JPH061983A - 気水混合燃料油 - Google Patents
気水混合燃料油Info
- Publication number
- JPH061983A JPH061983A JP16084792A JP16084792A JPH061983A JP H061983 A JPH061983 A JP H061983A JP 16084792 A JP16084792 A JP 16084792A JP 16084792 A JP16084792 A JP 16084792A JP H061983 A JPH061983 A JP H061983A
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- oil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の水混合燃料油における油水分離を抑制
し、微小な水微粒子によるミクロ爆発効果が失なわれる
ことを防止する。 【構成】 酸素含有ガスの微小気泡が表面に付着した水
微粒子が燃料油中に分散してなる。 【効果】 水微粒子の表面に付着した酸素含有ガスによ
って乳化状態を長時間維持することができ、酸素含有ガ
スのミクロ爆発によって燃焼を促進することができる。
し、微小な水微粒子によるミクロ爆発効果が失なわれる
ことを防止する。 【構成】 酸素含有ガスの微小気泡が表面に付着した水
微粒子が燃料油中に分散してなる。 【効果】 水微粒子の表面に付着した酸素含有ガスによ
って乳化状態を長時間維持することができ、酸素含有ガ
スのミクロ爆発によって燃焼を促進することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼効率を改善すると共
に、油水分離を抑制し、排ガスの悪化を防止した気水混
合燃料油に関する。
に、油水分離を抑制し、排ガスの悪化を防止した気水混
合燃料油に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関、ガスタービンやボイラ
ー等の燃料油として、重質燃料油などの揮発分の少ない
燃料油が使用されていた。かかる燃料油は、そのまま燃
焼させると排ガスを悪化させるので、燃焼を促進させな
がら、ＮＯx や黒煙の排出の低減をはかる必要があっ
た。
ー等の燃料油として、重質燃料油などの揮発分の少ない
燃料油が使用されていた。かかる燃料油は、そのまま燃
焼させると排ガスを悪化させるので、燃焼を促進させな
がら、ＮＯx や黒煙の排出の低減をはかる必要があっ
た。
【０００３】そこで、燃料油中に、例えば１０〜３０重
量％の水を添加し、水混合燃料油として使用することが
提案されている。この水混合燃料油は、乳化剤を使用、
または使用せずに、燃料油を攪拌しながら水を添加し、
水を乳化状態にした乳化燃料油であり、燃焼器内に噴霧
して燃焼させている。
量％の水を添加し、水混合燃料油として使用することが
提案されている。この水混合燃料油は、乳化剤を使用、
または使用せずに、燃料油を攪拌しながら水を添加し、
水を乳化状態にした乳化燃料油であり、燃焼器内に噴霧
して燃焼させている。
【０００４】そして水混合燃料油は、この中に含まれて
いる微小水滴粒子が燃料油の燃焼に際して蒸気となり、
爆発的に体積を急膨脹すると同時に燃料油を微粉化させ
て（ミクロ爆発と言われている）燃料油と空気との混合
を良好にし、燃焼を促進することができる。しかしなが
ら水混合燃料油は、水の混合割合が多いほど、粘性が上
昇し、従って燃焼に際しての圧縮動力の上昇、微粒化噴
霧性能の低下などの欠点があった。
いる微小水滴粒子が燃料油の燃焼に際して蒸気となり、
爆発的に体積を急膨脹すると同時に燃料油を微粉化させ
て（ミクロ爆発と言われている）燃料油と空気との混合
を良好にし、燃焼を促進することができる。しかしなが
ら水混合燃料油は、水の混合割合が多いほど、粘性が上
昇し、従って燃焼に際しての圧縮動力の上昇、微粒化噴
霧性能の低下などの欠点があった。
【０００５】また、水滴が蒸気になるに際して吸熱して
燃料油の温度が急速に上昇することが抑制されるので、
着火が遅れ、燃焼促進が阻害されたり、水が極度に微粒
化するとミクロ爆発が起こり難くなる問題点があった。
更に従来の水混合燃料油は、上記のように燃料油中に水
を乳化状態にしたものであるが、乳化剤を使用しないと
時間の経過と共に燃料油から水が分離して大きな水滴と
なり、これに付随して燃焼状態が悪化し、一方、乳化剤
を使用すると水が極度に微粒子化し、油水の分離傾向を
抑制することができるが、ミクロ爆発の効果が減少する
欠点があった。
燃料油の温度が急速に上昇することが抑制されるので、
着火が遅れ、燃焼促進が阻害されたり、水が極度に微粒
化するとミクロ爆発が起こり難くなる問題点があった。
更に従来の水混合燃料油は、上記のように燃料油中に水
を乳化状態にしたものであるが、乳化剤を使用しないと
時間の経過と共に燃料油から水が分離して大きな水滴と
なり、これに付随して燃焼状態が悪化し、一方、乳化剤
を使用すると水が極度に微粒子化し、油水の分離傾向を
抑制することができるが、ミクロ爆発の効果が減少する
欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、油水分離を抑制すると同時に、極度に微小
な水微粒子によりミクロ爆発効果が失われることを防止
して良好な燃焼状態を維持することにある。
する課題は、油水分離を抑制すると同時に、極度に微小
な水微粒子によりミクロ爆発効果が失われることを防止
して良好な燃焼状態を維持することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の気水混合燃料油
は、酸素含有ガスの微小気泡が表面に付着した水微粒子
が燃料油中に分散してなることを特徴とするものであ
る。本発明における燃料油としては、灯油、軽油、Ａ、
ＢおよびＣ重油、残査油、廃油等、またはこれ等の混合
油が使用される。
は、酸素含有ガスの微小気泡が表面に付着した水微粒子
が燃料油中に分散してなることを特徴とするものであ
る。本発明における燃料油としては、灯油、軽油、Ａ、
ＢおよびＣ重油、残査油、廃油等、またはこれ等の混合
油が使用される。
【０００８】この燃料油中の水微粒子の量は、燃料油に
対して１〜３０重量％であり、例えば燃料油が軽質油成
分の場合には添加水量が１〜５重量％であることが好ま
しい。また、水微粒子は、径が３０〜６０μm の比較的
少量で粗に分散した大きな粒子と、径が１０μm 以下
で、密に分散した多量の極微粒子とが燃料油中に混合分
散した状態であることが好ましい。
対して１〜３０重量％であり、例えば燃料油が軽質油成
分の場合には添加水量が１〜５重量％であることが好ま
しい。また、水微粒子は、径が３０〜６０μm の比較的
少量で粗に分散した大きな粒子と、径が１０μm 以下
で、密に分散した多量の極微粒子とが燃料油中に混合分
散した状態であることが好ましい。
【０００９】酸素含有ガスとしては、通常では空気が使
用されるが、オゾンや酸素富化空気等を使用することも
できる。本発明においては、主として径が１０μm 以下
の水極微粒子の表面に酸素含有ガスが0.１〜１μm の径
の気泡として付着するように、制御することが好まし
い。
用されるが、オゾンや酸素富化空気等を使用することも
できる。本発明においては、主として径が１０μm 以下
の水極微粒子の表面に酸素含有ガスが0.１〜１μm の径
の気泡として付着するように、制御することが好まし
い。
【００１０】かかる水微粒子の粒径の制御は、本発明の
気水混合燃料油を製造するに際して、燃料油に水を添加
し、酸素含有ガスを吹き込みながら攪拌する際の攪拌時
間の制御および攪拌機の選択によって達成することがで
きる。すなわち、燃料油、酸素含有ガスおよび水の流量
を各種センサーで計量し、次に燃料油温度 (燃料油粘
度) および外気温度を比較して攪拌機の回転数を検出
し、これらのデータをマイクロコンピュータで判断して
混合に最適の燃料油温度、攪拌機回転数を得て、気水混
合燃料油の粒径分散度を最適に保つように選択する。
気水混合燃料油を製造するに際して、燃料油に水を添加
し、酸素含有ガスを吹き込みながら攪拌する際の攪拌時
間の制御および攪拌機の選択によって達成することがで
きる。すなわち、燃料油、酸素含有ガスおよび水の流量
を各種センサーで計量し、次に燃料油温度 (燃料油粘
度) および外気温度を比較して攪拌機の回転数を検出
し、これらのデータをマイクロコンピュータで判断して
混合に最適の燃料油温度、攪拌機回転数を得て、気水混
合燃料油の粒径分散度を最適に保つように選択する。
【００１１】なお攪拌機にはたとえば攪拌槽内に下向き
４枚、上向き４枚からなる攪拌翼を設け、水導入多孔ノ
ズルを攪拌槽の上端部に、中間部に酸素含有ガス導入噴
射多孔管を配置し、攪拌槽の下端側面から燃料油を導入
する。また、攪拌翼外周には多孔板からなる整流筒を設
けて気水混合燃料油の微粒子の分散度合いを調整し、整
流筒外側より気水混合燃料油の微粒子を回収する。ただ
し、攪拌翼は下向き４枚、上向き４枚に限定するもので
はない。
４枚、上向き４枚からなる攪拌翼を設け、水導入多孔ノ
ズルを攪拌槽の上端部に、中間部に酸素含有ガス導入噴
射多孔管を配置し、攪拌槽の下端側面から燃料油を導入
する。また、攪拌翼外周には多孔板からなる整流筒を設
けて気水混合燃料油の微粒子の分散度合いを調整し、整
流筒外側より気水混合燃料油の微粒子を回収する。ただ
し、攪拌翼は下向き４枚、上向き４枚に限定するもので
はない。
【００１２】水極微粒子の表面に付着した酸素含有ガス
は、燃料油の燃焼に寄与し、燃料油の燃焼に際して水の
微粒子を燃料油と分離すると共に、水が蒸気化する際の
急激な熱吸収を遮断し、同時に酸素含有ガスの付着によ
って水微粒子の比重を燃料油の比重に近づけて燃料油中
の水微粒子の分離速度を遅らせ、油水分離を抑制する機
能を有する。以下、本発明の実施例を述べる。
は、燃料油の燃焼に寄与し、燃料油の燃焼に際して水の
微粒子を燃料油と分離すると共に、水が蒸気化する際の
急激な熱吸収を遮断し、同時に酸素含有ガスの付着によ
って水微粒子の比重を燃料油の比重に近づけて燃料油中
の水微粒子の分離速度を遅らせ、油水分離を抑制する機
能を有する。以下、本発明の実施例を述べる。
【００１３】
実施例１ 燃料油としてＡ重油を用い３重量％の水を添加し、攪拌
