JP2014218591A - Purification method and device for waste oil-derived fuel oil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃食油等の使用済みの廃油から燃料油を精製するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for refining fuel oil from used waste oil such as waste cooking oil.
従来、使用済み天ぷら油等の廃油から重油等の燃料油を蒸留によって精製することが行われている。この精製に使用する装置としては、熱伝導性の容器に攪拌羽根を取り付けた形式のものが一般的であり、容器に廃油を入れて400℃前後に加熱し、分離を防止するために攪拌羽根で廃油を攪拌しながら蒸留を行う。しかし、この形式の場合、攪拌羽根の回転軸を貫通させる軸穴が必要であるため、軸穴から高温高圧のガスが漏れ出る可能性は排除できない。 Conventionally, fuel oil such as heavy oil is refined by distillation from waste oil such as used tempura oil. As an apparatus used for this purification, a type in which a stirring blade is attached to a heat conductive container is generally used. In order to prevent waste oil from being put in a container and heated to around 400 ° C., the stirring blade is used. The distillation is carried out while stirring the waste oil. However, in the case of this type, a shaft hole that penetrates the rotating shaft of the stirring blade is necessary, and therefore the possibility that high-temperature and high-pressure gas leaks from the shaft hole cannot be excluded.
一方、軸穴を不要にして密閉性を高めた廃油蒸留装置が特許文献1に開示されている。この技術は、廃油を入れて加熱するための密閉された容器と、圧縮ポンプで吸い込んだ空気を廃油内へ送り込むための送風パイプと、蒸発した気体を液化するための凝縮装置のみで構成されており、攪拌羽根のような可動部を必要としない形式であるため、ガス漏れ等の問題がほとんどない構造となっている。しかし、その反面、圧縮ポンプや駆動源が必要であり、イニシャルコストやランニングコストが嵩むことから、より低コスト化が実現できる構造の装置が求められていた。
On the other hand,
発明者らは、従来の技術に存在する前述した問題点を解決するため、低コストで気密性の高い構造により廃油から燃料油を効率良く精製できるようにすることを目的として、新規な構成の廃油加熱釜を考案している(特許文献2)。 In order to solve the above-mentioned problems existing in the prior art, the inventors have a novel configuration for the purpose of efficiently refining fuel oil from waste oil with a low-cost and highly airtight structure. A waste oil heating kettle has been devised (Patent Document 2).
この廃油加熱釜の構成は、環状の空間が上下に伸びた形状の釜本体の中間部に廃油を供給する廃油供給口を開口し、釜本体の頂部に蒸発した気体を排出する排気口を開口し、釜本体の底部に蒸留後の残液を排出する排液口を開口し、釜本体の内部空間に廃油の熱対流で転動しながら廃油を攪拌する攪拌転動体を配置したことを特徴としたものである。 This waste oil heating kettle has a configuration in which a waste oil supply port for supplying waste oil is opened to the middle part of the hook body with an annular space extending vertically, and an exhaust port for discharging evaporated gas is opened at the top of the hook body. In addition, a drainage port for discharging the residual liquid after distillation is opened at the bottom of the kettle body, and an agitating rolling element that stirs the waste oil while rolling by heat convection of the waste oil is arranged in the internal space of the kettle body. It is what.
この廃油加熱釜によれば、廃油の熱対流で攪拌転動体が自然に転動し、その攪拌転動体の動きによって廃油が攪拌されながら蒸留が行われる。蒸発したガスは排気口から排出され、このガスを冷却して凝縮すると燃料油となる。蒸留後の残液は排液口を開放して排出する。このように釜自体に攪拌羽根等の可動部が不要となるため、低コストで気密性の高い構造が実現できるという効果が得られる。 According to this waste oil heating kettle, the stirring rolling element naturally rolls by the heat convection of the waste oil, and distillation is performed while the waste oil is stirred by the movement of the stirring rolling element. The evaporated gas is discharged from the exhaust port, and when this gas is cooled and condensed, it becomes fuel oil. The remaining liquid after distillation is discharged by opening the drain port. As described above, since the movable part such as the stirring blade is not required in the pot itself, an effect of realizing a structure with low cost and high airtightness can be obtained.
