JP2009263613A - 多孔性酸化反応促進材及びその製造方法 - Google Patents
多孔性酸化反応促進材及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009263613A JP2009263613A JP2008226803A JP2008226803A JP2009263613A JP 2009263613 A JP2009263613 A JP 2009263613A JP 2008226803 A JP2008226803 A JP 2008226803A JP 2008226803 A JP2008226803 A JP 2008226803A JP 2009263613 A JP2009263613 A JP 2009263613A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- oxidation reaction
- fuel
- porous oxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 26
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 13
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 73
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 25
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 3
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 1
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 239000010435 syenite Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- -1 zircopax Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/28—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/12—Silica and alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/076—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
【課題】燃料の酸化反応及び還元反応を誘導して燃料の燃焼を促進させることにより、特に高温における燃料節減効果が高く、しかも、燃焼時における排出硫黄を低減することができる多孔性酸化反応促進材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】(a)硫黄酸に砂糖を添加して反応させた反応物を焼成した後、粉砕して粉体を得、(b)モリブデン粉末にタンタル粉末を混合し加熱して酸化物を得、(c)メランジェに合成ゼオライトを混合した後、焼成して焼成体を得、(d)(a)で得られた粉体に(b)で得られた酸化物を混合した後、(c)で得られた焼成体に(a)で得られた粉体及び(b)で得られた酸化物混合物を混合及び粉砕した混合物を得、(e)(d)で得られた混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cで焼成して多孔性酸化反応促進材を得る。
【選択図】なし
【解決手段】(a)硫黄酸に砂糖を添加して反応させた反応物を焼成した後、粉砕して粉体を得、(b)モリブデン粉末にタンタル粉末を混合し加熱して酸化物を得、(c)メランジェに合成ゼオライトを混合した後、焼成して焼成体を得、(d)(a)で得られた粉体に(b)で得られた酸化物を混合した後、(c)で得られた焼成体に(a)で得られた粉体及び(b)で得られた酸化物混合物を混合及び粉砕した混合物を得、(e)(d)で得られた混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cで焼成して多孔性酸化反応促進材を得る。
【選択図】なし
Description
本発明は多孔性酸化反応促進材及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、砂糖、硫黄酸、モリブデン、タンタル、メランジェ及び合成ゼオライトを原料として製造した多孔性酸化反応促進ボール及び多孔性酸化反応促進打抜板に関する。
各種の機械類において燃料消費を節減し且つ煤煙の排出を低減するには、燃料を完全に燃焼することを余儀なくされる。従来には、燃料供給ホースを波動役割的に設計して燃料の供給速度を調節するか、あるいは、燃料供給経路に磁石網を設けて燃料を通過させるか、あるいは、エアーフィルターにサイロン装置を設けて空気の噴射速度を調節するなど、燃料の完全燃焼を促す種々の方法が開発されているが、これらの方法は燃料節減及び煤煙低減効果があまり得られないのが現状である。
