JPH0633387B2 - コ−ク状炭化水素物質の燃焼助剤 - Google Patents

コ−ク状炭化水素物質の燃焼助剤

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JPH0633387B2
JPH0633387B2 JP62167736A JP16773687A JPH0633387B2 JP H0633387 B2 JPH0633387 B2 JP H0633387B2 JP 62167736 A JP62167736 A JP 62167736A JP 16773687 A JP16773687 A JP 16773687A JP H0633387 B2 JPH0633387 B2 JP H0633387B2
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泰之 丸山
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、重油等の液体燃料あるいは石炭等の固体燃料
を加熱炉やデイーゼルエンジン等で燃焼させる際に生成
するスス、コークあるいは重質炭化水素等の堆積物を燃
焼させて除去するに当り、該燃焼を低温下で促進するの
に利用する粉末状燃焼助剤に関する。さらに、本発明は
この燃焼助剤の使用法に関する。
従来技術 加熱炉や排ガスボイラーの配管系やエコノマイザーなど
の熱交換器の表面等に付着する炭素質物質は、スス、コ
ーク、重合した炭化水素等の混合物からなるのが通常で
ある。
従来、このコーク状炭化水素物質の除去にはスチームブ
ロー、スクレーピングもしくは燃焼の方法が採用されて
いる。特に煙道、排気系統、熱交換器に堆積したコーク
状物質の除去は、装置を停止することなく運転中に行う
ことが望ましく、しかも低い密度で着火、燃焼除去させ
うる添加剤の開発が望まれている。このような状況か
ら、従来スス等のコーク状物質の着火温度を低下させる
ための添加剤として、例えば特開昭52-59331号公報に
は、NaClO3 50〜70wt%、パルプ8〜30wt%、金属石鹸1
〜10wt%及び鉄もしくは酸化鉛12〜20wt%の配合からな
るススの着火温度低下剤が開示されている。すなわち、
同公報は上記添加剤によりススの着火温度が600〜650℃
から260〜315℃に低下すると共に、ススの燃焼の促進が
図れると教示している。カナダ特許第99007号公報に
は、アンモニウムナイトレートと少なくとも1種のアル
カリ又はアルカリ土類金属ナイトレート、硫黄又は硫黄
化合物との混合物から成る添加剤が開示されており、ま
た、英国特許第1249371号公報には、ボイラー等のパイ
プ表面に付着したカーボンを清浄にするために、燃焼ガ
ス流によりアルカリ金属ナイトレートと酸化性物質との
混合物を搬送して目的部分に付着させ、該部分を加熱に
より燃焼させる方法が開示されている。
しかし、これらの方法では、塩素酸化合物やナイトレー
トを成分とする添加剤を使用するので、その取扱い上危
険を伴うという問題がある。
したがつて、取扱い上安全であり、しかもコーク状炭化
水素を一層低い温度で燃焼除去できる添加剤の提供が要
望されている。
発明が解決しようとする課題 本発明は、叙上の状況に鑑み完成されたものであつて、
前記の燃焼機器及び関連機器に生成するコーク状炭化水
素物質の燃焼除去にあたつて、該コーク状炭化水素物質
の堆積部分に気流搬送させるか、添加もしくは直接塗布
させることにより付着させて、比較的低い温度下での燃
焼により上記コーク状炭化水素物質を装置運転中でも有
効に除去するための取扱い上安全で、無機粒子同志の融
着を防止した、経済的にも割安な燃焼用助剤を提供する
ことを目的とする。
さらに、本発明はこのような燃焼用助剤を用いてコーク
状炭化水素物質を燃焼除去する燃焼用助剤の使用法を提
供することを目的とする。
