DE2852507A1 - ADDITIVE FOR HEATING OILS TO REDUCE THEIR CORROSIVE CAPACITY AND POLLUTION PROPERTIES - Google Patents
ADDITIVE FOR HEATING OILS TO REDUCE THEIR CORROSIVE CAPACITY AND POLLUTION PROPERTIESInfo
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Description
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französische Patentanmeldung No. 77 36 vom 7. Dezember 1977French patent application no. 77 36 of December 7, 1977
BEZEICHNUNG:DESCRIPTION:
Zuschlagstoff für Heizöle zur Herabsetzung ihres Körrosionsvermogens und ihrer VerschmutzungseigenschaftenAdditive for heating oils to reduce their corrosivity and their pollution properties
ANMELDEK:REGISTRATION:
Lucien, Julien, Gerard, Gery BOUCQUEY 12, avenue de la Belle Gebrielle FONTENAX SOUS BOIS (VaI de Marne) FrankreichLucien, Julien, Gerard, Gery BOUCQUEY 12, avenue de la Belle Gebrielle FONTENAX SOUS BOIS (VaI de Marne) France
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Konten: Deutsche Bank AQ Hamburg (BLZ 2OO70O00) Konto-Nr. 6/10055 ■ Postscheckamt üamburg SIi 2üöltt0ai) Konlo-Nr. 262080-201Accounts: Deutsche Bank AQ Hamburg (BLZ 2OO70O00) Account No. 6/10055 ■ Postscheckamt üamburg SIi 2üöltt0ai) Konlo-Nr. 262080-201
Die Erfindung betrifft einen Zuschlagstoff für Heizöle zur Herabsetzung ihres Korrosionsvermögens und ihrer Verschmutzungseigenschaften.The invention relates to an additive for heating oils to reduce their corrosiveness and their ability to corrode Pollution properties.
Bei dem Zuschlagstoff nach der Erfindung geht es um einen Zusatz für Heiz- oder Brennöl, der zur Verbesserung der Verbrennungseigenschaften allen Arten von Heizölen für den Hausgebrauch oder schweren Heizölen vom sogenannten Typ 1 oder Typ 2 zugesetzt werden kann.The aggregate according to the invention is an additive for heating or fuel oil, which is used to improve the combustion properties of all types of domestic heating oils or heavy fuel oils from the so-called Type 1 or Type 2 can be added.
Es sind bereits zahlreiche Zusatzstoffe zur Verbesserung der Verbrennungseigenschaften von Heizölen vorgeschlagen worden, doch hat bislang keiner dieser Zusatzstoffe vollständig zufriedenstellende Ergebnisse liefern können.Numerous additives for improving the combustion properties of heating oils have already been proposed but none of these additives has so far been able to give completely satisfactory results.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zuschlagstoff zu schaffen, der die Eigenschaften der Heiz- oder Brennöle des herkömmlichen Typs in einem bislang nocht nicht erreichten Maße verbessert und die Reduktion von SO* zu SO2 begünstigt und somit die Gefahr der Korrosion der Verbrennungsanlage durch SO, im Augenblick der Taubildung und des Entstehens von Schwefelsäure begrenzt«It is therefore the object of the invention to create an additive which improves the properties of the heating or fuel oils of the conventional type to a degree that has not yet been achieved and promotes the reduction of SO * to SO 2 and thus the risk of corrosion of the incinerator SO, at the moment of dew formation and the formation of sulfuric acid limited «
Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung einen Zuschlagstoff, der dadurch gekennzeichnet .ist, daß er aus einer Metallseife besteht, die in einem alipathiBchen und/oder einem aromatischen Lösungsmittel gelöst ist. Vorzugsweise ist die verwendet· MetallseifeTo this end, the present invention relates to an additive which .is characterized in that it consists of a metallic soap, which is dissolved in a alipathiBchen and / or an aromatic solvent. Preferably the used is · metallic soap
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Magnesiumoleat. Das alipathische Lösungsmittel kann von von beliebiger Art sein. So ist beispielsweise Terpentinersatz (white spirit), Petroleum oder Brennöl zu nennen.Magnesium oleate. The aliphatic solvent can be of any type. So is for example These include white spirit, petroleum or fuel oil.
Durch die Verbesserung der Verbrennung des Heizöls vermindert dieser Zuschlagstoff die Menge der an die Atmosphäre abgegebenen Verunreinigungen.Reduced by improving the combustion of the heating oil this aggregate determines the amount of pollutants released into the atmosphere.
Mach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt ein solcher erfindungsgemäßer Zuschlagstoff zwischen 10 und 40, und, vorzugsweise, zwischen 20 und JO Gewichtsprozente an Magnesiumoleat. Mit diesem Zuschlagstoff erhält man entweder Heizöl für den Hausbrand, das zwischen 2 bis 6 Promille seines Gewichts an Zuschlagstoff einschließt, bzw. schweres Brenn- oder Heizöl vom Typ 1 oder 2, das zwischen 5 und 10 Promille seines Gewichts an Zuschlagstoff einschließt. In a preferred embodiment, such an aggregate according to the invention comprises between 10 and 40, and, preferably, between 20 and JO percent by weight Magnesium oleate. With this additive you get either heating oil for the house fire, which is between 2 and 6 Including per thousand of its weight in aggregate, or heavy fuel or heating oil of type 1 or 2, which is between Includes 5 and 10 per thousand of its weight in aggregate.
