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Die Erfindung bezieht sich auf ein Additiv zum Eindüsen in Verbrennungsräume von Feuerungs- und Müllverbrennungsanlagen zum Verhindern von Hochtemperaturkorrosion und zur Verringerung des Flugstaubanteile in den Verbrennungsabgasen sowie auf ein Verfahren zum Verhindern von Hochtemperaturkorrosion und zur Verringerung des Flugstaubanteiles in den Verbrennungsabgasen in Feuerungs- und Müllverbrennungsanlagen.
Bekannte Korrosionsschutzverfahren versuchten die Korrosion in Verbrennungsanlagen und insbesondre- re an den Wärmetauscherflächen der Kessel dadurch herabzusetzen, dass in der Gasphase Umsetzungen zur Deaktivierung korrosiver Substanzen vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird in der Regel Magnesiumoxid eingedüst. wodurch vor allen Dingen eine Hochtemperatursulfatkorrosion bei Temperaturen von über 480. C wesentlich herabgesetzt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass sich bei einem Überschuss von MgO in den Belägen, die sich zum Beispiel auf den Überhitzerrohren bilden, mit dem SO2 des Rauchgases MgS04 bildet und nicht Alkalipyrosulfate. Alkalipyrosulfate lösen nämlich bei Temperaturen von über 480.
C die Zunderschicht auf und führen zu katastrophalen Korrosionsschäden.
Gegenüber Korrosionsschäden, die durch aus der Sulfatisierung von Choriden entstehendes Chlor entstehen, ist MgO wirkungslos.
Diese Art von Korrosion tritt in den letzten Jahren vermehrt im Feuerraumbereich von Müttverbren- nungsanlagen auf, da sich durch die Mülltrennung einerseits die Müllzusammensetzung geändert hat und andererseits durch gesetzlich Bestimmungen (mind. 2 sec 800. C im Feuerraum) eine höhere Rauchgastemperatur eingehalten werden muss.
Aus der WO 95/11287 A 1 ist bereits bekannt geworden, in den Brennraum Cerverbindungen wie Eisencer, Ceroxide und/oder Ceroxidhydrate in Pulverform einzudüsen. Derartige Cerverbindungen konnten gemäss diesem älteren Vorschlag gemeinsam mit Magnesiumoxid eingedüst werden und zielten in erster Linie darauf ab, den Reinigungsaufwand für das Ablösen von Belägen an der Innenseite von Anlagenteilen wesentlich herabzusetzen, und auf diese Weise eine längere Reisezeit als bei bekannten Verfahren zu ermöglichen. Insbesondere sollten hierbei passivierende Schichten, weiche zum Schutz von Anlagenoberteilen oberflächlich bereits ausgebildet wurden, in ihrer Wirksamkeit erhalten werden und nicht mehr beeinträchtigt werden.
Derartige Cerverbindungen wie Eisencer, Ceroxide oder Ceroxidhydrate sollten hierbei in der Nähe der Wände reduzierende Zonen sicherstellen, um auf diese Weise die Korrosion herabzusetzen.
Die Wirkungsweise der Cerverbindungen nach Art von Oxidationskatalysatoren führt hierbei zu einer Nachverbrennung in reduzierenden Bereichen des Rauchgases, wodurch eine Reduktion einer zur Passivierung bereits ausgebildeten Oxidschicht von Zunder bzw. Rost mit Sicherheit verrieden wird. Die Cerverbindungen sollten hierbei auch gegen Chloridionenkorrosion wirksam werden, und auf diese Weise eine Oxidation zu prinzipiell ungefährlicherem Chlorgas In molekularer Form sicherstellen.
Der Einsatz derartiger Additive ist aber mit relativ hohen Kosten verbunden und hat sich insbesondere im Zusammenhang mit der Hochtemperaturchlorkorrosion, bei welcher Chlorgas wiederum dissoziieren, als nicht hinreichend wirksam erwiesen.
Versuche Filterhilfsmittel und insbesondere anorganische Filterhilfsmittel auf der Basis von Silanolgruppen enthaltender aktiver Kieselsäure dem zu verbrennenden Einsatzmaterial zuzumischen, haben sich gleichfalls als relativ aufwendig herausgestellt, da zum einen eine relativ homogene Durchmischung gefordert wird, und zum anderen reine Kieselsäure zu relativ niedrig schmelzenden Alkalisilikaten und ggf. vorzeitigem Verschleiss von Feuerfestauskleidungen führen kann.
Gemäss einer älteren nicht veröffentlichten Anmeldung der Anmelderin wurde vorgeschlagen, ein Additiv der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich auch in geringsten Mengen durch besonders hohe Aktivität auszeichnet, wobei der Alkaligehalt und der Gehalt an Metallchloriden im Rauchgas so rasch wie möglich reduziert werden sollte. Insbesondere wurde auf eine möglichst rasche Reaktion auch bei hohen Temperaturen abgezielt, ohne dass elementares Chlor freigesetzt wird. Gemäss diesem älteren Vorschlag wurde als Additiv zum Eindüsen in Verbrennungsräume sauer aktivierter Bentonit vorgeschlagen.
