DE2542671C3 - Process for burning an emulsion oil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbrennen eines öl und Wasser in einem Volumenverhältnis von 5 bis 9:5 bis 1 enthaltenden Emulsionsöls in einer /erbrennungskammer.The present invention relates to a method of burning an oil and water in emulsion oil containing a volume ratio of 5 to 9: 5 to 1 in a combustion chamber.

Ein derartiges Verfahren ist im wesentlichen bekannt (Zeitschrift »Gaz et Mazout«, Dezember 1970, Nr. 58, Seiten 47,48).Such a process is essentially known (Gaz et Mazout magazine, December 1970, No. 58, Pages 47,48).

Es ist weiterhin ein Verfahren zur Verbrennung von Heizöl unter Rückführung eines steuerbaren Anteils der Verbrennungsgase zur Verbrennungskammer bekannt (Zeitschrift »Combustion«, Dezember 1965, Seiten 41-48).It is also a process for the combustion of heating oil with the return of a controllable portion of the Combustion gases to the combustion chamber known (magazine "Combustion", December 1965, pages 41-48).

Diese bekannten Verfahren sind jedoch bezüglich der Verminderung der Stickstoffoxidabgabe noch nicht befriedigend. Beim Betrieb eines Boilers mit einem Wasserdampfausstoß von 6 t/h (Sauerstoffgehalt des Abgases: 3—5 Vol.-%) betrugen die Mengen der erhaltenen Stickstoffoxide: (1) 80 ppm bei der Verbrennung von Kerosin per se; (2) 37 ppm bei der Verbrennung von Kerosin in Form einer 20 Vol.-% Wasser enthaltenden Emulsion und (3) 40 ppm bei der Kerosinverbrennung mit frischer Luft unter Rückführung von 20—30 Vol.-% des Abgases. Somit erzielte die Kerosinverbrennung nach dem Emulsionsverbrennungsverfahren oder Abgasrückführungsverfahren bei alleiniger Durchführung nur eine etwa 50%ige Verminderung der Stickstoffoxidabgabe im Vergleich zur Kerosinverbrennung allein,However, these known methods are not yet effective with regard to reducing nitrogen oxide emissions satisfactory. When operating a boiler with a water vapor output of 6 t / h (oxygen content of the Exhaust gas: 3-5% by volume) the amounts of nitrogen oxides obtained were: (1) 80 ppm in the case of the combustion of kerosene per se; (2) 37 ppm for the Combustion of kerosene in the form of an emulsion containing 20% by volume of water and (3) 40 ppm for the Kerosene combustion with fresh air with recirculation of 20-30% by volume of the exhaust gas. Thus achieved the Kerosene combustion according to the emulsion combustion process or exhaust gas recirculation process Carrying out only an approximately 50% reduction in nitrogen oxide release compared to Kerosene burning alone,

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs angegebenen Art, mit dem die Stickstoffoxidabgabe wesentlich und ohne Rußbildung verringert werden kann.The object of the invention is to create a method of the type specified above, with which the The emission of nitrogen oxide can be reduced significantly and without soot formation.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das Emulsionsöl, unter Rückführung von 10-40 Vol.-% des erhaltenen Verbrennungsabgases zur Verbrennungskammer, verbrannt wird.This object is achieved in that the emulsion oil, with recycling of 10-40 vol .-% of the obtained combustion exhaust gas to the combustion chamber.

Untersuchungen haben gezeigt, daß das Emulsionsverbrennungsverfahren und das Abgasrückführungsverfahren bei kombinierter Durchführung die Stickstoffoxide in wesentlich größerem Maß verringern können, als wenn diese Verfahren jeweils unabhängig voneinander durchgeführt werden. So wurde z. B, gefunden, daß beim Verbrennen von Kerosin nach dem kombinierten Emulsionsverbrennungs- und Abgasrückführungsverfahren im Betrieb des oben genannten Boilers beim angegebenen Durchgang die Stickstoffoxidabgabe auf einen Wert von nur 22 ppm, d. h. ein Viertel der Stickstoffoxidkonzentration wie beim Verbrennen von Kerosin allein, verringert werden kann.Studies have shown that the emulsion combustion process and the exhaust gas recirculation process, when carried out in combination, can reduce nitrogen oxides to a much greater extent than when these procedures are each carried out independently. So was z. B, found that at Burning kerosene according to the combined emulsion combustion and exhaust gas recirculation process while the above-mentioned boiler is in operation specified passage the nitrogen oxide release to a value of only 22 ppm, i.e. H. a quarter of the Nitric oxide levels, such as burning kerosene alone, can be decreased.