一般に、液状燃料は分子状となっており、この分子は原子と電子とから構成されており、実際に、前記原子は陽電荷を帯びた核を中心として陰電荷が一定の軌道を描きながら存在している。このような原子構造の液状燃料に外部から磁場などの外部エネルギーを加えると、原子構造が不安定の状態に切り替わって活性化(イオン化)されてしまう。このため、このような活性化状態をさらに極大化させるためには、活性金属に接触させて活性化させることが好ましく、また、燃料効率をさらに高めるために電子力と永久磁石などの磁力を適切に印加して液状燃料を活性化させることがさらに好ましい。
一方、本発明者は、沸石、酸化鉄、バリウム、長石、霞石閃長岩、ジルコパックス、白雲石、ベントナイト及びコーンウォール石などの金属、非金属個体素材を原料とする燃料節減用のセラミックボールを製造して、前記燃料節減用のセラミックボールを用いて機械類を作動させる場合、いかなる措置を取ることなく、同じ機械類を作動させた場合に比べて7〜23%程度の燃料節減効果があることを検証している。ここで、前記燃料節減用のセラミックボールにより燃料が節減される原理は、前記セラミックボールが金属、非金属個体の素材と結合されて光波、磁場及び波長を発生することにより、燃料の完全燃焼を促すのである。このとき、適用可能な燃料としては、軽油、揮発油、灯油、C重油などがある。
そこで、本発明者らは、さらに優れた燃料節減効果を示しうる多孔性酸化反応促進材を開発するために鋭意努力した結果、硫黄酸、砂糖、モリブデン、タンタル、メランジェ及び合成ゼオライトを原料として、燃焼反応である酸化反応を誘導して燃焼の完全燃焼を促しながらも同時に還元反応を誘導して、燃焼の完全燃焼を促しながらも同時に還元反応を誘導して燃焼の過熱現象を防止し、燃焼時に排出ガス内に含有されている有毒硫黄を除去することのできる多孔性酸化反応促進ボール及び打抜板を製造することができるということを確認し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、多孔性酸化反応促進材及びその製造方法を提供するところにある。
上記の如き目的を達成するために、本発明による多孔性酸化反応促進材は、流体物よりなるが、その表面には多数の孔が穿設された多孔性流体物の形状を有し、前記流体物はモリブデン、硫黄酸、砂糖、タンタル、メランジェ及び合成ゼオライトを含有することを特徴とする。
また、本発明は、(a)硫黄酸100重量部に砂糖40〜60重量部を添加して反応させた反応物を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、750〜1000網目に粉砕して粉体を得るステップと、(b)モリブデン粉末100重量部にタンタル粉末25〜45重量部を混合し、1600〜2400°Cに加熱して酸化物を得るステップと、(c)メランジェ100重量部に対して合成ゼオライト30〜50重量部を混合した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得るステップと、(d)前記(a)ステップにおける粉体100重量部に(b)ステップにおける酸化物20〜40重量部を混合した後、前記(c)ステップにおける焼成体100重量部に前記(a)ステップにおける粉体及び(b)ステップにおける酸化物混合物30〜50重量部を混合及び粉砕した混合物を得るステップと、(e)前記(d)ステップにおける混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cにおいて焼成するステップと、を含むことを特徴とする多孔性酸化反応促進材の製造方法を提供する。
本発明は、一観点において、モリブデン、硫黄酸、砂糖、タンタル、メランジェ及び合成ゼオライトを含有する多孔性酸化反応促進材に関する。
本発明において、前記多孔性酸化反応促進材の組成比は、モリブデン100重量部に対して硫黄酸20〜60重量部、砂糖5〜45重量部、タンタル5〜45重量部、メランジェ5〜60重量部及び合成ゼオライト5〜30重量部であることを特徴とする。
前記砂糖(C12H22O11)とは、スクロースを主成分とする甘味料のことをいい、本発明において、砂糖は、得ようとする多孔性酸化反応促進材の胴体を構成する炭素体を得るために用いる。
前記硫黄酸は、無色の不揮発性液体であって、一般に、硫黄酸は吸湿性が強いため、硫黄酸と反応しない物質の水分を奪う用途に使用可能であり、本発明において、硫黄酸は、砂糖と反応して砂糖から炭素体を形成するために用いる。
前記モリブデンは、高温において鋼鉄及び他の合金の強度を高めるのに用いられる金属であって、他の金属や合金の融点以上においても強度が維持され、しかも、耐熱性及び耐食性に優れていることから、鉄合金と非鉄合金の製造に合金剤として比重高く用いられる。本発明において、モリブデンは、最終的に製造される多孔性酸化反応促進材の耐久性を高め、且つ、タンタルと反応して酸化物を生成することにより燃料の燃焼時に酸化反応を促す役割を果たす。
