JPS59149993A - 乳状燃料油の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は重油中に水を、僅かな縦の合成樹脂、ゴム等ノ
エマルジヲン、ラテックス乃至ハエマルジョンペイント
、ラテックスペイント等と墨汁を用いて、微粒子状に分
散させ油中水滴型の乳状燃料油の製造方法に関する〇 最近゛ｆｉ油重油水を微粒子状釦分散させた乳状燃料油
が重油の燃焼費の節約、燃焼売気ガス中のＮＯｘ％ＳＯ
Ｘの減少等の効果を有することから注目され検討されて
いる。

従来の乳状燃料油の製造方法は界面活性剤を乳化剤に用
いて水を重油中に分散する方法がとられ、乳化方法にス
タテックミキサーによる方法、油中に水を噴射する方法
、機械的攪拌による方法、超、音波による方法などが用
いられ汚いる。しかしながら界面活性剤を乳化剤として
用い名湯合、乳化は簡単であるが、その乳化した燃料油
は保温貯蔵中に部分的に水が分離する傾向があり、分離
水を生ずると乳状燃料油を燃焼する際にトラブルを生ず
る欠点があった。そのため従来乳状燃料油の研究は多い
が実用的には試験的に行われている。また水の添加率も
最大１０％、大体数％以下の量であり、これ以上の量を
用いることはトラブルをおこすおそれのあるところから
試みられていない。そのため省エネルギーの経済効果は
余り期待できなかった◇本発明の目的は、斜上の欠点を
解消するもので、重油への水の乳化分散が容易で且つ確
実であり、生成される乳状燃料油は水分の分離、遊膚１
＃等がなく長期間に安定で水分の暖も従来に比べて多量
に含有させることができ、しかも燃焼効率も良好である
経済的な乳状燃料油の製造方法を提供するものである。

本発明は、水にＡ成分として合成樹脂、ゴム等のエマル
ジョン、ラテックス乃至ｔｉ　該エマルジョン、ラテッ
クス等に顔料、染料、体質顔料等を分散させたものおよ
びＢ成分として墨汁を添加分散させたものを水成分とし
、該水成分を重油中に分散乳化させることを特徴とする
油中水滴型の乳状燃料油の製造方法を要旨とするもので
ある。

本発明の製造方法によれば、重油中への水の分散が容易
でしかも多量の水を分散できる。また乳状燃料油は安定
で長期間の貯蔵におけても水の分離、遊離がみられない
。オた燃焼効率が良く使用量を節約できるので経済的で
ある。また燃焼排気がきれいで公害防止効果も大きい。

などの多くの特徴、効果を有している。

本発明における水は、水道水、工業用水などが一般に用
いられる示井戸水、河川、湖沼水や海水も用いることが
できる。

水に分散されるＡ成分の合成樹脂、ゴム等のエマルジョ
ン、ラテックス乃至ｋｉ　該”　マ＃　シー１ン、ラテ
ックス等に顔料、染料、体質顔料等を分散されたものと
は次のようなものである。

合成樹脂、ゴム等のエマルジョンラテックス（以下単に
合成樹脂等のエマルシロンという）は、例えばポリ醋酸
ビニールエマルジョン、ポリアクリル酸エステルエマル
ジョン、醋酸ビニール、アクリル酸エステル共重合物エ
マルジョン、醋酸ビニール、マレイン酸エステル共重合
物エマルジタン、醋酸ビニール、ベオハ共？ｔ　合物エ
マルジョン、醋酸ビニール共重合物エマルジョン、スチ
レン、アクリレート共重合物エマルジョン、ポリブタヂ
エンエマルジョン、アクリル酸エステ、ル共重合物エマ
ルジョン、ポリ塩化ビニールエマルジョン、ポリ塩化ヒ
ニリテンエマルジ冒ン、塩化ビニール・醋酸ビニール共
重合物エマルジョン、グロピオン酸ビニールエｉルジョ
ン、ポリエチレンエマルジョン、エチレン・醋酸ビニー
ル共ａ合物エマルジョン、スチレン・イソプレン共重合
物エマルジョン、ポリイソプレンエマルジョン、アルキ
ッド樹脂エマルジョン、天然ゴムラテックス、合成ゴム
ラテックス等がある。

