JPS59149992A - 乳状燃料油の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重油中に水を分散させた油中水滴型乳状燃料
油の製造方法に関する。

最近重油中に水を微粒子状に分散させた乳状燃料油が重
油の燃焼費の節約、燃焼売気ガス中のＮＯＸ、　ＳＯＸ
の減少等の効果を有することから注目され検討されてい
る。

従来の乳状燃料油の製造方法は界面活性剤を乳化剤に用
いて水を重油中に分散する方法がとられ、乳化方法にス
タテックミキサーによる方法、油中に水を噴射する方法
、機械的撹拌による方法、超音波による方法などが用い
られている。しかしながら界面活性剤を乳化剤として用
いる場合、乳化は簡単であるが、その乳化した燃料油は
保温貯蔵中に部分的に水が分離する傾向があシ、分離水
を生ずると乳状燃料油を燃焼する際にトラブルを生ずる
欠点があった０そのため従来乳状燃料油の研究は多いが
実用的には試験的に行われている。また水の添加率も最
大１０％、大体数％以下の看であり、これ以上の量を用
いることはトラブルをおこすおそれのあるところから試
みられていない。そのため省エネルギーの経済効果は余
り期待できなかった。

本発明の目的は、斜上の欠点を解消するもので、重油へ
の水の乳化分散が容易で且つ確実であり、生成される乳
状燃料油は水分の分、離、遊離等がなく長期間に安定で
水分の量も従来に比べて多量に含有させることができ、
しかも燃焼効率も良好である経済的な乳状燃料油の製造
方法を提供するものである。

本発明は、水に墨汁を分散させたものを水成分とし、該
水成分を重油中和分散乳化させることを特徴とする油中
水滴型の乳状燃料油の製造方法を要旨とするものである
０ 本発明における水は、水道水、工業用水などが一般に用
いられるが井戸水、河川、湖沼水や海水も用いることが
できる。

本発明でいう墨汁は、油煙、松煙、す＼、カーボンブラ
ック等を膠、ゼラチン、その細分散剤、保循コロイド等
を適宜用いて水に分散させたものである◎墨汁には、市
販の墨汁を使用することができる。例えば異性、開明な
どの墨汁がある。また油煙、松煙、す＼等を膠でかため
た墨を水にすって得られる墨汁がある。また油煙、松煙
、す＼、カーボンブラック等を膠、ゼラチン、その細分
散剤、保護コロイド等を適宜用いて水に分散させたもの
をボールミルやロールで分散させ、磨砕したもの、ある
いはこれらを水で稀釈したものなどがある。

本発明で重油中に分散させる水成分は、墨汁を例えば市
販の異性の墨汁に例をとると、水に対し墨汁を０．８〜
０．００１重量％位の割合で添加混合したものを用いる
〇一般には０．１〜０．０１重ｉ：％程度である。これ
らの割合は、重油の質や乳状燃料油の含水量、５貯蔵期
間等によってかえることができる。

好ましい１例をあげると水ｉｏｏ　ｔに対し墨汁を５０
ｔｊ添加したものが水成分となる。

この様にごく僅かな量の使用ですむので作業の便宜止子
めやや濃い分散液を造っておいて、使用するときに水に
この分散液を添加して使用すると好便である。例えば水
１．８１に墨汁２０〇−を添加混合して分散液を造って
おき、乳状燃料油を造るときにこの分散液５００ｊ＋！
Ｊを水１００１に添加混合して水成分を造るようにする
。

また水に墨汁を分散させるときに必要に応じて分散剤や
保獲コロイド等を添加することもできる。分散剤として
は例えばナフタリンホルマリン縮合物のスルホン酸塩、
芳香族多環縮合物のスルホン酸塩、トリアジン系分散剤
、リグリン系分散剤などがある。保護コロイドとしては
例えば膠、ゼラチン、アルブミン、カゼインのアルカリ
塩、カルボキシメチルセルローズ、メチルセルローズ、
ヒドロキシエチルセルローズ、ポリビニールアルコール
、ポリビニールピロリドン、ポリアクリル酸塩、ポリア
クリルアマイドなどがある。

本発明でいう重油とけ、Ａｉ油、Ｂ重油、Ｃ重油、およ
びこれらの噴油を適宜混合した混合重油等である。また
重°質原油も使用できる。またこれらの重油に他の燃料
油を少量混入したものも用いることができる。

重油の乳化温度は、特に規定しない◇通常Ｃ重油では貯
蔵タンクに約８０″Ｃ位の温度に保走れ、これが補助タ
ンクで４０〜６ｏ°ｃ／）温度にそしてヒーターで７０
°Ｃ前後に加熱されバーナーで燃焼されているが、本発
明の方法は貯蔵タンクの約８０−Ｃの重油を対象にして
胱イＬすることもまた補助タンクの４０〜５０°Ｃの重
油を乳化することも可能である０また６０″Ｃ位の温度
でも乳化可能である。一般に８０〜６０″Ｃの温度範囲
の重油が乳化の対象になるが、これより温度が低いもの
も、また温度が高いものも乳化可能であるＯ 水成分の温度は室温が用いられる０加温しても差支えな
いが一般には加温しないで良好な乳化を得ることができ
る０ 重油に水成分を分散乳化させるには両者を通常の攪拌装
置で攪拌混合すれば十分である。例えば適当な攪拌機を
備えた攪拌混合槽に重油と水成分とを入れて攪拌混合す
ればよい０攪拌混合装置はいろいろのものが使用できる
。