下に酸素含有ガスを供給して、径１５〜３０μm および
１〜１０μm の水微粒子に酸素含有ガスの気泡が付着し
た混合分散系からなる気水混合燃料油を製造した。
下に酸素含有ガスを供給して、径１５〜３０μm および
１〜１０μm の水微粒子に酸素含有ガスの気泡が付着し
た混合分散系からなる気水混合燃料油を製造した。
【００１４】得られた気水混合燃料油の性状を表１に示
す。
す。
【００１５】 また、本発明気水混合燃料油製造の際における攪拌時間
と、得られた気水混合燃料油の油水分離速さおよび水微
粒子の分散度との関係を図１に、攪拌時間と、得られた
気水混合燃料油の燃焼性、および水微粒子の微粒化度と
の関係を図２に下記比較例により得られた水混合油のそ
れらと共に示す。
と、得られた気水混合燃料油の油水分離速さおよび水微
粒子の分散度との関係を図１に、攪拌時間と、得られた
気水混合燃料油の燃焼性、および水微粒子の微粒化度と
の関係を図２に下記比較例により得られた水混合油のそ
れらと共に示す。
【００１６】比較例１ 実施例１で用いたＡ重油中に乳化剤存在下に３０重量％
の水を粒径１〜１０μm で分散せしめて従来の水混合油
を製造した。この水混合油の性質をＡ重油単独の場合の
性質と共に表１に併記した。表１、図１および図２から
明らかなとおり、本発明の気水混合燃料油は従来の水混
合油と比較して、特に燃焼性（ミクロ爆発）、着火性、
分散水微粒子の比重の点で優れていることが明らかであ
る。
の水を粒径１〜１０μm で分散せしめて従来の水混合油
を製造した。この水混合油の性質をＡ重油単独の場合の
性質と共に表１に併記した。表１、図１および図２から
明らかなとおり、本発明の気水混合燃料油は従来の水混
合油と比較して、特に燃焼性（ミクロ爆発）、着火性、
分散水微粒子の比重の点で優れていることが明らかであ
る。
【００１７】実施例２ 燃料油として分解軽油を用いた以外は、実施例１と同様
にして気水混合分解軽油を製造した。得られた気水混合
分解軽油の常圧および高圧下における燃焼性を、分解軽
油単独の場合のそれと共に、表２に示す。
にして気水混合分解軽油を製造した。得られた気水混合
分解軽油の常圧および高圧下における燃焼性を、分解軽
油単独の場合のそれと共に、表２に示す。
【００１８】 表２から明らかなとおり、気水混合分解軽油は、高圧下
におけるカーボン発生、常圧下における燃焼効率の点で
特に優れている。
におけるカーボン発生、常圧下における燃焼効率の点で
特に優れている。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように本発明の気水混合燃料
油は、水微粒子が分散分布し、かつこの水微粒子の表面
に酸素含有ガスの気泡が付着しているので、乳化状態を
従来の水混合油に比較して著しく長時間維持することが
できると共に、酸素含有ガスの気泡が付着した水微粒子
のミクロ爆発によって燃焼を促進することができる。
油は、水微粒子が分散分布し、かつこの水微粒子の表面
に酸素含有ガスの気泡が付着しているので、乳化状態を
従来の水混合油に比較して著しく長時間維持することが
できると共に、酸素含有ガスの気泡が付着した水微粒子
のミクロ爆発によって燃焼を促進することができる。
【００２０】従って本発明の気水混合燃料油は、ガスタ
ービン燃焼系で1.３〜2.０気圧の中圧力燃焼テストをし
た場合、表２に示すとおり、燃焼効率、カーボン発生
量、ＮＯx 発生量等を、従来の水混合油の場合と比較し
て著しく改善することができる。
ービン燃焼系で1.３〜2.０気圧の中圧力燃焼テストをし
た場合、表２に示すとおり、燃焼効率、カーボン発生
量、ＮＯx 発生量等を、従来の水混合油の場合と比較し
て著しく改善することができる。
【図１】本発明の気水混合燃料油および従来の水混合油
を製造する際における攪拌時間と、得られたこれら油の
油水分離速さ、および得られたこれら油における水微粒
子の分散度との関係を示す図である。
を製造する際における攪拌時間と、得られたこれら油の
油水分離速さ、および得られたこれら油における水微粒
子の分散度との関係を示す図である。
【図２】本発明の気水混合燃料油および従来の水混合油
を製造する際における攪拌時間と、得られたこれら油の
燃焼性、および得られたこれら油における水微粒子の微
粒化度との関係を示す図である。
を製造する際における攪拌時間と、得られたこれら油の
燃焼性、および得られたこれら油における水微粒子の微
粒化度との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 富男 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 高田 和明 静岡県静岡市瀬名200−239 (72)発明者 村上 篤司 静岡県清水市梅田12−５ (72)発明者 豊増 道雄 神奈川県川崎市宮前区宮前平１−４−５− Ａ303
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素含有ガスの微小気泡が表面に付着し
た水微粒子が燃料油中に分散してなることを特徴とする
