfenomener. For å motvirke denne risiko ville det derfor ved anvendelse av oppløsninger som utelukkende inneholder oksalat, være uomgjengelig nødvendig å utspyle fyringsanlegget grundig med vann.

Av det som er anført foran fremgår det at anvendelsen av de i det franske patentskrift 86 3 574 beskrevne oksalatoppløsninger - selv etter tilsetning av et fuktemiddel - vil rensning av varme-kjelanlegg oppvise ulemper og dessuten utilfredsstillende resulta-ter .

Efter fremgangsmåten ifølge US-patentskrift 2 419 076

kan forbrenningsresiduer fjernes fra fyringskjeier ved hjelp av gassutviklende oppløsninger. Ved denne fremgangsmåte dynkes eller impregneres først belegget med en syre og i tilslutning hertil på-sprøytes en anorganisk karbonat- eller hydrogenkarbonatoppløsning. Karbondioksydet som herved utvikles skal frembringe avsprengning av avleiringene. Denne fremgangsmåte har forskjellige ulemper. Etter ken i henhold til US-patentskriftet kreves det et tokomponent-sys-tem for rensningen. De enkelte oppløsninger må før anvendelsen håndteres strengt adskilt. Den ved denne fremgangsmåte anvendte sy-re angriper metalldelene i fyringsanlegget slik at det må sørges for at syren nøytraliseres hurtigst mulig eller fjernes på annen måte. Selv når karbonat- eller hydrogenkarbonatoppløsningen anvendes i overskudd, kan det ikke med sikkerhet utelukkes at syrerester blir tilbake på utilgjengelige steder i fyringsanlegget. Også ved denne fremgangsmåte arbeides med saltoppløsninger, resp. dannes salter, som etter rensningen må fjernes særskilt. Ennvidere inntrer gassutviklingen ved påføringen av karbonat- eller hydrogenkarbonat-oppløsningen allerede på den med syre fuktede overflate av beleggene. De herved dannede gassblærer hindrer inntrengningen av karbo-

natoppløsningen i de med syre fylte porer og spaltningen av avleiringene. Gassutviklingen inntrer derfor særlig på overflaten resp.

i de øvre sjikt av avleiringene. 'Avsprengningen av residuene blir herved sterkt nedsatt, da bare en meget liten del av gassen dannes i det indre av residuemassen.

Det er nu fremgangsmåten ifølge oppfinnelsens oppgave

å fjerne disse ulemper ved anvendelse av en oppløsning som til-fredsstiller følgende krav:

1. Høy fuktnings- og penetrasjonsvirkning

2. God nøytraliseringsvirkning.

3. Sterk gassutvikling ved forhøyet temperatur.

4) Ubetydelig dannelse av residuer.

Oppfinnelsen er således rettet på en fremgangsmåte for rengjøring av varmekjeler ut fra fyringssiden ved avsprengning eller fjernelse av forbrenningsresiduene ved hjelp av behandling med vandige oppløsninger av gassutviklende forbindelser, og fremgangsmåten er karakterisert ved at residuene impregneres eller met-

tes med en oppløsning av en blanding som i vidtgående grad faller fra hverandre termisk under gassutvikling,, fortrinnsvis forbindelser som utvikler ammoniakk og karbondioksyd, i nærvær av vanlige anioniske ,' amfotære eller ikke ionogene tensider og eventuelt;

dessuten korrosjonsinhibitorer og/eller midler

som befordrer sot- resp. tjæreforbrenning, og kjelen opphetes der-etter for å bevirke gassutvikling.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har like overfor de

kjente fremgangsmåter den fordel at ved den først stedfinnende fullstendige gjennomimpregnering av residuene ved den tilsluttende opphetning finner gassutviklingen sted ikke bare på overflaten, men i den totale indre del av residuumsmassen, slik at det oppnås en fullstendig løsgjøring av metallunderlaget. Opphetningen som føl-

ger etter gjennomimpregneringen behøver ikke nødvendigvis finne sted med en gang. Mellom de to arbeidsprosesser kan det innlegges en pause for å oppnå en bedre gjennomimpregnering av tykkere avleiringer.

Ved de forbindelser som spaltes termisk under gassutvikling, dreier det seg fortrinnsvis om substanser som spaltes under ammoniakk-utvikling, da på denne måte oppnås særlig enkelt den ønskede nøytra-liseringsvirkning. Særlig foretrukket er herunder forbindelser som termisk spaltes i ammoniakk og karbondioksyd, som eksempelvis ammo-niumkarbonat, ammoniumbikarbonat, ammoniumkarbamat eller urinstoff.

Det kan imidlertid også i blandingen anvendes forbindelser som foruten eller istedenfor de nevnte gasser, utvikler andre gasser, som ammoniumoksalat, ammoniumforraiat eller ammoniumnitritt. Disse sistnevnte forbindelser spiller imidlertid bare en underordnet rol-le, de er ikke hovedbestanddel i blandingen av forbindelser, men anvendes i det høyeste foruten eller i forbindelse med stoffer som spaltes til ammoniakk og karbondioksyd.