以下本発明を詳しく説明する。
発明の構成 本発明の燃焼助剤は、(a)塩化第1銅、塩化第2銅、硝
酸銅のいずれか1種又は2種以上の銅化合物の粉末と
(b)カリウム及び又は硝酸カリウムのカリウム化合物粉
末と(c)シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、ゼオライ
ト及び白土からなる群から選択される1種又は2種以上
の無機質の粉末の(a)、(b)及び(c)の3者の混合体であ
って、上記銅化合物とカリウム化合物の重量比が5:95
〜90:10であり、上記無機質の粉末が上記銅化合物とカ
リウム化合物との合計量100重量部当り20〜300重量部の
割合で存在しているコーク状炭化水素物質の燃焼助剤で
ある。
また、本発明は、上記燃焼助剤をそれぞれの粉末の平均
粒径を30〜200μmとし、これをコーク状炭化水素物質
に付着させてコーク状炭化水素物質を燃焼除去すること
によりなる燃焼助剤の使用法である。
本発明でいう“コーク状炭化水素物質”は、前述した種
々の燃焼機器及び関連機器に堆積、付着するスス、コー
ク及び重合した炭化水素等から成る炭素質物質を意味す
る。
課題を解決するための手段 本発明に係るコーク状炭化水素物質の燃焼用助剤は、塩
化第1銅、塩化第2銅、硝酸銅から選択される粉末状銅
化合物と、塩化カリウム及び又は硝酸カリウムから選択
される粉末状カリウム化合物と、シリカ、アルミナ、シ
リカアルミナ、ゼオライト及び白土から選択される無機
質粉末の混合体であつて、該混合体中の銅化合物とカリ
ウム化合物の重量比が5:95〜90:10であり、無機質粉
末が前記銅化合物とカリウム化合物の合計量100重量部
当り20〜300重量部の割合で存在してなるものである。
本発明では、銅化合物とカリウム化合物を上記配合割
合、好ましくは、10:90〜90:10(重量比)、更に好ま
しくは20:80〜80:20(重量比)の割合で併用すること
が重要である。
銅化合物としての塩化銅は、CuClでもCuCl2のいずれで
もよいが、CuCl2は吸湿性で取扱いが困難なため、実用
上CuClを用いることが好ましい。硫酸銅は塩化銅に比べ
性能に優れる。
カリウム化合物としての硝酸カリウムは、加熱により爆
発的に分解するため、銅化合物及び無機質の粉末で希釈
状態で使用するのが望ましい。硝酸カリウムの使用は、
助燃剤としての好ましい作用をもたらす。
上記カリウム化合物あるいは銅化合物は単独でも、上記
燃焼の促進効果を示すものの、その効果は低く、これら
両化合物の併用により、燃焼促進上の相乗効果を示すよ
うになる。例えば、塩化カリウムと塩化銅、塩化カリウ
ムと硝酸銅、硝酸カリウムと硝酸銅、硝酸カリウムと塩
化銅等の組合せにより、顕著な燃焼促進効果を発揮す
る。銅化合物とカリウム化合物の相対割合は5:95〜9
0:10、好ましくは10:90〜90:10である。
銅化合物及びカリウム化合物並びに無機質の粉末の混合
物は、気流搬送し易いように、平均粒径10〜500μm好
ましくは30〜200μmの粉末とする。あまり小さい粒径
のものは、コーク状物質の沈積部位に付着しにくく、飛
散し取扱いに不便である。また顆粒状で約30〜200μm
のもののは粉塵の発生が起こらず特に好適である。
次に、上記銅化合物及びカリウム化合物に混合する無機
質の粉末は、粒径10〜500μmののもので、シリカ、ア
ルミナ、シリカアルミナ、ゼオライト及び白土のいずれ
か1種もしくは2種以上が使用される。
本発明では、上記粉末を銅化合物とカリウム化合物の合
計量100重量部に対して20〜300重量部、より好ましくは
25〜200重量部の割合で混合して用いる。無機質の粉末
の上記配合量が20重量部未満では前記銅化合物とカリウ
ム化合物の高温融着が防止できない。また300重量部を
越えて多量混合しても相対的に銅化合物、カリウム化合
物量割合の低下によるコーク燃焼促進効果の低下を招
