JPS5876496A - 固形燃料 - Google Patents
固形燃料Info
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- JPS5876496A JPS5876496A JP17547981A JP17547981A JPS5876496A JP S5876496 A JPS5876496 A JP S5876496A JP 17547981 A JP17547981 A JP 17547981A JP 17547981 A JP17547981 A JP 17547981A JP S5876496 A JPS5876496 A JP S5876496A
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- metal salt
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固形燃料の主成分である炭素物質の着火性を
向上させることにより、固形燃料の着火性を含めた燃焼
性能を向上させることを目的とする。
向上させることにより、固形燃料の着火性を含めた燃焼
性能を向上させることを目的とする。
従来用いられている着火性の優れた固形燃料は、その着
火性向上のため、主として過塩素酸塩、塩素酸塩、アル
カリ金属硝酸塩、過酸化物などの酸化剤を含んでいる。
火性向上のため、主として過塩素酸塩、塩素酸塩、アル
カリ金属硝酸塩、過酸化物などの酸化剤を含んでいる。
これらの酸化剤は、その燃焼時に分解し、強い刺激臭を
放つ。酸化剤の熱分解生、成物としては、Ｎｏよ、塩素
系ガス、例えば、Ｈｃｔ、ｃｔ２などがあり、人体に有
害であり問題である。
放つ。酸化剤の熱分解生、成物としては、Ｎｏよ、塩素
系ガス、例えば、Ｈｃｔ、ｃｔ２などがあり、人体に有
害であり問題である。
また、アルカリ金属硝酸塩、塩素酸塩、過酸化物は、爆
発の危険性があり、取り扱いには非常な注意が必要であ
る。特に、前記金属塩のうち、過塩素酸塩は、アルカリ
金属硝酸塩、塩素酸塩と比較し、いくらか安全であるが
、燃焼時に激しく火の粉を発生させ、他の周辺物への火
災の危険もあり問題である。
発の危険性があり、取り扱いには非常な注意が必要であ
る。特に、前記金属塩のうち、過塩素酸塩は、アルカリ
金属硝酸塩、塩素酸塩と比較し、いくらか安全であるが
、燃焼時に激しく火の粉を発生させ、他の周辺物への火
災の危険もあり問題である。
従来の固形燃料において、その中に用いられている酸化
剤は、その燃焼時に分解し、酸素を放出する。これが、
前記固形燃料中に含まれる炭素物質の酸化を促進し、固
形燃料の燃焼を助げている。
剤は、その燃焼時に分解し、酸素を放出する。これが、
前記固形燃料中に含まれる炭素物質の酸化を促進し、固
形燃料の燃焼を助げている。
そのため、固形燃料において、酸化剤は最も重要な成分
の１つとなっている。しかし、前記固形燃料に用いられ
る炭素物質自身を、何らかの触媒物質の助けを借りて、
燃焼しやすくすることができれば、上述の種々の欠点を
有する酸化剤を使用しないで、あるいはわずかの使用量
で着火性の優れた固形燃料を製造することができる。
の１つとなっている。しかし、前記固形燃料に用いられ
る炭素物質自身を、何らかの触媒物質の助けを借りて、
燃焼しやすくすることができれば、上述の種々の欠点を
有する酸化剤を使用しないで、あるいはわずかの使用量
で着火性の優れた固形燃料を製造することができる。
本発明は、従来の問題点を解消して、燃焼時に有害ガス
の発生が非常に少なく、爆発の危険がなく、かつ、着火
温度の低い固形燃料を提供するものである。
の発生が非常に少なく、爆発の危険がなく、かつ、着火
温度の低い固形燃料を提供するものである。
本発明の固形燃料は、炭素物質を主成分とした固１形燃
料に、鉄族金属塩を添加したことを特徴とするものであ
る。
料に、鉄族金属塩を添加したことを特徴とするものであ
る。
ここで、炭素物質とは、石炭、木炭、コークス。
素灰、黒鉛などの炭素を主成分とする固体物質を総称し
たものであり、また鉄族金属塩とは、鉄。
たものであり、また鉄族金属塩とは、鉄。
ニッケル、コバルトの塩化物、硝酸塩、硫酸塩。
シュウ酸塩、炭酸塩、酢酸塩より選ばれる金属塩である
。
。
本発明の鉄族金属塩は、その鉄族金属量に換算して、０
．２重量％以上、６．０重量％以下含有することがよい
。鉄族金属の含有量が０．２重量％未満では、着火温度
を下げる効果が十分ではなく、また６、０重量％を超え
ると、固層燃料の立ち消えが生じる。
．２重量％以上、６．０重量％以下含有することがよい
。鉄族金属の含有量が０．２重量％未満では、着火温度
を下げる効果が十分ではなく、また６、０重量％を超え