Dieser Anteil an Zuschlagstoff ist geeignet für Heizöl, das 8 Prozent an Schwefel enthält.This proportion of aggregate is suitable for heating oil, which contains 8 percent sulfur.
Die durch den Zuschlagstoff, der Gegenstand der Erfindung ist, erhaltenen guten SrSe^nisse werden weiter unten ausführlich anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das einen Versuch zur Untersuchung des Einflusses des oben dargelegten Zuschlagstoffes beschreibt, der für die Verbrennung eines schweren Brennöls vom gängigen Typ 2,Which is through the aggregate, the object of the invention obtained good SrS e ^ n i sse further detail below with reference to an embodiment will be explained, describing an attempt to evaluate the impact of the aggregate set forth above, the standard for the combustion of a heavy fuel oil from Type 2,
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dessen Schwefelgehalt bei 2 Prozent lag, zu 2 Promille des Gewichts dosiert wurde. Dieser Versuch ist mittels der auf der beigenfügten Zeichnung dargestellten Einrichtung durchgeführt worden.whose sulfur content was 2 percent, to 2 per thousand the weight has been dosed. This experiment is carried out by means of the device shown in the attached drawing Have been carried out.
Die verwendete Einrichtung verfügte über einen Vorratstank vom 20 nr Fassungsvermögen. Das für einen Versuch verwendete Heiz- oder Brennöl wurde aus diesem in den einen oder den anderen von zwei Aufbereitungsbehältern mit einem einheitlichen Volumen von 0,7 m übergeleitet. Während des Versuches wurden die zur Analyse bestimmten Proben aus den Aufbereitungsbehältern vor dem Brenner entnommen.The device used had a storage tank with a capacity of 20 nr. That for a try The heating or fuel oil used was converted from this into one or the other of two processing tanks with a uniform volume of 0.7 m. During the experiment, the samples intended for analysis were removed from the preparation containers in front of the burner taken.
Die Bestimmung des verwendeten Heizöls ist nach den nach folgenden, in Frankreich geltenden Vorschriften (die den DIN-Normen entsprechen) vorgenommen worden:The determination of the fuel oil used is based on the following regulations in force in France (those of the Comply with DIN standards):
1 - Oberer Heizwert P0g nach der frz. Worm NF M 07 O3O1 - Upper calorific value P0 g according to the French Worm NF M 07 O3O
2 - Unterer Heizwert Ρ0± = PCg - 54H2 - Lower calorific value Ρ0 ± = PC g - 54H
3 - Kohlenstoff- u. Wasserstoffgehalt durch Makroverbrennung
,
4- - Schwefelgehalt nach der frz. Worm NF M 07 0253 - carbon and hydrogen content through macro combustion,
4- - sulfur content according to the French Worm NF M 07 025
5 - Stickstoffgehalt durch das Verfahren nach Kjedahl5 - Nitrogen content by the Kjedahl method
6 - Watriuragehalt nach der frz. Norm NF M 07 0386 - Watriura content according to the French standard NF M 07 038
7 - Vanadiumgehalt nach der frz. Norm NP M 07 0277 - Vanadium content according to the French standard NP M 07 027
a - Gehalt an Asphaltenen nach der frz. Norm NF T 60a - Asphaltene content according to the French standard NF T 60
9 - Flammpunkt nach der frz, Norm NF T 60 1039 - Flash point according to the French standard NF T 60 103
10 - Oonradson-Rückstand nach der frz. Norm NF T 60 11610 - Oonradson residue according to the French standard NF T 60 116
11 - Aschegehalt nach der frz. Norm NF M 07 04511 - Ash content according to the French standard NF M 07 045
12 - Sedimentgehalt nach der frz. Norm NF M 07 ΟΙΟ12 - sediment content according to the French standard NF M 07 ΟΙΟ
13 - Wassergehalt nach der frz. Norm NF T 60 I1313 - Water content according to the French standard NF T 60 I13
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14- - kinematische (dynamische) Viskosität nach der frz. Norm NF T 60 100, bei 500G und Vorwärmteraperatur14- - kinematic (dynamic) viscosity according to the French standard NF T 60 100, at 50 0 G and preheating temperature
15 - Masse des Volumens bei 15°C15 - mass of the volume at 15 ° C
16 - Destillation nach der frz. Norm WF M 07 002.16 - Distillation according to the French standard WF M 07 002.
Die Meßergebnisse sind im Anhang 1 - Tabelle IV - dargegestellt. The measurement results are shown in Appendix 1 - Table IV.
-Jach der beigefügten Zeichnung umfaßt die verwendete Versucheinrichtung einen Wärmeerzeuger bei 1, dessen einstellbarer Nennwert zwischen 7XiO-5 und 2x10 Kcal/h liegt.According to the attached drawing, the test equipment used includes a heat generator at 1, the adjustable nominal value of which is between 7XiO- 5 and 2x10 Kcal / h.
