JPS60206893A - 油中水滴型乳状燃料油の製造方法 - Google Patents
油中水滴型乳状燃料油の製造方法Info
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- JPS60206893A JPS60206893A JP6216084A JP6216084A JPS60206893A JP S60206893 A JPS60206893 A JP S60206893A JP 6216084 A JP6216084 A JP 6216084A JP 6216084 A JP6216084 A JP 6216084A JP S60206893 A JPS60206893 A JP S60206893A
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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、ボイラー用、各種炉用および内燃機関用など
の燃料に適した重油中に水を分散させてなる安定化した
油中水滴型乳状燃料油の製造方法に関するものである。
の燃料に適した重油中に水を分散させてなる安定化した
油中水滴型乳状燃料油の製造方法に関するものである。
最近、重油中に水を微粒子状に分散させた乳状燃料油が
重油の燃焼費の節約、燃焼廃気ガス中の窒素酸化物、−
酸化炭素、硫黄酸化物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。
重油の燃焼費の節約、燃焼廃気ガス中の窒素酸化物、−
酸化炭素、硫黄酸化物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
いて素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
られている。しかしながら界面活性剤を乳化剤として用
いる場合、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
余シ期待できなかった。
いて素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
られている。しかしながら界面活性剤を乳化剤として用
いる場合、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
余シ期待できなかった。
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、遊離等がなく長期間に安定で水
分の量も従来に比べて多量に含有させることができ燃焼
効率も良好である、油中水滴型乳状燃料油の製造方法を
提供するものである。
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、遊離等がなく長期間に安定で水
分の量も従来に比べて多量に含有させることができ燃焼
効率も良好である、油中水滴型乳状燃料油の製造方法を
提供するものである。
本発明者は、先きに昭和５８年特許願第２３８２９号に
より「乳状燃料油の製造方法」を提案した。
より「乳状燃料油の製造方法」を提案した。
この昭和５８年特許願第２３８２９号の発明（以下原発
明という）は、水に墨汁を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である。原発間で用
いられた水成分は、水に墨汁を分散させたものである。
明という）は、水に墨汁を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である。原発間で用
いられた水成分は、水に墨汁を分散させたものである。
墨汁がゼラチン、膠等の水溶性高分子化合物を用いて油
煙、煤等を分散させたものである。このことから墨汁の
効果についで研究を進めたところ油煙、煤等を含まない
ゼラチン、膠等の水溶性高分子化合物の稀薄水溶液によ
って良好な油中水滴型乳状燃料油が得られ、長期の安定
性もよく、水の分離、遊離が見られず、燃焼実験におい
ても良好な結果を得ることができたのである。
煙、煤等を分散させたものである。このことから墨汁の
効果についで研究を進めたところ油煙、煤等を含まない
ゼラチン、膠等の水溶性高分子化合物の稀薄水溶液によ
って良好な油中水滴型乳状燃料油が得られ、長期の安定
性もよく、水の分離、遊離が見られず、燃焼実験におい
ても良好な結果を得ることができたのである。
本発明は、重油中に、ゼラチン、膠、ポリビニールアル
コール等の水溶性高分子化合物の稀薄水溶液を分散乳化
させることを特徴とする油中水滴型乳状燃料油の製造方
法に係るものである。
コール等の水溶性高分子化合物の稀薄水溶液を分散乳化
させることを特徴とする油中水滴型乳状燃料油の製造方
法に係るものである。
本発明でいう重油とは、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油、これ
らの重油を適宜混合した混合重油、これらの重油に軽油
等の他の燃料油を混入したもの、またこれらの１油に重
質釜残油（例えばアスファルト）を混入したもの等であ
る。捷た重質原油、原油から軽い部分を蒸留した残留物
の釜残燃料油等も使用できる。
らの重油を適宜混合した混合重油、これらの重油に軽油
等の他の燃料油を混入したもの、またこれらの１油に重
質釜残油（例えばアスファルト）を混入したもの等であ
る。捷た重質原油、原油から軽い部分を蒸留した残留物