ると、固層燃料の立ち消えが生じる。
本発明に用いる鉄族金属塩は、従来の固形燃料に用いら
れている前述の酸化剤（・（比べ、化学的に安定であり
、易着火固形燃オｌ ”’ ＜２ ’ｌｔ ”ｒ Ｋ、
有害ガスの発生が少なく、また爆発をＪ４．＞−す危険
性がない。
れている前述の酸化剤（・（比べ、化学的に安定であり
、易着火固形燃オｌ ”’ ＜２ ’ｌｔ ”ｒ Ｋ、
有害ガスの発生が少なく、また爆発をＪ４．＞−す危険
性がない。
本発明の固形燃料を製造するに：Ｊ２種々の方法をとる
ことができ、特に限定されるものではない。
ことができ、特に限定されるものではない。
例えば、炭素物質の粉末を、所定の濃度に調整した鉄族
金属塩の溶液に外敷混合し、その後乾燥する。このよう
に−して得た粉−末は、必要に応じ、燃焼促進剤、脱硫
剤、成形助剤、粘結剤を用いるか、あるいは用いないで
、任意の形状に成形加工して用いることができる。
金属塩の溶液に外敷混合し、その後乾燥する。このよう
に−して得た粉−末は、必要に応じ、燃焼促進剤、脱硫
剤、成形助剤、粘結剤を用いるか、あるいは用いないで
、任意の形状に成形加工して用いることができる。
燃焼促進剤としては、アルカリ金属硝酸塩、塩素酸塩、
過塩素酸塩、過マンガン酸塩など、脱硫剤としては、ア
ルカＶ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩、水酸化物、酸
化物など、成形助剤としては、ベントナイト、粘土、タ
ルク、カオリンなど、粘結剤としては、ピッチ、タール
、フノリ、糖密。
過塩素酸塩、過マンガン酸塩など、脱硫剤としては、ア
ルカＶ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩、水酸化物、酸
化物など、成形助剤としては、ベントナイト、粘土、タ
ルク、カオリンなど、粘結剤としては、ピッチ、タール
、フノリ、糖密。
パルプ排液、カルボキシメチルセルロースなどがある。
炭素物質は、粉末以外に、塊状、繊維状、その他用いる
形状に依存しない。また鉄族金属塩についても、溶液以
外に粉末状、その他の形態のものを用いてもよい。
形状に依存しない。また鉄族金属塩についても、溶液以
外に粉末状、その他の形態のものを用いてもよい。
さらに付は加えるならば、上記の炭素物質と鉄族金属塩
を混合したものに、熱処理を行うことにより、単に常温
で乾燥して製造したものに比べ、より着火性の優れた固
形燃料を製造することかできる。
を混合したものに、熱処理を行うことにより、単に常温
で乾燥して製造したものに比べ、より着火性の優れた固
形燃料を製造することかできる。
本発明では、炭素物質に鉄族金属塩を添加することを特
徴とし、これによって炭素物質の着火湿層 度が著しく低下させるものであるが、これらの金属塩の
作用効果について現在のところ理論的解明は充分にでき
ていない。しかし、以下に述べる原理に基くものであろ
うと推察される。
徴とし、これによって炭素物質の着火湿層 度が著しく低下させるものであるが、これらの金属塩の
作用効果について現在のところ理論的解明は充分にでき
ていない。しかし、以下に述べる原理に基くものであろ
うと推察される。
まず、第１に考えられることは、添加したイオン性の鉄
族金属塩中の金属イオンが、炭素物質中に含まれるアミ
ン酸塩と反応し、塩基交換を行うことによって鉄族金属
のフミン酸塩が生成し、これが、炭素物質の表面に一様
に生成することによって、固形燃料の着火性を向上させ
ると考察される。ちなみに、石炭、木炭、コークスの着
火温度は、それぞれ４００〜６００℃、３２０〜４ｏｏ
℃。
族金属塩中の金属イオンが、炭素物質中に含まれるアミ
ン酸塩と反応し、塩基交換を行うことによって鉄族金属
のフミン酸塩が生成し、これが、炭素物質の表面に一様
に生成することによって、固形燃料の着火性を向上させ
ると考察される。ちなみに、石炭、木炭、コークスの着
火温度は、それぞれ４００〜６００℃、３２０〜４ｏｏ
℃。
および６００〜６ｏｏ℃であるのに比べ、フミン酸鉄単
体の着火温度は、２７８℃であり、非常に低い。このフ
ミン酸塩が、表面積の広い炭素物質の表面に広く存在す
るとするならば、固形燃料の着火温度が低下することは
、轟然の帰結であると考えられる。
体の着火温度は、２７８℃であり、非常に低い。このフ
ミン酸塩が、表面積の広い炭素物質の表面に広く存在す
るとするならば、固形燃料の着火温度が低下することは
、轟然の帰結であると考えられる。
また、もう１つの考え方は、添加した鉄族金属塩が固形
燃料の燃焼時に、その一部分が分解し、鉄族金属酸化物
とガス状分解物とを生成させるとするならば、生成する
鉄族金属酸化物が良好な酸化触媒作用を持つことは周知
