JPH04114082A

JPH04114082A - 強酸組成物

Info

Publication number: JPH04114082A
Application number: JP23286090A
Authority: JP
Inventors: Jun Nasu; 那須　醇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-04-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ガソリン、軽油等の石油系燃料の熱効率等を
改良し且つ燃焼時の有害な排ガスの発生を低減するため
の燃料改質剤のｐＨを調整したり、その他種々の物質に
添加してｐＨの調整を行うための強酸組成物に関する。

［従来の技術］海水中には、Ｎａ、ＣＵの他種々の金属やハロゲン元素
が含有されていることは知られているが、現在、鉱物資
源として回収され有効物質として用いられているものは
数種のものしが知られていす、海水中の有効成分につい
て積極的な利用は図られていない。本発明者は既に海水
中に含有される成分の有効利用に着目し、自動車エンジ
ン等の火花点火エンジンやデイ−セルエンジン（圧縮点
火エンジン）の燃料に用いられるカッリンや軽油に添加
して燃費を向上させ、υＦ気気ガス中ＨＣ，Ｃ０等の低
減を図る燃料の改質剤を開発している（特開平１−２７
９９９４号公報）。燃料の改質剤は浦と強アルカリ剤と
の反応物を海水に溶解した溶液から水分を除去した後の
固体の物質と、適用される燃料と相溶性の溶剤に溶解し
た溶液である。

また、本出願人は海水のｐＨを調整して海水の含有物を
分離するＦ海水中の塩分離方法Ｊを開発し、それにより
得られる種々のものの利用を図っている（特開昭６４−
４７４９２号公報）。

一方、活性化した燐酸カルシウムを溶解せしめた水溶液
に３〜５％の濃硫酸を加えて沈殿物を除去した水溶液は
ｐＨ０，２程度の強酸であるが、硫酸のような劇物とは
異なり、肌に触れても異常かなく安全性か高い扱い易い
酸（以下Ｐ　−、Ｓ酸と称す）として利用できる。その
ため、各種の工業物質に添加してｐＨを調整するのに用
いられていた。

「発明が解決すべき課題］しかしなから、燃料の改質剤はそれ自体燃料の改質剤と
して機能するものであるか、極めて塩基性か高いので燃
料への添加量のコントロールを誤ると、燃料と反応し反
応生成物か生じそれか燃料供給系の目詰りを起こす等難
点がある。また、ＰＳ酸は、無機材料には溶解性も高く
都合かよいが、有機材料には溶解するのに時間がかかり
、また運搬輸送上も液体のため不都合な点も多かった。

本発明は上記のような欠点を解消し、有機、無機を問わ
す、あるゆる液体に可溶で安全性の高いしかも取扱いや
輸送も簡単で、燃料改質剤に適用する場合でもあらゆる
内燃機関に適用可能な燃料改質剤となり得るｐＨ調整剤
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため本発明の強酸組成物は、海水
を酸性にした後、強アルカリ剤を加え高ｐＨにしその際
生成する沈澱物を除去して得られた溶液を濃縮し冷却す
ることにより得られた物質と、カルシウム化合物とを混
合し高温焼成して成る焼成体と、濃硫酸とを混練して成
る。

焼成体は本発明者か既に提案した「海水の塩分離方法」
　（特願昭６２−２０１５７８号）によって海水から分
離された物質（１）とカルシウム化合物とを混合し高温
で焼成することにより得られる。

海水からこの物質（１）を分離する方法について説明す
る。まず海水を硫酸イオンを含有する強酸により低ｐＨ
に調整した後、強アルカリ剤を加え高ｐＨにし、その際
生成する沈澱物と溶液とを分離する。

ここで硫酸イオンを含有する強酸としては、数％の希硫
酸を用いることかできるか、活性化した燐酸カルシウム
を溶解せしめた水溶液に３〜５％の濃硫酸を加えて沈澱
物を除去した水溶液（以下Ｐ−３酸と略す）を用いるこ
とかできる。このＰＳ酸は、ｐＨ０，２程度の強酸性を
示すか硫酸のような劇物とは異なり肌に触れても異常か
なく扱いやすい安全性の高い酸として利用できる。希硫
酸あるいはＰ−３酸を海水に対し数％加え、２〜３時間
放置することにより海水をｐＨ２以下の低ｐＨに調整す
ることができる。この時、沈澱物は殆と生じないが若干
の沈澱物はもとの海水中の懸濁物質と共に濾過等の手段
により除去する。