Aufgrund der im Feuerraum vorherrschenden Bedingungen wird bei dem heute üblicherweise in Müll vorherrschenden hohen Chlorgehalt in nicht unerheblicher Menge Alkalichlorid gebildet. Das Verhältnis zwischen Chlor und Schwefel hat sich bei Müll in den letzten Jahren im Rauchgas zugunsten von Chlor verschoben, wobei vermehrte Mengen an Metallchloriden unzersetzt ins Rauchgas gelangen und erst dort oder In den Belägen in Sulfate umgewandelt werden. Unter den gegebenen thermodynamischen Bedingungen führt diese Umsetzung, weiche auch Sulfatisierungsreaktion genannt wird, zu Natriumsulfat und elementarem Chlor, und damit zu einem starken korrosiven Angriff.
Das Chlor gelangt bis an die
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ist in erster Linie im Feuerraum knapp über der Brennerebene zu beobachten, und durch die erfindungsgemässe Eindüsung von sauer aktiviertem Bentonit gelingt es, den Gehalt an Metallchloriden überaus rasch zu reduzieren. Vorschläge, zu diesem Zweck Schwefel ins Rauchgas einzudüsen, führen zwar zu einer
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Beschleunigung der Sulfatisierung der Chloride, wobei die Sulfatisierung allerdings erst bei tieferen Temperaturen stattfindet, und die Menge an freigesetztem Chlor gleichbleibt. Das sauer aktivierte Bentonit Ist aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften in der Lage, mit Alkaliverbindungen im Rauchgas überaus rasch auch bei höheren Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen von über 900.
C bereits zu reagieren, wobei Alkali abgebunden werden kann und HCI gebildet wird. Es wird somit kein elementares Chlor freigesetzt, wodurch die Gefahr der Hochtemperaturchlorkorrosion wesentlich herabgesetzt wird.
Im Zusammenhang mit dem Eindüsen von sauer aktiviertem Bentonit in wurde dieser älteren Anmeldung bereits vorgeschlagen, sauer aktivierten Bentonit gegebenenfalls mit Si02 vermengt einzudüsen.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein kostengünstiges und einfaches Additiv zum Eindüsen in Verbrennungsräume von Feuerungs- und Müllverbrennungsanlagen zu schaffen, mit weichem die Reisezeit von Kesseln wesentlich erhöht werden kann und welches gleichzeitig darauf abzielt, den bei den bekannten Additiven immer noch relativ hohen Flugstaubanteil im Abgas drastisch zu verringern. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Additiv aus Oxidschmelzen, Insbesondere Glasmehl bzw. Glasstaub mit einem Schmelzpunkt von unter 1000. C besteht. Glasmehl bzw. Glasstaub, welches bevorzugt im Gegenstrom zu den Rauchgasen eingedüst wird, schmilzt hiebei bei den Temperaturen in den Verbrennungsräumen auf, wobei Flugstaub zu nicht wasserlöslichen Glasen gebunden wird.
Gleichzeitig wird überraschenderweise in derartige aufschmelzende Glasmehl- bzw. Glasstaubpartikel auch Alkali rasch abgebunden, wobei überraschenderweise auch ein rasches Absinken des Chlorgehaltes In den Abgasen festgestellt wurde. Alle diese korrosiven Bestandteile der Verbrennungsabgase werden somit von den schmelzenden Glasmehl- bzw. Glasstaubpartikeln effektiv abgebunden, wobei zu allem Überfluss der Vorteil erzielt wird, dass die Schmelze an der Wand der Kesseln einen dichten und einen korrosiven Angriff verhindernden Belag bildet, welcher als flüssiger Schmelzfilm längs der Wände in Richtung zur Schlacke abfliesst.
Eine derartige Spülung der Kesselwände durch die schmelzflüssige Glasschmelze hat somit neben der korrosionsvermindernden Wirkung auf die zu schützenden Kesselwände den Vorteil, dass eine Reihe von Schadstoffen mit der abwärts fliessenden Schmelze effektiv ausgetragen werden können. Mit Vorteil wird hiebei Glasmehl bzw. Glasstaub mit einem Schmelzpunkt von unter 800. C eingesetzt, wobei ein vollständiges Aufschmelzen und ein sicherer Abtransport der in der Schmelze gelösten Schadstoffe dadurch sichergestellt werden kann, dass das Glasmehl bzw. der Glasstaub eine Mindestkorngrösse von 50 u. m, vorzugsweise 150 u. m aufweist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Verhindern von Hochtemperaturkorrosion und zur Verringerung des Flugstaubanteiles in den Verbrennungsabgasen in Feuerungs- und Müllverbrennungsanlagen ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass Glasstaub bzw. Glasmehl in den Gasraum in Zonen mit Gastemperaturen von über 700. C eingedüst wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Glasstaub bzw. das Glasmehl rasch vollständig aufschmilzt, wobei ein effektiver Schutz der gegen Korrosion zu schützenden Kesselwände dadurch verbessert werden kann, dass der Glasstaub bzw. das Glasmehl über gerichtete Düsen oder Sprühteller in Richtung der Wände des Gasraumes eingebracht wird.
Auf diese Weise wird eine spülende Strömung der Glasschmelze längs der Wände des Gasraumes sichergestellt.
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3englas, eingesetzt werden kann. Für das erfindungsgemässe Verfahren wird mit Vorteil ein auf Korngrössen > 50 u. m vermahlenes Glas eingesetzt.
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GlasanteilenVorteil auch sauer aktivierter Bentonit zugefügt werden, wodurch sich zusätzlich im Gasraum die eingangs erwähnten vorteilhaften raschen Umsetzungen auch im Hochtemperaturbereich erzielen lassen und die Korrosionsgefahr weiter herabgesetzt werden kann.