Im Hinblick auf die Tatsache, daß diese Verbrent:ungsverfahren bei einzelner Durchführung nur eine etwa 50%ige Verminderung der Stickstoffoxidabgabe erreichen, war es völlig überraschend, daß die Kombination beider Verfahren eine solch deutliche Verringerung erzieltIn view of the fact that these incineration processes are only carried out one by one achieve about 50% reduction in nitrogen oxide release, it was completely surprising that the A combination of both methods achieved such a significant reduction

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden zur Verbrennung öle verwendet, die bei Zimmertemperatur flüssig, mit Wasser nicht mischbar und brennbar sind, wie z. B. Benzin, Kerosin, Gasöl, Heizöl, Naphtha, Benzol, Toluol, Petroleumöl, Spindelöl, Maschinenöl, Schmieröl, Fischöl, Walöl, Leinsamenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Rizinusöl. Bevorzugt werden öle, die stickstoffhaltige Bestandteile in einer Menge unter 0,1 0,1 Gew.-%, ausgedrückt als Stickstoff, bezogen auf das Öl, enthalten. Beispiele sind Benzin, Kerosin, Gasöl, leichtes Heizöl, Naphtha, Petroleumöl, Spindelöl, Maschinenöl und Schmieröl. Diese öle können einzeln oder als Mischung aus mindestens zwei Substanzen verwendet werden.For the process according to the invention, oils are used for combustion which are at room temperature are liquid, immiscible with water and flammable, e.g. B. Gasoline, kerosene, gas oil, heating oil, naphtha, Benzene, toluene, petroleum oil, spindle oil, machine oil, Lube oil, fish oil, whale oil, flaxseed oil, sesame oil, Soybean oil, castor oil. Preference is given to oils which contain nitrogen-containing constituents in an amount below 0.1 0.1% by weight, expressed as nitrogen, based on the oil. Examples are gasoline, kerosene, gas oil, light fuel oil, naphtha, petroleum oil, spindle oil, machine oil and lubricating oil. These oils can be used individually or used as a mixture of at least two substances.

Zur Herstellung des Emulsionsöles wird dem öl Wasser in einer zur Verminderung der Stickstoffoxide wirksamen Menge zugefügt, ohne einen großen Wärmeveriust aufgrund einer Wasserverdampfung zu bewirken. Das Volumen-Verhältnis von öl zu Wasser ist gewöhnlich 5—9:5—1, voreugswtiie 7—84:3—1,5. Ein Verhältnis unter 5 :5 bringt Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Verbrennen, was zu einem großen Wärmeverlust aufgrund einer Wasserverdampfung führt Bei einem Verhältnis über 9:1 wird die Verminderung der Stickstoffoxidabgabe auf ein Maximum von 20% begrenzt.To produce the emulsion oil, water is added to the oil to reduce nitrogen oxides effective amount is added without much heat loss due to water evaporation cause. The volume ratio of oil to water is usually 5–9: 5–1, more often 7–84: 3–1.5. A ratio below 5: 5 brings difficulty in continuous burning, resulting in a large one Heat loss due to water evaporation. If the ratio exceeds 9: 1, the Reduction of nitrogen oxide emissions limited to a maximum of 20%.

Zur besseren Entzündbarkeit des herzustellenden Emulsionsöles kann das dem Öl zugefügte Wasser teilweise durch aliphatische Alkohole mit 1 —3 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Äthylenglykol oder Glycerin ersetzt werden, wobei von diesen Alkoholen Methanol, Äthanol und Propanol bevorzugt werden. Die Alkohole werden einzeln oder in Mischung aus mindestens zwei Substanzen verwendet Gewöhnlich werden bis zu 10%, vorzugsweise 0,01—3%, Alkohol, bezogen auf das Wasservolumen, wegen der auftretenden Kosten verwendet.To improve the flammability of the emulsion oil to be produced, the water added to the oil can are partially replaced by aliphatic alcohols with 1-3 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol or glycerol, from of these alcohols, methanol, ethanol and propanol are preferred. The alcohols are used individually or in Mixture of at least two substances is usually used up to 10%, preferably 0.01-3%, alcohol, based on the volume of water, used because of the costs involved.