前記タンタルは周期律表5族に属する転移元素であって、展性及び軟性に富んでおり、鉄とタンタルとの合金は引っ張り強度が高く、しかも、耐酸性が良好であることから、化学工業用の耐酸剤の材料として用いられる。本発明において、タンタルは、最終的に製造される多孔性酸化反応促進材が燃料の燃焼反応、すなわち、酸化反応にも磨耗されることなくよく耐えるように耐久性を高め、モリブデンと反応して酸化物を生成することにより燃料の燃焼時に酸化反応を促す役割を果たす。
前記メランジェとは、地層が激しく振動しながら複雑な地質構造と逆断層が発達した後、堆積された岩石のことを言い、例えば、密度の低い堆積岩が上部板の下に引き摺られながら、破砕、変形が起こり、しかも、逆断層が生成されて複雑な構造を有することになったものをいう。本発明においては、メランジェは、酸素を押し出す役割を果たし、酸化反応を促すために用いられる。
前記合成ゼオライトは、天然ゼオライトに比べて高価であるが、鉱種及び細工特徴における多様性、製品の均質性及び効能に優れていることから、より高級用途の産業応用に多用され、主として精密化学工業の分野において用いられる。特に、合成ゼオライトは、合成ゼオライトならではの細工構造により引き起こされる分子体特性と選択的な吸着特性により、各種の混合気体を分離したり、特定の気体を吸着したりするのに優れた効能を発揮する。本発明において、合成ゼオライトは、過多な硫黄分子を吸着して脱硫作用をするために用いられる。
本発明において、前記多孔性酸化反応促進材は、流体物よりなるが、その表面には多数の孔が穿設された多孔性流体物の形状を有し、また、前記流体物には環状の球状を持たせて多孔性酸化反応促進ボールにすることができる。
また、前記多孔性酸化反応促進材は、前記流体物の形状を広い板状にして多孔性酸化反応促進打抜板にすることもできる。
本発明において、前記多孔性酸化反応促進ボールの直径は2〜5cmであってもよく、前記多孔性酸化反応促進打抜板は直径1〜2mmの気孔が穿設されていてもよい。
本発明による多孔性酸化反応促進ボールは、通常の燃料タンクに充填させて用いてもよく、多孔性酸化反応促進打抜板は、通常の燃料タンクに1以上を内部に取り付けて用いてもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。
本発明による多孔性酸化反応促進材は、成形方法によって、ボールの形状または打抜板の形状に製造することができる。ここで、前記ボールの形状は直径が2〜5cmの球状であることが好ましいが、容易に成形可能な形状であれば、必ずしも球状に限定されるとは限らない。
また、打抜板は矩形であり、厚さが5〜10cmの平板に直径1〜2mmの気孔が多数穿設されている形状を有することが好ましいが、前記打抜板を取り付けようとする装置のサイズ、形状などによって成形時に前記打抜板のサイズ、形状などを調節することができる。
本発明は、他の観点において、次のステップを含む多孔性酸化反応促進材の製造方法に関する。
(a)硫黄酸100重量部に砂糖40〜60重量部を添加して反応させた反応物を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、750〜1000網目に粉砕して粉体を得るステップと、
(b)モリブデン粉末100重量部にタンタル粉末25〜45重量部を混合し、1600〜2400°Cに加熱して酸化物を得るステップと、
(c)メランジェ100重量部に対して合成ゼオライト30〜50重量部を混合した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得るステップと、
(d)前記(a)ステップにおける粉体100重量部に(b)ステップにおける酸化物20〜40重量部を混合した後、前記(c)ステップにおける焼成体100重量部に前記(a)ステップにおける粉体及び(b)ステップにおける酸化物混合物30〜50重量部を混合及び粉砕した混合物を得るステップ、及び、
(e)前記(d)ステップにおける混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cにおいて焼成して、 多孔性酸化反応促進材を得るステップ。
(b)モリブデン粉末100重量部にタンタル粉末25〜45重量部を混合し、1600〜2400°Cに加熱して酸化物を得るステップと、
(c)メランジェ100重量部に対して合成ゼオライト30〜50重量部を混合した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得るステップと、
(d)前記(a)ステップにおける粉体100重量部に(b)ステップにおける酸化物20〜40重量部を混合した後、前記(c)ステップにおける焼成体100重量部に前記(a)ステップにおける粉体及び(b)ステップにおける酸化物混合物30〜50重量部を混合及び粉砕した混合物を得るステップ、及び、
(e)前記(d)ステップにおける混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cにおいて焼成して、 多孔性酸化反応促進材を得るステップ。