合成樹脂・ゴム等のエマルジョン、ラテックス等に顔料
、染料、体質顔料等を分散させたもの（以下単に合成樹
脂等のエマルジョンペイントという）Ｆｉ、上述の合成
樹脂等のエマルジョンに顔料、染料、体質顔料等を分散
させたものである。これらには例えば合成樹脂エマルジ
ョンペイント　（エナメルタイプ）や合成ゴムラテック
スペイント　（エナメルタイプ）がある。

Ｂ成分の墨汁は、市販の墨汁を使用することができる。

例えば開明、異物などの墨汁がある。

そのほか油煙、松ｉ、す＼、カーボンブラックなどをゼ
ラチン、膠、その細分散剤、保護コロイド等を用いて水
に分散させた墨汁も用いることができる。墨汁としては
菜種油のような植物性油の油煙を原料とするものが好ま
しい０本発明で電油と混合する水成分け、水にＡ成分合
成樹脂等のエマルシロン乃至は合成樹脂等のエマルジョ
ンペイントを０１〜ｏ、ｏｏｔｔ量％およびＢ成分墨汁
を０．１〜０．００１ｆＬｉ％位の割合で添加混合分散
させたものを用いる。一般には共に０．０１％のオーダ
ーである。合成樹脂等のエマルシロン乃至は合成樹脂等
のエマルジぢンペイントと墨汁の比率は３：１〜１１位
である◇通常２：３　　位の比率を用いる０これらの比
率や配合割合は重油の質や重油への水の混合割合等によ
ってかえることができる。また水にＡ成分とＢ成分を添
加分散させるときに必要に応じて分散剤や保護コロイド
等を添加することもできる。

好ましい１例をあげると水１００１に対し合成樹脂エマ
ルシ言ンペイント水性エナメルｌＯ覆１および墨汁１５
−を添加混合したものが重油成分と混合される水成分と
なる。

この様にごく僅かな量の使用ですむので作業の便宜止子
めや＼濃い分散液を造っておいて使用するときに水にこ
の分散液を添加して使用すると軽便である。例えば、水
３１に合成樹脂エマルジョンペイント水性エナメル８０
ｄおよび墨汁１２０コを添加混合して分散液を造ってお
く。

そして乳状燃料油を造るときにこの分散液１１を水８０
０　／に添加混合して水成分を造るようにする。

本発明でいう重油とは、Ａｉ油、Ｂｉ油、Ｃ重油、これ
らの重油を適宜混合した混合重油等である。また重質原
油も使用できる。捷たこれらの重油に他の燃料油を少禁
混入したものも用いることができる。

重油の乳化温度は、特に規定しない。通常Ｃ重油では貯
蔵タンクに約８０°Ｃ位の温度に保たれ、これが補助タ
ンクで４０〜５０°Ｃの温度にそしてヒーターで７０°
Ｃ前後に加熱されバーナーで燃焼されているが、本発明
の方法は貯蔵タンクの約８０°Ｃの重油全対象にして乳
化することもまた補助タンクの４０〜５０°Ｃの重油を
乳化することも可能である。また６０°Ｃ位の温度工も
乳化可能である。一般に８０〜６０°Ｃの温度範囲の重
油が乳化の対象になるが、これより温度が・低いものも
、また温度が高いものも乳化可能である。

水成分の温度は室温が用いられる。加温しても差支えな
いが一般には加温しないで良好な乳化を得ることができ
る◇ 重油に水成分を分散乳化させるには両者を通常の槽拌装
置で攪拌混合すれば十分である。例えば適当な攪拌機を
備えた攪拌混合槽に重油と水成分とを入れて攪拌混合す
ればよい。通常攪拌速度を１分間に２００回転以下にす
る。好ましいのは約５０〜１５０回転／分位の低せん断
力下で攪拌混合することである。混合は水成分が重油中
に微粒子状に分散乳化するまで続けるが、その時間は通
常数分間以内に達成できる。低速回転による攪拌混合は
生成される乳化燃料に気泡を導入する傾向が少なく良好
な乳化が得られる。