このように廃油から精製された燃料油を市販されている原動機や発電機において使用する場合、これらの装置の性能を最大限に発揮させるためには、軽油や重油等の指定または推奨された燃料油を使用することが望ましい。従来、原油から軽油や重油等を精製する場合、蒸留塔を用いて沸点の違いによって分別する方法が一般的である。しかし、廃油加熱釜によって得た燃料油を蒸留塔に通した場合、コストの上で採算が合わないという問題がある。 When fuel oil refined from waste oil is used in commercially available prime movers and generators, designated or recommended fuels such as light oil and heavy oil are used to maximize the performance of these devices. It is desirable to use oil. Conventionally, when refining light oil, heavy oil, and the like from crude oil, a method of fractionating by using a distillation tower according to a difference in boiling point is common. However, when the fuel oil obtained by the waste oil heating kettle is passed through the distillation tower, there is a problem that it is not profitable in terms of cost.
発明者らは、この問題を解決するために廃油加熱釜に更なる改良を加えた結果、ガスから軽油相当分の燃料油と重油相当分の燃料油を分別して精製する方法に関する知見を得るに至った。この方法によれば、蒸留塔などを用いない極めて簡素な構造で燃料油の分別を行うことが可能になる。 As a result of further improvements to the waste oil heating kettle in order to solve this problem, the inventors have obtained knowledge regarding a method for separating and refining fuel oil corresponding to light oil and fuel oil corresponding to heavy oil from gas. It came. According to this method, the fuel oil can be separated with a very simple structure without using a distillation column or the like.
本発明の第1の態様は、廃油を加熱する廃油加熱釜と、前記廃油加熱釜の内部で発生したガスを外部に取り出すガス管と、前記ガス管によって取り出されたガスに対して凝縮を加える凝縮器を備える燃料油精製装置において、前記廃油加熱釜と前記凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整することで精製する燃料油を比重に応じて分別することを特徴とする、廃油由来の燃料油の精製方法である。 A first aspect of the present invention is a waste oil heating kettle for heating waste oil, a gas pipe for taking out gas generated inside the waste oil heating kettle, and adding condensation to the gas taken out by the gas pipe In a fuel oil refining device comprising a condenser, the waste oil is derived from waste oil, wherein the fuel oil to be refined is separated according to specific gravity by adjusting the relative positions of the waste oil heating kettle and the condenser in the vertical direction. This is a method for refining fuel oil.
この方法においては、廃油加熱釜の内部でガス化した油分は、ガス取出管を通って凝縮器に到達し、そこで凝縮されて燃料油として精製される。廃油加熱釜にはガス取出管に通じる上昇気流が発生し、この気流に乗って油分は凝集器まで移動する。このとき、比較的比重の小さい灯油や軽油相当分は、ガス取出管内をより速くより高い位置まで上昇し、逆に比重の大きい重油相当分は上昇速度も遅く、また、あまり高い位置までは上昇することができない。そこで、廃油加熱釜と凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整することにより、燃料油を比重に応じて分別することが可能になる。 In this method, the oil component gasified inside the waste oil heating kettle reaches the condenser through the gas extraction pipe, where it is condensed and purified as fuel oil. The waste oil heating kettle generates an updraft that leads to the gas extraction pipe, and the oil moves to the aggregator by riding on this airflow. At this time, the equivalent of kerosene and light oil with relatively low specific gravity rises faster and higher in the gas extraction pipe, and conversely, the equivalent of heavy oil with higher specific gravity rises slowly and rises to a higher position. Can not do it. Therefore, by adjusting the relative positions of the waste oil heating kettle and the condenser in the vertical direction, the fuel oil can be separated according to the specific gravity.
本発明の第2の態様は、廃油を加熱する廃油加熱釜と、前記廃油加熱釜の内部で発生したガスを外部に取り出すガス管と、前記ガス管によって取り出されたガスに対して凝縮を加える凝縮器を備え、前記ガス管が、鉛直方向における延長が異なる複数の管のうち任意の管と互換可能であることを特徴とする、燃料油精製装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a waste oil heating kettle for heating waste oil, a gas pipe for taking out the gas generated inside the waste oil heating kettle, and condensing the gas taken out by the gas pipe A fuel oil purifier comprising a condenser, wherein the gas pipe is interchangeable with an arbitrary pipe among a plurality of pipes having different extensions in the vertical direction.
この装置においては、廃油加熱釜と凝縮器を繋ぐガス管に対して、鉛直方向における延長が異なる複数の管の選択的な装着を可能にし、任意の管を装着することにより、前記廃油加熱釜と前記凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整する。 In this apparatus, a plurality of pipes having different extensions in the vertical direction can be selectively attached to the gas pipe connecting the waste oil heating kettle and the condenser, and by attaching an arbitrary pipe, the waste oil heating kettle can be attached. And adjusting the relative position of the condenser in the vertical direction.
