KR100340344B1 - The combustion accelerant of heavy oils and its preparation method, and the auto-injection method utilizing that - Google Patents

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본 발명은 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하므로서 중질유 연소 촉진제를 제조하고 중질유가 연소되는 보일러 또는 가열로(이하 "보일러"로 칭함)로 중질유가 이송되는 송유라인에 직접 분사하는 방법으로 투입하므로서 연료절감효과와 대기오염배출물질의 저감효과를 얻을 수 있도록 하는 중질유 연소 촉진제 및 이의 제조방법과 이를 사용하기 위한 자동주입방법에 관한 것이다.In the present invention, water is diluted in an anionic surfactant at a volume ratio of 1: 1 to 3: 1, and sodium hydroxide is added until the pH is 12 to 13, and an antifoaming agent is added at a volume ratio of all components to suppress excessive foaming. Fuel is produced by injecting a heavy oil combustion accelerator by injecting 1/1000 to 1/5000 and then directly injecting the oil into a boiler or heating furnace where heavy oil is combusted (hereinafter referred to as a boiler). The present invention relates to a heavy oil combustion accelerator, a method for preparing the same, and an automatic injection method for using the same, to obtain a saving effect and an effect of reducing an air pollutant.

Description

중질유 연소 촉진제 및 이의 제조방법과 이를 사용하기 위한 자동주입방법{The combustion accelerant of heavy oils and its preparation method, and the auto-injection method utilizing that}The combustion accelerant of heavy oils and its preparation method, and the auto-injection method utilizing that}

본 발명은 중질유 연소 촉진제 및 이의 제조방법과 이를 사용하기 위한 자동주입방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하므로서 중질유 연소 촉진제를 제조하고 중질유가 연소되는 보일러 또는 가열로(이하 "보일러"로 칭함)로 중질유가 이송되는 송유라인에 직접 분사하는 방법으로 투입하므로서 연료절감효과와 대기오염배출물질의 저감효과를 얻을 수 있도록 하는 중질유 연소 촉진제 및 이의 제조방법과 이를 사용하기 위한 자동주입방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heavy oil combustion promoter, a method for preparing the same, and an automatic injection method for using the same, and more specifically, to anionic surfactant, water is diluted in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1, and sodium hydroxide has a pH. It is added until 12 to 13, and in order to suppress excessive foaming, the antifoaming agent is mixed with 1/1000 to 1/5000 in the volume ratio of all ingredients to prepare a heavy oil combustion accelerator, and a boiler or heating furnace where heavy oil is burned. A heavy oil combustion accelerator and a method of manufacturing the same and using the same to inject fuel oil directly into a transporting line where heavy oil is transferred (hereinafter referred to as a "boiler") so as to obtain a fuel saving effect and an air pollutant emission reduction effect. It relates to an automatic injection method for.

1970년대 이후 각종 산업의 발전에 따라 에너지소비량이 기하급수적으로 증가하고 있고, 산업활동에서 야기되는 환경문제가 크게 부각되고 있는 실정이다.Since the 1970s, with the development of various industries, energy consumption has increased exponentially, and environmental problems caused by industrial activities have been highlighted.

특히, 1997년 국내 에너지 소비량은 177백만 TOE로 1인당 3.85TOE/년에 해당하며, 이중 석유 의존도는 60%가 넘는다.In particular, the domestic energy consumption in 1997 was 177 million TOE, corresponding to 3.85 TOE / year per capita, of which the oil dependence exceeds 60%.

따라서, 상기와 같은 에너지 문제의 심각성에 대처하기 위하여 에너지 합리화 정책으로 예너지 절약, 집단에너지 공급 확대, 에너지절약시설자금지원, 에너지자원기술개발의 종합적인 기술개발을 추진하고 있으며, 한편으로는 산업활동에 의한 환경오염에 대처하기 위하여 첨단 기술개발을 다각도로 추진하고 있다.Therefore, in order to cope with the seriousness of the above-mentioned energy problems, the energy rationalization policy is promoting comprehensive technology development such as saving energy, expanding group energy supply, funding for energy saving facilities, and developing energy resource technology. In order to cope with the environmental pollution caused by this, we are promoting the development of high-tech technologies from various angles.