Zur leichten Herstellung des Emulsionsöles kann den Bestandteilen ein oberflächenaktives Mittel zugefügt werden. Geeignet sind anionische, kationische und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wobei nichtionische Mittel, die aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen bestehen, bevorzugt werden. Die verwendete Menge Oberflächenmittel liegt gewöhnlich bei 0,01—5 Vol.-%, bezogen auf das Emulsionsöl, wodurch man gute Ergebnisse erzielt. Zum Stabilisieren der Emulsion kann das Emulsionsöl weiter einen Stabilisator, wie Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Natriumalginat, enthalten. Die verwendete Stabili-A surface-active agent can be added to the ingredients for easy preparation of the emulsion oil will. Anionic, cationic and nonionic surfactants are suitable, with nonionic agents consisting of carbon, hydrogen and Oxygen atoms are preferred. The amount of surfactant used is usually range at 0.01-5% by volume based on the emulsion oil, giving good results. To stabilize In the emulsion, the emulsion oil can further contain a stabilizer, such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, sodium alginate. The stabilizer used

satormenge beträgt gewöhnlich 0,1—5, vorzugsweise 0,1 — 1 VoL-%, bezogen auf das Wasser.Sator amount is usually 0.1-5, preferably 0.1 - 1% by volume, based on the water.

Das Emulsionsöl wird in üblicher Weise hergestellt, und zwar z. B. durch Mischen von öl und Wasser. Gegebenenfalls verwendetes Oberflächenmitte! und/, -. oder Emulsionsstabilisator werden vorzugsweise vor dem Mischen in Wasser oder öl gelöstThe emulsion oil is produced in the usual way, namely z. B. by mixing oil and water. Possibly used surface center! and/, -. or emulsion stabilizers are preferably dissolved in water or oil before mixing

Ob das erhaltene Emulsioiisöl vom öl-in-Wasser-Typ oder vom Wa£5tT-in-ÖI-Typ ist hängt von der Art des Oberflächenmittels, dem Verhältnis von öl zu Wasser to und der Rührweise ab; beide Arten von Emulsionen können verwendet werden. Die Größe der in der Emulsion suspendierten Teilchen beträgt vorzugsweise 0,1 —50 μητ, insbesondere 0,1—20 μπι. Die Viskosität der Emulsion ist gewöhnlich nicht höher als 300OcP bei π 60° C, vorzugsweise bis zu 500 cP/60° C.Whether the obtained oil-in-water type emulsion oil or of the Wa £ 5tT-in-oil type depends on the nature of the Surface agent, the ratio of oil to water to and the mode of stirring; both types of emulsions can be used. The size of the Emulsion suspended particles is preferably 0.1-50 μm, in particular 0.1-20 μm. The viscosity of the Emulsion is usually not higher than 300 ocP at π 60 ° C, preferably up to 500 cP / 60 ° C.

Erfindungsgemäß ist es wesentlich, das Emulsionsöl unter Rückführung eines Teils des erhaltenen Verbrennungsabgases zur Verbrennungskammer zu verbrennen. Dazu werden 10—40 Vol.-%, insbesondere 20—30 >o VoL-% Abgas zurückgeführt. Wenn das Abgas in einer Menge unter 10 VoL-% zurückgeführt wird, ergibt sich keine wirksame Verminderung der Stickstoffoxidabgabe. Die Rückführung einer Abgasmenge über 40 VoL-% ergibt keine wirksame Verbrennung und erfordert eine größere Verbrennungskammer.According to the invention, it is essential to use the emulsion oil to incinerate with recirculation of a part of the obtained combustion exhaust gas to the combustion chamber. For this purpose, 10-40% by volume, in particular 20-30%, are added Vol-% exhaust gas recirculated. If the exhaust gas is in a Amount below 10% by volume is returned, there is no effective reduction in nitrogen oxide release. The recirculation of an amount of exhaust gas over 40% by volume does not give effective combustion and requires a larger combustion chamber.