く。無機質の粉末と銅化合物粉末とシリカ等粉末は、物
理的に混ぜた状態で存在させる。これにより担持したも
のより燃焼促進効果に優れる。
なお、前記シリカ等の粉末は、これに沸点約350℃以上
の炭化水素、例えば潤滑油基油、ノルマルパラフイン、
ワツクス等を約 5〜15重量%吸着担持しておくと、着火
性、燃焼性が一層促進される。上記炭化水素は前記カリ
ウム化合物と直接接触すると爆発の危険があるが、上記
のように粉末に吸着させておくと爆発の危険性が無くな
る。
また、本発明では、前述の混合体から成る燃焼助剤に米
粉、米ぬか、木粉等を配合してもよく、これらの配合
は、前記銅化合物とカリウム化合物の高温融着を防止す
るのに役立つ。
上述のようにして銅化合物粉末、カリウム化合物粉末及
び無機質の粉末混合物からなる燃焼用助剤を用いてコー
ク状炭化水素を燃焼除去するには、粉末粒子または顆粒
状形態の粉を、コーク状炭化水素物質が沈積していると
ころに気流により搬送し付着させ、加熱してコーク状炭
化水素物質に着火させる。
上述のようにして、本発明による燃焼用助剤をコーク状
炭化水素物質に付着させて、酸素含有ガスの存在下に加
熱すると、250〜350℃の比較的低い温度で着火し、燃焼
を開始する。因に、コーク状炭化水素物質のみではその
着火に約500〜650℃の温度での加熱が必要となる。した
がつて、本発明による燃焼用助剤のコーク状炭化水素物
質の燃焼促進効果は顕著であると言い得る。
上述のように、本発明による燃焼用助剤は気流搬送がで
きるので、実用上加熱炉やデイーゼルエンジンの排ガス
ラインに上記燃焼用助剤をブローすることにより気流搬
送してコーク状炭化水素物質の堆積部分に付着させるこ
とができ、空気を流通させることにより燃焼を継続して
行うこともできる。したがつて、本発明の燃焼用助剤を
用いると、デイーゼルエンジン搭載の大型船舶における
エコノマンザーのコーク状物質を運転中に有効に除去す
ることが可能となる。
以下に実施例により本発明とその効果を具体的に説明す
る。
なお、実施例における燃焼助剤の性能評価は下記により
行つた。
燃焼助剤の性能評価: 大型デイーゼルエンジンの排気弁に付着したコーク状物
質(炭素分56.2%)を対象とし、これに燃焼助剤を重量
比で1:1の割合に充分に混合し、示差熱分析装置の天
秤に載置し、20℃/分で昇温させ、空気を70ml/分の速
度で流通させ、試料の重量、温度変化を記録し、示差熱
チヤートから下記値をそれぞれ読み取つて評価した。
Ti :昇温に伴ない、コークが燃焼を開始した温度 Tm :コークの重量が1/2に達したときの温度 Tf :コークの燃焼が終了し、重量減少が停止したとき
の温度 実施例1 合成ゼオライトから成る流動接触分解(FCC)用触媒
粉(平均粒径20μ、表面積140m2/g)1g当り、Cu(NO3)2
・3H2OとKNO3の混合物(混合重量比1:1、粒径はいず
れも20〜40μ)を0.6gの割合で物理的に混合し、この混
合体を燃焼助剤Aとして用い、上記によりその性能を評
価した。
また、比較としてCu(NO3)2・3H2OとKNO3の混合物の上記
混合粉を水に溶解した水溶液に、実施例1と同様の割合
で上記FCC触媒粉を加え、撹拌した後、蒸発乾固して
200℃に焼成し、得られた凝集粒子を砕いて20〜40μの
粒子にしたものを燃焼助剤Bとして用い同様にその性能
を評価した。
すなわち、比較例のBは、FCC触媒粉1g当りにCu(N
O3)2・3H2OとKNO3の混合粉を0.6g担持させた形態であ
る。
上記評価の結果は表1に示すとおりである。
表1にみられるとおり、本発明による混合体から成る燃
焼助剤が、担持形態の比較例に比べて優れている。
実施例2 本例は、銅化合物粉とカリウム化合物粉との混合割合を
変えた場合における各種燃焼助剤の性能に与える影響を
調べたものである。
実施例1で用いたと同様のFCC触媒1g当り、Cu(NO3)2