특히, 연료절약과 환경보전을 목적으로 산업체의 보일러, 노(furnace) 등의 버너에 사용되는 중유의 연료절감과 중유 연소에 의한 유해가스 저감을 위하여 많은 연구가 진행되고 있다.In particular, many studies have been conducted to reduce fuel consumption of heavy oil used for industrial boilers, furnaces, etc. and to reduce harmful gas by heavy oil combustion for the purpose of fuel conservation and environmental conservation.

예를 들어, 국내 공고특허 제95-1407호에는 '고급알코올지방산에스테르(A)와 고급알코올지방산에스테르와 폴리옥시에틸렌의 축합물(B)을 부피비 2 : 1의 비율로 혼합하여 HLB값을 3 ∼ 4로 조정한 다음, 여기에 물(C)을 부피비로 1,000 ∼ 2,000배 첨가하여 70 ∼ 80℃의 온도로서 교반하면서 상기 혼합액에 대하여 부피비로 1/10,000의 폴리비닐알코올을 첨가하여 비이온성 계면활성제를 제조하고, 중질유, 불순물을 제거한 폐유 및 상기 계면활성제를 부피비 60 : 20 : 20의 혼합 비율로소정의 반응조내에 넣고 75 ± 5℃에서 30초 내지 5분 동안 3,400 ∼ 3,800rpm으로 교반하여 제조되는 폐유를 이용하는 에멀젼연료의 제조방법"이 기재되어 있다.For example, in Korean Patent Publication No. 95-1407, 'Condensate of high alcohol fatty acid ester (A), higher alcohol fatty acid ester and polyoxyethylene (B) is mixed at a volume ratio of 2: 1, and the HLB value is 3 After adjusting to -4, water (C) was added 1,000-2,000 times by volume ratio, and it stirred at the temperature of 70-80 degreeC, and added 1 / 10,000 polyvinyl alcohol by volume ratio with respect to the said mixed liquid, and a nonionic interface The active agent is prepared, and heavy oil, waste oil from which impurities are removed, and the surfactant are added to a predetermined reaction tank in a mixing ratio of 60: 20: 20 by volume and stirred at 3,400 to 3,800 rpm for 30 seconds to 5 minutes at 75 ± 5 ° C. Method for producing an emulsion fuel using waste oil.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 정체된 공간(중유메인탱크(101) 또는 서비스탱크(105))에서 발생될 수 있는 유수분리현상 방지를 위하여 성질이 서로 다른 중유와 물의 화학적 결합과 결합한 물질이 어떠한 조건에서도 분리되지 않고 연소시점까지 이송될 수 있도록 물리적으로 해결하는 기술의 접목이 반드시 필요한 데, 상기의 방법에서는 가열기가 부착된 교반조(102)는 물론 가열기가 부착된 온수 공급탱크(104), 그리고 약품탱크(1033) 등 비효율적이거나 번거로운 방식을 채택하고 있으며, 교반 및 가열에 전력 또는 증기를 반드시 사용하여야 하고, 많은 서비를 갖추어야 하므로 공간확보 및 설비 보완작업 등의 문제점으로 인하여 경제성이 결여되거나 비현실적이라는 단점이 있으며, 연료절약 및 대기오염배출물질 저감이라는 효과도 만족스럽지 못하였다.However, as shown in FIG. 4, in order to prevent oil-water separation that may occur in a stagnant space (heavy oil main tank 101 or service tank 105), a material combined with chemical combinations of heavy oil and water having different properties may be used. Grafting of a technique that physically resolves so that it can be transported to the point of combustion without being separated under any conditions is necessary. In the above method, a hot water supply tank 104 with a heater as well as a stirring tank 102 with a heater are provided. And inefficient or cumbersome methods such as chemical tank (1033), power or steam must be used for agitation and heating, and a lot of services must be provided, resulting in lack of economic feasibility due to problems such as securing space and complementary work. It has the disadvantage of being unrealistic, and the effect of saving fuel and reducing air pollutants is not satisfactory. It was.