回転が早いと気泡が導入されこれが乳状燃料油から中々
抜けず、燃焼の際に燃焼効率を低下させる原因となる。

塘た気泡の導入を防止するために消泡剤を少縦添加する
こともできる。

重油に水成分を適加する方法として、重油中に水成分を
−ぺんに加えることも、水成分を徐々に加えることもよ
い０あるいは両者を同時に加えてもよい。

攪拌混合装置はいろいろのものが使用できる。

たとえば羽根型、パドル型、プロペラ型、ラセン軸型、
ラセンリボン型などいろいろの攪拌混合機を使用するこ
とができる。

またホモミキサ、ホモジナイザーのような高速回転の乳
化機も用いることができるか生成された乳状燃料油の中
に気泡をまきこんでいるので時間をかけて抜気するか、
減圧にして抜気するか、その他適当な方法で抜気する必
要がある。

本発明の製造方法によって、重油７０容量％以上、水成
分８０容量％以下の割合の範囲で燃焼効率のよい安定し
た乳状燃料油を造ることができる。重油中に分散する水
粒子の大きさは粒径１００Ｐ以下のものである。

上記の配合割合の範囲をはづれて重油６６容量％、水成
分８６重量％位までの配合割合の安定した乳状燃料油も
本発明の製造方法によって造シ得るが、燃焼効率が低下
してくるので経済的でない。燃焼効率、経済性を考える
と重油成分７０容量％以上、水成分８０容量％以下が実
用的である。

本発明の乳状燃料油の製造方法の特徴、効果等について
説明すると次の通りである。

（１）重油への水の分散乳化が容易で長期間にわたって
水の分離遊離がない乳状燃料油を得ることができる。

（２）本発明の製造方法では重油成分７０容量％以上、
水８０容量％以下程度の配合割合まで燃焼良好な乳状燃
料油を得ることができる。

（３）本発明の製造方法で造られた乳状燃料油をバーナ
ーで燃焼するとバーナーの炎の色は白色で燃焼し完全燃
焼し煙が出ない。これに対し重油をバーナーで燃焼する
とバーナーの炎の色は赤黄色で煙が出る。

（４）本発明の製造方法で造られた乳状燃料油は完全燃
焼するため重油より発熱量が高く燃料の使用量が減少す
る上に水分を含むので重油成分の使用量は更に少なくな
るので燃料の節約となり燃料費も節約でき経済的である
。

（５）本発明の製造方法で造られた乳状燃料油は燃焼の
売気は重油に比べてクリーンで無色の煙でＮＯＸ、　Ｓ
ＯＸ　等も遥かに低くなる。

などのすぐれた特徴、効果を有する。

本発明の製造方法で水に僅かのＡ％Ｂ二成分即ちＡ成分
として合成樹脂等のエマルジョン乃至はエマルジョンペ
イントとＢ成分として墨汁を添加分散させた水成分が重
油中に容易に分散乳化し安定な油中水滴型の乳状燃料油
を造る機構について゛検討中であるが、油煙、粉煙、ポ
リマー粒子、顔料などの微細な粒子とどれらを水に分散
させている分散剤、保護コロイド、その他の物質の相互
作用によって単なる界面活性剤を乳化剤に用いる場合と
異なる水の分離、遊離のない安定な乳状物を造っている
ものと思われる。

′また合成樹脂等のエマルジぢンやエマルジョンペイン
トのみを水に添加分散したものも墨汁のみを水に添加分
散したものを用いても重油中に水成分を分散することが
できるか、これら′では安定性が１ケ月程度で、本発明
のような６ケ月間の貯蔵でも安定で水の分離、遊離の生
じないような良好な結果は得られない。また両成分を併
用することによシ全体としての添加量も少なくてすむ。

何故これら両成分を水に加えた時良いのか、またこれら
両成分の何がこのような良い結“果をもたらしているか
については検討中である。

次に本発明の乳状燃料油の製造方法を実施例によって具
体−的に説明する。

実施例１゜ 使用材料 水　：　水道水 合成樹脂エマルシｖｘンペイント：アサヒペン水性エナ
メル白、■アサヒペン製、商品名アクリルエマルジョン
系 墨汁！　（機具竹製 重油：　ｖ　Ａ　％油１容攬部とＣ重油２容景部を混合
したもの。