・3H2O粉とKNO3粉を表2に示す割合に混合した混合粉1g
を混合して燃焼助剤C乃至Hを作成した。
次に、上述により作成した各種燃焼助剤C乃至Hについ
て、実施例1と同様にして性能評価を行つた。
結果は表3に示すとおりである。
表3にみられるとおり、銅化合物あるいはカリウム化合
物単独よりも混合系の方が燃焼助剤としての性能が優れ
る。
実施例3 本例は、本発明で有効成分として用いる銅化合物粉とカ
リウム化合物粉との合計量と無機質粉末との混合割合を
変えた場合における各燃焼助剤の性能に与える影響を調
べたものである。
実施例1で用いたと同様のFCC触媒粉をCu(NO3)2・3H
2O粉とKNO3粉(Cu(NO3)2・3H2O粉とKNO3粉の重量比で
1:1)との合計量1g当り表4に示す割合に混合した燃
焼助剤I乃至Oを調製した。
次に、上述により調製した各燃焼助剤I乃至Oについて
実施例1と同様にして性能評価を行つた。
結果は表5に示すとおりである。
実施例4 KCl粉とCuCl2粉を表6に示す重量割合に混合し、この混
合粉に実施例1で用いたと同様のFCC触媒粉をKCl粉
とCuCl2粉の合計量に対して50重量%の割合で混合した
もの、並びに該FCC触媒粉を混合しないものを作成
し、その各々について、300℃の温度下における粉の融
着現象を調べた。
結果は表6に示すとおりである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)塩化銅、塩化第2銅及び硝酸銅のいず
    れか1種また2種以上からなる銅化合物の粉末、(b)塩
    化カリウム又は硝酸カリウムもしくはその両者の混合物
    からなるカリウム化合物の粉末、及び(c)シリカ、アル
    ミナ、シリカアルミナ、ゼオライト及び白土からなる群
    から選択される1種又は2種以上の無機質の粉末の
    (a)、(b)及び(c)の3者の混合体からなり、上記銅化合
    物とカリウム化合物との重量比が5 :95〜90:1であ
    り、上記無機質粉末が上記銅化合物とカリウム化合物と
    の合計量100重量部当り20〜300重量部の割合で存在して
    いるコーク状炭化水素物質の燃焼助剤。
  2. 【請求項2】無機質粉末が、沸点350℃以上の炭化水素
    を担持したものである特許請求の範囲第(1)項に記載の
    燃焼助剤。
  3. 【請求項3】米粉、米ぬかもしくは木粉を配合した特許
    請求の範囲第(1)項または第(2)項のいずれかに記載の燃
    焼助剤。
  4. 【請求項4】(a)塩化銅、塩化第2銅及び硝酸銅のいず
    れか1種また2種以上からなる銅化合物の粉末、(b)塩
    化カリウム又は硝酸カリウムもしくはその両者の混合物
    からなるカリウム化合物の粉末、及び(c)シリカ、アル
    ミナ、シリカアルミナ、ゼオライト及び白土からなる群
    から選択される1種又は2種以上の無機質の粉末の
    (a)、(b)及び(c)の3者の混合体からなり、これらの粉
    末の平均粒径を30〜200μmとし、上記銅化合物とカリ
    ウム化合物との重量比が5 :95〜90:1であり、上記無
    機質粉末が上記銅化合物とカリウム化合物との合計量10
    0重量部当り20〜300重量部の割合で存在しているコーク
    状炭化水素物質の燃焼助剤を、コーク状炭化水素物質に
    付着させてコーク状炭化水素物質を燃焼除去することを
    特徴とするコーク状炭化水素物質の燃焼助剤の使用法。
JP62167736A 1987-07-07 1987-07-07 コ−ク状炭化水素物質の燃焼助剤 Expired - Lifetime JPH0633387B2 (ja)

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