Beim Verbrennen des Emulsionsöles nach dem Abgasrückführungsverfahren wird das Emulsionsöt durch Versprühen oder Atomisieren verbrannt Verbrennungsluft wird gewöhnlich im Oberschuß, d. h. bei «> einem Luftkoeffizienten (Verhältnis der verwendeten Verbrennungsluftmenge zur theoretisch erforderlichen Verbrennungsluftmenge) von 1,0—3,0, vorzugsweise von 1,1—2,0, verwendet Zum Atomisieren ist Wasserdampf, Luft bzw. der Druck des Öls geeignet Beim r> Wasserdampfatomisierungsverfahren wird der Wasserdampf gewöhnlich in einer Menge von 2—50 Gew.-%, vorzugsweise 5—30 Gew.-%, bezogen auf das Volumen des zu verbrennenden Gases, verwendet; beim Luftatomisierungsverfahren wird Luft gewöhnlich in einem Druck von 1,1—20,6 bar, vorzugsweise 2—9 bar, angelegt Das Druckatomisierungsverfahren kann gewöhnlich bei einem Druck von !,01 — 100 bar, vorzugsweise 2—50 bar, erfolgen.When the emulsion oil is burned according to the exhaust gas recirculation process, the emulsion becomes solder burned by spraying or atomization. Combustion air is usually in excess, i. H. at «> an air coefficient (ratio of the amount of combustion air used to the theoretically required Combustion air quantity) of 1.0-3.0, preferably 1.1-2.0, used. Water vapor, air or the pressure of the oil are suitable for atomizing Water vapor atomization process usually uses water vapor in an amount of 2-50% by weight, preferably 5-30% by weight, based on the volume of the gas to be burned, is used; in the air atomization process, air usually becomes air in one Pressure of 1.1-20.6 bar, preferably 2-9 bar, applied. The pressure atomization process can usually be carried out at a pressure of 0.1-100 bar, preferably 2-50 bar.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen genauer beschrieben.The inventive method is described below described in more detail with reference to the drawings.

F i g. 1 ist ein schematisches Fließdiagramm des Wasserdampf- (oder Luft-) Atomisierungsverfahrens in einem Boiler;F i g. 1 is a schematic flow diagram of FIG Water vapor (or air) atomization process in a boiler;

Fig.2 ist ein schemacisches Fließdiagramm eines Druckatomisierungsverfahrens in einem Boiler.Fig. 2 is a schematic flow diagram of a Pressure atomization process in a boiler.

Gemäß Fig. 1 wird das im Lagertank 1 befindliche Emulsionsöl durch ein Sieb 2 zur Feststoffentfernung, wie Staub, hindurchgeführt und dann durch die Getriebepumpe 3 in eine Atomisieningsdflse 5 gezwängt Die Düse hat eine doppelte Konstruktion. Das Emulsionsöl wird durch das äußere Rohr der Düse gezwängt, während der über ein Wasserdampfatomisierungsrohr 6 zugeführte Wasserdampf gleichzeitig durch das innere Düsenrohr geführt und in die Verbrennünpkammer 7 des Boilers ausgestoßen wird. Der Wasserdampfslrahl treibt das Emulsionsöl in dem für die Verbrennung atomisierten Zustand in die Verbrennungskammer. Die Fließgeschwindigkeit des Emulsionsöls wird durch das Regelventil 4 eingestellt und die in zu verwendende Wasserdampfmenge wird entsprechend in Bezug zur Fii ^geschwindigkeit des Emulsionsöles durch geeignete (nicht gezeigte) MittelAccording to FIG. 1, the storage tank 1 is located Emulsion oil passed through a sieve 2 for removing solids, such as dust, and then through the Gear pump 3 forced into an atomizing nozzle 5 The nozzle has a double construction. That Emulsion oil is forced through the outer tube of the nozzle, while the water vapor supplied via a water vapor atomization tube 6 is forced through at the same time the inner nozzle tube is guided and ejected into the combustion chamber 7 of the boiler. The water vapor jet drives the emulsion oil in the for the Combustion atomized state in the combustion chamber. The flow rate of the emulsion oil is adjusted by the control valve 4 and the in The amount of water vapor to be used is determined accordingly in relation to the flow rate of the emulsion oil by suitable means (not shown) geregelt Das Abgas aus der Verbrennung wird aus dem Abgasquslaß 8 abgegeben, und ein Teil desselben wird durch eine Abgasrückführungsleitung 9 geführt und durch einen Ventilator 12 zur Verbrennungskammer 7 zurückgeleitet Frische Luft wird durch Leitung Il eingelassen und mit dem Abgas aus Leitung 9 gemischt und die Mischung, nämlich Abgas und Luft, wird durch Leitung 13 in die Verbrennungskammer 7 eingeführt Die zurückzuführende Abgasmenge wird durch ein Abgaskontrollventil 10 reguliert Wird Luft anstelle von Wasserdampf verwendet dann wird das Emulsionsöl durch die Luft atomisiert und dann verbranntregulated The exhaust gas from the combustion is discharged from the exhaust gas outlet 8, and a part of it is guided through an exhaust gas recirculation line 9 and through a fan 12 to the combustion chamber 7 fed back Fresh air is admitted through line II and mixed with the exhaust gas from line 9 and the mixture, namely exhaust gas and air, is introduced into the combustion chamber 7 through line 13 The amount of exhaust gas to be recirculated is regulated by an exhaust gas control valve 10. Air instead of Using steam then the emulsion oil is atomized through the air and then burned