Dieser Wärmeerzeuger ist ein nach der frz. Norm E 51 302 ausgeführter Flammrohrkessel mit einen effektiven Durchmesser von 0,8 ra, der eine bewegbare und gekühlte Blendenwand 2 umfaßt, die es ermöglicht, die Länge 1 der Verbrennungskammer 3 in Abhängigkeit von dem verwendeten Brenner 4 zu verändern.This heat generator is according to the French standard E 51 302 Executed flame tube boiler with an effective diameter of 0.8 ra, which has a movable and cooled diaphragm wall 2, which makes it possible to determine the length 1 of the combustion chamber 3 depending on the burner used 4 to change.
Am Ausgang des Feuerrohres 1 durchqueren die Verbrennungsprodukte eine erste Meß- und Probenahmezone bei 5» dann einen einen aus einem Rohrbündel gebildeten Wärmeaustauscher 6, und werden anschließend in einen wärmeisolierten Kamin bei 7 gefördert. Sodann werden die Verbrennungsprodukte in die Atmosphäre ausgestoßen. Vor dem Kaminauslaß ist eine zur Probenahme und Überwachung der Verbrennungsgase ausgestattete Kabine 8 eingerichtet.At the exit of the fire tube 1, the combustion products pass through a first measuring and sampling zone at 5 »then a one formed from a tube bundle heat exchanger 6, and are then in a thermally insulated Fireplace promoted at 7. The products of combustion are then emitted into the atmosphere. In front of the chimney outlet a cabin 8 equipped for sampling and monitoring the combustion gases is set up.
Die vom Wärmeerzeuger 1 gelieferte Wärmeenergie wird vonThe heat energy supplied by the heat generator 1 is from
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einem durch eine Umwälzpumpe 13 geförderten Wasser/Glykol-Gemischkreislauf mit der Bezeichnung A aufgenommen, und zwar mit einem Durchsatz von 1(KKcal/h, und durch einen W'ärmedurchsatzmesser bei 15 gemessen, der nacheinander eine (nicht dargestellt) auf der äußeren Wandung befindliche Wärneaustauscherschlange, ebenso wie den Wärmeaustauscher mit dem Rohrbündel bei 6 durchsetzt.a water / glycol mixture circuit conveyed by a circulation pump 13 with the designation A, with a throughput of 1 (KKcal / h, and through a Heat flow meter measured at 15, one after the other (not shown) located on the outer wall of the heat exchanger coil, as well as the heat exchanger interspersed with the tube bundle at 6.
Eine Zusatzkühlung ist für die Blendenwand 2 vorgesehen, die die verfahrbare Rückwand der Verbrennungskammer 3 bildet,Additional cooling is provided for the diaphragm wall 2, which forms the movable rear wall of the combustion chamber 3,
Eine Luftkühleinrichtung 10 ist auf einer Terrasse 11 aufgestellt. Mit einer Nennkühlleistung von 2,2x10 Kcal/h ist diese Luftkühleinrichtung in drei Wärmeaustauschzonen 101, 102, 103 mit Lamellenrohren eingeteilt. Jede Wärmeaustauschzone IO1, 102, IO3 ist mit einem Axiallüfter 12 einer •leistung von 20 kW ausgestattet.An air cooling device 10 is set up on a terrace 11. With a nominal cooling capacity of 2.2x10 Kcal / h, this air cooling device is divided into three heat exchange zones 101, 102, 103 divided with lamellar tubes. Any heat exchange zone IO1, 102, IO3 is one with an axial fan 12 • Equipped with a power of 20 kW.
Zwei dieser Axiallüfter sind während ihres Laufes verstellbar, während der dritte nur im Stillstand verstellbar ist. Die pneumatische Steuerung der im Lauf verstellbaren Axiallüfter erfolgt von einem elektronischen Regelverstärker her zur Aufrechterhaltung des Rücklauf-Temperatursollwertes des Wasser/Glykol-Gemisches A, am Einlaß des Kühlkreises des Wärmeerzeugers.Two of these axial fans can be adjusted while they are running, while the third can only be adjusted when the fan is at a standstill. The pneumatic control of the adjustable axial fans is carried out by an electronic control amplifier to maintain the return temperature setpoint of the water / glycol mixture A, at the inlet of the cooling circuit of the heat generator.
Außerdem umfaßt die hauptsächlich für den Betrieb mit schwerem Brennöl vorgesehene Einrichtung ein verhältnis-In addition, the device, which is primarily intended for operation with heavy fuel oil, includes a proportionate
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mäßig komplexes (nicht dargestelltes) Vorwärm- und iäpülsy stein.moderately complex (not shown) preheating and iäpülsy stone.
