JP2538746B2 - 乳状燃料油の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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、燃焼廃気ガス中の
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、機械的攪拌による方法、超音波に
よる方法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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
る傾向があり、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。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なわれてい
る。また水の添加率も最大１０％、大体数％以下の量で
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。

【０００４】本発明の目的は、叙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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、水にカ
ーボン成分及びヨウ素系防腐剤（添加剤という）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化燃料油の製造
方法を要旨とするものである。又、本発明においては、
さらに水溶性アクリル系合成樹脂を添加することが分散
性が向上し、好ましい。

【０００６】

【作用】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。本発明でいう添加剤のうちのカーボン
成分としては、油煙、松煙、すゝ、カーボンブラック等
を挙げることができ、このカーボン成分を膠、ゼラチ
ン、その他分散剤、保護コロイド等を適宜用いて水に分
散させた墨汁は好ましいものである。墨汁として、市販
の墨汁を使用することができる。また油煙、松煙、すゝ
等を膠でかためた墨を水にすって得られる墨汁を用いる
ことができる。さらに油煙、松煙、すゝ、カーボンブラ
ック等を膠、ゼラチン、その他分散剤、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
したものなどを用いることができる。

【０００７】また、本発明で用いるヨウ素系防腐剤は、
水の腐食を防止し、燃焼効率の向上に効果がある。本発
明で重油中に分散させる水成分は、カーボン成分として
例えば墨汁に例をとると、水に対し墨汁を０．３〜０．
００１重量％の割合で添加混合したものを用いる。一般
には０．１〜０．０１重量％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、貯蔵期間等によっ
てかえることができる。また、ヨウ素系防腐剤の混合割
合は、水に対して極く少量でよい。この様にごく僅かな
量の使用ですむので作業の便宜上予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。

【０００８】また本発明では、水溶性アクリル系合成樹
脂を添加することが好ましい。更に、水に添加剤を分散
させるときに必要に応じて他の分散剤や保護コロイド等
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、ボリアクリル酸塩、ポリアクリルアマイド
などがある。

【０００９】本発明でいう重油とは、Ａ重油、Ｂ重油、
Ｃ重油、およびこれらの重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４０〜５０℃位の温度に保たれ、これ
が補助タンクで６０〜７０℃の温度にそしてヒーターで
９０〜１００℃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４０〜５０℃の重
油を対象にして乳化することもまた補助タンクの６０〜
７０℃の重油を乳化することも可能である。また９０℃
位の温度でも乳化可能である。一般に４０〜６０℃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。

【００１０】水成分の温度は室温が用いられる。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。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。

【００１１】攪拌混合装置はいろいろのものが使用でき
る。例えば羽根型、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。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。

【００１２】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、重油中に水成分を一括して加えて混合
することも、水成分を徐々に加えて混合してもよい。あ
るいは重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
３０容量％以下の割合の範囲で燃焼効率のよい安定した
乳状燃料油を製造することができる。重油中に分散する
水粒子の大きさは粒径２０μ以下のものである。

【００１３】上記の配合割合の範囲をはづれて重油６５
容量％、水成分３５容量％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製造できるが、
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容量％以上、水成分３０
容量％以下が実用的である。本発明の製造方法で水に僅
かのカーボン成分及びヨウ素系防腐剤を添加分散させた
水成分が重油中に容易に分散乳化し安定な油分水滴型乳
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、松煙、すゝ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。

【００１４】

【実施例】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２．７ｌに、ヨウ素系防腐剤を極く
少量含有した墨汁３００mlを添加混合し均一に混合され
た分散液を作製した。また水６０ｌに分散液３００mlを
添加混合し水成分を作製した。

【００１５】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℃のＣ重油２００ｌを
仕込み、これに約２５℃の水成分６０ｌ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した。この乳状燃料油は水
分を約２３容量％含有するものである。この乳状燃料油
を５００mlのメスシリンダーに入れて室温および４０〜
５０℃の温度で放置し１週間後、１年後に水の分離、遊
離の有無をメスシリンダーの外観から乳状油の顕微鏡検
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。

【００１６】次に、上記で得られた乳状燃料油につい
て、ボイラー（呉ＫＭＨ−２型 Ｍ１０Ｋ蒸気飽和ＭＰ
２４．９ｍ² ）を使用して１時間３０分の燃焼試験を行
なったが、燃焼状況は完全燃焼で排ガス中に黒い煙は全
く見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０．０３８ｇ／ｍ³ 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。これに対し、比較のため重油を燃焼した場
合には、排ガス中に黒い煙がまじっており、バーナーの
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０．１５ｇ／ｍ³ Ｎであった。また乳状燃料油の消
費量と重油の消費量を比較すると約３０％程度重油を節
約できた。また排ガス中のＳＯｘ濃度が大きく低減でき
た。

【００１７】

【発明の効果】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年程度の期間にわ
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
３０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得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
するため重油より発熱量が高く燃料の使用量が減少する
上に水分を含むので重油成分の燃料費も節約でき経済的
で、ＣＯ₂ も低下する。 (5) 本発明の製造方法で造られた乳状燃料油は燃焼の廃
気は重油に比べてクリーンで無色の煙でＮＯｘ、ＳＯｘ
等も遥かに低くなる。 (6) ヨウ素系防腐剤を添加したので、水の腐食が防止さ
れ、燃焼効率の向上を図ることができる。 (7) 水溶性アクリル系合成樹脂を添加すると、分散性が
さらに向上し、燃焼効率の向上を図ることができる。 などのすぐれた特徴、効果を有する。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水にカーボン成分及びヨウ素系防腐剤を
   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。
2. 【請求項２】 さらに水溶性アクリル系合成樹脂を添加
   することを特徴とする請求項１記載の乳状燃料油の製造
   方法。