JPH06137218A - 無公害燃焼 - Google Patents
無公害燃焼Info
- Publication number
- JPH06137218A JPH06137218A JP28425192A JP28425192A JPH06137218A JP H06137218 A JPH06137218 A JP H06137218A JP 28425192 A JP28425192 A JP 28425192A JP 28425192 A JP28425192 A JP 28425192A JP H06137218 A JPH06137218 A JP H06137218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- potash solution
- water
- caustic potash
- caustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ディーゼルエンジンの排気ガス浄化に関し、
装置が小規模であってスペースとコストを要しない無公
害燃焼手段を提供する。 【構成】 燃料中に苛性カリ水溶液を加へ、これを高温
高圧に加圧加熱して改質し、シリンダー内に噴射する。
装置が小規模であってスペースとコストを要しない無公
害燃焼手段を提供する。 【構成】 燃料中に苛性カリ水溶液を加へ、これを高温
高圧に加圧加熱して改質し、シリンダー内に噴射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデイーゼルエンジンの排
気中のＮＯＸ，ＳＯＸの削減に関するものであり、また
ボイラ其の他の燃焼機にも応用し得るものである。
気中のＮＯＸ，ＳＯＸの削減に関するものであり、また
ボイラ其の他の燃焼機にも応用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は燃焼後の排気ガスからの除去が主
流であり、製油所での脱硫を除き、燃焼前に処理するも
のは、あまり見られない。
流であり、製油所での脱硫を除き、燃焼前に処理するも
のは、あまり見られない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】デイーゼルエンジンの
排気からＮＯＸ，ＳＯＸを除去するのは、装置が大規模
となり、スペースとコストを要し、特にデイーゼルエン
ジンが多く使用される運輸機関ではスペース的な困難性
が高い。このため燃焼前のプロセスを開発する必要があ
る。
排気からＮＯＸ，ＳＯＸを除去するのは、装置が大規模
となり、スペースとコストを要し、特にデイーゼルエン
ジンが多く使用される運輸機関ではスペース的な困難性
が高い。このため燃焼前のプロセスを開発する必要があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】最近その公害のために大
きな問題となったＰＣＢや、ベトナム戦争での枯葉剤の
ダイオキシンなどの有機塩素化合物の分解、無毒化はＰ
ＣＢは高温焼却で、またダイオキシンも塵芥焼却炉の高
温化で発生防止が計られている。一方もっと手軽な方法
として、水の臨界点（２２５気圧、３７４度）を越えた
領域の高圧高温の水で分解せしめる方法が実験されてい
る。これは高圧高温水に予め苛性ソーダを加えて、有機
塩素中のＣＬと化合せしめＮａＣＬとして分離するもの
で、ダイオキシンでも同様に有効であることが示されて
いる。このような超臨界圧水の作用は他の廃棄物処理に
も注目され、廃水中のアンモニャ処理にも有効なことが
示されている。本発明は、これを重油中の硫黄の分離に
利用するものである。この加圧水中に加える苛性ソーダ
の代わりに、苛性カリを利用するのは、やはり最近の研
究により、カリが炭素の反応性を数十倍に高める触媒作
用があることが知られて来たからである。この作用で燃
焼時に水性ガス反応が容易に起こり、空気不足でもスス
の発生が抑止される。この結果ＮＯＸとススの発生がト
レードオフの関係を利用して、ＮＯＸも低下できること
になる。このとき発生する硫酸カリは燃焼中の灰分とし
て分離され、硫酸ガスとならぬためＳＯＸが低減できる
のである。
きな問題となったＰＣＢや、ベトナム戦争での枯葉剤の
ダイオキシンなどの有機塩素化合物の分解、無毒化はＰ
ＣＢは高温焼却で、またダイオキシンも塵芥焼却炉の高
温化で発生防止が計られている。一方もっと手軽な方法
として、水の臨界点（２２５気圧、３７４度）を越えた
領域の高圧高温の水で分解せしめる方法が実験されてい
る。これは高圧高温水に予め苛性ソーダを加えて、有機
塩素中のＣＬと化合せしめＮａＣＬとして分離するもの
で、ダイオキシンでも同様に有効であることが示されて
いる。このような超臨界圧水の作用は他の廃棄物処理に
も注目され、廃水中のアンモニャ処理にも有効なことが
示されている。本発明は、これを重油中の硫黄の分離に
利用するものである。この加圧水中に加える苛性ソーダ
の代わりに、苛性カリを利用するのは、やはり最近の研
究により、カリが炭素の反応性を数十倍に高める触媒作
用があることが知られて来たからである。この作用で燃
焼時に水性ガス反応が容易に起こり、空気不足でもスス
の発生が抑止される。この結果ＮＯＸとススの発生がト
レードオフの関係を利用して、ＮＯＸも低下できること
になる。このとき発生する硫酸カリは燃焼中の灰分とし
て分離され、硫酸ガスとならぬためＳＯＸが低減できる
のである。
【０００５】このようなプロセスに似たものとして、製
紙工業の回収ボイラがある。これは木材チップを蒸解し
たソーダを回収するため、チップの繊維成分を除いた廃
棄物を含んだソーダ廃液を濃縮し、液体燃料のようにボ
イラに吹き込み、可燃分を燃やして、含有するソーダ分
を炉底に溶融状態で溜め、ついで排出して回収するプロ
セスである。この時も硫酸ソーダとして、燃焼熱によっ