Die Lagerung des Ol s erfolgt in einem wärmeisolierten Vorratstank von 20 m Fassungsvermögen, in dem eine konstante Temperatur durch einen mit Heißwasser aus einer thermostatgesteuerten Heizvorrichtung gespeisten Wärmeaustauscher aufrechterhalten wird. Am Heizöleinlaß ist ebenfalls "ine elektrische Beheizung vorgesehen. Jas aus dem Vorratstank entnommene Heizöl wird auf zwei Aufbereitunj';sbehälter jeweils eines Fassungsvermögens von 0,7 m verteilt. Diese Aufbereitungsbehälter werden zur Aufbereitung der mit Zuschlagstoffen versehenen Heizöle verwendet. Diese Aufbereitungsbehälter umfassen mittels eines Heißwasserumlaufs beheizte Ummantelungen und bringen eine Vermischung durch fortgesetzten Umlauf.The oil is stored in a thermally insulated Storage tank with a capacity of 20 m, in which a constant temperature is maintained with hot water from a thermostatically controlled heating device fed heat exchanger is maintained. An electric heater is also provided at the heating oil inlet. Yes off The heating oil taken from the storage tank is transferred to two processing tanks each with a capacity of 0.7 m distributed. These reprocessing containers are used for reprocessing of the heating oils with additives. These treatment containers include means of a hot water circulation heated jackets and bring mixing through continued circulation.
Das für den Vex*such entnommene Heizöl wird durch beheizte, wärmeisolierte Kanäle einem Brenner 4· zugeführt. Die Regelung der Temperatur am Brennereinlaß wird durch (nicht dargestellte) auf +O>5 0C genau geregelte Heizvorrichtungen vorgenommen.The heating oil extracted for the Vex * such is fed to a burner 4 · through heated, thermally insulated channels. The temperature at the burner inlet is regulated by heating devices (not shown) which are precisely regulated to + O> 5 ° C.
Die aus den Aufbereitungsbehältern und den diese mit dem Brenner 4- verbindenden Kanälen bestehende Anordnung kann durch Spülung mit leichtem Heizöl für den Hausbrand (aus einem Hilfstank mit 3 nr Fassungvermögen) gereinigt werden, Dia gesamte primäre Heiz— oder Vorwärmeinrichtung (bis zuThe arrangement consisting of the processing containers and the channels connecting them to the burner 4 can be cleaned by rinsing with light heating oil for the house fire (from an auxiliary tank with 3 no. capacity), The entire primary heater or preheater (up to
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eiaer '-Temperatur von 90°^) wird durch einen mit einem elektrischer Wassererhitzer mit 40 kW Leistung ausgestatteten Heißwasserkreislauf erhalten.A 'temperature of 90 ° ^) is given by a with a electric water heater with 40 kW power equipped hot water circuit received.
Der Brenner 4 ist ein automatischer Brenner mit automatisch arbeitender Zerstäubung. 2r ist von der Bauform mit zwei Jetriebsstufen, mit Zwngszündung bei der niedrigeren Betriebsstufe. Der maximale Durchsatz an schwerem Heizöl beträgt 175 kg/h.The burner 4 is an automatic burner with automatic working atomization. 2r is of the type with two Operating levels, with ignition at the lower operating level. The maximum throughput of heavy fuel oil is 175 kg / h.
Dieser als Baugruppe ausgeführte Brenner, dessen Körper die Gehäuseschale des zugehörigen Lüfters bildet, trägt auf der einen Seite den Antriebsmotor und auf der anderen seine Pumpe. Br ist mit einem Hochdruckfilter und einer zweistufigen Vorwärmvorrichtung ausgestattet.This burner designed as an assembly, the body of which forms the housing shell of the associated fan, carries on one side the drive motor and on the other its pump. Br is with a high pressure filter and one equipped with two-stage preheating device.
Die Regelung des Brenners erfolgt durch eine Programm-Hegeleinheit und eine photoelektrische Zelle.The burner is controlled by a program Hegel unit and a photoelectric cell.
Wie noch genauer weiter unten ersichtlich wird, gestattet diese Einrichtung eine bestimmte Anzahl vergleichender hessunp;en der Verbrennung des Heizöls ohne und mit Zusatz von Zuschlagstoff durchzuführen. Diese Messungen werden an den auf der Zeichnung angegebenen Meßstellen ausgeführt und in der folgenden tabelle I erläutert.As will be seen in more detail below, permitted this facility a certain number of comparative hessunp; s of the combustion of the heating oil with and with additive carry out of aggregate. These measurements are carried out at the measuring points indicated on the drawing and explained in the following table I.
Alle Wärmemeßfühler werden durch Nickel-Ghrom/Nickel-Legierungs-'l'hermoelemente gebildet, die durch metallischenAll heat sensors are made by nickel-chromium / nickel-alloy thermocouples formed by metallic
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Schlauch geschützt sind. Die Kompensation an der kalten Verbindungs- oder Lötstelle der Thermoelemente wird mit einer automatischen Einrichtung des Herstellers KAYE ausgeführt.. Hose are protected. Compensation on the cold Connection or soldering point of the thermocouples is with an automatic device from the manufacturer KAYE.
Die Messungen des Differentialdrucks (Durchsatz an Wasser/Glykol-Gemisch) werden mittels eines Manometers mit Quecksilbersäule (H^ 600 mm Hg) ausgeführt.The measurements of the differential pressure (throughput at Water / glycol mixture) are carried out using a manometer with a mercury column (H ^ 600 mm Hg).
Die Drucküberwachung im Feuerrohr 1 und im Kamin 7 wird mit Klein-Manometern mit Wassersäule ausgeführt, Der Heizöldruck im Speisungskreis des Brenners 4· wird mit einem geeichten Metallmembran-Manometer bestimmt.The pressure monitoring in the fire tube 1 and in the chimney 7 is executed with small pressure gauges with water column, the heating oil pressure in the supply circuit of the burner 4 · is calibrated with a Metal diaphragm pressure gauge determined.