分散液の調製 水８／にアサヒペン水性エナメル白８０ｍ１および墨汁
１２０ｍ１を添加混合して均一に混合された分散液を得
る。

乳状燃料油の製造 プロペラ型攪拌機とその上に円板状の当て板とを備えた
攪拌混合槽に約８０°Ｃの重油２００１を仕込む。これ
に約２０°Ｃの水６０１に分散液２００−を添加混合し
たものを仕込む０そして攪拌機の廻転数を約１００回／
分の割合で攪拌混合し５分間攪拌混合を続け、水成分を
重油成分に分散乳化した乳状燃料油を製造することがで
きた◇ この乳状燃料油は水分を約２８容量％含有する。この乳
状燃料油を５００ｄのメスシリンダーに入れて室温およ
び４０〜５０°Ｃの温度で放置し１週間後、１ケ月後、
８ケ月後および６ケ月後に水の分離、遊離の有無をメス
シリンダーの外観からと乳状燃料油の顕微鏡検査から調
べたが、水の分離、遊離は見られず水の分散状態は極め
て良好であった。

乳状燃料油の燃焼実験 ボイラー（呉ＫＭＨ−２型ＭＩＯＫ蒸気飽和ＭＰ　２４
．９ｔ／）　を使用して上記乳状燃料油の燃焼実験を行
った＠水はほぼ１ばいで４，０００〜４．７００／、蒸
気パルプはｔｌは全開で工場の設備に供給し、蒸気圧が
５．５”／ｄまで下ると自動釣にバーナーが点火し全開
燃焼し、蒸気圧が６．０”／−に上るとバーナーは燃料
の消費を節約する経済燃焼に自動釣にかわり、更に蒸気
圧が６．５〜に達するとバーナーが自動釣に消火する様
になっている。給水温度は７５〜８５°Ｃ１燃料油のバ
ーナー供給温度６０〜６６°Ｃで燃焼時間は１時間２６
分間の燃焼実験をする０この間の全開燃焼時間は計１６
分、経済燃焼時間計８７分、消火している時間計８２分
で、乳状燃料油の燃焼量は４０１１これを重油に換算す
ると（水成分を差°引いて）重油的−８１７を消費した
ことになる。乳状燃料油のバーナーでの燃焼状況は、バ
ーナーの炎の色が白色光で完全燃焼しており、また排出
ガスも無色で良好な燃焼であった。排出ガス中のばいじ
ん濃度は０．０８５グ／ぜＮ以下であシ硫黄酸化物の濃
度、窒素酸化物の濃度も低く良好であった〇 比較の為に実施例１と同じボイラーで同様な条件下にＡ
重油１容量部とＣ＾油２容量部を混合した重油を燃焼さ
せた。１時間８０分の燃焼時間で、全開燃焼時間計１６
分、経済燃焼時間計８８分、消火している時間計８６分
であった。そしてこの間の重油の燃焼量は４５／であっ
た０また重油の燃焼状況をみるとバーナーの炎の色は赤
黄色であり、排出ガスも僅かに黒い煙がみられた０排出
ガス中のばいじん濃度は平均０．０８８　ｆ／ｖｌＮで
あった０ この燃焼実験からみられるように本発明の製造方法によ
って得られる乳状燃料油の燃焼効率は重油に比して遥か
に改善されており、また燃焼状況も良好で排煙もきれい
である。

実施例２゜ 水道水８１にアクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョ
ン（濃度約４７１量％、粒子径０．１〜０．５μ）８０
ｍＡ’および墨汁（置物）１２０ｄを添加混合して均一
に混合された分散液を得る。水７０／にこの分散液２４
０ｄを添加混合し水成分を造る０実施例１で使用したと
同様の攪拌混合槽に約４０°ＣのＣ重油２００　／を仕
込む。これに約２０″Ｃの水成分７０を仕込み、攪拌機
の回転数を約１００回／分として約５分間攪拌混合を続
け、水成分を重油中に分散させて本発明の乳状燃料油を
製造することができた。この乳状燃料油は水分を約２６
容量％含有する。この乳状燃料油は貯蔵安定性が良〈実
施例１と同様に試験して６ケ月後も・水の分離、遊離が
みられなかった０また燃焼試験の結果も良好であった０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水にＡ成分として合成樹脂、ゴム等のエマルジョン、ラ
   テックス乃至＃ｉ該エマルジ■ン、ラテックス等に顔料
   、染料、体質顔料等を分散させたものおよびＢ成分とし
   て墨汁を添加分散させたものを水成分とし、該水成分を
   重油中に分散乳化させることを特徴とする油中水滴型の
   乳状燃料油の製造方法。