KR100763340B1 - 보일러용 바이오등유 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 등유 35% ~ 45%와, 바이오오일(Bio oil) 30% ~ 35%와, 경유 20% ~ 30% 범위내의 비율로 하여 혼합하되, 투입하는 순서는 바이오오일, 경유, 등유의 순서로 하며, 혼합하는 량은 등유>바이오오일>경유 순으로 하여 혼합이 이루어지는 혼합공정과;

상기 혼합공정을 통해 혼합이 이루어진 혼합연료를 30 내지 70℃의 온도로 가열시켜 주는 가열공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열효율이 증대되고, 매연및 CO₂의 저감효과가 있는 보일러용 바이오등유에 관한 것이다.

등유, 경유, 바이오오일

Description

보일러용 바이오등유 제조방법{Baiodeungyu's manufacture method for boiler}

본 발명은 보일러용 연료에 관한 것으로, 더 구체적으로 연료를 연소시 연소효율을 높여 연료의 소비량을 줄여 줄 수 있도록 함과 아울러, 완전 연소에 의한 대기 오염을 예방할 수 있도록 하기 위해 등유, 경유, 바이오유(식물성 식용기름)을 적정 비율로 혼합, 교반, 가열하여 생성되는 보일러용 바이오등유 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 각 가정이나 아파트, 다세대 및 공공기관 등 난방을 수행하고자 하는 장소 또는 상업용 보이러, 중소 산업용 보일러 등으로 나뉘어 사용하게 되는데, 이들에 사용되는 연료는 모두 등유가 사용되고 있다.

상기와 같은 등유는 석유를 정제하는 과정에서 휘발유에 이어 유출되는 유분의 일종이다.

상기와 같은 등유는 휘발유나 나프타, 또는 제트유에 비해 연소효율이 상대적으로 낮아 연소시 원하는 열량으로 연소시켜 주기 위하여 상대적으로 많은 량의 등유가 소비 되므로서, 경제적인 부담이 있었던 것이고, 상기와 같이 소정의 열량 을 얻기 위하여 많은 량의 등유를 연소시에 연소효율이 낮으므로서, 완전연소가 이루어지지 않은 상태에서 연소된 매연이 대기중으로 그대로 방출됨으로서, 대기 오염을 유발시켜 왔던 것으로서, 심각한 환경오염의 주범이 됨은 물론, 환경오염에 의해 각종의 질병을 유발시켜 왔던 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 등유를 주원료로 사용하게 되는 보일러의 원료를 상기 등유를 주원료로 하여 연소효율이 상대적으로 높아진 연료를 사용하므로서, 향상된 연소효율에 의해 연료의 사용량을 최소한으로 줄여 경제적인 부담을 줄여 줄 수 있도록 함과 아울러, 완전연소에 의해 대기중으로 순수한 매연만이 방출될 수 있도록 하여 환경오염을 예방할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 등유 35% ~ 45%와, 바이오오일(Bio oil) 30% ~ 35%와, 경유 20% ~ 30% 범위내의 비율로 하여 혼합하되, 투입하는 순서는 바이오오일, 경유, 등유의 순서로 하며, 혼합하는 량은 등유>바이오오일>경유 순으로 하여 혼합이 이루어지는 혼합공정과;

상기 혼합공정을 통해 혼합이 이루어진 혼합연료를 30 내지 70℃의 온도로 가열시켜 주는 가열공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명인 보일러 연료의 제조방법을 실시예에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 보일러 연료는 주 원료인 등유와 경유, 바이오오일(식물성 식용기 름)을 적정한 비율로 혼합시켜 교반 및 가열에 의해 생성이 이루어지는 것이다.

제1공정(혼합공정)

보일러 연료의 주원료인 등유 35% ~ 45%와, 바이오오일(Bio oil) 30% ~ 35%와, 경유 20% ~ 30%의 범위내의 비율로 하여 혼합 교반시켜 주게 된다.

이때, 상기 원료의 혼합은 비중이 높은 순서대로 투여시켜 혼합시켜 주는 것이 바람직한 것으로서, 본 발명에서는 바이오오일, 경유, 등유의 순서대로 투입한 상태에서 혼합시켜 주게 된다, 비중이 높은 순서대로 투여하지 않으면 완전 혼합이 이루어지지 안항 불완전연소가 이루어지기 때문이다.

또한, 상기 각 원료의 혼합비율은 등유, 바이오오일, 경유의 순으로 한다.

즉, 보일러에 사용되는 연료는 등유로서 상기 등유의 혼합량이 가장 많은 상태에서 다음에 바이오오일, 그리고 경유로 하여야만 보일러에서 완전 연소가 이루어질 수 있게 된다.

여기에서 바이오오일이라 함은 식물성 식용기름으로서 팜 스테아린, 해바라기유, 대두유, 팜올레인, 유채유, 쌀기름 등을 의미한다.

폐식용유는 지방산 등이 부패되어 있어 바이오오일로 사용될 수 없다.