따라서, 본 발명의 목적은 연료절약 및 대기오염배출물질 저감 효과가 우수한 중질유 연소 촉진제를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heavy oil combustion accelerator having excellent fuel saving and air pollutant emission reduction effects.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 중질유 연소 촉진제를 저렴한 비용으로 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a heavy oil combustion promoter of the above object easily and at low cost.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적들에 의하여 제조된 중질유 연소 촉진제를 분사 방식으로 중유 이송 라인에 직접 분사하므로서 유수분리현상을 방지하도록하는 중질유 연소 촉진제의 자동주입 방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for automatically injecting a heavy oil combustion promoter which prevents oil-water separation by directly injecting the heavy oil combustion promoter prepared according to the above objects into a heavy oil transfer line.

상술한 목적들 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 또 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하므로서 중질유 연소 촉진제를 제조하고 중질유가 연소되는 보일러로 중질유가 이송되는 송유라인에 직접 분사하는 방법으로 투입하므로서 유수분리현상없이 연소가 이루어지게되어 연료절감효과와 대기오염배출물질의 저감효과를 얻을 수 있었다.In order to achieve the above-mentioned objects as well as other objects that can be easily expressed, in the present invention, water is diluted to 1: 1 in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1 in anionic surfactant and sodium hydroxide has a pH of 12-13. In order to suppress excessive foaming, antifoaming agent is mixed with 1/1000 to 1/5000 by volume ratio of the total ingredients to prepare a heavy oil combustion accelerator, and to the oil supply line where heavy oil is transferred to a boiler in which heavy oil is combusted. By direct injection, combustion was performed without oil separation, resulting in fuel savings and reduction of air pollutants.

도 1은 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 자동주입장치의 개략도이고,1 is a schematic diagram of a heavy oil combustion accelerator automatic injection device according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 주입량에 따른 CO 배출농도를 나타내는 그래프이며,2 is a graph showing the CO emission concentration according to the heavy oil combustion accelerator injection amount according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 주입량에 따른 CO2배출농도를 나타내는 그래프이고,3 is a graph showing the CO 2 emission concentration according to the heavy oil combustion accelerator injection amount according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 주입량에 따른 SO2배출농도를 나타내는 그래프이며,4 is a graph showing SO 2 emission concentration according to the amount of heavy oil combustion accelerator injection according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 주입량에 따른 NO 배출농도를 나타내는 그래프이며,5 is a graph showing the NO emission concentration according to the injection amount of heavy oil combustion accelerator according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제 주입량에 따른 매연 배출농도를 나타내는 그래프이고,6 is a graph showing the soot emission concentration according to the heavy oil combustion accelerator injection amount according to the present invention,

도 7은 종래의 중질유 연소 촉진제 자동주입장치의 계통도이다.7 is a system diagram of a conventional heavy oil combustion accelerator automatic injection device.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1. 중질유 탱크 2. 예열기1. Heavy oil tank 2. Preheater

3. 중질유 연소 촉진제 탱크 4. 압축기3. Heavy oil combustion promoter tank 4. Compressor

5. 송풍기 6. 중질유 이송펌프5. Blower 6. Heavy oil transfer pump

7. 중질유 연소 촉진제 이송펌프7. Heavy oil combustion promoter transfer pump

9, 10, 11, 12. 밸브 13. 버터플라이 밸브9, 10, 11, 12. Valve 13. Butterfly Valve

14. 풍량계 15, 16. 압력계14. Air flow meter 15, 16. Pressure gauge

17. 중질유 이송관 18. 중질유 연소 촉진제 이송관17. Heavy oil feed pipe 18. Heavy oil feed promoter

19. 분무공기와 중질유 연소 촉진제 혼합물 이송관19. Transfer pipe of atomizing air and heavy oil combustion promoter mixture

20. 송풍관 21. 보일러20. Blower 21. Boiler

22. 노즐22. Nozzle

본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제는 음이온 계면활성제와 물이 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 혼합된 혼합물(A)의 pH가 12 ∼ 13이 되도록 수산화나트륨을 첨가한 혼합물(B)에 대하여 소포제가 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000 첨가된 것을 특징으로 한다.The heavy oil combustion promoter according to the present invention is an antifoaming agent for a mixture (B) in which sodium hydroxide is added so that the pH of the mixture (A) in which the anionic surfactant and water are mixed in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1 is 12 to 13. It is characterized in that the added 1/1000 to 1/5000 by volume ratio.

