DD297184A5 - Reinigungsmittel fuer kompressoren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein waeszriges Loesungsmittel fuer Kompressoren, insbesondere fuer Gasturbinen. Das Mittel besteht aus nichtionogenen und/oder kationaktiven waschaktiven Substanzen mit einem Anteil von 0,05 bis 20 Masseteile in % oder Dimethylestern von Dicarbonsaeuren, insbesondere von Bernstein-, Glutar- und Adipinsaeure mit einem Anteil von 0,25 bis 20 Masseteile in % und kann dem Kompressor oo-line oder on-line zugefuehrt werden. Das Mittel ist material- und umweltfreundlich.{Kompressor; Gasturbine; Reinigung "on-line"; Reinigung "off-line"; Reinigungsloesung; Dicarbonsaeureester; Bernsteinsaeuredimethylester; Glutarsaeuredimethylester; Adipinsaeuredimethylester; Waschaktivsubstanzen, kationaktiv}
Description
Lösungen.
und flexibelste Art der Energieerzeugung aus kohlen- und wasserstoffhaltigen Brennstoffen betrachtet.
mit konstantem Druck. Luft wird im Kompressor verdichtet und in den Verbrennungsraum eingeführt, wo die Temperatur erhöht wird, während der Druck konstant bleibt. Die heißen Gase betreiben sodann die Turbine.
(unfired) bei reduzierter Umdrehungsgeschwindigkeit entstanden. Der Vorteil der „on-line"-Reinigung liegt darin, daß die
lassen. Stillstandzeiten werden dadurch vermieden und die Gesamtleistung verbessert.
„off-line"-Waschung bzw. allfälliger Trockenreinigung ist nicht vorgesehen.
(gemahlene Schalen von Nüssen etc., harter Reis, Kunststoffe) infolge ihrer abrasiven Eigenschaften einen Abrieb der
der Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen max. 5ppm und an Metallen (Na + K + Pb + V) max. 0,5ppm betragen darf.
Bei der „on-llne"-rtolnlgung ist zu beachten, daß sich möglicherweise auf den Kompressorblättern Ablagerungen befinden, welche sich dann in den heißen Teilen der Turbine akkumulieren und dort nachteilige Wirkungen haben könnten. Es ist daher je nach den jeweiligen Umfeldbedingungen nötig, den Einsatz und die Häufigkeit solcher „on-line"-Waschungon zu prüfen. Sowohl bei „on-line"- als auch bei traditionellen „off-line"-Waschungen ist es notwendig, eine möglichst vollständige und schonende Reinigung von allen Ablagerungen zu erreichen. Je vollständiger die Entfernung dieser Verunreinigungen ist, dosto besser Ist dor Wirkungsgrad der Anlage und desto seltenor notwendig (bzw. überflüssig) ist eine abrasive Trockenreinigung. Ziel der Erfindung ist es daher, eine Reinigungslösung zu finden, welche die Ablagerungen im Kompressor, bestehend meist aus Schmutz, Sand, Salzen, Kohlenstaub, Insektenleichen, Ölen, Polymeren, Turbinenabgasun, wirksam entfernt. Weiters sollen solche Reinigungslösungen sowohl für die „off-line"- als auch für die „on-line"-Reinlgung von Kompressoren, insbesondere bei Gasturbinen, gleichermaßen geeignet sein. Diese Lösungen sollen ohne Schadstoffbildung sowohl verbrennbar als auch im Abwasser biologisch abbaubar sein, um Material- und Umweltschutz zu < jwährleisten.
Erfindungsgemäß worden die gestellten Aufgaben dadurch gelöst, daß. ichtionogene und/oder kationaktive waschaktive Substanzen sowie Dimethylester von Dicarbonsäuren, insbesondere der Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure enthalten sind. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen zu entnehmen. Dicarbonsäuren, insbesondere die Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure im Gemisch, fallen als Nebenprodukt bei der Herstellung von Adipinsäure an. Durch Veresterung mit Methanol entstehen Lösungsmittel, welche Polymere gut lösen, einen Destillationsbereich von etwa 190-2300C aufweisen und nur aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Durch die vorgenannte Siedekurve wird eweicht, daß auch die rückwärtigen Kompressorenblätter bei der „on-llne"-Roinigung erfaßt werden, ohne daß es zur Bildung von öligen Rückständen kommt. Wasser allein mit einem Siedepunkt von 1000C bei Normaldruck erzielt bei höheren Kompressortemperaturen eine nur ungenügende Reinigungswirkung, insbesondere im Rückteil dieser Anlagen
Die nachfolgenden Beispiele sollen dre vorliegende Erfindung näher erläutern:
und sonstiye organische Nebenprodukts. Dieses Estergemisch weist folgende Spezifikationen auf:
Es wird eine 5%ige Lösung aus dem Reinigungskonzentrat hergestellt und entsprechend den Vorschriften der General Electric für die Gasturbinen-Kompressor-Reinigung off-line (unfired) vorgegangen. Das Wasser für diese „off-line"-Reinigung hatte weniger als lOOppm gelöste Feststoffe· und unter 25ppm Na + K sowie eic pH von 6-8.
