JPS63158123A - 乳化剤 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ゲイラー等の液体燃料と水とをエマルジ璽ン
燃料化する乳化剤に関する。

［従来の技術とその問題点］ 従来、種々の液体燃料と水とを乳化剤を用いて乳化分散
させ、所謂エマルジッン燃料が作らｎている。すなわち
、エマルジ１ン燃料は、重油等の液体燃料、水、乳化剤
を比例混合した油中水滴形の安定し次燃料を形成してい
る。このようなエマルジ璽ン燃料をゲイラー等のバーナ
ーから噴霧して燃焼すると、通常、炉内温度は約１００
０”Ｃに達し、重油の沸点前に噴霧重油中の゛水粒子が
燃焼雰囲気の体積膨張エネルギーで破壊し、油滴が再微
細化して、水粒子及び油滴の酸素と接触する面積が増大
して、燃焼を促進させることができる。ま九、水の水性
ガス反応によっても燃焼が促進さｎる。

しかしながら、従−来の乳化剤では、液体燃料と水とを
十分に分散させることができず、燃焼の際に発生するば
いじんの量が多く、シかも、バナジウムやナトリウムに
起因する高温腐食を起こす問題があり比。

・本発゛明は、かかる点に鑑みてなさｔ１７’ｔもので
あシ゛、液体燃料と水とを他めて良好に乳化分散し、燃
焼時のばいじんの減少及び防食効果を発揮することがで
きる乳化剤を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、水酸化カルシウム２〜３重量％、ノニオン系
界面活性剤７〜３０重量％、キレート剤０．５〜１重量
％、多価アルコール３〜７重量％及び残部水からなる乳
化剤である。

ここで、水酸化カルシウムの量を２〜３重量％としたの
は、２重量−に満ない場合には、本乳托剤を混入して得
たエマルゾ璽ン燃料の燃焼効率の向上、ばいじん減少、
及び防食効果を十分に発揮できず、ま九、３重量％を越
えるとこｎらの効果が水酸化カルシウムの量を増加して
もさほど高めらｎない。

ノニオン系界面活性剤としては、アルキルフェノール等
があｐ、混合する液体燃料の種類等に応じて適宜こｎら
の中から選択するのが好ましい。

ノニオン系界面活性剤の量を７〜３０重量％とし次のは
以下の理由による。油種即ち、各重油の比重差により水
と油を混合しｔ後の水粒径（５〜１０μ）が、分離拡大
する事を防止すると同時に油中の水粒径を保持安定化す
る必要があるからである。ま几、キレート剤としては、
混合する液体燃料の種類等に応じて適宜選択するのが望
ましい。キレート剤の量を０．５〜１重量％としたのは
、以下の理由による。各種水の中には若干鉄配管等を腐
食させる事があるので、鉄イオン封鎖剤として、乳化剤
に対して、１チ〜０．５％程度で゛充分だからである。

また、多価アルコールとしては、混合する液体燃料の種
類等に応じてＩＰＡ　（イングリイルアルコール）等の
中から適宜選択するのが好ましい。

多価アルコールの量を３〜７重量％とし九のは、以下の
理由による。油に対する相容性と、水に対する相容性を
持次せる為３〜７％添加すｎば充分で、尚乳化剤全体と
しては、不引火となるからである。

また、水の量は、混合する液体燃料の種類、量に応じて
適宜設定するのが好ましい。

また、本発明の乳化剤と混合する液体燃料としては、Ａ
重油、Ｂ重油、Ｃ重油等がある。

［作用コ 本発明にかかる乳化剤によｎば、所定量の水及び液体燃
料とをこの乳化剤によって乳化分散させ、エマルジ冒ン
燃料を得る。得られ次エマルジ冒ン燃料を燃焼させると
、エマルジ■ン燃料中のカルシウムは次のような反応を
行う。先ず、水酸化カルシウムとして高温下で次の反応
を行う。

加熱 Ｃａ（ＯＨ）２−＋　　ＣａＯ＋Ｈ２０ｉｌｌこのよう
に加熱によって脱水されて生じた酸化カルシウムは、重
油等の液体燃料から分解遊離し次カーがンと次式のよう
に反応し、カルシウムカーバイドを生成する。

