JP3186958U

JP3186958U - エマルジョン燃料製造装置

Info

Publication number: JP3186958U
Application number: JP2013004832U
Authority: JP
Inventors: 博樹松本; 勝昭松本
Original assignee: 松本悠生
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2023-08-21

Abstract

【課題】燃料油と添加水をミクロン単位の微粒状態に混和したエマルジョン燃料を製造することができるエマルジョン燃料製造装置を提供する。
【解決手段】混合攪拌装置１０は、筒状容器１０１に多孔質の固定隔壁１０２が設けられ、固定隔壁１０２の両側それぞれに当該固定隔壁１０２に向う対向流を引起す多孔質の回転羽根１０３が設けられ、筒状容器１０１内の周壁付近の外側液分を当該筒状容器１０１内の内部中心側に移動せしめる求心流発生用羽根１０４がさらに設けられている。
【選択図】図２

Description

本考案は、燃料油と添加水を攪拌混合してエマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置に関する。

従来、燃料油と添加水とを攪拌混合してエマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置について、以下に示すような考案が提案されている。

特開２００１−２０７１７９号公報（特許文献１）には、水−化石燃料混合エマルジョンの燃焼特性を改善することを目的とし、面活性剤が添加されている化石液体燃料と電気石により改質された改質水とを混合して攪拌することにより得られた混合液にメタノールを融け込ませることにより水−化石燃料混合エマルジョンとする「水−化石燃料混合エマルジョン及びその製造方法」が提案されている。

しかしながら、上記の水・化石燃料混合エマルジョンでは、生成の段階で界面活性剤を用いるので、その生成に水及び燃料以外の界面活性剤を必要とすることから、製造工程も複雑になるという問題がある。
一方、界面活性剤を用いることなくエマルジョン燃料を製造することができるエマルジョン燃料製造装置について、以下に示すような考案が提案されている。

実用新案登録第３１８０７２９号公報（特許文献２）には、燃料と水とを混合し、界面活性剤を用いることなくエマルジョン燃料を製造することができるエマルジョン燃料製造装置を提供することを目的とし、水供給ラインには、水の分子を微細化し且つイオン化するための第１水処理手段（トルマリンを含む）と、水の分子を微細化するための第２水処理手段（永久磁石を含む）が設けられ、第２水処理手段が第１水処理手段の下流側に配設されている「エマルジョン燃料製造装置」が提案されている。

特開２００１−２０７１７９号公報実用新案登録第３１８０７２９号公報

本考案は、燃料油と添加水をミクロン単位の微粒状態に混和したエマルジョン燃料を製造することができるエマルジョン燃料製造装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の考案は、燃料油を供給するための燃料油供給タンクと、添加水を供給するための添加水供給タンクと、燃料油と添加水とを攪拌混合してエマルジョン化するための混合攪拌装置と、前記混合攪拌装置にてエマルジョン化したエマルジョン燃料を貯蔵する貯蔵タンクと、前記燃料油供給タンクからの燃料油を前記混合攪拌装置に供給する燃料油供給パイプと、前記添加水供給タンクからの添加水を前記混合攪拌装置に供給する添加水供給パイプと、前記貯蔵タンクからエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給パイプとを備えたエマルジョン燃料製造装置において、前記混合攪拌装置は、筒状容器に多孔質の固定隔壁が設けられ、前記固定隔壁の両側それぞれに当該固定隔壁に向う対向流を引起す多孔質の回転羽根が設けられ、燃料油と添加水をミクロン単位の微粒状態に混和したエマルジョン燃料を製造することを特徴とする。

また、請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の前記混合攪拌装置は、前記筒状容器内の周壁付近の外側液分を当該筒状容器内の内部中心側に移動せしめる求心流発生用羽根がさらに設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の考案は、請求項１又は請求項２に記載の前記エマルジョン燃料は、約３μｍ程度の超微細油水粒子であり、燃料油中に添加水を超微細な水粒滴として均一に分散させたことを特徴とする。