Prinsipielt kan det om ønskes også anvendes slike gassutviklende stoffer som ikke utvikler noe ammoniakk, således f.eks. forbindelser som tjener som drivmiddel for fremstillingen av kunst-stoff skum. Det dreier seg herunder om substanser som ved forhøyet temperatur avspalter nitrogen, som f.eks. azodikarbonamid, azosmør-syrenitril eller substituerte tiotriazoler. Også substanser som utvikler oksygen, som f.eks. urinstoffperoksydaddukt, kommer i be-traktning, såfremt de er holdbare ved siden av de øvrige komponenter i rensemidlet. Såfremt disse stoffer er vanskelig eller slett ikke vannoppløselige, kan de også anvendes i findispers form i rensemidlet. Slike substanser anvendes imidlertid ikke alene som gassutviklende komponenter, men i det høyeste for å forsterke gass-

y

utviklingen sammen med de ovenfor nevnte ammoniumsalter.

Ved anvendelse av substanser som ikke utvikler noe ammoniakk, kan en tilsetning av ammoniakk være hensiktsmessig for å oppnå en nøytraliseringsvirkning. Dessuten kan det også anvendes en ammoniakktilsetning ved anvendelse av forbindelser som avspalter ammoniakk, når det tilstrebes en sterkere alkalisering.

Det er mulig og kan også være hensiktsmessig å anvende forskjellige tensider ved siden av hverandre.

Effektiviteten av oppløsningene som anvendes i henhold

til oppfinnelsen kan ennvidere også økes ved hjelp av tilsetninger som er egnet til å frembringe en viss korrosjonsbeskyttelse av de behandlede metalloverflater, som f.eks. ammoniumfosfat ellersink-fosfat. Også tilsetninger som ifølge deres oksydasjonsvirkning eller på katalytisk vei understøtter fjernelsen av de beleggdannende sot- og tjæreandeler, befordrer virkningen av det nye middel. Som slike tilsetninger skal nevnes ammoniumnitrat eller ammoniumkro-mat resp. kobber- eller sinksalter (fortrinnais i form av deres ammoniakater). Naturligvis kan disse tilsetninger såfremt de er forlikelige med hverandre og med de to obligate komponenter i midlet i henhold til oppfinnelsen, også være tilstede ved siden av hverandre.

Når midlet i henhold til oppfinnelsen kommer til anvendelse er som regel et tensidinnhold av 0,1-4%, fortrinnsvis ca. 0,3-0,7%, tilstrekkelig. Innholdet av termisk lett spaltbare stoffer kan ligge i den samme størrelsesorden og er hermed vesentlig mindre enn innholdet av alkalisk reagerende substanser i kjelren-semidler i henhold til teknikkens nivå. Innholdet av ikke obligate, imidlertid fremmende tilsetninger kan til enhver tid ligge under 1%.

Salget eller omsetningen av midlet i henhold til oppfinnelsen finner imidlertid, som følge av den hermed forbundne rombe-sparelse hensiktsmessig sted i form av en høykonsentrert oppløsning, som av forbrukeren da til enhver tid fortynnes med vann til den foreskrevne anvendelse skonsentrasjon.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for rensning av varmekjeler kan utføres som følger: Den vandige oppløsning av de ovennevnte komponenter inn-sprøytes etter fortynning til den foreskrevne anvendelseskonsentra-sjon i varmekjelen og hertil er et handelsvanlig utsprøytningsappa-rat med tilstrekkelig ydelse (således som det f.eks. foreligger i handelen for bekjempelse av skadeorganismen eller skadedyr i ha-ver) fullt ut tilstrekkelig. Den mengde som skal innføres, retter seg herunder efter tykkelsen av avleiringene som skal gjennomimp-regneres rikelig og jevnt. Herunder settes opphetningen atter i drift, hvorunder med stigende temperatur den mekanisk virksomme gassutvikling av de termisk spaltbare stoffer kommer i gang og det frembringes en plate- resp. skjellformet avspringning og avsprengning av beleggene. Samtidig nøytraliseres de sure avleiringsbe-standdeler og omdannes til forbindelser som ved høyere temperatur - spaltet eller ikke spaltet - i vidtgående grad er flyktige. Et-te r s pr øy tn ingen med vann kan derfor begrenses til et minimum eller til og med helt utelates uten at det oppstår uheldige virkninger.

De følgende eksempler skal tjene til å klargjøre oppfinnelsen :

Eksempel 1

Ved anvendelsen fortynnes det foran beskrevne konsentrat i forholdet 1 : 25.

Eksempel 2

Ved anvendelsen fortynnes det foran beskrevne konsentrat til forholdet 1:20.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for rengjøring av varmekjeler ut fra fyringssiden ved avsprengning eller fjernelse av forbrenningsresiduene ved hjelp av behandling med vandige oppløsninger av gassutviklende forbindelser, karakterisert ved at residuene impregneres eller mettes med en oppløsning av en blanding som i vidtgående grad faller fra hverandre termisk under gassutvikling, fortrinnsvis forbindelser som utvikler ammoniakk og karbondioksyd, i nærvær av vanlige anioniske, amfotære eller ikke ionogene tensider og eventuelt dessuten korrosjonsinhibitorer og/eller midler som befordrer sot- resp. tjæreforbrenning, hvoretter kjelen opphetes for å bevirke gassutvikling.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en oppløsning med en konsentrasjon av de vanlige tensider og gassutviklende forbindelser av hver 0,1 - 4 vektprosent, fortrinnsvis 0,3 - 0,7 vektprosent.