203573. lajstromszámú szabadalom • Eljárás az égési jellemzők javítására és a környezeti és korróziós ártalmak csökkentésére olajos hulladékanyagok emulziós porlasztásos tüzelésekor
1 HU 203 573 B 2 bá olyan megoldásra, amellyel az olajos hulladékanyagok égési tulajdonságai szerves fémvegyületek bekeverése nélkül javíthatók. Vízben oldódó szervetlen fémsók lehetséges tüezléstechnikai hatásait mindeddig még nem vizsgálták. Ezek a szervetlen fémsók ugyanis jellemzően olajban oldhatatlan anyagok, amiket az olaj előzetes mechanikai tisztítása (szűrés, ülepítés) során - ha az olajban esetleg jelen vannak szennyezésként - el kell távolítani, ellenkező esetben az égetés során üzemzavarokat okoznak. Az emulziós égőfejek biztonságos üzemeltetéséhez igen Ids ionkoncentrációjú (célszerűen ionmentes) víz használatát írják elő, ezért szervetlen fémsók célzott bekeverését a vizes fázisba eddig meg sem kísérelték. Vizsgálataink során arra a meglepő felismerésre jutottunk, hogy az olajos hulladékanyagok emulziós porlasztásos tüzelésekor az égési jellemzők jelentősen javíthatók és ugyanakkor a környezeti és korróziós ártalmak jelentősen visszaszoríthatok, ha az emulzióhoz meghatározott vízben oldódó szervetlen fémsókat vagy ammóniumsókat adunk. A találmány tárgya tehát eljárás az égési jellemzők javítására és a környezeti és korróziós ártalmak csökkentésére olajos hulladékanyagok emulziós porlasztásos tüzelésekor, amelynek során az olajos hulladékokból f olyékony szénhidrogén tüzelőanyag és adott esetben víz hozzáadásával olyan emulziót készítünk, amely legfeljebb 30 tömeg% vizet és 0,01-5 tömeg% összmennyiségben a periódusos rendszer I., DL és/vagy VIH. csoportjába tartozó fémek és/vagy mangán olajban oldható szerves vegyületeit tartalmazza, majd az előállított emulziót a makroszkopikusan észlelhető szétválás előtt on line homogenizálással eltüzeljük. A találmány értelmében az emulzióhoz szulfát-, hidrogén-szulfát-, piroszulfát-, foszfát-, hidrogén-foszfát-, dihidrogén-foszfát-, pirofoszfát-, hidroxid-, oxid-, karbonát- és/vagy hidrogén-karbonát anionból és a periódusos rendszer I., II. és/vagy VIH. csoportjába tartozó fém és/vagy mangán kationból és/vagy ammónium-kationból álló, vízben oldódó szervetlen vegyületet adunk az emulzió össztömegére vonatkoztatva 0,01 -150 mmól/kg mennyiségben. A találmány szerinti eljárásban adalékanyagokként felhasznált vízben oldódó szervetlen vegyületek közül a periódusos rendszer n. és VIH. csoportjába tartozó fém-kationt és mangán-kationt tartalmazó vegyületek égés javító hatásúak. Bekeverésükkor jelentős mértékben csökken a koromszám, azaz az égés tökéletesebbé válik A koromszám csökkenése egyúttal a környezeti ártalmak csökkentését is jelenti. Amennyiben az eljárásban kizárólag az égési tulajdonságok javítására van szükség (ez az eset például akkor, ha az eltüzelendő olajos hulladékanyag nem vagy csak csekély mennyiségben tartalmaz a környezetre ártalmas szerves fémvegyületet), elegendő, ha a felsorolt fémvegyületekből 0,01-10 mmól/kg mennyiséget használunk az emulzió össztömegére vonatkoztatva. A szervetlen fémvegyületek égésjavító hatása azonban akkor is érzékelhető, ha az eltüzelendő olajos hulladékanyag szerves fémvegyiileteket tartalmaz. Meglepő módon azt tapasztaltuk hogy a fémkationok akkor fejtik Id a legkedvezőbb égésjavító hatást, ha egy részük olajban oldódó szerves fémvegyület, másik részük pedig vízben oldódó, a fentiekben felsorolt szervetlen fémvegyület formájában van jelen, azaz ha az emulzió olajos és vizes fázisa egyaránt tartalmaz fémvegyületet A találmány szerinti eljárásban adalékanyagokként felhasznált vízben oldódó szervetlen vegyületek anionjai méregtelenítő hatásúak Ezek az anionok az olajos hulladékban levő, a környezetre ártalmas nehézfémek kationjaival vízben és olajban egyaránt oldhatatlan csapadékokat képeznek vagy közvetlenül, vagy pedig ilyen anyagokká alakulnak az égetés során. Ezek az oldhatalan nehézfémvegyületek, amelyek a hamuban dúsulnak fel vagy esetlegesen a füstgázokkal együtt távoznak lényegesen kisebb mértékben veszélyesek a környezetre, mint a vízben oldódó nehézf émvegyületek. A méregtelenítő hatású, vízben oldódó szervetlen vegyületeket célszerűen az emulzió össztömegére vonatkoztatva 10-100 mmól/kg mennyiségben használjuk A fentiekből nyüvánvaló, hogy a periódusos rendszer n. és VIH. csoportjába tartozó fémek és a mangán korábbiakban felsorolt vízben oldódó vegyületei kettős funkciójúak egyrészt javítják a tüzelőanyag-keverék égési tulajdonságait, másrészt méregtelenítő hatást fejtenek ki. A vízben oldódó ammóniumvegyületek - a hozzájuk kapcsolódó anion méregtelenítő hatásán túlmenően -visszaszorítják a halogenidek és a szerves kénvegyületek okozta korróziót. A periódusos rendszer I. csoportjába tartozó fémek kationjai a magas hőmérsékleten fellépő, és az égetőberendezés szerkezeti anyagát károsító fanádiumkorróziót szorítják vissza azáltal, hogy módosítják a magas hőmérsékleten kialakuló vanádiumtartalmú eutektikum összetételét. Az alkálifém- és ammóniumvegyületek tehát szintén kettős funkciójúalű egyrészt méregtelenítő, másrészt korróziócsökkentő hatással rendelkeznek. A találmány szerinti eljárásban felhasznált vízben oldódó szervetlen vegyületeket célszerűen vízben oldva keverjük be az eltüzelendő elegybe. Minthogy az olajos hulladékanyag rendszerint már eleve tartalmaz viszonylag nagy mennyiségű vizet, a szervetlen vegyületeket az olajos hulladékauyag víztartalmában oldva is beadagolhatjuk. Esetekenként - például ha az eltüzelendő elegyhez 10 NK'-nál keményebb vizet keverünk - szervetlen vegyület külön beadagolására nincs szükség, mert a 10 NK'-os víz is már jelentős mennyiségű (1,79 mmól/kg) kalcium- és magnézium-karbonátot és -hidrogén-karbonátot tartalmaz. A találmány szerinti eljárással elérhető legfontosabb előnyök a következők:- nincs szükség a környezetkárosító anyagok előzetes és/vagy utólagos eltávolítására;- jelentősen javítható az égetés hatásfoka;- jelentősen csökken a berendezés korróziója;- nagy mennyiségű értékes tüzelőanyag válik megtakaríthatóvá. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