次に、強アルカリ剤は、−度低ｐＨに調整した海水を中
和し、更に高ｐＨにするためのもので、これにより高ｐ
Ｈで溶解度の低下するアルカリ土類金属類、その他金属
の硫酸塩等の塩類を沈澱せしめる。このような強アルカ
リ剤としては、水酸化ナトリウムをそのまま、あるいは
酸化カルシウムの水溶液に水酸化ナトリウムを加えたも
の（以下、Ｃａ−Ｎａ水溶液と略す）などが用いられる
。

強アルカリ剤の量は上記目的を達成することのできる量
以上であればよく、通常水酸化ナトリウム（固体）の場
合海水に対し３％、Ｃａ−Ｎａの水溶液の場合約５％加
え、１０時間以上放置する。

これによって海水はｐ　Ｈ１３以上の塩基性を呈し、沈
澱物か生成する。

この沈澱物を除去後の海水を加熱して１割〜１５割にな
るまで煮つめ濃縮した後、冷却すると更に沈澱物が析出
する。この沈澱物を乾燥することにより目的の物質（１
）を得る。この物質（１）の元素分析の結果を表１に示
す。

表１からも明らかなように物質（１）は主として、Ｎａ
、Ｍｇ、に、Ｃａを含有する塩基性の物質である。

以下、余白表　　１単位（ｍｇ／ｋｇ）表　　２次にこの物質（１）とともに焼成するカルシウム化合物
としては、リン酸カルシウム、特に牛、豚、ひつじ等の
骨を高温で焼いて肉質、脂肪質のものを除去した骨片を
７００℃以上で焼いた骨の焼成物を用いることができる
。海水から得られた物質（１）とカルシウム化合物は２
：１〜１：２程度の重量比で混合した後、９００　’Ｃ
〜１２００℃程度、好ましくは１１００℃以上の高温で
焼成する。この焼成体の元素分析結果を表２に示す。

そして得られた焼成体と濃硫酸は重量比で１：３〜１ニ
ア好ましくは１コ５で混練する。

このようにして得られた強酸組成物は硫酸のような劇物
とは異なり、安全性が高く、また固体であるため運搬、
取扱いが非常に簡単である。しかもこの強酸組成物は１
ｇを１９の水に溶解するとｐＨ２，１を示す強酸性を呈
し、有機、無機を問わず可溶であり、そのため各種の溶
液、固体のｐＨ調整剤に適用できる。

例えば燃料の改質剤や、各種の工業物質に添加されてｐ
Ｈ調整に好適に用いられる。特に工場廃液のｐＨ調整や
、コンクリート壁周囲の高アルカリ性のヘドロに添加す
ると、コロイド状のヘドロか水きれよく固化され簡単に
処理することかできる。また、畜産の排尿等の処理にも
用いることかでき、畜産公害の発生を抑えることができ
る。

この強酸組成物を燃料の改質剤に用いる場合は、油と強
アルカリ剤との反応物を海水に溶解した溶液から水分を
除去した後の固体の物質（２）と、適用される燃料と相
溶性の溶剤に溶解した溶液（ａ）に本発明の強酸組成物
を添加して作られる。

ここで燃料の改質剤とは特開平１−２７９９９４号公報
に記載される改質剤のものである。

すなわち、石油の各留分、プラスチック、古タイヤ等の
分留オイル、廃油等の油に、貝から、石灰石等の高温焼
成物のような酸化カルシウムを主成分とする強アルカリ
剤の粉末を加え若干の水の存在下で攪拌、混合し反応さ
せて油と強アルカリ剤との反応物である粉末を得る。油
と強アルカリ剤の混合比及び加える水の量は、油の種類
によって異なるが、通常油対強アルカリ剤の混合比が０
゜５：１から１＝０５程度、水は０〜１０％程度添加す
る。