本発明による多孔性酸化反応促進材を製造する方法を調べてみると、大きく、硫黄酸と砂糖の粉体、モリブデンとタンタルの酸化物、及びメランジェと合成ゼオライトの焼成体の3種類の構成成分を用いる。
第一に、硫黄酸と砂糖の粉体を製造する。
砂糖を硫黄酸に含浸すると、激しい反応が起こるが、反応後8〜10時間が経過してから反応物を水により洗浄すると、炭素体が得られる。前記炭素体を1900〜200°Cにおいて焼成するが、このとき、1900°C未満において焼成すると、砂糖から得られた炭素体が正常に焼成されないという問題点があり、2000°Cを超える温度において焼成すると、焼成温度の増大による実益がない。前記焼成された炭素体を750〜1000網目に粉砕して粉体を得る。このとき、750網目未満に粉砕すると、粉末があまりにも微細化し過ぎて成形が容易ではなく、1000網目を超えるサイズに粉砕すると、所望の形状に成形することが容易ではないという問題点がある。
第二に、モリブデン粉末とタンタル粉末の酸化物を製造する。
モリブデン粉末100重量部にタンタル粉末25〜45重量部を誘導炉において1600〜2400°Cの温度に加熱すると、モリブデンとタンタルとの反応により白色に近い乳白色の酸化物が得られる。
このとき、モリブデン粉末100重量部に対してタンタル粉末を25重量部未満で添加すると、最終的に製造される多孔性酸化反応促進材の耐久性が低下するという問題点があり、45重量部を超えると、タンタル添加量の増大による実益がない。また、誘導炉において1600°Cの温度未満に加熱すると、モリブデンとタンタルとの反応がなさなれないという問題点があり、2400°Cを超える温度に加熱すると、過熱により得ようとする物性の酸化物が得られないという問題点がある。
第三に、メランジェの合成ゼオライトの焼成体を製造する。
メランジェ100重量部に対して合成ゼオライトを添加して加熱焼成した焼成体は、構造性メランジェ及び堆積メランジェの塩アルカリ性と合成ゼオライトが有するアルカリ性により硫黄を除去する役割を果たす。すなわち、上記において製造された砂糖と硫黄酸の粉体及びモリブデンとタンタルの酸化物から発生可能な酸素分子と水素分子が燃料の燃焼時に発生する硫黄分子を取り囲むような反応が起こるが、メランジェと合成ゼオライトの焼成体がこのような反応を持続させて燃料の燃焼時に有毒性の硫黄を除去することになる。
本発明による多孔性酸化反応促進材は、燃料の酸化反応及び還元反応を誘導して、燃料の完全燃焼を促すとともに、燃料燃焼時における過熱現象を防いで燃料の燃焼を安定化させる役割及び有毒性硫黄を除去する役割を果たす。
本発明による多孔性酸化反応促進ボール及び打抜板は、高分子、酸性溶液、金属、鉱物などが結合されて燃料の酸化還元反応を促すことから、燃料の完全燃焼を促す。また、燃料が燃焼するときに有毒性硫黄が発生する場合、脱硫の効果も期待することができる。このときに適用可能な燃料としては、軽油、揮発油、灯油、C重油などがある。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。但し、これらの実施例は単に本発明を一層詳しく説明するためのものであり、本発明の要旨により本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではないということは、当業者にとって明らかである。
実施例1:多孔性酸化反応促進ボールの製造
砂糖100gを硫黄酸230gに含浸して反応させた後、9時間後に水により洗浄して炭素体を得た。前記炭素体を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、900〜1000網目に粉砕させた粉体を得た。
砂糖100gを硫黄酸230gに含浸して反応させた後、9時間後に水により洗浄して炭素体を得た。前記炭素体を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、900〜1000網目に粉砕させた粉体を得た。
モリブデン粉末100gとタンタル粉末30gを容器に入れて誘導炉において1900〜2000°Cの温度に加熱した後、白色に近い乳白色の酸化物を得た。
メランジェ100gに合成ゼオライト40gを添加した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得た。
前記粉体100g、酸化物80g及び焼成体60gを混合し、ここに水40gを添加して成形した。成形物を1750〜1850°Cにおいて焼成して多孔性酸化反応促進ボールを得た。
前記得られた多孔性酸化反応促進ボールは燃料タンクに直接的に充填して用いてもよく、別途のケースに充填して燃料タンクの内部または外部に挿入することにより用いてもよい。
図1は、本発明による多孔性酸化反応促進ボールを燃料タンクに充填した様子を示す図であり、図2は、本発明による多孔性酸化反応促進ボールをケースの内部に充填した燃料活性化装置の概略図であり、図3は、本発明により多孔性酸化反応促進ボールをケースの内部に充填した燃料活性化装置をケースを燃料タンクに取り付けた様子を示す図である。
