PL165406B1

PL165406B1 - Katalizator do spalania sadzy

Info

Publication number: PL165406B1
Application number: PL29019791A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Gwardiak; Katarzyna Gwardiak
Original assignee: Katarzyna Gwardiak; Stanislaw Gwardiak
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1994-12-30
Also published as: PL290197A1

Abstract

Katalizator do spalania sadzy zawierający cł^loi^^lc sodu i chlorek amonu, znamienny tym, ie składa się z uwodnionego siarczanu miedzi w ilości 37-40% wagowych, chlorku sodu w ilości 52-55% wagowych, chlorku amonu w ilości 3% wagowych oraz wodorotlenku wapnia w ilości 5% wagowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest katalizator do spalania sadzy przeznaczony do stosowania w eksploatacji kotłów opalanych węglem kamiennym i brunatnym, miałem węglowym, koksem oraz torfem.

Znany z francuskiego opisu patentowego nr 2 044 640 dodatek poprawiający spalanie antracytu i węgla chudego stanowi mieszaninę soli w ilości 16% składającą się z 60% chlorku sodu, 4% tlenku wapnia, 28% chlorku amonu oraz 2% dopuszczalnych zanieczyszczeń i niewielkiej ilości wody. Stosowanie tego dodatku zmniejsza tworzenie sadzy oraz zanieczyszczenie powietrza, jednakże nie powoduje całkowitego dopalania pyłów węglowych i sadzy. Ponadto duże ilości chlorków zawarte w tym dodatku nie kompensują się wzajemnie, co wpływa na wydzielanie się większych ilości kwasu solnego, który osadza się w regeneratorach ciepła urządzeń grzejnych.

Znana jest także z polskiego opisu patentowego nr 141989 kompozycja dodatków do paliw zawierająca 15-20 części wagowych karbaminianu amonowego i wodorotlenku amonowego, 5-40 części wagowych tlenku magnezowego i węglanu magnezowego, 5-30 części wagowych chlorku sodu, do 30 części wagowych siarczanu amonowego, 1-5 części wagowych alfanaftochinonu, 0,1-1 części wagowych naftenianu miedziowego, 0,1-1 części wagowych stearynianu magnezowego, 4-9 części wagowych tlenku glinowego i tlenku żelazowego oraz do 6,5 części wagowych dwutlenku krzemu i tlenku wapniowego. Kompozycja ta, dzięki katalitycznemu działaniu, poprawia spalanie oraz ułatwia czyszczenie urządzeń grzejnych, kanałów dymowych, kominów i regeneratorów ciepła. Nie likwiduje jednak sadzy i tlenku węgla, a tym samym nie likwiduje substancji smolistych, w skład których wchodzi benzoalfapiren.

Znane dodatki do paliw albo zmniejszają tworzenie sadzy, bądź też ułatwiają tylko usuwanie złogów żużlowych.

Celem wynalazku jest opracowanie katalizatora do spalania sadzy powodującego znaczne ograniczenie trujących zanieczyszczeń i gazów emitowanych do atmosfery podczas spalania paliw stałych oraz jednoczesne wypalanie i zapobieganie powstawaniu złogów żużlu i sadzy.

Katalizator według wynalazku stanowi mieszaninę soli nieorganicznych składającą się z uwodnionego siarczanu miedzi w ilości 37-40% wagowych, chlorku sodu w ilości 52-55% wagowych, chlorku amonu w ilości 3% wagowych oraz wodorotlenku wapnia w ilości 5% wagowych.

Uwodniony siarczan miedzi traci wodę krystaliczną w temperaturze rzędu 200°C, a w temperaturze około 650°C ulega rozkładowi do trójtlenku siarki i tlenku miedzi, który powoduje dopalanie sadzy w złogach. Z kolei w temperaturze powyżej 1000°C tlenek miedzi ulega rozkładowi do miedzi metalicznej.

Chlorek sodu w warunkach paleniska ulega częściowemu rozkładowi uwalniając chlorowodór, który wchodzi w reakcję ze składnikami popiołu zebranymi przez gazy z paleniska. Reszta chlorku sodu pozostaje w fazie stałej i wchodzi w skład żużlu. Część produktów rozkładu chlorku sodu sublimuje jako tlenek sodu i osadza się na częściach instalacji w postaci węglanu sodu, który działa na złogi.