Der Kompressor, welcher durch Verschmutzung einen Leistungsverlust von 1,7% vor der Reinigung aufwies, konnte wieder seine volle Leistung nach Waschung mit dieser 5%igen Lösung, bestehend aus Dimethylestergemisch und beschriebenen waschaktiven Substanzen (WAS), sowie Nachspülung mit entmineralisiertem Wasser erreichen.
95 Gew.-% Wasser enthalten max. 5ppmgelösto Feststoffe, unterO,5ppm Gesamtmetalle (N + K + Pb + V) sowie einen pH-Wert von 6,5-7,5.
lOOpsig während 30 Minuten dieser 5%igen Reinigungslösung on-line, d.h. während des Betriebes dieser Gasturbinen eingesprüht. Danach wird im selben Sprühsystem mit Wasser obiger Spezifikation (im konkreten Falle: Kondenswasser) nachgewaschen, ebenfalls ohne Abstellung der Turbine.
bis 80tägigem Betrieb 1,8 bzw. 2%. Durch die vorbeschriebene „on-line"-F sinigung konnte der Leistungsabfall mehr als halbiert werden.
„Off-" und „on-line"-Reinigung It. Beispiel 1 und 2 wurde mit einem Dimethylestergemisch anderer Provenienz mit folgenden
62GT Dimethylglutarat, 23GT Dimethylsuccinat, 15GT Dimethyladipat.
Die jeweils 5%igen Reinigungslösungen ergaben analoge Verbesserungen (wobei die gleichen WAS verwendet wurden) und es konnte bei der „on-line"-Relnlgung die kontinuierliche Betriebszeit je nach Verunreinigung auf das 2- bis 4fache erhöht werden.
zugoführt, um die ansonst aufwendigen Luftreinhaltungsverfahren hierfür einzusparen.
erfindungsgemäße waschaktive Lösung In entmineralislertem Wasser off- und on-line eingesetzt.
einem Molekulargewicht von 2 000,7 GT eines Fettall· .lol-Polypropylenoxidanlagerungsprodukts mit 10 Molen Ethylenoxid, 16GT eines Dimethylestergemisches mit nachfolgenden Daten sowie 56GT entmineralisierten Wassers.
| Dlmethylestergemlsch: | ca. 160 |
| durchschnittliches Molekulargewicht | 1,090 g cm"3 |
| Spezifisches Gewicht bei 20°C | 1,423 |
| Refraktionsindex | 200-2300C |
| Destillationsbereich | 0,08 mbar |
| Dampfdruck bei 200C | 3mPa s |
| Dynamische Viskosität bei 20 0C | 0,031g · mn"1 |
| Verdampfung bei 800C | 108"C |
| Flammpunkt | 36O0C |
| Selbstentzündungspunkt | <0,3 |
| Säurezahl (in mg KOH/g) | C, H, O |
| Atomanalyse | |
Die Reinigungslösung vermag in ihrer vorbeschriebenen Form auch organische polymere Verunreinigungen gut abzulösen und die Wirkungskraft des Kompressors zu erhalten.
6 GT Dimethylesters It. Beispiel 4 und 65 GT entmineralisiertes Wasser verwendet.
zugelassenen Grenzwerten und betrugen:
| Chlor | 0,50-2,00 |
| Natrium + Kalium | 4,60-18,40 |
| Blei | 0,06-0,22 |
| Vanadium | 0,03-0,10 |
| Phosphor | 0,19-0.76 |
| Eisen | 0,03-0,10 |
| Zinn | 0,03-0,10 |
| Silicon ' | 0,05-0,20 |
| Aluminium | 0,03-0,10 |
| Kupfer | 0,03-0,10 |
| Mangan | 0,01-0,02 |
| Calzium | 0,18-0,70 |
| pH | 7-7,2 |
a) 5-50Gew.-% nichtionogene WAS allein, Rest Dimethylestergemisch
b) 5-50Gew.-% kationaktive WAS allein, Rest Dimethylestergemisch
c) 2,5-25 Gew.-% nichtionogene sowie
2,5-25 Gew.-% kationaktives WAS, Rest Dimethylestergemisch
Die Zusammensetzung der nichtionogenen und kationaktiven WAS entspricht dem Stand der Wissenschaft und kann äthoxylierte, propoxylierte, aminoxidierte Produkte mit AiVyI-, Aralkyl-, Fettalkohol-, Fettsäure-, Alkylphenol- und anderen hydrophoben Bestandteilen beinhalten. Der HLB-Wert !Hydrophil-Lypophil-Balance) dieser WAS bzw. deren Gemische kann im Durchschnitt zwischen 3 und 20 liegen.