図1に示すように、燃料は、燃料タンク1内に流入口2を介して流れ込んで充填され、流出口3を介して流出する。燃料タンク1内に本発明の多孔性酸化反応促進ボール5を充填すると、流入口2から流れ込んだ燃料と相互作用をして燃料の完全燃焼を促すことになる。このとき、燃料タンクの流入口2と流出口3は多孔板4により塞いで燃料のみが容易に流出する一方、多孔性酸化反応促進ボール5は流入口と流出口に抜け出ないように措置する。
本発明による多孔性酸化反応促進ボール5は、燃料タンク内に直接的に充填して用いてもよいが、図2に示すように、流入口7と流出口8を有するケース内に燃料節減用の多孔性酸化反応促進ボール5を充填し、多孔板4により流入口7及び流出口8を塞いで燃料のみが流出するような別途の燃料活性化装置を製作して多用途で用いてもよい。別途の燃料活性化装置を用いると、多孔性酸化反応促進ボールを直接的に燃料タンク内に充填するよりも管理が便利であり、しかも、ある燃料活性化装置を他の燃料タンクに移して用いることが容易になる利点がある。
図3は、燃料タンク1内に多孔性酸化反応促進ボール5を充填した燃料活性化装置6を燃料タンク1の内部に挿入した様子を示す図であり、燃料活性化装置6の流出口が燃料タンクの流出口3に連結するように配置して用いる。
また、図4は、燃料タンクの外部に取り付けるのに適するように講じられた燃料活性化装置を示すものである。すなわち、自動車の燃料タンクなどの外部に取り付けて燃料節減効果が得られる燃料活性化装置であって、流入口7及び流出口8を備えた装置の内部に本発明による多孔性酸化反応促進ボール5を充填して用いる。多孔性酸化反応促進ボール5が抜け出ないように多孔袋により流入口7及び流出口8への連結個所を取り囲んで燃料の流出だけを許容する。図4中、矢印は燃料が出入りする経路を示す。
前記燃料活性化装置6の外部ケースはプラスチック材質よりなることが一般的であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例2:多孔性酸化反応促進打抜板の製造
砂糖100gを硫黄酸230gに含浸して反応させた後、9時間後に水により洗浄して炭素体を得た。前記炭素体を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、900〜1000網目に粉砕させた粉体を得た。
砂糖100gを硫黄酸230gに含浸して反応させた後、9時間後に水により洗浄して炭素体を得た。前記炭素体を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、900〜1000網目に粉砕させた粉体を得た。
モリブデン粉末100gとタンタル粉末30gを容器に入れて誘導炉において1900〜2000°Cの温度に加熱した後、白色に近い乳白色の酸化物を得た。
メランジェ100gに合成ゼオライト40gを添加した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得た。
前記粉体100g、酸化物80g及び焼成体60gを混合し、ここに水40gを添加して押出成形した。成形物を1750〜1850°Cにおいて焼成して多孔性酸化反応促進打抜板を得た。
実施例3:多孔性酸化反応促進ボールを用いた船舶エンジンの燃料消費量の測定
船舶の燃料タンクに実施例1において製造された多孔性酸化反応促進ボールを充填させた後、前記燃料タンクに連結されている船舶エンジンを作動させた。
船舶の燃料タンクに実施例1において製造された多孔性酸化反応促進ボールを充填させた後、前記燃料タンクに連結されている船舶エンジンを作動させた。
その結果、表1に示すように、船舶の燃料消費量は55.6〜74.9L/hであることが分かった。
実施例4:多孔性酸化反応促進打抜板を用いた船舶エンジンの燃料消費量の測定
船舶の燃料タンクに実施例2において製造された多孔性酸化反応促進打抜板を取り付けた後、前記燃料タンクに連結されている船舶エンジンを作動させた。
船舶の燃料タンクに実施例2において製造された多孔性酸化反応促進打抜板を取り付けた後、前記燃料タンクに連結されている船舶エンジンを作動させた。
その結果、表2に示すように、船舶の燃料消費量は58.66〜76.6L/hであることが分かった。
比較例1:多孔性酸化反応促進材を用いない船舶エンジンの燃料消費量の測定
燃料タンクに連結されている船舶エンジンを稼動して前記船舶エンジンの燃料消費量を測定した結果、表3に示すように、船舶の燃料消費量は80.5〜92.6L/hであることが分かった。
燃料タンクに連結されている船舶エンジンを稼動して前記船舶エンジンの燃料消費量を測定した結果、表3に示すように、船舶の燃料消費量は80.5〜92.6L/hであることが分かった。
本発明による多孔性酸化反応促進材である多孔性酸化反応促進ボール及び多孔性酸化反応促進打抜板を揮発油、軽油、灯油、C重油などの燃料を燃焼させるときに用いると、燃料の酸化反応及び還元反応を誘導して燃料の燃焼を促進させることにより、特に高温における燃料節減効果が高く、しかも、燃料の燃焼時における排出硫黄の量を低減することができるという効果がある。