Die Gasanalysen werden an zwei Probenahmezonen, d.h. einer ersten Zone bei 14-, die den Verbindungskanal zwischen der Verbrennungskammer 3 und dem Rauchgasrohr-Wärmeaustauscher 6 (Temperatur in der Größenordnung von 700 0G ) entspricht, und an einer sich im Bereich der Terrasse 12, 4- m von der Austrittsoffnung der Gase an die Atmosphäre befindenden zweiten Zone (Temperatur der Rauchgase in der Größenordnung von 200 bis 28O0O) ausgeführt .The gas analyzes are applied to two sampling areas, that is, a first zone at 14, which corresponds to the communication passage between the combustion chamber 3 and the flue gas tube heat exchanger 6 (temperature of the order of 700 0 G), and at a in the area of the terrace 12, 4- m from the outlet opening of the gases to the atmosphere located second zone (temperature of the flue gases in the order of 200 to 280 0 O).
Zur Messung wurden die folgenden Mittel eingesetzt:The following means were used to measure:
Die Werte des Kohlenmonoxidgehaltes (CO) und des Kohlensäureanhydrids (GO2) werden durch Infrarot-Absorption (Analysator "Gosma") gemessen.The values of the carbon monoxide content (CO) and the carbonic acid anhydride (GO 2 ) are measured by infrared absorption ("Gosma" analyzer).
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4L4L
Tabelle I Symbol Ort und Art der MessungTable I. Symbol location and type of measurement
λΗ Wasser/Glykol-Gemisch-Kreislauf, Differentialdruck
(Druckaufnehraerraembran in den Ecken).
T Rücklauftemperatur der Luftkühleinrichtung T. Eintrittsteraperatur am Feuerrrohr
T2...Tg Temperatur der am Feuerrohr entlang angeordneten
KalorimeterλΗ water / glycol mixture circuit, differential pressure (pressure absorption membrane in the corners). T Return temperature of the air cooling device T. Inlet temperature at the fire pipe
T 2 ... Tg temperature of the calorimeters arranged along the fire tube
Tq Austrittstemperatur des Feuerrohrs
T1O'T11 Eintrittstemperatur, Ausgang des Wärmeaustauschers,
Tq outlet temperature of the fire tube
T 1O ' T 11 inlet temperature, outlet of the heat exchanger,
Kühlkreislauf der verfahrbaren Rückwand
T.ρ Eintrittstemperatur des Wassers an der Membran,Cooling circuit of the movable rear wall
T.ρ inlet temperature of the water at the membrane,
Brennstoff-NadelventilFuel needle valve
T.,, T^ Austrittstemperatur des Wassers an der Membran, Br ennstoff-Nad elventil.T. ,, T ^ outlet temperature of the water at the membrane, Fuel needle valve.
P. Druck im FeuerrohrP. Pressure in the fire tube
T Temperatur der zugeführten Luft am Brenner Tj1. Gasaustrittsteraperatur am Feuerrohr
Gastemperatur im KaminT Temperature of the air supplied to the burner Tj 1 . Gas outlet temperature on the fire tube
Gas temperature in the chimney
HeizölkreislaufHeating oil circuit
f- Austrittstemperatur des Heizöls am Vorwärmer 2 ^erstäubungsdruckf- Outlet temperature of the heating oil at the preheater 2 ^ atomization pressure
Der Sauerstoffgehalt (O2) wird durch Messung der magnetischen Suszeptibilität (Analysator "Cosraa") bestimmt.The oxygen content (O 2 ) is determined by measuring the magnetic susceptibility ("Cosraa" analyzer).
Die Werte des.Stickstoffgehalts (NO) sind durch die
chemische Lumineszenzreaktion von Stickstoffdioxid und Ozon mittels eines Thermo-Elektron-Analysators Typ 10AThe nitrogen content (NO) values are determined by the
chemical luminescence reaction of nitrogen dioxide and ozone using a thermo-electron analyzer type 10A
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NO/NO ( 6 g von 2,5 bis 1O^ ppm) gekennzeichnet.NO / NO (6 g from 2.5 to 1O ^ ppm) labeled.
Die Gewichtsbestimmung der von den Verbrennungsgasen mitgerissenen festen Teilchen wurde mit dem "Flam"'Meßgerät entsprechend der frz. Norm NF X 4-3 003 ausgeführt.The determination of the weight of those entrained by the combustion gases Solid particles were measured with the "Flam" measuring device according to the French standard NF X 4-3 003.
Die Werte des Gehaltes an Anhydriden der schwefligen Säure und der Schwefelsäure (SO2 - SO^) sind nach dem "Shell"-Verfahren bestimmt worden (MFlam"-Meßgerät).The values of the anhydride content of sulphurous acid and sulfuric acid (SO 2 - SO ^) have been determined using the "Shell" method ( M Flam "measuring device).
Außerdem ist der Schwärzungsindex für die Rauchgase mib einem "Bacharach"-Meßgerät nach der Frz. Norm NF X 43 002 gemessen worden.In addition, the blackening index for the smoke gases is mib a "Bacharach" measuring device according to the Frz. NF X 43 002 standard has been measured.