以上のように、本考案にかかるエマルジョン燃料製造装置によれば、混合攪拌装置は、多孔質の固定隔壁をはさんで対向流を発生させる一対の多孔質の回転羽根によって液体を対向衝突させ、混和撹伴能力が著しく高まるとともに、回転成文を相殺して回転による遠心分離を避け、しかも多数の透孔によって液体を充分に剪断して、ミクロン単位の微粒子状態に容易にでき、よって燃料油と添加水をミクロン単位の微粒状態に完全に且つ短時間でしかも何ら乳化剤等の添加剤を加えることなく、混和できるという優れた効果を得ることができるものである。また、求心流発生用羽根によって多少残在する回転によって遠心分離された、あるいは比重分離した筒状容器内周壁の外側に滞留した液分を筒状容器内部中央に戻して液体の分離、非混和が発生しない様にするとともに、強制的に回転羽根、固定隔壁による混合撹伴、衝突剪断の混和過程に移行させるもので、よって１分程度の短時間で水、油等、軽液、重液を完全に混和できるものであり、何ら乳化剤を添加する必要もなく、更に完全に且つ迅速に混和状態にすることができるという優れた効果を得ることができる。
そのため、生成したエマルジョン燃料は約３μｍ程度の超微細油水粒子であり、燃料油中に添加水を超微細な水粒滴として均一に分散均一に混合されたものとなるので、燃焼装置の燃料として好都合に用いることができる。具体的なエマルジョン燃料の特長としては、（１）ばいじんの大幅な低減、（２）低空気比燃焼可能（排ガス熱損失の低減、ＮＯ_Ｘの抑制、ＳＯ_Ｘの抑制）、（３）未燃カーボンの完全燃焼による熱量増加、（４）ボイラー内の清浄化による熱伝導率の向上と同時に炉内の保守点検が容易になる、（５）大気汚染防止効果が著しいので集塵装置その他の費用節減、（６）高質油（Ａ・Ｂ重油）から低質油（Ｃ重油）に切換えても大気汚染規制値以下にできる、（７）乳化剤の添加を必要としない、の効果を得ることができる。

本考案にかかるエマルジョン燃料製造装置の実施形態の一例を示す説明である。混合攪拌装置の一例を示す一部切欠正面図である。図２のＸ−Ｘ線における縦断面図である。図２のＹ−Ｙ線における縦断面図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参酌しながら説明する。エマルジョン燃料製造装置の各構成については、以下の実施例に限定されるものではなく、使用状況によって適宜変更することができる。

エマルジョン燃料製造装置は、図１に示すように、燃料油を供給するための燃料油供給タンク４と、添加水を供給するための添加水供給タンク１４と、燃料油と添加水とを攪拌混合してエマルジョン化するための混合攪拌装置１０と、混合攪拌装置１０にてエマルジョン化したエマルジョン燃料を貯蔵するエマルジョン燃料貯蔵タンク１３と、燃料油供給タンク４からの燃料油を混合攪拌装置１０に供給する燃料油供給パイプ６と、添加水供給タンク１４からの添加水を混合攪拌装置１０に供給する添加水供給パイプ１５と、エマルジョン燃料貯蔵タンク１３からエマルジョン燃料を燃焼装置（図示省略）に供給するエマルジョン燃料供給パイプ１９を備えている。

混合攪拌装置１０は、図２乃至図４に示すように、筒状容器１０１に多孔質の固定隔壁１０２が設けられ、固定隔壁１０２の両側それぞれに当該固定隔壁１０２に向う対向流を引起す多孔質の回転羽根１０３が設けられ、筒状容器１０１内の周壁付近の外側液分を当該筒状容器１０１内の内部中心側に移動せしめる求心流発生用羽根１０４がさらに設けられていることを特徴とする。これにより、比重差のある二種以上の液体の混和ばかりでなく、化学的、物理的性質を異にする二種以上の液体の混和あるいは単なる混合撹伴装置としても使用できるものである。なお、回転羽根１０３はスクリュー羽根、軸流翼いずれの形式の羽根構造でもよい。

ここで、固定隔壁１０２、これに対向する一対の回転羽根１０３及び求心流発生用羽根１０４を一組として筒状容器１０１内に多段にわたって設けることが、より完全な混和にとって望ましい。求心流発生用羽根１０４は回転駆動されるもの又は固定羽根でも構わないが回転駆動される方が好ましい。また、固定隔壁１０２、回転羽根１０３の多孔質とは壁板・羽根板に透孔（１０２ａ、１０３ａ）を多数穿孔したもの又はメッシュで構成してもよく、これら壁・羽根の構成部材に液体の流通、空隙が多数存在すればよい。なお、燃料油と添加水の導入口１０５、１０６は別個の導入口を設けても又は同一導人管によって供給されてもよい。