本発明の第1の態様においては、ガス化した油分の比重の差を利用して燃料油の分別を行うため、廃油加熱釜と凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整するという
極めて簡単な方法で所望の比重範囲にある燃料油を精製することが可能になる。
In the first aspect of the present invention, the fuel oil is separated by utilizing the difference in specific gravity of the gasified oil, so that the relative positions of the waste oil heating kettle and the condenser in the vertical direction are extremely simple. This makes it possible to refine fuel oil in the desired specific gravity range.
本発明の第2の態様においては、廃油加熱釜と凝縮器を繋ぐガス管の鉛直方向における延長を変更するという極めて簡単な構造で廃油加熱釜と凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整することができ、所望の比重範囲にある燃料油を精製することが可能になる。 In the second aspect of the present invention, the relative position in the vertical direction of the waste oil heating kettle and the condenser is adjusted with an extremely simple structure in which the extension in the vertical direction of the gas pipe connecting the waste oil heating kettle and the condenser is changed. This makes it possible to refine a fuel oil in a desired specific gravity range.
以下、本発明の実施の形態について、添付した図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1および図2に示すように、廃油加熱釜10は、鋳鉄製の釜本体とその付属部品で構成される。釜本体は分離可能な上段12aと下段12bの2つの部分からなり、全体として円筒形の外観をしている。上段12aに設けられたフランジ14aと、下段12bに設けられたフランジ14bをボルト16で締結し、釜本体の水密性が維持されている。釜本体には強度を向上させるためのリブが縦方向および横方向に適宜設けられている。このうちフランジ14bの真下に位置するリブ18は他のリブより幅広であり、フランジ14bと略同幅に作られている。このリブ18は補強の役割の他に、釜本体12の下方から側壁を伝って上昇してくる熱気がフランジ14a、14bとボルト16に直接当たることがないように保護する熱気避けの役割も担っている。フランジ14a、14bやボルト16に直接熱気が当たると、ボルト16の締結が甘くなり、フランジ14a、14bに隙間が生じて釜本体の気密性の低下する。気密性の低下は内圧の低下による沸点の上昇を招き、結果として熱効率が低下する。さらには釜内部で気化した高温の廃油が隙間から漏れ出す危険性がある。これらの問題はリブ18を設けることによって未然に防止することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the waste
下段12bには、底面の一箇所、側面の2箇所に計3個の孔20、22、24が設けられている。これらの孔20、22、24はT字型の管26、28によって釜本体12の内部で繋がっている。図3および図4に示すように、側面の2個の孔22、24は横方向に延びる管26で結ばれている。底面の孔20には縦方向に延びる管28が取り付けられており、管28の先端は管26の略中央部と連結されている。釜本体を加熱する熱源から生じる熱気は底面の孔20から管28に進入し、管26に到達したら2方向に別れ、それぞれ孔22、24から釜本体の外側に放出される。このように、釜本体の内部のT字型の管26、28を熱気が通過することにより、外側からだけでは熱が伝わりにくい釜本体の中心部にも効果的に熱を伝えることができるようになるため、廃油加熱釜10の熱効率が大きく向上する。
The
下段12bには上下2つの供給管挿込口30が設けられている。供給管挿込口30には釜本体の内外に通じる廃油供給管32が取り付けられている。廃油供給管32の一端は図外の廃油貯留槽と繋がっており、廃油貯留槽に貯えられた廃油は圧送機などを用いることによって釜本体の内部に導かれる。図3に示すように、廃油供給管32は先端が下向きに曲げられており、先端の廃油供給口34の周囲には4本のチェーン36が等間隔で取り付けられている。チェーン36の先端には鋳鉄製の球体38が吊り下げられている。球体38は負荷がかかっていない状態のときには廃油供給口34の鉛直下方の位置に静止している。廃油供給口34から廃油が供給されると球体38には廃油の重量による負荷がかかり、静止位置を中心とした微少範囲内で他動的に動くことができる。
Two lower and upper supply
球体38には廃油供給口34から釜内部に供給された廃油が衝突する被衝突体としての作用がある。球体38に衝突した廃油は球体38を中心として放射状に拡散する。放射状に拡散した廃油は薄く拡がった状態となり、単位重量当たりの表面積が非拡散の場合と比べて増大する。これにより釜内部の高温気体に触れる面積が増大するため、新たに釜内部に供給される廃油が既に貯留されている廃油に混ざるまでの短い時間であっても、廃油の温度を上昇させることが十分に可能になる。その結果、新たに供給される廃油と既に貯留されている廃油との温度差を縮めることが可能になり、廃油の混合が生じる部分、特に液面温度の局所的な急低下を防止することができるようになる。球体38の位置や大きさ等を調整して、拡散した廃油が釜本体の内壁面に当たるようにすれば、廃油の温度を高温気体に触れるだけの場合よりさらに上昇させることが可能である。