Die verwendete Versuchseinrichtung war mit einer zentralen Meßwerterfassungseinrichtung Typ 3O5OB von Hewlett-Packard ausgestattet.The experimental facility used was with a central one Data acquisition device type 3O5OB from Hewlett-Packard fitted.
Diese zentrale Meßwerterfassungseinrichtung vermag die Meßwerte zu erfassen und zu verarbeiten und gestattet, die Überwachung und Prüfung der Versuche mittels eines Kurvenschreibers, der die charakteristischen Meßwerte zusammengefaßt darstellt (Temperatur an den Rauchgaskreisen und Wasser/Glykol-Gemischkreisen entlang, Überwachung von C2 und GOo, usw.) Alle Meßwerte sind auf Magnetband oder mittels des Druckers aufgezeichnet worden, und diese Anordnung gestattet eine spätere Verarbeitung (Verbrennungswirkungsgrad, Brennstoffdurchsatz, usw.). This central measured value acquisition device is able to record and process the measured values and allows the monitoring and testing of the tests by means of a curve recorder which summarizes the characteristic measured values (temperature along the flue gas circuits and water / glycol mixture circuits, monitoring of C 2 and GOo, etc.) All readings have been recorded on magnetic tape or by means of the printer, and this arrangement allows for later processing (combustion efficiency, fuel throughput, etc.).
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25072507
Der Versuch selbst wurde wie folgt durchgeführt:The experiment itself was carried out as follows:
Vor der Anwendung des Zuschlagstoffes wurden die Oberflächen der Verbrennungskammer 3 gereinigt. Diese Maßnahme gestattet die Ausführung repräsentativer Messungen der Verbrennung unter Ausschaltung jeglicher Gefahr einer Beeinflussung durch die im Verlauf der vorhergehenden Versuvhe gebildeten Ablagerungen.Before the aggregate was used, the surfaces of the combustion chamber 3 were cleaned. This measure allows representative measurements of combustion to be carried out without any risk of interference by the deposits formed in the course of the preceding experiments.
Es ist selbstverstädnlich, daß die verschiedenen, in der obigen Tabelle I genannten Messungen einerseits an dem keinen Zuschlagstoff umfassenden und, andererseits, an dem diesen Zuschlagstoff enthaltenden Brennstoff ausgeführt worden sind, um den Vergleich zu ermöglichen.It goes without saying that the various measurements mentioned in Table I above are on the one hand on the does not include any additive and, on the other hand, is carried out on the fuel containing this additive have been made to allow comparison.
Im Verlauf des Versuchs sind die zur Bestimmung des Gewichtsindexes entnommenen Teilchen für die Analyse gesammelt wurden. Der Aschegehalt der Teilchen aus der Emission ist durch Verbrennung bei 775°^ ini Ofen bis zum Erreichen eines konstanten Massenwertes gemessen worden.In the course of the experiment, the particles removed to determine the weight index were collected for analysis. The ash content of the particles from the emission is due to combustion at 775 ° ^ ini furnace until it is reached a constant mass value has been measured.
Am ünde des Versuchs sind Ruß- und Ablagerungsproben in der Verbrennungskammer bei 3 entnommen worden. Der Kohlenstoff- und Wasserstoffgehalt ist mittels Makroverbrennung gemessen worden. Der Säuregehalt der Proben wurde wie folgt bestimmt:At the end of the test, soot and deposit samples are in taken from the combustion chamber at 3. The carbon and hydrogen content is by means of macro-combustion has been measured. The acidity of the samples was determined as follows:
Sine kleine Menge der betrachteten Probe wurde mit 100 mlA small amount of the sample under consideration was 100 ml
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destillierten Wassers verrührt. Die erhaltene Lösung wurde filtriert, und die Neutralisationskennlinie bei Normalsoda und einem entsprechenden Säureanteil konstruiert. Eine zweite Extraktion wurde in derselben Weise mit dem Rückstand aus der ersten Extraktion ausgeführt. Die Säuregehaltswerte sind als Milligraramwerte an Pottasche oder Kaliurakarbonat für 1 g der Probe ausgedrückt worden.stirred in distilled water. The solution obtained was filtered, and the neutralization curve for normal soda and a corresponding acid content is constructed. One second extraction was carried out in the same way on the residue from the first extraction. The acidity values are expressed as milligram values of potash or potassium carbonate for 1 g of the sample.
Gewichtsindex ist nach der frz. Norm NF X A3 003 ausgewertet worden.Weight index has been evaluated according to the French standard NF X A3 003.
