JP5451472B2 - エマルション燃料の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
改質水供給系と改質油供給系とエマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する改質油前処理槽を備え、該改質油前処理槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、前記一次エマルションタンクが接続され、
該一次エマルションタンクの出口と後段静止型混合機の入口とは、循環ポンプを備えた往き配管で接続されるとともに、前記後段静止型混合機の出口と前記一次エマルションタンクの戻り口とは戻り配管で接続されて、一次循環路が形成され、また、
前記二次エマルションタンクの出口と前記後段静止型混合機の入口とは、循環ポンプを備えた往き配管で接続されるとともに、前記後段静止型混合機の出口と二次エマルションタンクの戻り口とは戻り配管で接続されて、二次循環路が形成されている、
ことを特徴とする。
改質水供給系は、被処理水受槽2と水改質装置4と改質水タンク6とを備えている。被処理水受槽2と水改質装置4の間は、水送りポンプ3を備えた配管5で接続されている。水改質装置4と改質水タンク6との間は配管5Aで接続されている。さらに、改質水タンク6と後述の前段静止型混合機26との間は、水供給ポンプ29と水流量計30とを備えた配管27で接続されている。
改質油供給系は、被処理油受槽9と油改質装置11と改質油タンク13と、界面活性剤槽21と改質油前処理槽15とを備えている。
上記改質油タンク13内にはレベルセンサ14が設置され、レベルセンサ14からの下限・上限信号にて、油送りポンプ10を稼動・停止させて改質油の貯留量を調整可能とされている。
前段・後段静止型混合機26、42、一次エマルションタンク25及び二次エマルションタンク46を備えている。
当該構成の静止型混合機は、特許第3609344号の特許権者であるマトリックスジーティー社から、「マトリックス・グローバルミキサー」の商品名で上市されているものでもよいが、ノリタケカンパニーリミテド社から「スタティックミキサーN60」シリーズの商品名で上市されているものでも充分使用可能である。
被処理油受槽9 ----- 100L
改質水タンク6----- 60L
改質油タンク13----- 60L
改質油前処理槽15----- 60L
一次エマルションタンク25 ----- 150L
前段静止型混合機26----「スタティックミキサー11/2-N60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
後段静止型混合機42------「スタティックミキサー2-N60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
二次エマルションタンク46----- 200L
ポンプ3、10、17、29、31
----- 20A×5L/分×30mH×0.2kw
活性剤ポンプ22 ----- 6A×10〜800cc×20mH×0.07kw
循環ポンプ40----- 15A×10L/分×100〜300mH×22kw
以上の仕様のエマルション製造装置でエマルション燃料を、100〜500L/h製造出来ることを確認している。
2.ポンプ10:運転時間10分、送液量70L
3.ポンプ17:運転時間10分、送液量70L
4.ポンプ22:運転時間10分、送液量300cc
5.攪拌機16:運転時間12分
6.ポンプ29:運転時間10分、送液量30L
7.ポンプ31:運転時間10分、送液量70.3L
(ポンプ29、31、同時運転)
8.前段静止型混合機26:流速8m/分
9.循環ポンプ40:一次エマルションタンク循環運転時間15分、
10.後段静止型混合機42:流速7.6m/分
11.循環ポンプ40:二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100L
12.循環ポンプ40:二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200L
調製したエマルション燃料の特性は、下記の如くであった。
2.ポンプ10:運転時間10分、送液量50L
3.ポンプ17:運転時間10分、送液量50L
4.ポンプ22:運転時間10分、送液量750cc
5.攪拌機16:運転時間15分
6.ポンプ29:運転時間10分、送液量50L
7.ポンプ31:運転時間10分、送液量50.75L
(ポンプ29、31、同時運転)
9.循環ポンプ40:一次エマルションタンク循環運転時間15分、
10.後段静止型混合機42:流速7.6m/分
11.循環ポンプ40:二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100L
12.循環ポンプ40:二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200L
当該エマルション燃料を用いて、ジーゼルエンジンを稼動させたところ、軽油100%と略同等の出力が得られたことを確認している。
11----- 油改質装置
15----- 改質油前処理槽
25----- 一次エマルションタンク
26----- 前段静止型混合機
42----- 後段静止型混合機
46----- 二次エマルションタンク
Claims (6)
- エマルション燃料を製造するための装置であって、
改質水供給系と改質油供給系とエマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する改質油前処理槽を備え、該改質油前処理槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、前記一次エマルションタンクが接続され、
該一次エマルションタンクの出口と後段静止型混合機の入口とは、循環ポンプを備えた往き配管で接続されるとともに、前記後段静止型混合機の出口と前記一次エマルションタンクの戻り口とは戻り配管で接続されて、一次循環路が形成され、また、
前記二次エマルションタンクの出口と前記後段静止型混合機の入口とは、循環ポンプを備えた往き配管で接続されるとともに、前記後段静止型混合機の出口と二次エマルションタンクの戻り口とは戻り配管で接続されて、二次循環路が形成されている、
ことを特徴とするエマルション燃料の製造装置。 - 前記前段静止型混合機より後段静止型混合機の乳化(エマルション化)能力が大であることを特徴とする請求項1記載のエマルション燃料の製造装置。
- 前記改質水供給系における水改質装置が、濾過砂、サンゴ石、アンスラサイト、セラミック、活性炭、イオン交換樹脂及びカートリッジフィルターから選択される1種又は2種以上からなる濾材が充填された1基又は複数基の濾過塔で構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のエマルション燃料の製造装置。
- 前記改質油供給系が油改質装置を備え、該油改質装置が、被処理油入口および処理済油(改質油)出口を有し、該被処理油入口及び処理済油(改質油)出口の間に改質処理ゾーンを備えた油改質容器と、該改質容器内の温度を設定温度に維持する加熱手段とを備え、前記改質処理ゾーンは、前記被処理油入口から処理済油(改質油)出口に向かって、ろ過/遠赤外線ゾーン、触媒ゾーン及び磁界ゾーンを備え、前記触媒ゾーンは、芳香族成分乃至重質成分の分解触媒で構成されている、ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のエマルション燃料製造設備。
- 前記前段・後段静止型混合機が、一次混合要素部と二次混合要素部との二層構造体から成り、その一方の板部に一次出入口を形成し、該一次出入口の周りの二層構造境界面において、これに連通する混合室を円周状に配列して形成すると共に、これら円周状の混合室群を同心的に配列し、これら混合室群の半径方向の位置関係にある各混合室の間でせん断力を与える段差を介して夫々二つの混合室が相互に連通するよう構成してなる混合要素体で形成されてなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のエマルション燃料の製造装置。
- 請求項1〜5いずれか一記載のエマルション燃料の製造装置を用いてのエマルション燃料の製造方法であって、
前記改質水供給系で、被処理水を改質処理をして調製した改質水と、前記改質油供給系で、被処理油を改質処理をして調製した改質油に界面活性剤を添加して攪拌混合して調製した予備混合改質油とを、所定比で同時に前記前段静止型混合機に供給して、プレエマルションを調製して前記一次エマルションタンクに貯留し、さらに、
該一次エマルションタンクに貯留したプレエマルションを、前記一次循環路を用いて一次安定化(微細化)処理後、さらに、該一次安定化処理したプレエマルションを前記一次エマルションタンクから前記二次エマルションタンクに送液して、前記二次循環路を用いて二次安定化(微細化)処理をしてエマルション燃料(製品)を得ることを特徴とするエマルション燃料の製造方法。
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