또한, 본 발명에 따른 중질유 연소 촉진제의 제조방법은 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하는 것으로 특징지워진다.In addition, the method for producing a heavy oil combustion accelerator according to the present invention is diluted with water in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1 in anionic surfactant, and sodium hydroxide is added until the pH is 12 to 13, and excessive foaming is generated. In order to suppress, it is characterized by stirring antifoaming agent by adding 1 / 1000-1 / 5000 by volume ratio of the whole component.

그리고, 본 발명의 중질유 연소 촉진제 자동주입방법은 중질유 탱크(1)와 중질유 이송관(17)으로 연결되어 있는 보일러(21)의 노즐(22)로 중질유 연소 촉진제 탱크(3)로부터 이송된 희석 중질유 연소 촉진제와 압축기(4)에서 압축된 분무공기가 혼합된 것을 분무하여 주입하는 것으로 특징지워진다.In addition, the heavy oil combustion accelerator automatic injection method of the present invention is diluted heavy oil transferred from the heavy oil combustion promoter tank 3 to the nozzle 22 of the boiler 21 connected to the heavy oil tank 1 and the heavy oil transfer pipe 17. It is characterized by injecting a mixture of the combustion promoter and the sprayed air compressed in the compressor (4).

물을 이용한 보조연료 즉, 에멀젼 연료들을 사용하기 위하여 필수적으로 해결해야 하는 과제인 유수분리현상을 방지하기 위하여 촉매제로 사용되는 조연제는 주로 계면활성제가 이용되고 있으며, 계면활성제는 중질유 분자를 미립화시키고 완전연소를 촉진시키는 역할을 한다.In order to prevent oil-separation phenomenon, which is a problem that must be solved in order to use auxiliary fuels, that is, emulsion fuels using water, surfactants are mainly used as surfactants, and surfactants are used to atomize heavy oil molecules. Promotes complete combustion.

특히, 본 발명에서 사용되는 음이온 계면활성제는 종래의 중질유 연소 촉진제에서 사용되고 있는 비이온성 계면 활성제에 비하여 대기오염 물질 배출량이 감소되는 효과가 있다.In particular, the anionic surfactant used in the present invention has an effect of reducing the amount of air pollutant emissions compared to the nonionic surfactant used in the conventional heavy oil combustion promoter.

본 발명에서 사용될 수 있는 음이온 계면활성제로는 고급 알코올 황산 에스테르염, 알킬아릴술폰산염, 알킬황산염, 제4암모늄염, 알킬벤젠술폰산소오다, 디에탄올아민, 석유 설폰산 소오다, 나프텐산염, 지방산 아마이드 다가 알코올 지방산 등과 같이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 음이온 계면활성제가 모두 사용 가능하다.Anionic surfactants that can be used in the present invention include higher alcohol sulfate ester salts, alkylarylsulfonate salts, alkyl sulfate salts, quaternary ammonium salts, alkylbenzenesulfonate sodium, diethanolamine, petroleum sulfonic acid soda, naphthenate, fatty acids Any anionic surfactant commonly used in the art, such as an amide polyhydric alcohol fatty acid, can be used.

그러나, 종래의 기술에서와 같이 단순히 계면활성제를 첨가하는 것만으로는 유수분리현상을 해결할 수 없는 문제점이 있다.However, as in the related art, simply adding a surfactant does not solve the oil and water separation phenomenon.

즉, 본 발명에서는 중질유와 물이 pH 12.5에서 가장 신속하고 완전하게 결합한다는 사실을 반복 실험을 통하여 확인하고 보조물질로 수산화나트륨을 pH 12 ∼13이 될 때까지 첨가하여 강알칼리성이 되도록 하였다.That is, in the present invention, it was confirmed through repeated experiments that the heavy oil and water are bound most quickly and completely at pH 12.5, and sodium hydroxide was added as an auxiliary material until pH 12-13 to become strong alkaline.

본 발명에서는 수산화나트륨을 사용하여 강알칼리성이 되도록 조절하지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 강알칼리성 물질들로 대체하여 사용할 수 있다.In the present invention, the sodium hydroxide is adjusted to be strong alkalinity, but may be used in place of the strong alkaline materials commonly used in the art.