Gemäß F i g. 2 wird das Emulsionsöl in gleicher Weise wie in F i g. 1 verbrannt, wobei es jedoch durch Druck atomisiert wird Der Druck wird durch eine Pumpe 15 angelegt und durch ein Abgabeventil 14 geregelt Das Ventil 16 ist ein EntspannungsventiL Die Düse 17 hat eine solche Konstruktion, daß sie im Gegensatz zur Wasserdampfatomisierungsdüse 5 in F i g. 1 das Emulsionsöl durch Druck atomisiert Glexwe, in Fi g. 1 und F i g. 2 verwendete Teile werden mit denselben Bezugszahlen bezeichnetAccording to FIG. 2, the emulsion oil is used in the same way as in FIG. 1 burned, however, due to pressure The pressure is applied by a pump 15 and regulated by a dispensing valve 14 Valve 16 is a relief valve. The nozzle 17 has such a construction that, in contrast to the Water vapor atomization nozzle 5 in FIG. 1 Glexwe atomizes the emulsion oil by pressure, in Fi g. 1 and F i g. Parts used in 2 are denoted by the same reference numerals

Das Verbrennungsverfahren gewährleistet eine erhebliche Verminderung der Stickstoffoxidabgabe ohne Rußbildung. Es hat weiter den Vorteil, beim Verbrennen von Abfallöl oder ähnlichem brennbaren öligen Schmutz anwendbar zu sein, wenn dieser als öl verwendet wird.The combustion process ensures a significant reduction in nitrogen oxide emissions without Soot formation. It also has the advantage of being combustible oily when burning waste oil or the like Dirt to be applicable when this is used as an oil.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile VoL-Teile. Die Stickstoffoxidkonzentration des Abgases wurde durch Elektrolyseverfahren mit konstantem Potential bestimmt In allen Beispielen wurde das öl unter Verwendung von Verbrennungsluft im Überschuß bei einem Luftkoeffizienten von etwa 1,2 verbrannt In den folgenden, den Beispielen zugeordneten Tabellen bedeutet »üblich« mit Bezug auf das Verbrennungsverfahren die übliche Verbrennung eines Öles ohne Rückführung des Abgases; »EGR« steht fü- das Abgasrückführungsverfahren mit einer Abgasrückführung; »NO,« bedeutet Stickstoffoxid.In the following examples, all parts are VoL parts. The nitrogen oxide concentration of the exhaust gas was determined by the constant potential electrolysis method In all examples, the oil was determined using excess combustion air In the burned an air coefficient of about 1.2 The following tables assigned to the examples mean "usual" with reference to the combustion process, the usual combustion of an oil without Recirculation of the exhaust gas; »EGR« stands for the exhaust gas recirculation process with exhaust gas recirculation; "NO," means nitrogen oxide.

Beispiel 1example 1

In 100 Teilen Kerosin wurden 0,2 Teile nichtionisches oberflächenaktives Mittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich verteilt Kerosin und Wasser wurden kontinuierlich in einem Verhältnis von 80 Teilen Kerosin zu 20 Teilen Wasser zur Herstellung eines Emulsionsöles vom Wasser-in-öl-Typ zu einem Mischer geleitetIn 100 parts of kerosene, 0.2 parts became nonionic surfactant (sorbitan monooleate) uniformly distributed kerosene and water were continuously in a ratio of 80 parts of kerosene to 20 parts of water for the production of an emulsion oil from Water-in-oil type fed to a mixer

Das wie oben kontinuierlich hergestellte Emulsionsöl wurde in einem 6-t-Boiler vom Wasserdampfatomisierungstyp verbrannt, der wie in F i g. 1 mit einem Abgasrückführungssystem (25 Vol.-%) versehen war. Der .Ttomisierende Wasserdampf wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 kg/h eingeführtThe emulsion oil continuously produced as above was burned in a 6-ton steam atomization type boiler constructed as shown in FIG. 1 with a Exhaust gas recirculation system (25 vol .-%) was provided. The .Ttomizing water vapor was with a Introduced speed of about 50 kg / h