Wesentlich für die „on-line"-Reinigung ist das praktische Fehlen metallischer Bestandteile sowie korrosiver Ionen (wie z. B. Halogenid-, Schwefel- und Phosphorverbindungen) in der Lösung. Auch für die „off-line"-Waschung soll der Gehalt solcher Bestandteile auf unter 25ppm beschränkt sein.
Der Anteil des Reinigungskonzentrates im entmineralisierten Wasser liegt bevorzugt zwischen 1-20Gew.-%. Die vorgenannten Dimethylestergemische haben eine Wasserlöslichkeit von durchschnittlich 5%, können jedoch durch geeignete WAS auch in höherem Ausmaße in Wasser solubilisiert werden.
ist, desto höher wird der Anteil des Reinigungskonzentrates im Wasser liegen, sowohl bei der „off-line"- als auch „on-line"-Reinigung.
und ähnlichen Kohlenstoff bzw. Kohlenwasserstoffe enthaltenden Brennstoffen. Die Gemische aus Dimethyldicarbonsa'ureester mit nichtionogenen und/oder kationaktiven WAS ist aber auch für Kompressoren aller Art geeignet, insbesondere, wenn diese in abgasreicher, rußiger und öliger Umgebungsluft arbeiten.
„On-Iine"-Reinigung ist hierbei vor allem dort von Vorteil, wo die komprimierte Luft einem nachfolgenden
waschaktive Substanz in Anteilen von 0,05 bis 20Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des durch den Kompressor geführten Reinigungsmittels inkl. entminoralisiertom Wasser auf. Bevorzugt einhält es 1 bis 20Gew.-% eines Konzentrates, welches 50-94 Gewichtsteile Dimethyldicarbonsäureester und 5-50 GT nichtionogener und/oder kationaktiver waschaktiver
einem pH von 6,5-7,5 und für die Entfernung nach Stillegung der Turbine bevorzugt max. 100 ppm gelöster Feststoffe und max.
25ppm Na + K und mit einem pH von 6 bis 8.
Claims (10)
1. Reinigungsmittel für Kompressoren, Insbesondere Gasturbinen, bestehend aus wäßrigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß nichtionogene und/oder kationaktive waschaktive Substanzen sowie Dimethylester von Dicarbonsäuren, insbesondere der Bernstein-, Glutar- und Adipinsäure enthalten sind.
2. Reinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Dimethylester in Anteilen von 0,25 bis 20Gew.-% und die waschaktive Substanz in Anteilen von 0,05 bis 20Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des durch den Kompressor geführten Reinigungsmittels inkl. entminoralisiertem Wasser enthalten sind.
3. Reinigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 20 Gew.-% eines Konzentrates, welches 50-94Gewichtsanteile Dimethyldicarbonsäureester und 5-50 GT nichtionogener und/oder kationaktiver waschaktiver Substanzen mit einem durchschnittlichen HLB-Wert von 3-20 aufweist, enthält.
4. Reinigungsmittel .nach einem der Ansprüche 1 und 3 für die Entfernung von Ablagerungen während des Betriebes von Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß es Wasser mit max. 5ppm gelöster Feststoffe und max. 0,5ppm Metalle (Na + K + Pb + V) und mit einem pH von 6,5-7,5 enthält.
5. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für die Entfernung von Ablagerungen nach Stillegung der Turbine, dadurch gekennzeichnet, daß es Wasser mit max. 100 ppm gelöster Feststoffe und max. 25ppm Na + K und mit einem pH von 6 bis 8 enthält.
6. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es biologisch abbaubare waschaktive Substanzen enthält.
7. Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es frei von metallkorrodierenden Ionen, wie insbesondere Halogenid-, Schwefel- und Phosphorverbindungen, ist.
8. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dimethylester ein Gemisch aus Dimethylglutamat, Dimethylsuccinat und Dimethyladipat ist.
9. Reinigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die waschaktive Substanz aus der Gruppe äthoxylierter, propoxylierter, aminoxidierter Produkte mit Alkyl-, Aralkyl-, Fettalkohol-, Fettsäure-, Alkylphenol- und anderen hydrophoben Bestandteilen ausgewählt ist.
10. Verfahren zur Reinigung von Kompressoren, insbesondere bei Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reinigungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 off-line oder online dem Kompressor zugeführt wird.
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