以上、本発明の内容の特定の部分を詳述したが、当業界における通常の知識を有する者にとって、このような具体的な記述は単なる好適な実施様態に過ぎず、これにより本発明の範囲が制限されることはないという点は明らかであろう。よって、本発明の実質的な範囲は特許請求の範囲とこれらの等価物により定まると言えるであろう。
1・・燃料タンク
2・・流入口
3・・流出口
4・・多孔板
5・・多孔性酸化反応促進ボール
6・・燃料活性化装置
7・・燃料活性化装置の流入口
8・・燃料活性化装置の流出口
9・・ゴムパッキン
2・・流入口
3・・流出口
4・・多孔板
5・・多孔性酸化反応促進ボール
6・・燃料活性化装置
7・・燃料活性化装置の流入口
8・・燃料活性化装置の流出口
9・・ゴムパッキン
Claims (6)
- 流体物よりなるが、その表面には多数の孔が穿設された多孔性流体物の形状を有し、前記流体物はモリブデン、硫黄酸、砂糖、タンタル、メランジェ及び合成ゼオライトを含有することを特徴とする多孔性酸化反応促進材。
- 前記流体物の組成比は、モリブデン100重量部に対して、硫黄酸20〜60重量部、砂糖5〜45重量部、タンタル5〜45重量部、メランジェ5〜60重量部及び合成ゼオライト5〜30重量部であることを特徴とする請求項1に記載の多孔性酸化反応促進材。
- 前記流体物は、環状の球状を有することを特徴とする請求項1に記載の多孔性酸化反応促進材。
- 前記環状の球は、その直径が2〜5cmであることを特徴とする請求項3に記載の多孔性酸化反応促進材。
- 前記流体物は広い板状を有し、前記板には直径1〜2mmの気孔が穿設されていることを特徴とする請求項1に記載の多孔性酸化反応促進材。
- (a)硫黄酸100重量部に砂糖40〜60重量部を添加して反応させた反応物を1900〜2000°Cにおいて焼成した後、750〜1000網目に粉砕して粉体を得るステップと、
(b)モリブデン粉末100重量部にタンタル粉末25〜45重量部を混合し、1600〜2400°Cに加熱して酸化物を得るステップと、
(c)メランジェ100重量部に対して合成ゼオライト30〜50重量部を混合した後、700〜800°Cにおいて焼成して焼成体を得るステップと、
(d)前記(a)ステップにおける粉体100重量部に(b)ステップにおける酸化物20〜40重量部を混合した後、前記(c)ステップにおける焼成体100重量部に前記(a)ステップにおける粉体及び(b)ステップにおける酸化物混合物30〜50重量部を混合及び粉砕した混合物を得るステップと、
(e)前記(d)ステップにおける混合物に水を添加して成形した後、1700〜1900°Cにおいて焼成するステップと、
を含むことを特徴とする多孔性酸化反応促進材の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080038999A KR100864575B1 (ko) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 다공성 산화반응 촉진재 및 그 제조방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009263613A true JP2009263613A (ja) | 2009-11-12 |
Family
ID=40177346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008226803A Pending JP2009263613A (ja) | 2008-04-25 | 2008-09-04 | 多孔性酸化反応促進材及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009263613A (ja) |
KR (1) | KR100864575B1 (ja) |
CN (1) | CN101564695A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100892174B1 (ko) | 2008-04-25 | 2009-04-10 | 정영훈 | 산화환원 반응을 이용한 액체연료절감장치 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4214190A1 (de) | 1992-04-30 | 1993-11-04 | Bayer Ag | Katalysatoren zur entfernung von schwefelverbindungen aus technischen gasen, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
KR20040005501A (ko) * | 2002-07-10 | 2004-01-16 | 양승민 | 리폼 혼합물을 이용한 차량용 연료절감 에어클리너 |