Die Masse der festen Teilchen, bezogen auf die Wärmeeinheit (i Thermie = 1000 Kcal), die durch die Verbrennungsgase mitgerissen worden sind, wird nach der folgenden Beziehung berechnet:The mass of the solid particles, related to the heat unit (i Thermie = 1000 Kcal), which have been carried away by the combustion gases, is determined according to the following Calculated relationship:
P(in g/1000 Kcal) = -^- * ^^°roh— (A)P (in g / 1000 Kcal) = - ^ - * ^^ ° raw- (A)
Vn 12 1Vn 12 1
In dieser Formel ist: ·In this formula:
m die Masse (in g) der gesammelten Teilchen,m is the mass (in g) of the collected particles,
V das Volumen (in nr) an Trockengas, das unter normalen Bedingungen entnommen wird,V is the volume (in nr) of dry gas that under normal Conditions is taken,
η der Gehalt an kohlenstoffhaltigem Gas in dem Verbrennungsgas (ausgedrückt in %) η is the content of carbonaceous gas in the combustion gas (expressed in %)
G . der Kohlenstoffgehalt des rohen Brennstoffs I der untere Heizwert (in Kcal/kg)G. the carbon content of the raw fuel I the lower calorific value (in Kcal / kg)
Die Kennwerte der neutralen Verbrennung werden als Funktion einer bestimmten Anzahl von Parametern bestimmt, die nach-The characteristic values of the neutral combustion are used as a function determined by a certain number of parameters that
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folgend definiert werden:can be defined as follows:
- Der erste dieser Parameter ist der Luftbedarf für die Verbrennung Va (in nr/kg), dies ist die zur Verbrennung von 1 kg flüssigem Brennstoff notwendige und hinreichende Luftmenge und kann nach der folgenden Formel bestimmt werden:- The first of these parameters is the air requirement for combustion V a (in nr / kg), this is the amount of air necessary and sufficient for the combustion of 1 kg of liquid fuel and can be determined using the following formula:
V= ^Q- 22,4 Γ 1/12 C + 1A H + 1/J2 (S-O) I (B)V = ^ Q- 22.4 Γ 1/12 C + 1A H + 1 / J2 (S-O) I (B)
a 20,8 L J a 20.8 LJ
dabei ist C, H, S, 0, jeweils der Gehalt an Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff in dem Brennstoffwhere C, H, S, 0, each of the G ehalt of carbon, hydrogen, sulfur and oxygen in the fuel
den Brennstoff, dessen Kennwerte sich in der Tabelle IVthe fuel, the characteristics of which are given in Table IV
im Anhang 1 finden, ist der Luftbedarf zur Verbrennung Vcan be found in Appendix 1, the air requirement for combustion V
in nr/kg des Brennstoffs ausgedrückt.expressed in nr / kg of fuel.
- Sin anderer dieser Parameter ist das Raucherzeugungsvermögen V„ ( in mVkg), dies ist die Menge bei der neutralen Verbrennung eines Kilogramms flüssigen Brennstoffs freiwerdenden Rauchgase, diese Menge kann durch die folgende Formel dargestellt werden:Another of these parameters is smoke production capacity V "(in mVkg), this is the amount for the neutral one Combustion of one kilogram of liquid fuel released flue gases, this amount can be caused by the following Formula can be represented:
Vf =» 22,4 [c/12 + H/2 + S/32 + N/28 +V f = »22.4 [c / 12 + H / 2 + S / 32 + N / 28 +
+ 79,2V /100+ 79.2V / 100
CLCL
(C)(C)
in dieser Formel ist ΙΊ und E der Gehalt an Stickstoff" bzw. Wasser im Brennstoff.in this formula ΙΊ and E is the nitrogen content "resp. Water in the fuel.
Ist das im Rauchgas vorhandene Wasser kondensiert, so wird das Raucherzeugungsvermögen V£ für trockene Rauchgase durch die folgende Formel ausgedrückt?If the water present in the flue gas has condensed, the smoke generating capacity becomes V £ for dry flue gases expressed by the following formula?
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VJ = Vf - 22,4 Γε/18 + Η/2 J in χι? an trockenem Rauchgas pro Kilogramm BrennstoffVJ = V f - 22.4 Γε / 18 + Η / 2 J in χι? of dry flue gas per kilogram of fuel
Ausgehend vom Sauerstoffgehalt O (in Volumenprozenten) wird der Luftüberschuß bei der Verbrennung wie folgt ausgedrückt: Based on the oxygen content O (in percent by volume) the excess air during combustion is expressed as follows:
20,8 - 020.8-0
Nach der französischen Norm NF D 55"385 wird der Verbrennungswirkungsgrad nach der folgenden Formel berechnet: According to the French standard NF D 55 "385, the combustion efficiency is calculated using the following formula:
P + P. R (#) = 1OO( 1 § -L ) (E)P + P. R (#) = 1OO (1 § -L) (E)
Pci P ci
in dieser Formel sindsin this formula there are
Po die Verluste durch feststellbare Erwärmung derP o the losses due to detectable warming of the
RauchgaseSmoke gases
P- die Verluste durch latente Erwärmung der Rauchgase P . der untere Heizwert des Brennstoffs.P- the losses due to latent heating of the flue gases P. the lower calorific value of the fuel.
Die einerseits für Brennstoff ohne den Zuschlagstoff und andererseits für Brennstoff mit dem Zuschlagstoff gefundenen Ergebnisse sind in der im Anhang 2 gegebenen Tabelle V zusammengestellt. The one hand for fuel without the aggregate and On the other hand, the results found for fuel with the additive are compiled in Table V given in Appendix 2.