Tabelle 1Table 1 Verb; ;n-
nungs-
verfahrenVerb; ; n-
potential
procedure Öl-
menge,
l/hOil-
lot,
l / h SauerstofT-
konzentrat.
el. Abgases,
Vol.-%Oxygen
concentrate.
el. exhaust gas,
Vol% NO _r Kon
zentration,
ppm NO _r Kon
centering,
ppm Öloil üblichcommon
EGREGR
üblichcommon
EGREGR 500
500
500
500500
500
500
500 3-53-5
3-53-5
3-53-5
3-53-5 79-8279-82
35-4235-42
34-3734-37
20-2520-25 KerosinKerosene
rverosinrverosine
Emulsionemulsion
Emulsionemulsion

Beispiel 2Example 2

In 100 Teilen leichtem Heizöl wurden 0,2 Teile nichtionisches Oberflächcnmitlcl (Sorbitanmonoolcat) einheitlich gelöst. Brennöl und Wasser wurden kontinuierlich in einem Verhältnis von 80:20 Teilen zur Herstellung eines F.mulsionsölcs vom Wasser-in-öl-Typ zu einem Mischer geleitet Das so hergestellteIn 100 parts of light heating oil there was 0.2 parts non-ionic surface agent (sorbitan monoolcat) uniformly solved. Fuel oil and water were continuously added in a ratio of 80:20 parts Preparation of a water-in-oil type emulsion oil sent to a mixer

Tabelle 2Table 2

Mmulsionsöl wurde in einem 6 t Boiler vom Wasser dampfatomisicrungstyp verbrannt, der wie in Γ i g. I mil einem AbgasrückführungssyMcm (20 VoI -%) vcrschcr war; der Boiler wurde unter unterschiedlicher Beladung betrieben. Der Atnniisiertinpswasscrdampf wurde it einer Menge von 15. 35 und 50 kp/h proportional zu Beladung des Boilers eingeführt.Emulsion oil was removed from the water in a 6 t boiler steam atomization type burned as in Γ i g. I mil an exhaust gas recirculation system (20% by volume) was; the boiler was operated with different loads. The inhalation water vapor became it an amount of 15. 35 and 50 kp / h proportionally Loading of the boiler introduced.

OlOil

\ 'erhrennungs- Siiucrstcifl- NO₁ Konzentration, ppm konzentration
im Abgas. iichidung des lloilers Renewal Siiucrstcifl- NO ₁ concentration, ppm concentration
in the exhaust. isolation of the liner

Vol-%Vol%

7 l/h 4 l/h 7 l / h 4 l / h

(. l/h(. l / h

ι iCi/ίΐιι iCi / ίΐι ;.ui:.,i.; .ui:., i.
IM M IL IlIM M IL Il 11 == acac
> j> j 5252 WlCWlC Ι/ΠΙ / Π
Wt IWt I t 1 1t 1 1 I 1 Ί I 1 Ί I nuilsionI nuilsion üblichcommon 33 ■s■ s 4848 3838 5353 5 M5 M 5555 I mulsionI mulsion ICiKICiK 33 SS. 3434 3737 V)V) .VJ.VJ 4?4?

Beispiel 3Example 3

In 100 Teilen Wasser wurden 2 Teile nicht-ionisches Oberflächenmiltel (Polyoxyäthylenlauryläther) einheitlich gelöst. Die erhaltene wäßrige Lösung und leichtes Heizöl wurden kontinuierlich in einem Vol.-Verhältnis von 30 — 70 zur Herstellung eines F.mulsionsölcs vomIn 100 parts of water, 2 parts became non-ionic Surface agent (polyoxyethylene lauryl ether) uniform solved. The obtained aqueous solution and light fuel oil were continuously in a volume ratio from 30 - 70 for the production of an emulsion oil from

Tabelle 3Table 3

Öl-in-Wasser-Typ in einen Mischer eingeführt. 'Jas stOil-in-water type introduced into a mixer. 'Jas st

j> hergestellte Lmulsionsöl wurde in einem 6-t-Boilcr von Druckatomisicrungstyp verbrannt, der mit einen Abgasriick'Cihrungssystem verschen war. Das öl wurdf in einer Menge von 300 l/h bei einem Atomisierung.·; druck von 12,7 bar und in einer Menge von 50Γ l/h beThe emulsion oil produced was burned in a 6-ton boiler of the pressure atomization type, which was equipped with an exhaust gas recirculation system. The oil was in an amount of 300 l / h with an atomization. ·; pressure of 12.7 bar and in an amount of 50Γ l / h be

in einem Alomisierungsdruck von 35,3 baratomisicrt.at an Alomization pressure of 35.3 baratomisicrt.