The
供給管挿込口30の両脇には温度計挿込口40が設けられている。温度計挿込口40には温度計を取り付けることができる。温度計は廃油温度の測定用と蒸気温度の測定用の二種類のものを用意し、測定された温度を確認しながら釜本体に加える火力を調節する。
Thermometer insertion ports 40 are provided on both sides of the supply
上段12aの最上部にはガス管取付口42が設けられている。ガス管取付口42には釜本体の内外に通じるガス管44を取り付けることができる。ガス管44は凝縮装置46と繋がっており、釜内部でガス化した廃油を凝縮装置46で凝集して再利用可能な燃料油として精製する。
A gas
このガス管44の鉛直方向における長さを変えることにより、廃油加熱釜10で精製する燃料油を分別することができる。例えば、軽油相当の燃料油を精製する場合には、ガス管44の鉛直方向における延長を延ばし、凝縮装置46を釜本体から離れた高い位置に持っていく。こうすることで比重の重い重油相当のガスはその高さまで上昇することができず、比重の軽い軽油相当のガスのみが凝縮装置46まで到達できるようになり、軽油相当の燃料油(比重:0.78〜0.80)を選択的に精製することができる。逆に、ガス管44の延長を短くするか、もしくは図5に示すようにガス管を取り外してL字管48をガス管取付口42に直接繋ぐなどして、凝縮装置46を釜本体12に近い低位置に持ってくれば、比重の重いガスが凝縮装置46まで到達することが可能になるため、重油相当の燃料油(比重:0.83〜0.96)を精製することができる。
By changing the length of the
ガス管44は延長の異なる管と交換することも可能であり、また継ぎ足し用の管を接続することも可能である。精製したい燃料油の比重に応じて任意の管を選択し、交換したり、管を継ぎ足したりするだけで簡単に燃料油を分別することができる。
The
上段12aにはタール除去板50が設けられている。タール除去板50には、釜内部でガス化した廃油に含まれるタールを除去し、ガス管44に進入しないように防護する作用がある。釜内部で発生したガスは上昇気流に乗って上昇し、タール除去板50に接触し、そのままタール除去板50に沿って横方向に移動し、タール除去板50の縁まで到達したら再び上昇してガス管44に進入する。タール除去板50に沿って移動するときにガス中のタールがタール除去板50に付着し、ガス中からタールが除去される。
A
10 廃油加熱釜
12a 上段
12b 下段
14 フランジ
32 廃油供給管
34 廃油供給口
36 チェーン
38 球体
44 ガス管
46 凝縮装置
10 Waste
Claims (3)
前記廃油加熱釜と前記凝縮器の鉛直方向における相対的な位置を調整することで精製する燃料油を比重に応じて分別することを特徴とする、
廃油由来の燃料油の精製方法。 In a fuel oil refining apparatus comprising: a waste oil heating kettle for heating waste oil; a gas pipe for taking out the gas generated inside the waste oil heating kettle; and a condenser for condensing the gas taken out by the gas pipe ,
The fuel oil to be refined is adjusted according to the specific gravity by adjusting the relative positions in the vertical direction of the waste oil heating kettle and the condenser,
A method for refining fuel oil derived from waste oil.
請求項1に記載の方法。 The extension in the vertical direction of the gas pipe is changed,
The method of claim 1.
廃油を加熱する廃油加熱釜と、前記廃油加熱釜の内部で発生したガスを外部に取り出すガス管と、前記ガス管によって取り出されたガスに対して凝縮を加える凝縮器を備え、
前記ガス管が、鉛直方向における延長が異なる複数の管のうち任意の管と互換性を有することを特徴とする、
装置。 An apparatus for use in the method of claim 1,
A waste oil heating kettle for heating the waste oil, a gas pipe for taking out the gas generated inside the waste oil heating kettle, and a condenser for condensing the gas taken out by the gas pipe,
The gas pipe is compatible with an arbitrary pipe among a plurality of pipes having different extensions in the vertical direction,
apparatus.
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Cited By (2)
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CN104390353A (en) * | 2014-12-01 | 2015-03-04 | 云南华香源香料有限公司 | Recycling heat transfer system |
JP2017144395A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 富士ゼロックス株式会社 | Solvent recovery device |
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2013
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