たとえば羽根型、パドル型、プロペラ型、ラセン軸型、
ラセンリボン型などいろいろの攪拌混合機を使用するこ
とができる。通常攪拌速度を１分間に２００回転以下に
する０好ましいのは約６０〜１５０回転７分位の低せん
断力下で攪拌混合することである。混合は水成分が重油
成分中に微粒子状に分散乳化するまで続けるが、その時
間は通常数分間以内に達′成できる。低速回転による攪
拌混合は生成される乳化燃料に気泡を導入する傾向が少
なく良好な乳化が得られる。回転が早いと気泡が導入さ
れこれが乳状燃料油から中々抜けず、燃焼の際に燃焼効
率を低下させる原因となる。また気泡の導入を防止する
ために消泡剤を少量添加することもできる。

またホモミキサ、ホモジナイザーのような乳化機も用い
ることができるか生成された乳状燃料油の中に気泡をま
きこんでいるので時間をかけて抜気するか、減圧にして
抜気するかその他適当な方法で抜気する必要がある◎ 重油に水成分を攪拌混合装置で混合分散させる方法とし
て、重油中に水成分を−ぺんに加えて混合することも、
水成分を徐々に加えて混合してもよい。あるいＦｉｔ油
と水成分を同時に加えて混合してもよい。

本発明の製造方法によって、重油７０容量％以上、水成
分８０容貴％以下め割合の範囲で燃焼効率のよい安定し
た乳状燃料油を造ることができる０重油中に分散する水
粒子の大きさは粒径１００μ以下のものである。

上記の配合割合の範囲をはづれて重油６６容量％、水成
分８６道量％位までの配合割合の安定した乳状燃料油も
本発明の製造方法によって造り得るが、燃焼効率が低下
してくるので経済的でない。燃焼効率、経済性を考える
と重油成分７０容責％以上、水成分８０容量％以下が実
用的である。

本発明の乳状燃料油の製造方法の特徴、効果等について
説明すると次の通りである。

（１）　　重油への水の分散乳化が容易で１ケ月程度の
期間にわたって水の分離遊離が少ない乳状燃料油を得る
ことができる。

（２）本発明の製造方法では重油成分７０容量％以上、
水８０容量％以下程度の配合割合まで燃焼良好な乳状燃
料油を得ることができる。

（３）　　本発明の製造方法で造られた乳状燃料油をバ
ーナーで燃焼するとバーナーの炎の色は白色で燃焼し完
全燃焼し煙が出ない。これに対し重油をバーナーで燃焼
するとバーナーの炎の色は赤黄色で煙が出る。

（４）本発明の製造方法で造られた乳状燃料油は完全燃
焼するため重油よシ発熱量が高く燃料の使用駿が減少す
る上に水分を含むので重油成分の使用１Ｆｉｉに少なく
なるので燃料の節約となり燃料費も節約でき経済的であ
る。

（５）本発明の製造方法で造られた乳状燃料油は燃焼の
売気は重油に比べてクリーンで無色の煙でＮＯｘ％ＳＯ
Ｘ等も遥かに低くなる。

などのすぐれた特徴、効果を有する。

本発明の製造方法で水に僅かの墨汁を添加分散させた水
成分が重油中に容易に分散乳化し安定な油中水滴型乳状
燃料油を造る機構について検討中であるが、親油性の油
煙、粉煙、すす等の微細な粒子が膠、ゼラチン等の保護
コロイドにより水に安定して分散しているものが重油中
に分散することにより、油煙等の微細な粒子の重油中へ
の分散に伴って水もそれらの粒子について分散し、単な
る界面活性剤を乳化剤に用いる場合と異なる水の分離や
遊離のない安定した乳状物を造るものと思われる。

次に本発明の乳状燃料油の製造方法を実施例によって具
体的に説明する。

実施例１゜ 水道水２．７７［８汁呉竹（■県外製、商品名）８００
ｄを添加混合し均一に混合された分散液を造る０水６０
／に分散液８００ｄを添加混合し水成分を造る。

プロペラ型攪拌機とその上に円板状の当て板とを備えた
攪拌混合槽に約４０°ＣのＣ重油２００Ｉを仕込む。こ
れに約２５°Ｃの水成分６０／を仕込み、攪拌機の回転
数を約１００回／分として攪拌混合し約５分間混合を続
け、水成分を重油中に分散乳化し、本発明の油中水滴型
の乳状燃料油を製造することができた。この乳状燃料油
は水分を約２８容量％含有する。この乳状燃料油を５０
０ｓｔ＃のメスシリンダーに入れて室温および４０〜５
０°Ｃの温度で放置し１週間後、１ケ月後に水の分離、
遊離の有無をメスシリンダーの外観からと乳状油の顕微
鏡検査から調べたが、水の分離、遊離は見られず水の分
散状態は良好であった。

実施例１．で得た乳状燃料油についてボイラー（呉ＫＭ
Ｈ−２型Ｍ　１０　Ｋ蒸気飽和ＭＰ２４．９ゼ）を使用
して１時間８０分の燃焼試験を行ったが、燃焼状況は完
全燃焼で排ガス中に黒い煙は全くみられずバーナーの燃
焼の色も白色光であった。

排ガス中のばいじん濃度は平均０．０８８　ｆ　／ｖｌ
Ｎであり、硫黄酸化物、窒素酸化物の濃度も低く燃焼状
況は良好であった０これに対し噴油を燃焼した場合排ガ
ス中に黒い煙がまじっており、パーナゴの燃焼の色も赤
黄色であった。排ガス中のばいじん濃度は平均ｏ、ｘ５
ｙ／−Ｎであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水に墨汁を分散させたものを水成分とし、該水成分を重
   油中に分散乳化させることを特徴とする油中水滴型の乳
   状燃料油の製造方法０