てソーダ分が分解されることなく回収される。デイーゼ
ルエンジンの時も、一旦硫黄と結合したカリは安定な化
合物として、灰分となり、一部のススと共にＰＭ（パー
テイキュレートマタ）として回収され、ＳＯＸとして大
気に出ることがない。
紙工業の回収ボイラがある。これは木材チップを蒸解し
たソーダを回収するため、チップの繊維成分を除いた廃
棄物を含んだソーダ廃液を濃縮し、液体燃料のようにボ
イラに吹き込み、可燃分を燃やして、含有するソーダ分
を炉底に溶融状態で溜め、ついで排出して回収するプロ
セスである。この時も硫酸ソーダとして、燃焼熱によっ
てソーダ分が分解されることなく回収される。デイーゼ
ルエンジンの時も、一旦硫黄と結合したカリは安定な化
合物として、灰分となり、一部のススと共にＰＭ（パー
テイキュレートマタ）として回収され、ＳＯＸとして大
気に出ることがない。
【０００６】
【実施例】次に本発明をデイーゼルエンジンに適用する
具体例について説明する。まずデイーゼルエンジンで
は、燃料を高圧で噴射するため、これを２００気圧にも
燃料噴射ポンプで昇圧する。さらに最近排気中のＰＭで
あるススの有害性が確認され、これを削減する対策の一
つとして、燃料噴射圧を１０００気圧にも上げる試みも
行なわれて、ススの発生防止に有効なことが確かめられ
ている。このように燃料の圧力を水の臨界圧力以上とす
る条件は整っている。ただし本発明のときは、苛性カリ
の水溶液と燃料の混合液体であるが、その割合は含有硫
黄分に対応する僅かの量であるので、その粘度低下は少
しであり、ふつうの燃料噴射ポンプで高圧化するのに問
題はない。ついで温度の上昇であるが、これの熱源とし
てエンジンの排ガスが考えられる。これは噴射管のよう
な小径の鋼管よりなる耐高圧の熱交換器に、エンジンの
排ガスを通すのである。ふつうのエンジンは３５０度程
度の排ガス温度であるので、３００度程度まで昇温でき
る。しかし舶用主機の大型デイーゼルでは、高効率のた
め、排気温度は２５０度程度であり、２００度程度まで
しか昇温できない。したがって残りの１００〜２００度
の昇温により４００度程度とするため、シリンダーヘッ
ドの熱を利用する。シリンダーヘッド部は、シリンダー
部のような潤滑油がないため、その表面温度を制約され
ず自由に上昇できる。すなわちシリンダーヘッド部だ
け、シリンダーの冷却系統と切離して、この温度を４０
０度程度まで上昇できる。ただ従来の冷却経路を、２０
０〜３００気圧の高圧に耐えるよう改造を要する難点が
ある。これを避けるため細径鋼管による熱交換器をシリ
ンダーヘッドに鋳込むか、またはシリンダーヘッドの内
面の凹みに熱交換器を埋め込む構造でも可能である。こ
のようにして燃料噴射ポンプを出た苛性カリ水混合燃料
が、超臨界の液体となり噴射弁に達して、シリンダーに
噴射される。
具体例について説明する。まずデイーゼルエンジンで
は、燃料を高圧で噴射するため、これを２００気圧にも
燃料噴射ポンプで昇圧する。さらに最近排気中のＰＭで
あるススの有害性が確認され、これを削減する対策の一
つとして、燃料噴射圧を１０００気圧にも上げる試みも
行なわれて、ススの発生防止に有効なことが確かめられ
ている。このように燃料の圧力を水の臨界圧力以上とす
る条件は整っている。ただし本発明のときは、苛性カリ
の水溶液と燃料の混合液体であるが、その割合は含有硫
黄分に対応する僅かの量であるので、その粘度低下は少
しであり、ふつうの燃料噴射ポンプで高圧化するのに問
題はない。ついで温度の上昇であるが、これの熱源とし
てエンジンの排ガスが考えられる。これは噴射管のよう
な小径の鋼管よりなる耐高圧の熱交換器に、エンジンの
排ガスを通すのである。ふつうのエンジンは３５０度程
度の排ガス温度であるので、３００度程度まで昇温でき
る。しかし舶用主機の大型デイーゼルでは、高効率のた
め、排気温度は２５０度程度であり、２００度程度まで
しか昇温できない。したがって残りの１００〜２００度
の昇温により４００度程度とするため、シリンダーヘッ
ドの熱を利用する。シリンダーヘッド部は、シリンダー
部のような潤滑油がないため、その表面温度を制約され
ず自由に上昇できる。すなわちシリンダーヘッド部だ
け、シリンダーの冷却系統と切離して、この温度を４０
０度程度まで上昇できる。ただ従来の冷却経路を、２０
０〜３００気圧の高圧に耐えるよう改造を要する難点が
ある。これを避けるため細径鋼管による熱交換器をシリ
ンダーヘッドに鋳込むか、またはシリンダーヘッドの内
面の凹みに熱交換器を埋め込む構造でも可能である。こ
のようにして燃料噴射ポンプを出た苛性カリ水混合燃料
が、超臨界の液体となり噴射弁に達して、シリンダーに
噴射される。
【０００７】最近ＮＯＸやスス対策として、燃料中に水
を混合して噴射する研究が行なわれており、それなりの
効果のあることが示されている。しかし、この時は混合
した水は噴射された後に蒸気となるので、蒸発の潜熱も
直接に燃焼火炎から奪い燃費は悪化する。これに対して
本発明では、排気エネルギーやシリンダーヘッドの冷却
損失を利用して、苛性カリ水を殆ど蒸気状態まで加熱
し、蒸発の潜熱が与えられた状態で噴出するので、燃焼
火炎から蒸発の潜熱を奪うことなく、排熱の有効利用も
計られいるので、燃費も改善される。一般にバーナでは
ソリッドインゼクションよりも蒸気または空気で助勢し
た方がススの減少など好ましいので、本発明でも苛性カ
リ水の蒸気により、噴霧が助勢されススの発生が防止さ
れ、水性ガス反応も、よりスムースでＮＯＸの減少にも
役立つ。
を混合して噴射する研究が行なわれており、それなりの
効果のあることが示されている。しかし、この時は混合
した水は噴射された後に蒸気となるので、蒸発の潜熱も
直接に燃焼火炎から奪い燃費は悪化する。これに対して
本発明では、排気エネルギーやシリンダーヘッドの冷却
損失を利用して、苛性カリ水を殆ど蒸気状態まで加熱