ＣａＯ＋　３　Ｃ−＋ＣａＣ２＋Ｃ０−１１４，８ｋｃ
ａｌｉ２１カルシウムカーバイドは、水と反応して次式
のようにアセチレンと激化カルシウムを生成する。

ＣａＣ２＋Ｈ２Ｏ−＋ＣａＯ＋Ｃ２Ｈ２１３１アセチレ
ンは、空気中の酸素と反応し、最終的には、次式のよう
に炭酸ガスと水になって大気中に放出される。

２　Ｃ２Ｈ２＋　５０２→４　ＣＯ２＋　２　Ｈ２Ｏ（
４１このようにカルシウムは、比較的早期にカーがンを
捕えてアセチレンに変化し、エマルジ璽ン燃料の燃焼を
促進させる。ま交、アセチレン発生の際に式１３）に示
すように酸化カルシウムが再生さｎｌこｎが式（２）に
戻って再びカーがンを捕えるため、カルシウム１分子が
１回反応するだけでなく、リサイクルして数回反応に寄
与する。その結果、エマルジ璽に燃料の燃焼効率を増大
させることができる。

また、本発明の乳化剤には、ノニオン系界面活性剤が含
ｔａｒｔているので、水溶液を油中に所謂ｖｌｏ型（油
中水滴を）エマルジ箇ンとして微粒子の状態で乳化分散
させることができる。この几めエマルノ曽ン燃料の噴霧
を良好にして均一な燃焼状態を得ることができる。

また、本発明の乳化剤中のカルシウム分は、水、液体燃
料と混ぜ合せｔ際に分子状態及び原子状態で存在し、そ
の大きさは０．５〜１ｍμであり、従来使用されていた
水酸化カルシウム超微粒子の場合（、約４０μ）に比べ
て約４万分の１の大きさである。この友め重油等の液体
燃料と極めて効率よく接触して化学結合をし、長鎖状あ
るいは環状カーが／の発生を抑えて、燃焼時のばいじん
を激減させることができる。

また、乳化剤中のカルシウムが硫酸分を中和して低温腐
食を防止すると共に、パナソウム、ナトリウム等の低融
点成分と結合して高融点化合物を作る。その結果、高温
腐食を防止することができる。

［実施例］ 下記の組成を有する乳化剤と水とＡ重油を乳化分散させ
てエマルゾ四ン燃料を得た。このエマルジ１ン燃料を用
いてゲイラーを運転し、燃焼排ガス中のばいじんの量を
調べたところ３５０９’ｍ’Ｎであった。因みに、本乳
化剤を使用しない場合のばいじんの量は１８０１１Ｑ／
ｍ’Ｎであった。更に、下記に併記した組成の従来の乳
化剤を用い次エマル。

ジッン燃料の場合は、ばいじんの量は８０１Ｎ？’ｍ３
Ｎであり次。

記 組　成　　　　　　　実施例の乳化剤　従来の乳化剤水
酸化カルシウム　　　　　２〜３重量−重量部Ｕ子・分
子大ｑ宵わ（瑯芯子で削わ ノニオン系界面活性剤　　　７〜３０重量％キレート剤
（鉄イオ：４’！８１）　　　　０．７重量饅多価アル
コール　　　　　３〜７重量−水　　　　　残部 ま汽、実施例の乳化剤を用いた場合は、Ａ重油との乳化
分散は他めて良好であシ、得らｎたエマルジ璽ン燃料の
燃焼効率も高いものであった。更に、エマルジ冒ン燃料
の燃焼に際しても高温腐食は全く見ら６表かつ友。これ
に対して、従来の乳化剤を用いたものでは、Ａ重油との
乳化分散も不十分であシ、得られ次エマルジ箇ン燃料の
燃焼効率も実施例のものの約５０％以下であっ次。更に
その燃焼の際には、高温腐食が発生し念。

［発明の効果］ 本発明にかかる乳化剤によｎば、液体燃料と水とを極め
て良好に乳化分散し、燃焼時のばいじんの減少及び防食
効果を発揮することができるエマルジ冒ン燃料を容易に
得ることができるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水酸化カルシウム２〜３重量％、ノニオン系界面活性剤
   ７〜３０重量％、キレート剤０．５〜１０重量％、多価
   アルコール３〜７重量％及び残部水からなることを特徴
   とする乳化剤。