図３に示す導入口１０５、１０６から燃料油と添加水が筒状容器１０１内に送られれば、各固定隔壁１０２の左右両側の液体は両側それぞれに設けた多孔質の回転羽根１０３によって、互いに固定隔壁１０２に向って流れ、固定隔壁１０２との衝突及び対向流同志の衝突によって液体が撹伴混合されると同時に回転羽根１０３の対向流と伴に発生する回転成分が相殺され、遠心分離が発生するのを防いでいる。回転羽根１０３、固定隔壁１０２を通過、衝突の際に多数の透孔（１０３ａ、１０２ａ）によって液体が剪断され、液体が容易にミクロン単位程度に微粒化され、燃料油と添加水の混和をより完全に出来ることとなる。さらに、多少の回転力の存在によって筒状容器１０１の外側に遠心分離された筒状容器１０１内周壁付近の液分又は比重分離した液分は求心流発生用羽根１０４によって筒状容器１０１内部中央に強制的に引戻し、回転羽根１０３、固定隔壁１０２によって剪断、衝突をくりかえさせるとともに、一部は連通ロ１１３から次段の固定隔壁１０２、回転羽根１０３に送られ、前述の混和過程をくりかえさせるものであり、混和が完全となった段階で吐出口１０７よりエマルジョン燃料が吐出されるものである。

エマルジョン燃料（表１中の実施品）の特長としては、（１）ばいじんの大幅な低減（６０〜８０％減少）、（２）低空気比（Ｏ_２：１．５〜２％）燃焼可能（排ガス熱損失の低減、ＮＯ_Ｘの抑制、ＳＯ_Ｘの抑制）、（３）未燃カーボンの完全燃焼による熱量増加、（４）ボイラー内の清浄化による熱伝導率の向上と同時に炉内の保守点検が容易になる、（５）大気汚染防止効果が著しいので集塵装置その他の費用節減、（６）高質油（Ａ・Ｂ重油）から低質油（Ｃ重油）に切換えても大気汚染規制値以下にできる、（７）乳化剤の添加を必要としない、の効果を得ることができる。

１Ｗフィルター
２燃料油移送ポンプ
３燃料油移送変更用電動バルブ
４燃料油供給タンク
５燃料油供給電動弁
６燃料油供給パイプ
７燃料油供給ポンプ
８燃料油移送電動バイパスバルブ
９燃料油移送バイパス管
１０混合攪拌装置
１１駆動モータ
１２エマルジョン燃料移送パイプ
１３エマルジョン燃料貯蔵タンク
１４添加水供給タンク
１５添加水供給パイプ
１６添加水供給ポンプ
１７電動バルブ（ドレンバン）
１８バイパス管（ドレンバン）
１９エマルジョン燃料供給パイプ
１０１筒状容器
１０２固定隔壁
１０２ａ透孔
１０３回転羽根
１０３ａ透孔
１０４求心流発生用羽根
１０５導入口
１０６導入口
１０７吐出口
１０８回転軸
１１０導入管
１１１導入管
１１３連通口

Claims

燃料油を供給するための燃料油供給タンクと、添加水を供給するための添加水供給タンクと、燃料油と添加水とを攪拌混合してエマルジョン化するための混合攪拌装置と、前記混合攪拌装置にてエマルジョン化したエマルジョン燃料を貯蔵する貯蔵タンクと、前記燃料油供給タンクからの燃料油を前記混合攪拌装置に供給する燃料油供給パイプと、前記添加水供給タンクからの添加水を前記混合攪拌装置に供給する添加水供給パイプと、前記貯蔵タンクからエマルジョン燃料を燃焼装置に供給するエマルジョン燃料供給パイプとを備えたエマルジョン燃料製造装置において、前記混合攪拌装置は、筒状容器に多孔質の固定隔壁が設けられ、前記固定隔壁の両側それぞれに当該固定隔壁に向う対向流を引起す多孔質の回転羽根が設けられ、燃料油と添加水をミクロン単位の微粒状態に混和したエマルジョン燃料を製造することを特徴とするエマルジョン燃料製造装置。
前記混合攪拌装置は、前記筒状容器内の周壁付近の外側液分を当該筒状容器内の内部中心側に移動せしめる求心流発生用羽根がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエマルジョン燃料製造装置。
前記エマルジョン燃料は、約３μｍ程度の超微細油水粒子であり、燃料油中に添加水を超微細な水粒滴として均一に分散させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエマルジョン燃料製造装置。