し、蒸発の潜熱が与えられた状態で噴出するので、燃焼
火炎から蒸発の潜熱を奪うことなく、排熱の有効利用も
計られいるので、燃費も改善される。一般にバーナでは
ソリッドインゼクションよりも蒸気または空気で助勢し
た方がススの減少など好ましいので、本発明でも苛性カ
リ水の蒸気により、噴霧が助勢されススの発生が防止さ
れ、水性ガス反応も、よりスムースでＮＯＸの減少にも
役立つ。
【０００８】
【発明の効果】デイーゼルエンジンのＳＯＸやＮＯＸの
排出の抑制が、大きな設備を設けることなく、燃料えの
添加剤と付属設備によつて可能となり、さらに燃費も改
善され、環境問題に対するメリットは大きい。
排出の抑制が、大きな設備を設けることなく、燃料えの
添加剤と付属設備によつて可能となり、さらに燃費も改
善され、環境問題に対するメリットは大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】デイーゼルエンジンの燃料中に苛性カリ水
溶液を添加混合して、さらに水の臨界圧を越える高温高
圧に加圧加熱して、燃料中の硫黄分とカリを結合して、
シリンダー内に噴射燃焼せしめる無公害燃焼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28425192A JPH06137218A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 無公害燃焼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28425192A JPH06137218A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 無公害燃焼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137218A true JPH06137218A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17676113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28425192A Pending JPH06137218A (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 無公害燃焼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137218A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790395A3 (en) * | 1996-02-14 | 1997-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A method and a device for supplying fuel to an internal combustion engine |
| US5992354A (en) * | 1993-07-02 | 1999-11-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Combustion of nanopartitioned fuel |
| US6213104B1 (en) | 1996-02-14 | 2001-04-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and a device for supplying fuel to an internal combustion engine |
| WO2002081882A1 (en) | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of operating internal combustion engine injected with critical water |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP28425192A patent/JPH06137218A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5992354A (en) * | 1993-07-02 | 1999-11-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Combustion of nanopartitioned fuel |
| EP0790395A3 (en) * | 1996-02-14 | 1997-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | A method and a device for supplying fuel to an internal combustion engine |
| US6213104B1 (en) | 1996-02-14 | 2001-04-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and a device for supplying fuel to an internal combustion engine |
| WO2002081882A1 (en) | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of operating internal combustion engine injected with critical water |
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