US7309416B2 (en) | 2003-07-11 | 2007-12-18 | Aspen Products Group, Inc. | Methods and compositions for desulfurization of hydrocarbon fuels |
KR100629090B1 (ko) | 2004-08-27 | 2006-09-27 | 정영훈 | 연료절감용 세라믹 볼 및 그 제조 방법 |
-
2008
- 2008-04-25 KR KR1020080038999A patent/KR100864575B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-09-01 CN CNA2008101475680A patent/CN101564695A/zh active Pending
- 2008-09-04 JP JP2008226803A patent/JP2009263613A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101564695A (zh) | 2009-10-28 |
KR100864575B1 (ko) | 2008-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101233304A (zh) | 用于在内燃机废气流中提供氨的方法和设备 | |
JP2004313916A (ja) | 二酸化炭素の吸脱着材及び吸脱着装置 | |
CN107805081A (zh) | 一种多孔陶瓷及其制备方法 | |
Wang et al. | Chemical activation of porous diatomite ceramic filter for the adsorption of TMA, H2S, CH3COOH and NH3: Isotherm and kinetic studies | |
CN101121970A (zh) | 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 | |
CN101511749A (zh) | 蜂窝结构体的制造方法 | |
Li et al. | Cost-effective and sustainable preparation of porous mullite-based ceramics combining MoO3 recovery from industrial calcine | |
JPH02282442A (ja) | アルミナイド構造 | |
CN110280265A (zh) | 一种用于低温下催化dpf被动再生的多元金属氧化物催化剂及其制备方法 | |
JP2009263613A (ja) | 多孔性酸化反応促進材及びその製造方法 | |
EP2180173A1 (en) | A fuel activation catalyzer for an energy saver of an internal combustion engine and a manufacture method thereof and an energy saver using the catalyzer | |
CN106145083A (zh) | 一种球形空心碳壳的制备方法、球形空心碳壳及其应用 | |
CN105413652B (zh) | 含有硅藻泥的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法 | |
JP2018053304A (ja) | 焼結体及びその製造方法 | |
JP2008308378A (ja) | セラミック多孔体 | |
CN108283884B (zh) | 以选择性触媒还原反应处理废气氮氧化物的铁氧磁体触媒及其方法 | |
CN104072179B (zh) | 用于汽车尾气处理器的陶瓷载体及其制备方法 | |
JP2010051867A (ja) | 排ガス浄化フィルタ | |
JP2012086187A (ja) | 触媒材料およびその製造方法 | |
CN102275924A (zh) | 从农业废弃物制备SiC/铁氧体纳米复合材料及其方法 | |
CN106731815A (zh) | 脱硝蜂窝蓄热体及其制备方法 | |
US20230193806A1 (en) | Catalyst support and induction heating catalyst system | |
CN106194506A (zh) | 车载节油器 | |
KR100892174B1 (ko) | 산화환원 반응을 이용한 액체연료절감장치 | |
JP2009263202A (ja) | 燃料節減のための多孔性酸化反応促進材及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110905 |
|
A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20130115 |