Chlorek amonu sublimuje w temperaturze 340°C, a w warunkach pracy paleniska rozkłada się do amoniaku i chlorowodoru. W badaniach składu gazów odlotowych nie wykryto obecności chlorowodoru i amoniaku.

165 406

Wodorotlenek wapnia rozkłada się w temperaturze 580°C do tlenku wapnia z wydzieleniem wody. Tlenek wapnia, węglan sodu i miedź, dzięki katalitycznemu działaniu, przyspieszają znacznie szybkość procesów utleniania węgla, jak również tlenku węgla do dwutlenku węgla w temperaturach stosunkowo niskich 400-600°C, co skutecznie usuwa i zapobiega powstawaniu sadzy.

Katalizator według wynalazku eliminuje zanieczyszczenie atmosfery sadzą i tlenkiem węgla. Przy całkowitej likwidacji sadzy następuje całkowita likwidacja substancji smolistych. Zmniejszenie zużycia paliwa, w wyniku zwiększenia współczynników przewodzenia ciepła na skutek braku złogów żużlu i sadzy oraz w wyniku całkowitego spalania węgla i tlenku węgla, powoduje obniżenie emisji dwutlenku siarki i innych gazów. Katalizator eliminuje również potrzebę mechanicznego czyszczenia kotłów i związane z tym przestoje oraz możliwość zapalenia się sadzy w kominie. Dodatkową zaletą katalizatora jest to, że nie powoduje korozji stalowych elementów palenisk rusztowych, kotła i instalacji odprowadzających spaliny, ale przedłuża ich żywotność, jak również poprawia sprawność cyklonów, filtrów i elektrofiltrów.

Katalizator według wynalazku, ze względu na zakres oddziaływania obejmujący wszystkie części kotła - palenisko, komorę spalania, przewody kominowe, znajduje szerokie zastosowanie w eksploatacji kotłów na statkach floty morskiej, ciepłowniach i elektrociepłowniach, przy czym na statkach, których kotły opalane są ropą katalizator służy do wypalania złogów.

W pierwszym etapie wprowadza się do kotła większą ilość katalizatora, aby dym wydostający się z komina był koloru białego. Do kotła o powierzchni ogólnej 25 m², przy średniej grubości złogów wynoszącej około 3 mm stosuje się 6-6,5 kg katalizatora. Następnie do kotła wprowadza się katalizator wymieszany z paliwem. W zależności od rodzaju i jakości paliwa stosuje się 1-2 kg katalizatora na 1000 kg paliwa. W dużych kotłach, w których załadunek paliwa odbywa się mechanicznie za pomocą transportera, nad przesuwającą się taśmą z paliwem umieszczony jest dozownik katalizatora, przy czym jego uruchomienie połączone jest z uruchomieniem transportera.

Istotnym czynnikiem wpływającym na skuteczność działania katalizatora, poza jego systematycznym stosowaniem, jest rytmiczność podawania paliwa przy zapewnieniu optymalnej ilości powietrza doprowadzanego do paleniska.

Stwierdzono, że najlepsze rezultaty uzyskuje się w wyniku stosowania katalizatora zawierającego 40% wagowych uwodnionego siarczanu miedzi i 52% wagowych chlorku sodu.

Przykład I. Katalizator do spalania sadzy składa się z uwodnionego siarczanu miedzi w ilości 37% wagowych, chlorku sodu w ilości 55% wagowych, chlorku amonu w ilości 3% wagowych oraz wodorotlenku wapnia w ilości 5% wagowych.

Przykład I I. Katalizator do spalania sadzy składa się z uwodnionego siarczanu miedzi w ilości 40% wagowych, chlorku sodu w ilości 52% wagowych, chlorku amonu w ilości 3% wagowych oraz wodorotlenku wapnia w ilości 5% wagowych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Katalizator do spalania sadzy zawierający chlorek sodu i chlorek amonu, znamienny tym, że składa się z uwodnionego siarczanu miedzi w ilości 37-40% wagowych, chlorku sodu w ilości 52-55% wagowych, chlorku amonu w ilości 3% wagowych oraz wodorotlenku wapnia w ilości 5% wagowych.