또한, 계면활성제든 다른 물질이든 간에 그 자체만으로는 완전한 조연제라고 할 수 없으므로 물을 이용한 연료저감 및 환경공해 배출물질 저감효과를 기대하기 위해서는 반드시 보조장치가 필요하며, 보조장치와 조연제가 결합되지 않는 것은 의미가 할 수 없다.In addition, as a surfactant or other substances by themselves, it is not a complete flame retardant by itself, so an auxiliary device is necessary to expect a fuel reduction using water and a reduction of environmental pollutant emissions, and an auxiliary device and a flame retardant are not combined. It can't make sense.

즉, 보조장치 따로 조연제 따로의 개념이 아니라 물을 중유와 함께 연소시키기 위해서는 반드시 조연제에 의한 화학적 처리와 이들을 연소시점까지 분리되지 않은 상태로 이송시켜 주는 보조장치인 물리적 처리를 병행하여야 한다.In other words, in order to burn water together with heavy oil, it is necessary to combine the chemical treatment with the coagulant and the physical treatment, which is an auxiliary device that transfers them undivided up to the point of combustion.

따라서, 본 발명에서는 음이온 계면활성제를 강알칼리화시켜 조연제로 사용하되 중유에 대하여 정확한 비율로 분사시켜 산소, 수소, 수산기, 그리고 계면활성제에 의한 기포들이 중유에 분산되고 연소시 미세폭발을 일으켜 완전 연소를 촉진시켰다.Therefore, in the present invention, an anionic surfactant is strongly alkalinized and used as a coagulant, but sprayed at an accurate ratio with respect to heavy oil, and oxygen, hydrogen, hydroxyl groups, and air bubbles by the surfactant are dispersed in heavy oil and cause a microexplosion upon combustion, thereby completely burning. Accelerated.

본 발명에 따른 중질유 연소촉진제의 제조는 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하는 방법으로 이루어지며, 소포제로는 실리콘오일을 주로 사용하였지만, 특별히 한정을 하는 것은 아니고 본 발명의 중질유 연소촉진제의효능을 저해하지 않는 것이라면 어떠한 소포제도 사용이 가능하다.In the preparation of the heavy oil combustion accelerator according to the present invention, water is diluted in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1 in anionic surfactant, and sodium hydroxide is added until the pH is 12 to 13, in order to suppress excessive foaming. The antifoaming agent is prepared by adding 1/1000 to 1/5000 in a volume ratio of the total components and stirring. The antifoaming agent mainly uses silicone oil. However, the antifoaming agent is not particularly limited and inhibits the efficacy of the heavy oil combustion promoter of the present invention. If you don't, any defoamer can be used.

상기와 같이 제조된 중질유 연소 촉진제는 중질유 탱크(1)와 중질유 이송관(17)으로 연결되어 있는 보일러(21)의 노즐(22)로 중질유 연소 촉진제 탱크(3)로부터 이송된 희석 중질유 연소 촉진제와 압축기(4)에서 압축된 분무공기가 혼합된 것을 분무하여 주입된다.The heavy oil combustion accelerator prepared as described above is a diluted heavy oil combustion accelerator transferred from the heavy oil combustion promoter tank 3 to the nozzle 22 of the boiler 21 connected to the heavy oil tank 1 and the heavy oil transfer pipe 17. The sprayed air compressed by the compressor 4 is sprayed and injected.

즉, 본 발명에 의한 중질유 연소 촉진제 주입은 중질유 탱크(1)로부터 중질유 이송펌프(6)에 의하여 이송되고 예열기(2)에 의하여 예열된 중질유가 중질유 이송관(17)을 통하여 보일러(21)의 노즐(22)로 이송됨과 동시에 중질유 연소촉진제탱크(3)에 저장된 희석 중질유 연소촉진제는 중질유 연소촉진제 이송펌프(7)에 의하여 중질유 연소촉진제 이송관(18)을 통하여 이송되면서 압축기(4)에서 압축된 분무공기와 혼합되고 분무공기와 중질유 연소촉진제 혼합물 이송관(19)을 통하여 노즐(22)로 투입되면서 중질유에 분무 혼합되고 버너(미도시)에 의하여 연소된다.That is, the injection of the heavy oil combustion promoter according to the present invention is carried out by the heavy oil transfer pump 6 from the heavy oil tank 1 and the heavy oil preheated by the preheater 2 is transferred to the boiler 21 through the heavy oil transfer pipe 17. The dilution heavy oil combustion accelerator stored in the heavy oil combustion promoter tank 3 at the same time as being transferred to the nozzle 22 is compressed by the compressor 4 while being transported through the heavy oil combustion promoter delivery pipe 18 by the heavy oil combustion promoter delivery pump 7. Mixed with the sprayed air and injected into the nozzle 22 through the sprayed air and the heavy oil combustion promoter mixture conveying pipe 19 to be spray mixed with the heavy oil and burned by a burner (not shown).