の釜残燃料油等も使用できる。
本発明そ使用するゼラチン、膠、ポリビ＝−ルアルコー
ル等の水溶性高分子化合物（以下水溶性高分子化合物と
いう）とは、セラチン、膠、カゼインのアルカリ塩、ア
ルブミン、ヘモグロビン、ポリビニールアルコール、ア
ルギン酸のアルカリ塩、メチルセルローズ、ヒドロキシ
エチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルローズ、リ
ジーウムカルボキンメチルセルローズ（ＣＭＣ）、ポリ
ビニールピロリドン、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル
アマイド、殿粉、カチオン殿粉、デキストリン、アラビ
アゴムなどでろる。
ル等の水溶性高分子化合物（以下水溶性高分子化合物と
いう）とは、セラチン、膠、カゼインのアルカリ塩、ア
ルブミン、ヘモグロビン、ポリビニールアルコール、ア
ルギン酸のアルカリ塩、メチルセルローズ、ヒドロキシ
エチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルローズ、リ
ジーウムカルボキンメチルセルローズ（ＣＭＣ）、ポリ
ビニールピロリドン、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル
アマイド、殿粉、カチオン殿粉、デキストリン、アラビ
アゴムなどでろる。
これらの水溶性高分子化合物のうちで量が少くてすみ良
好のものはゼラチン、膠、アルブミン等である。またこ
れらの水溶性高分子化合物は単独で用いられることも２
種以上併用して用いることもできる。
好のものはゼラチン、膠、アルブミン等である。またこ
れらの水溶性高分子化合物は単独で用いられることも２
種以上併用して用いることもできる。
水溶性高分子化合物の稀薄水溶液中の水溶性高分子化合
物の濃度は０５〜０．０００１重量％好ましくは０．２
〜０００１重量％程度のものであるが、水溶性高分子化
合物の種類により使用量は異なる。例えばゼラチン、膠
では０．０５〜０．００１重量Ｘ程度で実用上差しつか
えない。水溶性高分子化合物の稀薄水溶液（以下水成分
という）は、水溶性高分子化合物を上述した割合の範囲
で水に溶解させた水溶液であるが、このほかに防腐剤、
殺菌剤等を添加することができる。′また少量の界面活
性剤、分散剤、水溶性塩類、酸、アルカリ、その他固形
物質の微粉末を分散させておくこともできる。
物の濃度は０５〜０．０００１重量％好ましくは０．２
〜０００１重量％程度のものであるが、水溶性高分子化
合物の種類により使用量は異なる。例えばゼラチン、膠
では０．０５〜０．００１重量Ｘ程度で実用上差しつか
えない。水溶性高分子化合物の稀薄水溶液（以下水成分
という）は、水溶性高分子化合物を上述した割合の範囲
で水に溶解させた水溶液であるが、このほかに防腐剤、
殺菌剤等を添加することができる。′また少量の界面活
性剤、分散剤、水溶性塩類、酸、アルカリ、その他固形
物質の微粉末を分散させておくこともできる。
次に乳化について述べる。
重油の乳化温度については、別に規定しない。
通常３０〜６０°Ｃの温度範囲の重油が乳化の対象とな
るが、これより温度が低いものも、また温度が高いもの
も乳化が可能である。
るが、これより温度が低いものも、また温度が高いもの
も乳化が可能である。
水成分の温度は、室温が用いられるが加温しても差支え
ない。一般に加温しないでも良好に乳化することができ
る。
ない。一般に加温しないでも良好に乳化することができ
る。
重油中に水成分を分散乳化させるには両者を通常の攪拌
装置で攪拌混合すれば十分である。
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借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。
とを入れて攪拌混合すればよい。
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。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
成分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。
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。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
成分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。
抜けず、燃焼の際に燃焼効率を低下させる原因となる。
また気泡の導入を防止するために消泡剤を少量添加する
こともできる。
こともできる。
またホモミキサ、ホモジナイザーのような乳化機も用い
ることができるが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が、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。
ることができるが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が、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。
重油に水成分を攪拌混合装置で混合分散させる方法とし
て、重油中に水成分を−ぺんに加えて混合することも、