Öloil Vcrhr.-Vcr. Säuerst.-Acidic NO₁ Konzcnlralion.NO ₁ concession. vcrfvcrf geh. imgo in ppmppm Abgas.Exhaust. ÖlzufuhrOil supply Vol.-"/.Vol .- "/. 3(K) l/h S(H) l/h3 (K) l / h S (H) l / h

Hei/öl üblich 3-5 85-90 110-115Hot / oil usual 3-5 85-90 110-115

Imulsion üblich 3-5 58-63 78-85 I niulsion IUiR 3-5 35-40 50-55Imulsion usual 3-5 58-63 78-85 I niulsion IUiR 3-5 35-40 50-55

Beispiel 4Example 4

Das Eimulsionsöl vom Wasser-in-ÖI-Typ gemäß Beispiel 2 wurde in einem 6-t Boiler vom Druckatomi_sj_erung_Slyp _mj₍ Abgasrückfiihrungssystem verbrannt wobei das öl bei einem Druck von 35,3 bar atomisier wurde.The Eimulsionsöl water-in-oil type according to Example 2 was dissolved in a 6-t boiler from Druckatomi _s j _chan g _Sl yp _m j _{(Abgasrückfiihrungssystem} burnt wherein said oil atomizing was bar at a pressure of 35.3.

Tabelle 4Table 4 OlOil VerbrennungsCombustion Ölzufuhr.Oil supply. Sauerstoffoxygen NO₁ KonzcnNO ₁ conc Verhältnisrelationship verfahrenprocedure l/hl / h konzentrationconcentration !ration, ppm! ration, ppm Hei/öl/Vta^strHei / oil / Vta ^ str im Abgas.in the exhaust. HeizölHeating oil üblichcommon 5(Kt5 (ct 3 53 5 115115 100/0100/0 !!mulsion!! emulsion üblichcommon 5(K)5 (K) 3-53-5 85-9085-90 90/1090/10 I'.mulsionI'.mulsion FGRFGR 500500 3-53-5 55-6055-60 90/1090/10 !!mulsion!! emulsion üblichcommon 500500 3-53-5 60-6560-65 60/4060/40 ! 'mulsion! 'emulsion I!GRI! GR 500500 3 53 5 40-4540-45 60/4060/40

Beispiel 5Example 5

In 100 Teilen Gasöl wurden 0.2 Teile nicht-ionisches Oberflächenmittel (Sorbiiannmnooleat) einheitlich gelöst Gasöl und wäßrige Methanollösung wurden in der in Tabelle 5 genannten Verhältnissen zur Bildung vor Wasser-in-öl I'mulsionsölen gemischt. Die F.mulsions öle wurden in einem üblichen Dieselmotor (HubiaurrIn 100 parts of gas oil, 0.2 part became nonionic Surface agent (sorbian monoleate) uniformly dissolved Gas oil and aqueous methanol solution were prepared in the proportions given in Table 5 for formation Mixed water-in-oil emulsion oils. The F.mulsions oils were used in a common diesel engine (Hubiaurr

2200 cm^J, indirekte Einspritzung) verbrannt, der mit einem Abgasrückführungssystem versehen war und ohne Beladung bei 2000 Umdr./min betrieben wurde. Die Zündfähigkeit des Emulsionsöles war deutlich verbessert, und die Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas war wesentlich verringert, wie aus Tabelle 5 ersichtlr'.2200 cm ^J , indirect injection), which was provided with an exhaust gas recirculation system and was operated at 2000 rpm without loading. The ignitability of the emulsion oil was markedly improved, and the hydrocarbon concentration in the exhaust gas was significantly reduced, as can be seen from Table 5.

Tabelle 5Table 5

Komponenten des
limulsionsoles.
Vol.-TeileComponents of the
limulsionsoles.
Vol. Parts

Ciasöl Wasser MethanolCia oil water methanol

Verbrenn - NO, Kon- Kohlenverl. /enlr.ilion, wasser-Combustion - NO, Kon- coal ext. /enlr.ilion, water

ppni stolTkon-ppni stolTkon-

zentration, ppmconcentration, ppm

83
83
83
83
83
83
83
8383
83
83
83
83
83
83
83

30
30
30
3030th
30th
30th
30th

29,7
29,7
71
2729.7
29.7
71
27

0,030.03

0,030.03

0,30.3

0,30.3

üblichcommon

Hü RHü R

üblichcommon

EGREGR

üblichcommon

EGREGR

üblichcommon

IGRIGR

80-90 40-50 70-80 40-50 70-80 40-50 80-95 40-5580-90 40-50 70-80 40-50 70-80 40-50 80-95 40-55