のところであり、また同時に生成するガス状分解生成物
により、炭素物質中に含まれる脂肪族炭化水素の炭素−
炭素結合の分裂が促されることは容易に推測される。金
属酸化物の触媒作用により、酸化反応の活性化エネルギ
ーが低下した炭化水素は、低い温度で燃焼可能となり、
結果として、固形燃料の着火温度を低下させることがで
きると考えられる。
燃料の燃焼時に、その一部分が分解し、鉄族金属酸化物
とガス状分解物とを生成させるとするならば、生成する
鉄族金属酸化物が良好な酸化触媒作用を持つことは周知
のところであり、また同時に生成するガス状分解生成物
により、炭素物質中に含まれる脂肪族炭化水素の炭素−
炭素結合の分裂が促されることは容易に推測される。金
属酸化物の触媒作用により、酸化反応の活性化エネルギ
ーが低下した炭化水素は、低い温度で燃焼可能となり、
結果として、固形燃料の着火温度を低下させることがで
きると考えられる。
なお鉄族金属塩の他者種金属塩、たとえば、マンガン、
クロム等の重金属塩、さらに、カリウム。
クロム等の重金属塩、さらに、カリウム。
ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類
金属塩を添加することも可能である。
金属塩を添加することも可能である。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１
炭素物質として石炭（無煙炭）、鉄族金属塩として硝酸
第二鉄（Ｆｅ（Ｎｏ３）３）、塩化第二鉄（Ｆ ｅ Ｃ
７３）を用いた場合、鉄塩添加量（鉄量に換算）と着火
温度との関係は、第１図のようになった。なお、ここで
は第２図に示すように、示差熱重量分析を行って得られ
るＴＧ凹曲線重量開始前のＴＧ凹曲線延長線と、重量減
少開始後の定常状態となったＴＧ凹曲線延長線との交点
Ａに対応す大温度測定に使用した示差熱重量分析計は、
真空理工（株）製ＴＡ−１６００である。
第二鉄（Ｆｅ（Ｎｏ３）３）、塩化第二鉄（Ｆ ｅ Ｃ
７３）を用いた場合、鉄塩添加量（鉄量に換算）と着火
温度との関係は、第１図のようになった。なお、ここで
は第２図に示すように、示差熱重量分析を行って得られ
るＴＧ凹曲線重量開始前のＴＧ凹曲線延長線と、重量減
少開始後の定常状態となったＴＧ凹曲線延長線との交点
Ａに対応す大温度測定に使用した示差熱重量分析計は、
真空理工（株）製ＴＡ−１６００である。
鉄塩は、適当量のエタノールに溶解した後、石炭粉末と
よく混合し、１００℃の温度に保った乾燥機中で１時間
乾燥した。これを固形燃料として、その着火温度を測定
したものである。第１図よシ、この固形燃料は、鉄塩を
鉄量に換算してわずか１重量係加えただけで、無添加の
場合に比較して、その着火温度が１２０〜１７０℃も低
下し、２６０〜２８０℃で着火した。ちなみに、過マン
ガン酸カリウム、硝酸カリウムといった酸化剤を用いた
従来の固形燃料は、着火温度が２６０〜２９０℃である
ので、本発明の固形燃料は、これとほぼ匹敵する着火性
能を有している。ここにおいて、鉄塩の添加量の有用な
範囲は、第１図より明らかなように、換算鉄量として０
．２重量％以上であり、０．２重量％未満では、鉄塩を
添加した場合の効果が余り得られない。
よく混合し、１００℃の温度に保った乾燥機中で１時間
乾燥した。これを固形燃料として、その着火温度を測定
したものである。第１図よシ、この固形燃料は、鉄塩を
鉄量に換算してわずか１重量係加えただけで、無添加の
場合に比較して、その着火温度が１２０〜１７０℃も低
下し、２６０〜２８０℃で着火した。ちなみに、過マン
ガン酸カリウム、硝酸カリウムといった酸化剤を用いた
従来の固形燃料は、着火温度が２６０〜２９０℃である
ので、本発明の固形燃料は、これとほぼ匹敵する着火性
能を有している。ここにおいて、鉄塩の添加量の有用な
範囲は、第１図より明らかなように、換算鉄量として０
．２重量％以上であり、０．２重量％未満では、鉄塩を
添加した場合の効果が余り得られない。
実施例２
石炭（無煙炭）粉末に、硝酸鉄、硫酸ニッケルをそれぞ
れ金属量として換算して４．９〜６．２重量％を実施例
１と同様の方法により添加し、直径６■のベレット状に
成形加工した固形燃料について、その着火性能を検討し
た。なお、固形燃料への着火には、マツチを用いた。結
果を第１表に示す。
れ金属量として換算して４．９〜６．２重量％を実施例
１と同様の方法により添加し、直径６■のベレット状に
成形加工した固形燃料について、その着火性能を検討し
た。なお、固形燃料への着火には、マツチを用いた。結
果を第１表に示す。
第１表
第１表より、金属塩の添加量が金属量に換算して６重量
％を超えると固形燃料は立消えするようになる。
％を超えると固形燃料は立消えするようになる。