この油とアルカリ剤との反応物は、油とアルカリ剤とが
結合したマクロ的には均一な粉状体であり、海水に対し
１〜１０％加え攪拌後放置することにより溶解し均一な
溶液となる。この際海水は予め低ｐＨないし高ｐＨに調
整しておくことが望ましい。この溶液から水分を除去し
、更に所定溶剤に溶解せしめる。これにより得られた物
質（２）の元素分析の結果を表３に示す。

表３からも明らかなようにこの物質は海水中の元素に比
較し塩素がかなり減少しており強い塩基性の物質（２）
である。

以下、余白表　　３溶剤としては物質（２）を溶解させるものであって、且
つ適用される燃料に対し相溶性がある溶剤を用いる。こ
のような溶剤として、好適にはアルコールと適当な有機
溶剤との混合溶剤が用いられる。有機溶剤としては灯油
が実用的である。灯油トアルコールとの混合比及び用い
るアルコールの種類は適用される燃料に応じて適宜選択
されるが、ガソリン、軽油の場合、アルコールとしては
メタノール、ブタノールあるいはこれらの混合物等が用
いられ、ブタノールを少なくとも溶剤全体の１０％以上
含有する二とか好ましい。

このように調整されたアルコールを含む混合溶剤に前述
の物質（２）を溶解させることにより燃料の改質剤の溶
液（ａ）を得ることができる。混合溶剤に対する物質（
２）の濃度は約１％程度である。好適には、上記混合溶
剤中に物質（２）を数％程度溶解せしめた原液を調整し
ておき、この原液をさらに適用される燃料に適合するよ
うに所定の混合溶剤で希釈することにより濃度及び溶剤
組成を調整する。この溶液（ａ）の元素分析の結果も併
せて表３に示す。

この溶液（ａ）は、極めて塩基性が高いので燃料への添
加量のコントロールを誤ると、燃料と反応し反応生成物
が生しそれが燃料供給系の目詰りを起こすため、ｐＨを
調整するために本発明の強酸組成物を添加する。強酸組
成物は前述の溶液（ａ）に対し数％以下、約１％〜２％
添加する。

ガソリン用の改質剤では１０１）に対し６５０ｇ使用す
る。

このように得られた燃料の改質剤はガソリン、重油、軽
油等の燃料に直接添加することによって使用される。

添加量は適用される燃料によって異なるか、例えばガソ
リンの場合０１〜０５％、軽油の場合０．３〜１％、重
油の場合１％以上添加することができる。改質剤の添加
によって、いずれの燃料においても燃料状態が顕著に改
善され、ＨＣ，ＣＯ等の有害な排ガスの発生が減少する
。

［実施例コ以下、実施例により説明する。

真水１Ωに動物骨の焼成物からなるリン酸カルシウムを
主成分とする粉末５０ｇを溶解し、ｐＨ１３以上の水溶
液を得た。水溶液に対し５％の濃硫酸を加え、ｐ　Ｈｏ
、２のＰ−５酸を製造した。

海水５００　Ｎに対し、上記のＰ−３酸１ＯＮを加え、
３時間放置した後、不溶物を濾過により除去した。これ
により海水はｐＨ１，６となった。次いで、低ｐＨ化し
た海水５００９に水酸化ナトリウム１５ｋｇを加え２４
時間放置した。この時、生成した沈澱物を濾別後の海水
のｐＨは１３４であった。

この海水１０９を加熱して水分を除去し１．５９の濃縮
溶液とし、この濃縮溶液を急冷させて沈澱物を生ぜしめ
た。この沈澱物を加熱して水分を除去し固型物（１）２
００ｇを得た。

この固型物（１）と動物骨の焼成物からなるリン酸カル
シウムを主成分とするカルシウム化合物とを１：１の混
合比で混合した後、混合物を電気炉で徐々に温度を上げ
ながら焼成し、約１２００℃になった時点で更に５０分
程度焼成した。得られた焼成体１ｇと濃硫酸５ｇとをよ
く混合し泥状の混線物を得た。

［具体例］以上のようにして得られた本発明の強酸組成物を燃料の
改質剤に適用した具体例を説明する。

帆立貝等の貝殻を水洗いした後、砕く。この砕いたもの
を炉に入れて１０００　’Ｃ〜１２００’Ｃで約３０分
間焼いた後に、約１３５０’Ｃに上げて５分〜１０分間
焼いて約２００メツシユの粉末状の強アルカリ剤を得る
。