400-420 200-250 80-90 40-70 80-90 40-70 70-80 40-60400-420 200-250 80-90 40-70 80-90 40-70 70-80 40-60

Beispiel 6Example 6

In 100 Teilen leichtem Heizöl (Schwefelgehalt: 0,7 Gew.-%) wurde 0,1 Teil nicht-ionisches Oberflächenmittel (Sorbitanmonooleat) einheitlich gelöst. Heiz und Wasser wurden in einem Verhältnis von 70 :30 zur Herstellung eines Wasser-in-ÖI-Emulsionsöles kontinuierlich in einen Mischer eingeführt. Das Emulsionsöl wurde in einem üblichen Dieselmotor von 560 kW (direkte Einspritzung mit Turbolader) verbrannt, der mit einem Abgasrückführungssystem (15Vol.-%) versehen war und bei 750 Umdr./min und 1,47 bar unter halber Beladung betrieben wurde. Im Vergleich zu üblichen Verfahren wurde die Rauchentwicklung wirksam beeinflußt und die Stickstoffoxidabgabe (NO,) gemäß Tabelle 6 deutlich verringert.0.1 part of nonionic surfactant (sorbitan monooleate) was uniformly dissolved in 100 parts of light heating oil (sulfur content: 0.7% by weight). Heat and water were continuously fed into a mixer at a ratio of 70:30 to prepare a water-in-oil emulsion oil. The emulsion oil was burned in a conventional diesel engine of 560 kW (direct injection with turbocharger), which was provided with an exhaust gas recirculation system (15% by volume) and was operated at 750 rpm and 1.47 bar with half load. In comparison to conventional methods, the smoke development was effectively influenced and the nitrogen oxide (NO,) release according to Table 6 was significantly reduced.

Tabelle 6Table 6

Heizöl/Wasser Verbr.- NO₁ Rauch*) lirenn-Heating oil / water consumption NO ₁ smoke *) lirenn-

verf. Kon- stoll-avail. Control

zentr.. ver-centr .. ver

ppm brauch**)ppm consumption **)

100/0 üblich 420 100 100100/0 usual 420 100 100

100/0 EGR 250 140 115100/0 EGR 250 140 115

70/30 (Emulsion) üblich 270 30 9270/30 (emulsion) usual 270 30 92

70/30 (Emulsion) EGR 125 75 10070/30 (emulsion) EGR 125 75 100

*) Relativer Wert, bezogen auf Bacharach-Raucheinheiten. **) Relativer Wert, bezogen auf das Gewicht.*) Relative value, based on Bacharach smoke units. **) Relative value, based on weight.

Hier/u I litattHere / u I litatt

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Verbrennen eines ö| und Wasser in einem Volumenverhältnis von 5—9 :5—1 enthaltenden Emulsionsöles in einer Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulsionsöl unter Rückführung von 10—40 VoL-% des erhaltenen Verbrennungsabgases zur Verbrennungskammer verbrannt wird.1. Method of burning an ö | and Water in a volume ratio of 5-9: 5-1 containing emulsion oils in a combustion chamber, characterized in that the emulsion oil with recycling of 10-40% by volume of the combustion exhaust gas obtained Combustion chamber is burned. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl praktisch keine stickstoffhaltigen Bestandteile enthält2. The method according to claim 1, characterized in that the oil contains practically no nitrogen-containing components 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im Emulsionsöl enthaltene Wasser teilweise durch mindestens einen aliphatisehen Alkohol mit 1—3 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methanol, Äthanol oder Propanol, in einer Menge bis zu 10 VoL-%, vorzugsweise zwischen 0,01—3 Vol.-%, bezogen auf das Wasser, ersetzt ist3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the contained in the emulsion oil Water partly by at least one aliphatic alcohol with 1-3 carbon atoms, preferably methanol, ethanol or propanol, in an amount up to 10% by volume, preferably between 0.01-3% by volume, based on the water, is replaced 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulsionsöl ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge zwischen 0,01—5 Vol.-%, bezogen auf das Emulsionsöl, enthält4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the emulsion oil contains a surfactant in an amount between Contains 0.01-5% by volume, based on the emulsion oil 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht5. The method according to claim 4, characterized in that the surfactant from Consists of carbon, hydrogen and oxygen atoms