気水混合燃料油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16084792A JPH061983A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 気水混合燃料油 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16084792A JPH061983A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 気水混合燃料油 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061983A true JPH061983A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15723693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16084792A Withdrawn JPH061983A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 気水混合燃料油 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061983A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06179883A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-06-28 | Takeji Motai | 酸素リッチ燃料油の製造法 |
| US5725255A (en) * | 1995-08-07 | 1998-03-10 | Smc Corporation | Fixture for fitting pipe joint to change-over valve |
| WO2001002318A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-11 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Manufacture of emulsion explosives |
| JP2008019359A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Shinkawa Yoshiro | エマルジョン組成物の製造方法並びにエマルジョン化装置 |
| JP2009138145A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Yukinobu Mori | エマルジョン燃料の製造装置及び製造方法 |
| US10648430B2 (en) * | 2011-01-24 | 2020-05-12 | Walter P. Jenkins | Apparatus, system, and method for vaporizing fuel mixture |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16084792A patent/JPH061983A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06179883A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-06-28 | Takeji Motai | 酸素リッチ燃料油の製造法 |
| US5725255A (en) * | 1995-08-07 | 1998-03-10 | Smc Corporation | Fixture for fitting pipe joint to change-over valve |
| WO2001002318A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-11 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Manufacture of emulsion explosives |
| JP2008019359A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Shinkawa Yoshiro | エマルジョン組成物の製造方法並びにエマルジョン化装置 |
| JP2009138145A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Yukinobu Mori | エマルジョン燃料の製造装置及び製造方法 |
| US10648430B2 (en) * | 2011-01-24 | 2020-05-12 | Walter P. Jenkins | Apparatus, system, and method for vaporizing fuel mixture |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |