JPH11140470A - 水−化石燃料混合エマルジョン - Google Patents

水−化石燃料混合エマルジョン

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JPH11140470A
JPH11140470A JP30895897A JP30895897A JPH11140470A JP H11140470 A JPH11140470 A JP H11140470A JP 30895897 A JP30895897 A JP 30895897A JP 30895897 A JP30895897 A JP 30895897A JP H11140470 A JPH11140470 A JP H11140470A
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water
fossil fuel
fuel
emulsion
fossil
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Masahiro Mori
正弘 森
Toshiyasu Sato
利安 佐藤
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ZENSHIN DENRYOKU ENGINEERING KK
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ZENSHIN DENRYOKU ENGINEERING KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、石油等の化石液体成分を減少さ
せた、水を高加水率で含有させて燃料化できる水−化石
燃料混合エマルジョンを提供する。 【解決手段】 水と化石燃料液体とをエマルジョン混合
してなる燃料であって、混合する水に少なくとも3重量
%の微粒状電気石を分散させて処理し、この処理水を前
記化石液体燃料とエマルジョン混合してなる水−化石燃
料混合エマルジョン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水と石油等の化石
液体燃料とを混合してなる新規な燃料である、水−化石
燃料混合エマルジョンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、省エネ等の観点から、化石液体燃
料に水を混合して燃料エマルジョンとして燃焼すること
が種々提案されている。しかし、このような燃料エマル
ジョンは水と石油系成分との割合が55:45位で試み
られており、燃料として石油系成分をこれ以上減少でき
ない。また、エマルジョンの安定性の上からも、石油系
成分を比較的多量に必要とし、省資源の点でまだ満足で
きるものでなく、水成分の燃料化という点で十分ではな
かった。さらに、このような従来の化石液体燃料と水を
混合してなる混合燃料においても、化石液体燃料成分が
多いと燃焼排ガスとしてCO2 (炭酸ガス)を多量に含
むガスを排出する。しかし、近年、地球規模でCO2
排出削減が求められている状況に照らすと、このような
燃料でも必ずしも満足しうるものではない。したがって
一定の燃焼カロリーをできるだけ少ないCO2 排出で得
られる燃料の開発が切望されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、石油等の化
石液体成分を減少させた、水を高加水率で含有させて燃
料化できる水−化石燃料混合エマルジョンを提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、水と化石液体成分と
をエマルジョン混合させた燃料であって、化石液体成分
の割合を低減し、高加水率での燃焼が可能であり、化石
液体成分の低減により、燃焼排出ガス中のCO2 量を低
減できる水−化石燃料混合エマルジョンを提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究を重ねた結果、石油等の化石液体
成分に混合する水成分として、微粒状の電気石を分散さ
せて、界面張力を低下させた処理水を用いることによ
り、上記の目的を達成しうることを見い出し、この知見
に基づき、さらに検討を重ね本発明をなすに至った。し
たがって本発明は、(1)水と化石燃料液体とをエマル
ジョン混合してなる燃料であって、混合する水に少なく
とも3重量%の微粒状電気石を分散させて処理し、この
処理水を前記化石液体燃料とエマルジョン混合してなる
ことを特徴とする水−化石燃料混合エマルジョン、及び
(2)水と化石燃料液体との混合比が、容量比で9.
5:0.5〜7.0:3.0の範囲であることを特徴と
する(1)項記載の水−化石燃料混合エマルジョンを提
供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において化石燃料液体と混
合する水には、微粒状電気石を少なくとも3重量%添加
して処理する。水に対する電気石の添加量は、好ましく
は3〜10重量%である。この電気石の量が少なすぎる
とその効果が不十分であり、多すぎると製造のスピード
が遅くなる。電気石としては、好ましくはトルマリンが
用いられ、それは微粒子であることが必要であり、粒径
は具体的には0.5〜2.5μmが好ましく、0.8〜
1.0μmがより好ましい。電気石はこのように微粒状
であることが必要であり、粒子が小さすぎると製造コス
トが極端に高くなり、大きすぎると目的の効果が得られ
ない。この電気石での処理温度は特に制限はないが、好
ましくは常温で行われ、時間はpHが下記のような値に
上昇するまでに行う。この電気石で処理することによ
り、水は通常、pHが8.0〜11.5に上昇する。こ
れは、水が電気石と反応して生成したヒドロニウムイオ
ンがH2 となり、水はOH- の豊富なヒドロキシルイオ
ン水を形成していることによるものと思われる。また、
同時に水の表面張力が低下する。この電気石による処理
は、処理水の性質上、ガラス又はステンレス製の容器で
行うのが好ましい。
【0006】本発明で用いる水としては、水道水(不純
物は除去)、蒸留水を用いることができる。本発明の水
−化石燃料混合エマルジョンにおいて、化石燃料液体と
しては、灯油、軽油、A重油、B重油、C重油などがあ
げられる。この化石燃料液体には、予め界面活性剤を微
量添加しておくのが好ましい。界面活性剤としては、陰
イオン性界面活性剤があり、例えばアルキルベンゼンス
ルホン酸塩があげられるが、これに制限されるものでは
ない。その添加量は、表面張力を低下させるのに十分な
量であればよく、具体的には化石燃料液体に対し、1〜
3重量%以下である。
【0007】本発明の水−化石燃料混合エマルジョンに
おいて、水を最大95容量%まで含有させることができ
る。水と化石燃料液体との混合割合は、上記の範囲であ
れば特に制限はないが容量比で好ましくは9.5:0.