단지, 고도로 정제된 폐식용유의 경우는 사용 가능할 수 있다.

제2공정(가열고정)

상기 제1공정인 혼합 및 교반 공정에 의해 혼합된 원료를 소정의 온도에 의해 가열시켜 주는 공정으로서, 상기 혼합된 원료를 가열시켜 주는 온도는 약 30℃ ~ 70℃의 범위내에서 가열시켜 준다.

즉, 가열 온도를 약 30℃ ~ 70℃의 범위내에서 수행함은 가열되는 온도가 30℃이하이면 완전혼합이 어려우며, 70℃를 넘어서게 되면 혼합되어 있는 원료가 끓게 되는 시점에 이르게 되는 것으로서, 만약 상기 혼합된 원료가 끓게 되면 오일에 기포가 발생 되기 시작함에 따라 바이오오일로부터 식물성지방산이 추출됨으로서, 원료의 밑에 침전 응고되는 현상이 발생 되는 단점이 있게 되므로서, 보일러 연료를 생성시켜 주지 못하게 됨에 따라 이러한 현상이 발생 되지 않는 온도인 약 30℃ ~ 70℃의 범위를 유지한 상태에서 가열시켜 주도록 한다.

이렇게 가열된 연료유를 에어펌핑(air pumping)시켜 완전 혼합이 이루어지면 본 발명의 바이오 등유가 완성된다.

상기 연료의 완벽한 품질 생성을 위하여 투여되는 첨가제는 계면활성제, 산화방지제를 첨가한다.

(혹한기용 바이오 등유의 제조공정)

본 발명의 혹한기용 바이오등유의 제조시에는 혹한기에 경유와 식용유는 유동점(pour point)이 영상 10℃이어서 경유 대신 혹한기 경우(유동점 -20℃ 내지 -30℃)를 사용하고, 첨가제로서는 유동점강하제를 0.5 ~ 1%를 첨갛여 사용한다.

그 밖의 모든 공정은 상기 혼합 및 가열공정과 동일하다.

(실험 예) 증류시험방식에 의한 분석

상기 표1,2,3에 도시된 바와 같이 현재 우리의 일상 생활에서 사용되고 있는 등유, 본 발명의 바이오 등유, 본 발명과 동일한 공정으로 제조되는 폐식용유를 이용한 바이오 혼합유를 각각 테스트용 기계인 Harzog MP626-HDA 627/628에 투여하여 연소되는 부피별 증류율, 증류온도를 측정하여 보면, 본 발명의 바이오등유는 증류율이 일정하고, 증류온도도 일정하게 상승하는 것을 확인할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 바이오등유는 온도조건이 변해도 완전연소가 이루어짐을 알 수 있고, 이는 본 발명의 바이오등유의 각 혼합성분이 완전 혼합이 이루어져 있음을 확인할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 보일러용 바이오등유는 등유(케로신, 제트-케로신, 일루신-케로신, 화이트 스프리트, 해비나프타)및 경유, 그리고 식물성 식용기름을 적정비율로 혼합하고, 적정온도로 가열함으로서, 각 성분의 완전 혼합이 이루어져 완전연소에 의한 이산화탄소 등 매연의 절감효과를 가져올 수 있고, 또한 등유를 주원료로 하여 연소효율이 상대적으로 높아진 연료를 사용 하므로서, 향상된 연소효율에 의해 연료의 사용량을 최소한으로 줄여 경제적인 부담을 줄여 줄 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 등유 35% ~ 45%와, 바이오오일(Bio oil) 30% ~ 35%와, 경유 20% ~ 30% 범위내의 비율로 하여 혼합하되, 투입하는 순서는 바이오오일, 경유, 등유의 순서로 하며, 혼합하는 량은 등유>바이오오일>경유 순으로 하여 혼합이 이루어지는 혼합공정과;

   상기 혼합공정을 통해 혼합이 이루어진 혼합연료를 30 내지 70℃의 온도로 가열시켜 주는 가열공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 바이오등유의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 바이오오일은 팜올레인, 팜 스테아린, 해바라기유, 대두유, 유채유, 쌀기름 등으로 구성된 정제된 가식용 기름 중에서 하나를 선택사용한 것을 특징으로 하는 보일러용 바이오등유의 제조방법.
3. 등유 35% ~ 45%와, 바이오오일(Bio oil) 30% ~ 35%와, 경유 20% ~ 30% 범위내의 비율로 하여 혼합하되, 투입하는 순서는 바이오오일, 혹한기용 경유, 등유의 순서로 하며, 혼합하는 량은 등유>바이오오일>경유 순으로 하고, 이에 유동점강하제를 0.5 ~ 1% 비율로 첨가시ㅋ텨 준 상태에서 혼합이 이루어지는 혼합공정과;

   상기 혼합공정을 통해 혼합이 이루어진 혼합연료를 30 내지 70℃의 온도로 가열시켜 주는 가열공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 바이오등유의 제조방법.