이 때 완전연소를 위하여 송풍기(5)부터 발생된 공기는 버터플라이밸브(13) 및 풍량계(14)가 장착된 송풍관(20)을 통하여 보일러(21)로 투입된다.At this time, the air generated from the blower (5) for complete combustion is introduced into the boiler (21) through the blower pipe (20) equipped with the butterfly valve (13) and the air flow meter (14).

또한, 본 발명의 중질유 연소촉진제 주입 장치에 있어서는 보일러(21)로 투입되는 중질유의 양을 측정하는 압력계(15)와 중질유의 투입량을 조절하는 밸브(9)가 중질유 이송관(17)에 장착되어 있고, 연소촉진제의 주입량을 조절하기 위한 밸브(10)가 중질유 연소촉진제 이송관(18)에 설치되어 있으며, 압축기(4)로부터의 분무공기량을 조절하기 위한 밸브(11)도 장착되어 있고, 중질유 연소촉진제와 분무공기의 혼합물의 양을 검지하기 위한 압력계(16)와 이들의 양을 조절하기 위한밸브(12)가 분무공기와 중질유 연소 촉진제 홍합물 이송관(19)에 설치된다.In the heavy oil combustion promoter injection device of the present invention, a pressure gauge 15 for measuring the amount of heavy oil introduced into the boiler 21 and a valve 9 for adjusting the amount of heavy oil are mounted in the heavy oil feed pipe 17. In addition, a valve 10 for adjusting the injection amount of the combustion promoter is installed in the heavy oil combustion promoter delivery pipe 18, and a valve 11 for adjusting the amount of sprayed air from the compressor 4 is also installed. A pressure gauge 16 for detecting the amount of the mixture of the combustion promoter and the sprayed air and a valve 12 for adjusting the amount thereof are installed in the sprayed air and the heavy oil combustion promoter mussel conveying pipe 19.

상기의 밸브(9, 10, 11, 12)들은 자동으로 조절될 수 있는 것이며, 이와 같은 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 유추할 수 있다.The valves 9, 10, 11, 12 can be adjusted automatically, such a configuration can be easily inferred by those skilled in the art.

본 발명에서 사용되는 물은 냉수, 온수와 관계없이 현장에서 사용하는 물중 가장 깨끗한 물을 사용하면 되고, 가급적 주변을 보온처라하는 것이 바람직하다.The water used in the present invention may use the cleanest water among the water used in the field irrespective of cold water or hot water.

중질유 연소촉진제는 물로 20 ∼ 50배로 희석하여 투입하는 것이 바람직하며, 희석배수가 20배 미만일 경우에는 중질유 연소촉진제의 사용량이 증가하여 비용이 많이드는 단점이 있고 연료 절약 효과가 상대적으로 낮으며, 50배를 초과할 경우에는 공해물질 배출 저감효과가 낮아지는 단점이 있다.The heavy oil combustion accelerator is preferably diluted with water by 20 to 50 times, and when the dilution rate is less than 20 times, the amount of heavy oil combustion accelerator is increased, resulting in high cost and relatively low fuel saving effect. If the amount exceeds twice, the effect of reducing the emission of pollutants is lowered.

또한, 중유에 대한 물과 본 발명의 연소 촉진제의 비율은 2000 : 30 : 1일 경우가 연료 절감 및 공해물질 배출물질 저감효과 측면에서 가장 효과적이었다.In addition, the ratio of water to heavy oil and the combustion accelerator of the present invention was most effective in terms of fuel saving and pollutant emission reduction ratio of 2000: 30: 1.

특히, 중유의 사용량이 상기 비율에서 2500 이상을 초과할 경우에는 연료절감율이나 대기오염 배출물질 저감율이 현저히 감소하였으며, 1500 미만일 경우에는 연료절감율이나 대기오염 배출물질 저감율은 다소 높았지만 연소 촉진제의 사용량이 증가되어 경제성이 저하되었다.In particular, when the amount of heavy oil exceeded 2500 or more in the above ratio, the fuel saving rate or air pollutant emission reduction rate was significantly reduced. Increasing economical decline.