水成分を徐々に加えて混合してもよい。あるいは重油と
水成分を同時に加えて混合してもよい。
て、重油中に水成分を−ぺんに加えて混合することも、
水成分を徐々に加えて混合してもよい。あるいは重油と
水成分を同時に加えて混合してもよい。
本発明の製造方法によって、重油５０容積Ｘ以上、水成
分５０容＃［％以下の割合の範囲で安定した油中水滴型
乳状燃料油を造ることができるが、燃焼効率、経済性の
点からは重油６５容積％以上、水成分３５容積％以下好
ましくは重油７０容積Ｘ以上、水成分３０容積％以下が
実用的である。
分５０容＃［％以下の割合の範囲で安定した油中水滴型
乳状燃料油を造ることができるが、燃焼効率、経済性の
点からは重油６５容積％以上、水成分３５容積％以下好
ましくは重油７０容積Ｘ以上、水成分３０容積％以下が
実用的である。
重油中に分散する水成分の粒子の大きさは直径１００μ
以下のものである。ボイラーや各種炉で燃焼する場合は
余り水成分の粒子が細かくない方がよく、粒径５〜３０
μ程度のものが燃焼の際バーナノズルから噴出される油
滴が微傷するのに適しており、内燃機関ではこれより水
成分が微粒子に分散している方が有利である。前者の場
合は乳化機による乳化より低せん断力による攪拌混合の
方が好１しく後者の場合には乳化機による乳化が適する
ようである。
以下のものである。ボイラーや各種炉で燃焼する場合は
余り水成分の粒子が細かくない方がよく、粒径５〜３０
μ程度のものが燃焼の際バーナノズルから噴出される油
滴が微傷するのに適しており、内燃機関ではこれより水
成分が微粒子に分散している方が有利である。前者の場
合は乳化機による乳化より低せん断力による攪拌混合の
方が好１しく後者の場合には乳化機による乳化が適する
ようである。
本発明の油中水滴型乳状燃料油の製造方法の特長及び作
用効果等について要約して説明する。
用効果等について要約して説明する。
（１）重油中に水を分散させるのに僅かな量の水溶性高
分子化合物を用いているが、水の分散乳化が容易であり
、且つ比較的高い温度で長期間にわたって貯蔵しても水
の分離、遊離がなく水粒子の分散が安定している油中水
滴型燃料油を得ることができる。
分子化合物を用いているが、水の分散乳化が容易であり
、且つ比較的高い温度で長期間にわたって貯蔵しても水
の分離、遊離がなく水粒子の分散が安定している油中水
滴型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５０容積％以上、水
成分５０容積％以下の配合割合で良好な乳状燃料油を得
ることができる。しかし、燃焼効率と経済性の点からは
重油７０容積％以上、水成分３０容積％以下の配合割合
が実用的である。
成分５０容積％以下の配合割合で良好な乳状燃料油を得
ることができる。しかし、燃焼効率と経済性の点からは
重油７０容積％以上、水成分３０容積％以下の配合割合
が実用的である。
（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。
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。
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
廃気は重油に比べてクリーンで無色の煙でＮＯｘ、ＳＯ
ｘ等も遥かに低くなる。
廃気は重油に比べてクリーンで無色の煙でＮＯｘ、ＳＯ
ｘ等も遥かに低くなる。
（６）水溶性高分子化合物の僅かな量で安定な油中水滴
型乳状燃料油が得られることについては次のように考え
られる。
型乳状燃料油が得られることについては次のように考え
られる。
水に溶解している水溶性高分子化合物が重油中に水を乳
化分散させる機能のほかに乳化分散している微小の水滴
内にあって水を保持し乍ら水滴の１わりに皮を形成して
安定化するものと考えられる。
化分散させる機能のほかに乳化分散している微小の水滴
内にあって水を保持し乍ら水滴の１わりに皮を形成して
安定化するものと考えられる。
次に本発明の油中水滴型乳状燃料油Ｆ油の製造方法を実
施例によって具体的に説明する。
施例によって具体的に説明する。
実施例１
水道水９９重量部にゼラチン１重量部を溶解しゼラチン
１％水溶液を造る。この水溶液を２００倍の水道水で稀
釈し水成分とする。
１％水溶液を造る。この水溶液を２００倍の水道水で稀
釈し水成分とする。
プロペラ型攪拌機付円筒型攪拌混合槽で、約４０°Ｃの
Ｃ重油に約２５°Ｃの水成分を、Ｃ重油１００重量部に
対し水成分を夫々１０重量部、３０重量部、６０重量部
、及び９０重量部の割合で添加し攪拌機の回転数１４０
〜１５０回／分で約６分間攪拌混合を続け、水成分をＣ
重油中に乳化分散させた油中水滴型乳状燃料油を製造す
る。
Ｃ重油に約２５°Ｃの水成分を、Ｃ重油１００重量部に
対し水成分を夫々１０重量部、３０重量部、６０重量部
、及び９０重量部の割合で添加し攪拌機の回転数１４０
〜１５０回／分で約６分間攪拌混合を続け、水成分をＣ
重油中に乳化分散させた油中水滴型乳状燃料油を製造す
る。
これらの乳状燃料油の分散水粒子の粒径は５〜３０μで
良好な分散を示している。
良好な分散を示している。
これらの乳状燃料油を夫々試験管に入れてこの試験管を
４５モ２°Ｃの恒温槽内に放置し、１週間後、２週間後
、３週間後及び４週間後の乳状燃料油の水粒子の乳化分
散状態、水の分離、遊離の有無等について試験管内の乳
状燃料油の上部約２〜３ＣＩＩＬのところから試料をと
って顕微鏡で調べる。
４５モ２°Ｃの恒温槽内に放置し、１週間後、２週間後