5〜7.0:3.0である。この場合、上記範囲を越え
て化石燃料液体の割合が大きすぎるとこの水の効果によ
るエマルジョン化が劣化する。また少なすぎると燃焼し
なくなる。本発明では、化石燃料液体の割合を従来の燃
料エマルジョンに比べ少なく、かつ、水の割合を大きく
でき、水の燃料化を図ること、及び化石燃料液体の低減
によりCO2 の発生を低減できることを1つの大きな特
徴としている。
【0008】本発明の水−化石燃料混合エマルジョンか
らなる燃料の燃焼方法は特に制限はないが、自己完結性
のガスであるブラウンズガスの高温炎によって、炉内に
水分解の反応場を設け、混合ガスを燃焼させる方法が好
ましい。
【0009】これを実施する燃焼装置を図2に従って説
明する。図中1は水−化石燃料混合エマルジョンの貯蔵
タンク、2は供給ポンプ、3はマイクロ波(極超短波)
照射装置、4はブラウンズガス発生装置、5はブラウン
ズガスの燃焼バーナ、7はバーナ、8は燃焼室、9は水
−化石燃料混合エマルジョンの気化室、10はノズル、
11は耐熱被覆材である。なお、ブラウンズガスは水の
電気分解により得られる非爆発性の水素/酸素ガス混合
体であって、その燃焼温度は理論値として3,450℃
となる公知のガスであり、1970年初頭にブルガリア
生れのユール・ブラウン教授によって発明されたもので
ある。ブラウンズガスの特徴は、水素の体積2に対して
酸素の体積1という割合が厳格に維持されれば安全に混
合(燃焼)できる点にあり、貯蔵しておくことも可能で
ある。まず、水−化石燃料混合エマルジョンは、貯蔵タ
ンク1から供給ポンプ2により開閉バルブV1 を経由し
てマイクロ波(極超短波)照射装置3へ導入され、照射
装置3内でマイクロ波(2450メガヘルツ)が照射さ
れて400〜600℃に昇温される。次いで、この昇温
された水−化石燃料混合ガスは、気化室9に導入され、
ノズル10から噴出されて気化される。なお、該気化室
9は気液分離室を兼ねており、そして該室内に溜まった
液状物はバルブV5 を開くことにより排出することがで
きる。その後、この昇温され気化された水−化石燃料混
合エマルジョンは、バルブV2 を介して燃焼室8のバー
ナ7へ供給される。この高温の混合ガスの移送において
は、配管を耐熱被覆材11で被覆しておくことが好まし
い。
【0010】他方、水を電気分解して得られる水素2容
量と酸素1容量の混合比からなるブラウンズガスを発生
させるブラウンズガス発生装置4からブラウンズガスを
発生させ、このガスをバルブV3 を介して燃焼させて1
500〜2500℃に高温化する。ブラウンズガス燃焼
室6内には、外部から空気、酸素又はオゾンのうちの1
種以上をバルブV4 を介して添加することができ、それ
らの種類及び供給量を調整して供給することによって、
燃焼室8のバーナ7へ供給する高温化されたブラウンズ
ガス燃焼気体の組成を調整(例えば、酸素過剰のもの
に、あるいは窒素含有のものに)することができる。
【0011】こうして得られた高温化されたブラウンズ
ガス燃焼気体を、前記燃焼室8のバーナ7にその外周を
囲む二重管構造の空隙部に供給することが好ましい。そ
の結果、該バーナ7は、外周から内部まで加熱され、か
つその先端からブラウンズガス燃焼気体がそれを包むよ
うにして燃焼室8内に放出される。燃焼室8内において
は、こうして外周より内部まで加熱されたバーナ7口か
ら、昇温され気化された水−化石燃料混合ガスが放出さ
れ燃焼される。
【0012】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。 実施例1 図1に示す工程により水−化石燃料混合エマルジョンを
製造した。油タンク101に灯油0.5リットルを満た
した後、陰イオン界面活性剤スルホール#400(商品
名、村松石油研究所社製)を灯油に対し1重量%添加し
て、よく攪拌した。一方、ガラス製の水タンク102
に、水道水9.5リットルを満たした後、粒子サイズ1
μmのトルマリン粉を水に5重量%散布した。次に、こ