뿐만 아니라, 물의 사용비율이 20 미만일 경우에는 연료절감율이나 대기오염 배출물질 저감율이 낮아지는 단점이 있고, 50을 초과할 경우에는 중질유 연소시설의 계속적인 가동상태에서는 불완전연소 문제가 심각하지 않았으나 소화된 후 점화시점에서 발화가 잘 되지 않는 점화불량 현상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.In addition, if the use ratio of water is less than 20, the fuel saving rate or the air pollution emission reduction rate is lowered. If the ratio exceeds 50, the incomplete combustion problem is not serious in the continuous operation of the heavy oil combustion facility. There is a problem that may cause a poor ignition phenomenon that does not ignite well at the time of ignition after.

또한, 중질유 연소촉진제의 사용량을 감소시켰을 경우에는 중질유와 물의 친화력이 낮아지는 문제가 있고, 사용량을 증가시킬 경우에는 경제적인 측면에서 바람직하지 않았다.In addition, when the amount of the heavy oil combustion promoter is reduced, the affinity between heavy oil and water is lowered, and when the amount of the heavy oil is increased, it is not economically desirable.

다음의 실시예 및 실험예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.The following Examples and Experimental Examples illustrate the present invention in more detail, but do not limit the scope of the invention.

실시예 1Example 1

음이온 계면활성제(라우릴 황상 에스테르염)에 물을 부피비로 1 : 2로 희석하고 수산화나트륨을 pH 12.5가 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제(실리콘 오일)를 전체 성분의 부피비로 1/2000을 투입하여 교반하므로서 본 발명의 중질유 연소촉진제를 제조하였다.Dilute water to volumetric ratio 1: 2 with anionic surfactant (lauryl sulfur ester salt) and add sodium hydroxide until pH 12.5, and add antifoaming agent (silicone oil) to total volume of components to suppress excessive foaming. The heavy oil combustion promoter of the present invention was prepared by stirring with a 1/2000 furnace.

실험예 1Experimental Example 1

도 1에 도시된 바와 같은 장치에 실시예 1에서 제조된 연소촉진제와 물 및 벙커 C유의 비율이 1 ; 30 : 2000이되도록 하면서 벙커 C유를 연소시키고 배출되는 공해물질들의 양을 검토하였다.In the apparatus as shown in FIG. 1, the ratio of the combustion promoter prepared in Example 1 to water and bunker C oil is 1; The amount of pollutants emitted and burned bunker C oil was investigated at 30: 2000.

즉, 연소실은 20 ×104kcal/(㎥ㆍhr)의 열부하가 되도록 하였으며, 연소실의 내부에 수관을 설치하여 연소실의 온도를 조절할 수 있게 하였으며, 연소실 주변의 온도는 연소실 내부의 온도에 영향을 미칠 수 있고 이것은 연소에 영향을 주기 때문에 연소실 외벽을 단열재로 감싸서 외부 온도의 영향을 초소로 하였다.In other words, the combustion chamber was designed to have a heat load of 20 × 10 4 kcal / (㎥ · hr), and a water pipe was installed inside the combustion chamber to adjust the temperature of the combustion chamber. The temperature around the combustion chamber affected the temperature inside the combustion chamber. This could affect the combustion, so the outer wall of the combustion chamber was wrapped with insulation to minimize the effects of external temperature.

배기가스 계측은 그린 라인 엠케젯(GREEN LINE MKZ)을 사용하였으며, 매연측정은 NAPP model 31을 사용하였다.The exhaust gas was measured using Green Line MKZ, and the soot was measured using NAPP model 31.

배출되는 대기오염 배출물질들의 양을 측정하여 도 2 내지 도 6에 도시하였다.The amount of air pollutant emissions emitted is measured and shown in FIGS. 2 to 6.

실험예 2 ∼ 3Experimental Examples 2-3

벙커 C유의 사용 비율을 1500과 2500으로 한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 행하고 그 결과를 도 2 내지 도 6에 도시하였다.Except that the use ratio of bunker C oil was 1500 and 2500, the experiment was conducted in the same manner as in Experiment 1 and the results are shown in Figs.

도 2 내지 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에서는 직접적인 연료절감 효과만으로도 8 ∼ 10% 이상이 되는 것으로 확인되었으며, 공해배출물질이 현저하게 감소되고, 일부 매연부분에서는 80%의 제거율을 나타내고 있으며, 배출구에서의 흑연이나 백연까지도 40 ∼ 50% 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from Figures 2 to 6 in the present invention it was confirmed that the direct fuel saving effect alone is 8 to 10% or more, pollution emissions are significantly reduced, and some soot part shows 80% removal rate. It was confirmed that even graphite and white lead at the outlet were reduced by 40 to 50%.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하므로서 중질유 연소 촉진제를 제조하고 중질유가 연소되는 보일러로 중질유가 이송되는 송유라인에 직접 분사하는 방법으로 투입하므로서 유수분리현상없이 연소가 이루어지게되어 연료절감효과와 대기오염배출물질의 저감효과를 얻을 수 있었다.As described above, in the present invention, water is diluted with an anionic surfactant at a volume ratio of 1: 1 to 3: 1, and sodium hydroxide is added until the pH is 12 to 13, and an antifoaming agent is used to suppress excessive foaming. By adding 1/1000 to 1/5000 in volume ratio of the components, the heavy oil combustion accelerator is prepared by injecting and stirring directly into the oil supply line where heavy oil is transferred to the boiler where the heavy oil is combusted. As a result, the fuel saving effect and the air pollutant emission reduction effect were obtained.

Claims (5)

음이온 계면활성제와 물이 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 혼합된 혼합물(A)의 pH가 12 ∼ 13이 되도록 수산화나트륨을 첨가한 혼합물(B)에 대하여 소포제가 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000 첨가된 것을 특징으로 하는 중질유 연소촉진제.Defoamer is 1/1000-1 in volume ratio with respect to the mixture (B) which added sodium hydroxide so that pH of the mixture (A) mixed with anionic surfactant and water in 1: 1 by volume 1-3 may be 12-13. Heavy oil combustion promoter, characterized in that added / 5000. 음이온 계면활성제에 물을 부피비로 1 : 1 ∼ 3 : 1로 희석하고 수산화나트륨을 pH가 12 ∼ 13이 될 때까지 첨가하고, 과다한 기포발생을 억제하기 위하여 소포제를 전체 성분의 부피비로 1/1000 ∼ 1/5000을 투입하여 교반하는 것을 특징으로 하는 중질유 연소촉진제의 제조방법.To the anionic surfactant, dilute water in a volume ratio of 1: 1 to 3: 1, add sodium hydroxide until the pH reaches 12 to 13, and add an antifoaming agent in an amount of 1/1000 in the volume ratio of all components to suppress excessive foaming. A method for producing a heavy oil combustion accelerator, characterized in that the mixture is added with stirring to 1/5000. 중질유 탱크(1)와 중질유 이송관(17)으로 연결되어 있는 보일러(21)의 노즐(22)로 중질유 연소 촉진제 탱크(3)로부터 이송된 희석 중질유 연소 촉진제와 압축기(4)에서 압축된 분무공기가 혼합된 것을 분무하여 주입하는 것을 특징으로 하는 중질유 연소 촉진제 자동주입방법.Diluted heavy oil combustion promoter transferred from heavy oil combustion promoter tank 3 to nozzle 22 of boiler 21 connected by heavy oil tank 1 and heavy oil conveying pipe 17 and sprayed air compressed in compressor 4 The injection method of the heavy oil combustion promoter, characterized in that the spray is injected by mixing. 제 3 항에 있어서, 중질유 연소 촉진제의 희석 배율은 20 ∼ 50배인 것을 특징으로 하는 중질유 연소 촉진제 자동주입방법.The method of claim 3, wherein the dilution ratio of the heavy oil combustion promoter is 20 to 50 times. 제 3 항에 있어서, 중질유 : 물 : 중질유 연소촉진제의 비율은 2000 : 30 : 1 인 것을 특징으로 하는 중질유 연소 촉진제 자동주입방법.The method of claim 3, wherein the ratio of heavy oil: water: heavy oil combustion promoter is 2000: 30: 1.
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