レタ奉；ホこれは、使用する鉄族金属塩の吸湿。
性、々らびに鉄族金属塩の分解反応が吸熱反応であ、る
ことによると考えられる。したがって有用な金属塩の添
加量は、金属量に換算して６重量係以下であることが必
要である。
ことによると考えられる。したがって有用な金属塩の添
加量は、金属量に換算して６重量係以下であることが必
要である。
以上、２つの実施例より、鉄族金属塩添加量の最適範囲
は、金属量に換算して０．２〜６重量係である。
は、金属量に換算して０．２〜６重量係である。
実施例３
炭素質物質としての石炭、木炭、コークス、素灰の各々
に、それぞれ硝酸鉄を１重量係添加し、実施例１と同様
の方法により固形燃料を調製し、前述の測定方法により
着火温度を測定した。結果を第２表に示す。
に、それぞれ硝酸鉄を１重量係添加し、実施例１と同様
の方法により固形燃料を調製し、前述の測定方法により
着火温度を測定した。結果を第２表に示す。
第２表
前述したように、過マンガン酸カリウム、硝酸カリウム
といった酸化剤を用いて調製した固形燃料の着火温度が
２５０〜２９０℃であることを考えると、この第２表の
硝酸鉄を固形燃料に添加した時の効果は非常に良好なも
のであることがわかる。
といった酸化剤を用いて調製した固形燃料の着火温度が
２５０〜２９０℃であることを考えると、この第２表の
硝酸鉄を固形燃料に添加した時の効果は非常に良好なも
のであることがわかる。
ここにおいて、硝酸鉄を添加した場合、その添加する炭
素物質を問わず、すべてに効果があった。
素物質を問わず、すべてに効果があった。
実施例４
ここに用いた組成は次のとおりである。
石炭（無煙炭） ９２ｗｔ襲
硝酸鉄 ５ｗｔ％
粘結剤 ３ｗｔ係
硝酸鉄を適量の水に溶解後、石炭および粘結剤と混合し
た後成形した。これを、常温乾燥または１６０℃で熱処
理して固形燃料を製造した。この２方法で製造した固形
燃料の着火温度を示差熱重量分析により測定したところ
、常温乾燥のものは２７６℃、１５０℃で熱処理したも
のは２６１℃であった。このように熱処理により、鉄塩
の添加効果は、より向上した。
た後成形した。これを、常温乾燥または１６０℃で熱処
理して固形燃料を製造した。この２方法で製造した固形
燃料の着火温度を示差熱重量分析により測定したところ
、常温乾燥のものは２７６℃、１５０℃で熱処理したも
のは２６１℃であった。このように熱処理により、鉄塩
の添加効果は、より向上した。
実施例６
炭素物質として石炭（無煙炭）、鉄族金属塩として硫酸
第二鉄、硫酸ニッケル、硫酸コバルトを用い、実施例１
と同様の方法により固形燃料を製造し、その着火温度を
測定した。この結果を第３図に示す。
第二鉄、硫酸ニッケル、硫酸コバルトを用い、実施例１
と同様の方法により固形燃料を製造し、その着火温度を
測定した。この結果を第３図に示す。
添加したすべての鉄族金属塩について良好な結果が得ら
れた。鉄族金属塩無添加の場合の着火温度に比較して、
ニッケル、コバルト塩の場合的１００℃、鉄塩の場合的
１６ｏ℃の着火温度低下が見られ、良好な効果を示す鉄
族金属のうち、特に鉄がより良好な効果を示した。
れた。鉄族金属塩無添加の場合の着火温度に比較して、
ニッケル、コバルト塩の場合的１００℃、鉄塩の場合的
１６ｏ℃の着火温度低下が見られ、良好な効果を示す鉄
族金属のうち、特に鉄がより良好な効果を示した。
また、その金属塩添加量が、金属量に換算して表′した
場合、どの鉄族金属においても、０．２重量係以上で良
好な効果を示し、それ未満では、この金属塩を添加した
場合の効果が余り得られなかった。
場合、どの鉄族金属においても、０．２重量係以上で良
好な効果を示し、それ未満では、この金属塩を添加した
場合の効果が余り得られなかった。
・４、図面の簡単な説明
第１図は固形燃料への鉄塩の添加量に対するその着火温
度変化を示す図、第２図は示差熱重量分析よ勺着火温度
を求める手法を説明する図、第３図は固形燃料への鉄族
金属塩の添加量に対するその着火温度変化を示す。
度変化を示す図、第２図は示差熱重量分析よ勺着火温度
を求める手法を説明する図、第３図は固形燃料への鉄族
金属塩の添加量に対するその着火温度変化を示す。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名Ｉ！
２図 と４遍度１１ａ 七象
２図 と４遍度１１ａ 七象
Claims (3)
- （１）炭素物質に鉄族金属塩を添加したことを特徴とす
る固形燃料。 - （２）鉄族金属塩が、鉄、コバルト及びニッケルよりな
る群から選ばれる金属の塩化物、硝酸塩、硫酸塩、シュ
ウ酸塩、炭酸塩または酢酸塩である特許請求の範囲第１
項記載の固形燃料。 - （３）鉄族金属塩の添加量が、鉄族金属に換算して炭素