Der Aschegehalt in der Emission, ausgedrückt in g auf 100 gThe ash content in the emission, expressed in g per 100 g
amat the
der Probe, bestimmt aus den Feuerraumaustritt und am Wärmeaustauscheraustritt entnommenen Proben sind nachfolgend wiedergegeben (in Tabelle II)»the sample, determined from the furnace outlet and the heat exchanger outlet The samples taken are shown below (in Table II) »
Die Ergebnisse der an den im Feuerrohr nach achtstündigem,The results of the in the fire tube after eight hours,
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ununterbrochenem Betrieb der Versuchseinrichtung eingesammelten Ablagerungen sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt. The deposits collected during the uninterrupted operation of the test facility are listed in Table III below.
behandelter
Brennstoffemission
treated
fuel
1,9
14,7
16953.1
1.9
14.7
169
nicht behandelter
BrennstoffAsh content in the
not treated
fuel
9,58.0
9.5
austritt
Wärmeaus
tauscher
austrittFirebox
exit
Heat ex
exchangers
exit
9,010.5
9.0
nicht behandelter behandelter
Brennstoff BrennstoffDeposits after eight hours of operation
untreated treated
Fuel fuel
2,7
20,4
13247.5
2.7
20.4
132
gehalt (JiS)
Wasserstoff-
gehalt (#)
Aschegehalt
in ($)
Säuregehalt
(mg Pottasche
auf 1 g der
Probe)carbon
salary (JIS)
Hydrogen-
salary (#)
Ash content
in ($)
Acidity
(mg potash
on 1 g of
Sample)
Während der gesamten Dauer der Versuche sind bestimmte Parameter der Einrichtung konstant gehalten worden:During the entire duration of the tests, certain parameters of the device were kept constant:
- der Durchsatz im Wasser/Glykol-Geraischkreislauf mit 104 400 kg/h +900 kg/h bei 90°C,- the throughput in the water / glycol equipment circuit with 104 400 kg / h +900 kg / h at 90 ° C,
- die Eintrittstemperatur des Wassers am Feuerrohr, zwischen 85 und 90 0G,- the inlet temperature of the water at the fire tube, between 85 and 90 0 G,
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- die Länge der Verbrennungskammer von 2,50m- the length of the combustion chamber of 2.50m
- der Druck in der Verbrennungskainraer, mit 20 bis 25 mm Wassersäule.- the pressure in the combustion chamber, with a water column of 20 to 25 mm.
Die Bestimmung des Index und des Gehaltes an Anhydriden der Schwefelsäure und der schwefligen Säure wurde dann ausgeführt, wenn alle Parameter der Einrichtung stabilisiert waren.Determination of the index and the content of anhydrides the sulfuric acid and the sulphurous acid were then made carried out when all the parameters of the device were stabilized.
Die in der Tabelle V zur Übersicht im Anhang 2 angegebenen Werte stellen die Mittelwerte aus drei aufeinanderfolgenden Messungen dar.The values given in Table V for an overview in Appendix 2 represent the mean values of three consecutive values Measurements.
Die Betrachtung dieser Versuchsergebnisse, die in einem besonders ungünstigen Fall ausgeführt worden sind, (schweres Brennöl Tpy 2, mit nur 2i# Schwefel) zeigt die besonders interessanten Eigenschaften des Zuschlagstoffes, der Gegenstand dieser Patentanmeldung ist, insbesondere was den Gehalt an SO^ und SO, in den Abgasen anbetrifft.The consideration of these test results, which in a particularly unfavorable case (heavy fuel oil type 2, with only 2i # sulfur) shows the particularly interesting properties of the aggregate, the subject of this patent application is, in particular as regards the content of SO ^ and SO, in the exhaust gases.
S09824/0-75S09824 / 0-75
Anhang 1Annex 1
T a b e 1 1 e IVT a b e 1 1 e IV
Ausgangsmaterial: Schweres Heizöl, Typ 2, laufendeStarting material: heavy fuel oil, type 2, ongoing
Lieferungen, unbekannte HerkunftDeliveries, unknown origin
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ZnZn
- β*- β *
Anhang 2Appendix 2
Ubersichtstabelle der Ergebnisse, Einfluß der Zuschlagstoffe (ANTIPOL) auf die Verbrennung eines schweren Öls, Typ 2, Dosierung: 2/1000Overview table of the results, influence of the additives (ANTIPOL) on the burning of a heavy oil, type 2, dosage: 2/1000
Gewichtsindex (g/NnP)SO ^ (g / th) -,
Weight index (g / NnP)
Temperatur (PÖ)- combustion air
Temperature ( P Ö)
Gastemperatur ( C)Emission at the fire tube outlet
Gas temperature (C)
COCO 0
CO
0,010015.2
0.0100
0,010513.4
0.0105
0,1050.46
0.105
0,1050.54
0.105
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LeerseiteBlank page
Claims (7)
M'. Zuschlagstoff für Heizöle zur Herabsetzung ihres Korrosionsvermögens und ihrer Verschmutzungseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß er durch eine in einem alipathischen und/oder einem aromatischen Lösungsmittel■ aufgelöste Metallseife gebildet wird. ')
M '. Additive for heating oils to reduce their corrosiveness and their pollution properties, characterized in that it is formed by a metal soap dissolved in an aliphatic and / or an aromatic solvent.
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