海水１０００ｃｃを酸で低ｐＨにした後、上記強アルカ
リ剤２０ｇを加え、約１時間攪拌した後沈殿物を除去し
、ＫｐＨに調整した海水を得た。

一方、古タイヤの分留オイル５００ｃｃに上記強アルカ
リ剤５００ｇを加え、更に強アルカリ溶液１００ｃｃを
加え攪拌した後、約２気圧で３０分放置し、粉末状の反
応物を得た。

ｐＨを一旦２以下に調整した後型に約１３に調整した海
水１０００ｃｃに上記反応物３０ｇを加え反応器内で１
６５気圧、室温で約１時間攪拌した後約１昼夜放置し、
不溶物を除去した後均−な溶液を得た。

次いで、この溶液１を加熱することによって水分を除去
し、物質（２）６０ｋｇを得た。

一方、下記の処方による灯油とアルコールとの混合溶剤
を調整し、これら混合溶剤に対しそれぞれ上記物質（２
）１ｋｇを加え、攪拌混合することにより、溶液（ａ）
の原液を得た。

処方メチルアルコール　　　　６９ブチルアルコール　　　１０９灯油　　　　　　　　　１４９この原液１０Ωを灯油２０９及びブタノール１５９から
なる混合溶剤で希釈し、溶液（ａ）を得た。この溶液に
前述の強酸組成物を１０　ｇ　／　９添加して溶解し燃
料の改質剤を得た。

具体例１〜３総排気量１６００ｃｃのガソリンエンジン車に上記の改
質剤をガソリンに対し０３％、０４％、０５％添加し、
走行テストを行った。改質剤添加後の排気中のＨＣ及び
ＣＯの分析結果及び燃費効率（ｋｍ／ｌ））を表４に示
す。

表４同機種のガソリン車で本発明の改質剤を使わない場合（
比較例１）の走行テストの結果も同様に表４に示す。

具体例４．５ジ−セルエンジン車に上記の改質剤を軽油に対し０．５
％（実施例４）、１％（実施例５）添加し、走行テスト
を行った。そして改質剤添加後の排気中の黒煙量及び燃
費効率（ｋｍ／Ω）を測定した。尚、黒煙の測定は和紙
に吸着させ明度（真黒か１００、白が０）で測定した。

その結果を表４に示す。同機種のジーゼルエンジン車で
本発明の改質剤を使わない場合（比較例２）の走行テス
トの結果も同様に表５に示す。

以下、余白表５さらに、本発明の強酸組成物を使用した他の具体例を説
明する。

ヘトａｌ　ＯＫｇに強酸組成物２００ｇを加えると、ヘ
ドロは固化し簡単に水分と分離でき、４Ｋｇの固化物と
なった。固化物は除去して水質改善できた。

また、畜産の排尿物１０Ｋｇに強酸組成物２゜Ｏｇを加
えると、畜産の排尿物の固液分離が容易になった。沈殿
物は本出願人に係わる改良肥料（特開昭６３−２３０５
８６号公報）として利用できる。

また、本出願人に係わる海水中の塩分離方法（特開昭６
４−４７４９２号公報）の海水を低ｐＨに調整する際に
、海水の０．１〜０．１５％用いるとＰ−５酸より少量
で目的のｐＨにすることかできる。

［発明の効果］以上の説明からも明らかなように本発明の強酸組成物に
よれば、強酸性であっても硫酸のような劇物とは異なり
、扱いやすい安全性の高い酸か得られる。そして固体で
あるため運搬か容易であって各種工業に使用することが
でき、特に燃料の改質剤等に使用しすると長期間でも目
詰まり等生じることもない。また、燃料改質剤のみでな
く、工場の廃液や、ヘドロ、畜産の排泄物処理等にもｐ
Ｈ調整剤として使用して、効果的な処理を行なうことが
できる。

代理人　弁理士　　守　谷　−雄

Claims

【特許請求の範囲】

　海水を酸性にした後、強アルカリ剤を加え高ｐＨにし
その際生成する沈澱物を除去して得られた溶液を濃縮し
冷却することにより得られた物質と、カルシウム化合物
とを混合し高温焼成して成る焼成体と、濃硫酸とを混練
して成ることを特徴とする強酸組成物。