、３週間後及び４週間後の乳状燃料油の水粒子の乳化分
散状態、水の分離、遊離の有無等について試験管内の乳
状燃料油の上部約２〜３ＣＩＩＬのところから試料をと
って顕微鏡で調べる。
Ｃ重油１００重量部に対し水成分を夫々１０重量部、３
０重量部、６０重量部及び９０重量部を加えて乳化した
乳状燃料油の何れも水粒子の乳化分散状態は良好であり
、水の分離、遊離等は全く見られなかった。
０重量部、６０重量部及び９０重量部を加えて乳化した
乳状燃料油の何れも水粒子の乳化分散状態は良好であり
、水の分離、遊離等は全く見られなかった。
実施例２
水道水９８重量部に膠２重量部を溶解し膠の２Ｘ水溶液
を造る。この水溶液を３００倍の水道水で稀釈し水成分
とする。′ 実施例１同様の装置で約４０°ＣのＣ重油に約２５°Ｃ
の水成分を、Ｃ重油１００重量部に対し水成分を夫々１
０重量部、３０重量部、６０重量部、及び９０重量部の
割合で添加し、攪拌機の回転数１４０〜１５０回／分で
約５分間攪拌混合を続け、水成分をＣ重油中に分散乳化
し油中水滴型乳状燃料油を製造する。これらの乳状燃料
油の分散水粒子の粒径は５〜３０μで良好な分散を示す
。これらの乳状燃料油を夫々試験管に入れて実施例１と
同様に４５±２°Ｃの温度で放直し１週間後、２週間後
、３週間後、及び４週間後の乳状燃料油の水粒子の乳化
分散状態、水の分離、遊離の有無等を顕微鏡で調べたが
、いづれの乳状燃料油も水粒子の乳化分散状態は良好で
、水の分離、遊離等は全く見られなかった。
を造る。この水溶液を３００倍の水道水で稀釈し水成分
とする。′ 実施例１同様の装置で約４０°ＣのＣ重油に約２５°Ｃ
の水成分を、Ｃ重油１００重量部に対し水成分を夫々１
０重量部、３０重量部、６０重量部、及び９０重量部の
割合で添加し、攪拌機の回転数１４０〜１５０回／分で
約５分間攪拌混合を続け、水成分をＣ重油中に分散乳化
し油中水滴型乳状燃料油を製造する。これらの乳状燃料
油の分散水粒子の粒径は５〜３０μで良好な分散を示す
。これらの乳状燃料油を夫々試験管に入れて実施例１と
同様に４５±２°Ｃの温度で放直し１週間後、２週間後
、３週間後、及び４週間後の乳状燃料油の水粒子の乳化
分散状態、水の分離、遊離の有無等を顕微鏡で調べたが
、いづれの乳状燃料油も水粒子の乳化分散状態は良好で
、水の分離、遊離等は全く見られなかった。
実施例３゜
約３０°Ｃの８１油１００重量部に約２５°Ｃのポリビ
ニールアルコール０．０２％水溶液３０重量部を添加し
、プロペラ型攪拌機で１２０回／分の回転速度で６分間
攪拌混合し、水粒子の乳化分散が良好で長期間の保存に
安定な油中水滴型乳状燃料油を得る。
ニールアルコール０．０２％水溶液３０重量部を添加し
、プロペラ型攪拌機で１２０回／分の回転速度で６分間
攪拌混合し、水粒子の乳化分散が良好で長期間の保存に
安定な油中水滴型乳状燃料油を得る。
上記実施例１及び実施例２のＣ重油１００重量部に対し
水成分３０重量部を添加し乳化分散させた乳状燃料油に
ついてボイラー（呉ＫＭＨ−２型ＭＩＯＫ蒸気飽和ＭＰ
２４．９ｔｎ”）を使用して夫々約２時間の燃焼試験を
行ったが、燃焼状況は完全燃焼で排ガス中に黒い煙は全
くみられずバーナーの燃焼の色も白色光で燃焼は良好で
あった。
水成分３０重量部を添加し乳化分散させた乳状燃料油に
ついてボイラー（呉ＫＭＨ−２型ＭＩＯＫ蒸気飽和ＭＰ
２４．９ｔｎ”）を使用して夫々約２時間の燃焼試験を
行ったが、燃焼状況は完全燃焼で排ガス中に黒い煙は全
くみられずバーナーの燃焼の色も白色光で燃焼は良好で
あった。
排ガス中のばいじん濃度は平均０．０３〜９．０４９／
７１１’Ｎであり、窒素酸化物、硫黄酸化物、−酸化炭
素の濃度も低く燃焼状況はきわめて良好であった。
７１１’Ｎであり、窒素酸化物、硫黄酸化物、−酸化炭
素の濃度も低く燃焼状況はきわめて良好であった。
４ 追加の関係
Claims (1)
- 重油中に、ゼラチン、膠、ポリビニールアルコール等の
水溶性高分子化合物の稀薄水溶液を分散乳化させること
を特命とする油中水滴型乳状燃料油の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216084A JPS60206893A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 油中水滴型乳状燃料油の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216084A JPS60206893A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 油中水滴型乳状燃料油の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206893A true JPS60206893A (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13192081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216084A Pending JPS60206893A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 油中水滴型乳状燃料油の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60206893A (ja) |
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