の水タンク102を攪拌装置で30分間よく攪拌した。
pHをチェックした後に攪拌を停止し、トルマリン粉の
沈降を待ち、2時間位でトルマリン粉が完全に沈降させ
た。上澄液はヒドロキシルイオン水である。別に設けた
混合タンク103に、制御弁を調整して、油タンク10
1及び水タンク102から灯油10%量、水90%量を
送液し、満たして、30分間よく攪拌して、本発明の水
−化石燃料混合エマルジョンを製造した。
【0013】実施例2、3及び比較例1、2 水及びトルマリンの添加条件を下記表1のようにした以
外は実施例1と同様にして、水−化石燃料混合エマルジ
ョンを製造した。なお水道精製水は不純物を浄化した水
道水(中性凝縮剤0.1重量%を添加して残留塩素、ト
リハロメタンなどを除去したもの)である。この時調製
された処理水のpHを表1に示した。
【0014】
【表1】
【0015】試験例 上記実施例及び比較例で製造した水−化石燃料混合エマ
ルジョンを図2に示す装置を用いて下記条件で燃焼させ
た。その結果を実験No.1〜5として表2に示した。 燃焼条件 1)バーナ7の水−化石燃料混合エマルジョンの線速
度:2m/秒、噴出量:50cc/分 2)バーナ5のブランズガスの線速度2.7m/秒、噴
出量600l/h 3)バーナ7とバーナー5の交叉角:15° 4)バーナ7より噴出されるガス温度110℃以上(初
速) なお、上記の灯油と水との比を、容量比で1:9から
3:7に変更した以外は各実施例及び各比較例と同様に
して水−化石燃料混合エマルジョンを製造し、これらに
ついても燃焼試験を行った。これを実験No.6〜10
として表2に示した。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明の水−化石燃料混合エマルジョン
は、水を高加水率で含有させて水を燃料化することがで
きる。また、化石燃料の消費量を低減でき、省資源の上
で優れるばかりでなく、化石燃料成分の割合を低減する
ことにより、燃焼による排出CO2 量を低減できるとい
う優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水−化石燃料混合エマルジョンの製造
工程図である。
【図2】本発明の燃料の燃焼装置の構成の説明図であ
る。
【符号の説明】
101 油タンク 102 水タンク 103 混合タンク 1 水−化石燃料混合エマルジョンの貯蔵タンク 2 水−化石燃料混合エマルジョン供給ポンプ 3 マイクロ波(極超短波)照射装置 4 ブラウンズガス発生装置 5 バーナ 7 バーナ 8 燃焼室 9 水−化石燃料エマルジョン気化室 10 ノズル 11 耐熱被覆材 V1 〜V5 バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 正弘 神奈川県平塚市代官町10番14号 ネオシテ ィ湘南平塚201 株式会社全眞電力エンジ ニヤリング内 (72)発明者 佐藤 利安 神奈川県平塚市八重咲町26番19−302号 ブルーハイツ高風荘

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水と化石燃料液体とをエマルジョン混合
    してなる燃料であって、混合する水に少なくとも3重量
    %の微粒状電気石を分散させて処理し、この処理水を前
    記化石液体燃料とエマルジョン混合してなることを特徴
    とする水−化石燃料混合エマルジョン。
  2. 【請求項2】 水と化石燃料液体との混合比が、容量比
    で9.5:0.5〜7.0:3.0の範囲であることを
    特徴とする請求項1記載の水−化石燃料混合エマルジョ
    ン。
JP30895897A 1997-11-11 1997-11-11 水−化石燃料混合エマルジョン Pending JPH11140470A (ja)

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