物質に対して０．２重量％以よ、５．０重量係以下であ
る特許請求の範囲第２項記載の固形燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17547981A JPS5876496A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 固形燃料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17547981A JPS5876496A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 固形燃料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5876496A true JPS5876496A (ja) | 1983-05-09 |
| JPS6324637B2 JPS6324637B2 (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=15996758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17547981A Granted JPS5876496A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 固形燃料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5876496A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04348191A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-12-03 | Japan Organo Co Ltd | 生石灰製造用焼成炉における固形燃料燃焼方法 |
| JP2002265966A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Eishin Denki Kk | 燃焼補助剤 |
| JP2008001860A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Riscarbo Kk | バイオマス資源のリサイクル燃料 |
| JP2011171021A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Tokyo Institute Of Technology | 固体酸化物型燃料電池の発電方法 |
| WO2014125799A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 川崎重工業株式会社 | 燃料油分析装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837121A (ja) * | 1971-09-11 | 1973-06-01 | ||
| JPS5186502A (ja) * | 1975-01-28 | 1976-07-29 | Tatsugoro Onozawa | Kotainenryonoseizoho |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17547981A patent/JPS5876496A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4837121A (ja) * | 1971-09-11 | 1973-06-01 | ||
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| WO2014125799A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 川崎重工業株式会社 | 燃料油分析装置 |
| JP2014157130A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃料油分析装置 |
| CN104919308A (zh) * | 2013-02-18 | 2015-09-16 | 川崎重工业株式会社 | 燃料油分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324637B2 (ja) | 1988-05-21 |
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