KR100832320B1 - Manufacturing method of highly efficient and polution free emulsion oil made from heavy oil and waste oil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중질유 및 폐유를 이용한 고효율 및 무공해 기능을 갖는 유화유의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 벙커C유와 같은 중질유, 폐유, 폐식용유 등과 물을 혼합함에 있어, 첨가제로서 유화제, 조연제 및 산화촉진제를 첨가하여 고효율과 무공해의 유화유를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an emulsified oil having a high efficiency and a pollution-free function using heavy oil and waste oil, and more specifically, in mixing heavy oil such as bunker C oil, waste oil, waste cooking oil and the like, as an additive, an emulsifier, a staring agent And it relates to a method for producing a high efficiency and pollution-free emulsified oil by adding an oxidation promoter.
통상, 에너지 절약과 공해문제로 인한 연료정책의 일환으로 연료의 황함량을 줄여나가는 저황유의 보급과 고체연료로부터 액체 또는 기체 연료로의 전환에 많은 노력과 연구개발이 활발히 진행되고 있다. In general, as part of a fuel policy due to energy saving and pollution problems, a lot of efforts and research and development have been actively carried out to disperse low sulfur oil which reduces fuel sulfur content and to convert from solid fuel to liquid or gaseous fuel.
특히, 석유연료로 인한 대기오염은 생태계에 대한 피해라는 기존의 관점에서 WTO체제 출범과 OECD 및 그린라운드(GR)라는 새로운 무역장벽으로 대체에너지 및 무공해 연료개발 연구에 힘쓰고 있으나, 마땅한 대체 연료개발이 미흡한 실정이다.In particular, air pollution caused by petroleum fuels is focused on researching alternative energy and pollution-free fuel development with the launch of the WTO system and the new trade barriers of the OECD and Green Round (GR) from the existing viewpoint of damage to the ecosystem. This is insufficient.
연료유에 물을 첨가한 유화유의 연구는 1950년부터 유럽에서 연구가 시작되 어 보일러·가열로 등에 사용하여 중질연료의 연소효율을 높여 연료절약과 연소성을 개선하는 실험이 시작되었고, 최근에는 미국과 일본에서 유화유에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The study of emulsified oils with water added to fuel oils began in Europe since 1950. Experiments have been conducted to improve fuel economy and combustibility by increasing the combustion efficiency of heavy fuels by using boilers and furnaces. In Japan, research on emulsified oil is being actively conducted.
2차대전 당시에는 항공기용 가솔린에 물을 첨가하여 출력을 증가하는데 사용하면서 유화유에 대한 연구와 실험으로 연료절감 및 매연감소와 연소효율이 높아져 미국 에너지성(D.O.E)에서는 주요 연구과제로 채택하여 대기오염 방지와 에너지 절약에 기여할 수 있다는 연구 보고가 있다.At the time of World War II, water was added to aircraft gasoline to increase output, while research and experiment on emulsified oil reduced fuel, reduced soot, and increased combustion efficiency. There are research reports that can contribute to pollution prevention and energy saving.
상기 대체에너지는 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양 에너지, 바이오매스, 풍력, 수력, 연료전지, 석탄의 액화, 가스화, 해양 에너지, 폐기물 에너지 및 기타로 구분되고 있고, 이외에도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료로 분류되고 있다.The alternative energy is classified into solar energy, biomass, wind power, hydropower, fuel cell, coal liquefaction, gasification, marine energy, waste energy and other than coal, petroleum, nuclear power and natural gas. It is classified as a fluid fuel mixed with coal-based materials.
그중, 상기 폐기물 에너지란 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화 기술, 성형 고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수 기술 등의 가공처리 방법을 통해 고체연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업 생산 활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 한 재생 에너지를 의미한다. Among them, the waste energy refers to an oilification technique by pyrolysis of waste with a high energy content among combustible wastes generated at a workplace or a home, a manufacturing technique of a solid fuel, a combustible gas manufacturing technique by gasification, and a heat recovery technique by incineration. Renewable energy means the production of solid fuels, liquid fuels, gaseous fuels, waste heat, etc. through processing methods, which can be used as energy for industrial production activities.
이러한 폐기물 에너지는 비교적 단기간 내에 상용화가 가능하며, 폐기물 자원의 적극적인 에너지 자원으로의 활용으로 인류 생존권을 위협하는 폐기물 환경문제의 해소가 가능한 특징이 있다고 할 수 있다.Such waste energy can be commercialized in a relatively short period of time, and it can be said that there is a characteristic that the waste environment problem that threatens human right to live can be solved by utilizing waste resources as active energy resources.
또한, 폐기물 대체 에너지는 종이, 나무, 플라스틱 등의 가연성 폐기물을 파 쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료인 성형 고체연료(RDF), 자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정으로 정제하여 생산된 재생유인 폐유정제유 플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 청정 연료유인 플라스틱 열분해 연료유 및 가연성 폐기물 소각열 회수에 의한 스팀생산 및 발전, 세멘트 킬른 및 철광석 소성로 등의 열원으로의 이용하는 폐기물 소각열 등 크게 4가지로 분리된다.In addition, waste alternative energy is ion-purified waste oil such as molded solid fuel (RDF) and automobile waste lubricating oil, which are solid fuels manufactured by shredding, separating, drying and shaping combustible waste such as paper, wood and plastic. Plastic pyrolysis fuel oil and flammable waste incineration heat recovery, which is a clean fuel oil produced by pyrolysing polymer waste such as waste oil refined plastic, synthetic resin, rubber and tires Four types of waste incineration, including steam production and power generation, cement kiln and iron ore kiln, are used.
상기 폐기물 대체 에너지 중 하나인 폐유 정제유와 관련하여, 폐유의 발생량은 보통 자동차나 산업분야에 적용하기 위하여 판매되는 신유의 판매량을 기준으로 하여 추정하고 있는데, 우리나라에서는 판매량의 70%로 잡고 있다. 이들 폐유는 일반적인 연료유와 달리 소모성 물질이 아니므로 유용한 자원으로 활용될 수 있어 일찍부터 이의 효율적인 활용방법에 관하여 연구되어 왔고, 현재 상당 부분이 재생 정제유 또는 연료유로 재활용되고 있다.Regarding the waste oil refined oil, which is one of the alternative waste energy, the amount of waste oil is estimated based on the sales volume of new oil, which is usually sold for application to automobiles or industrial fields. Since these waste oils are not consumable materials unlike general fuel oils, they can be used as useful resources, and thus, they have been studied for their efficient use.
그러나, 이들 폐유 중에는 자체 기름이 분해 또는 외부의 오염으로 Pb, Cd, Cr, Cu, Zn 등 중금속 화합물, Cl, Br 등 염소 화합물, 유황 화합물 등이 있을 수 있어 적절히 재활용하지 못하거나 자연계에 처리 없이 그대로 노출될 경우 폐유의 산화에 따른 유기산 형성으로 토양의 황폐화, 지하수의 오염 등 생태학적 재난을 초래할 수 있다.However, these waste oils may contain heavy metal compounds such as Pb, Cd, Cr, Cu, Zn, chlorine compounds such as Cl and Br, sulfur compounds, etc. due to the decomposition or external pollution of their own oils. When exposed as it is, organic acid formation due to oxidation of waste oil can lead to ecological disasters such as soil degradation and groundwater contamination.
상기 폐유와 더불어 유탕면 공장에서 나오는 폐식용유, 식용유를 제조할 때 나오는 폐식용유, 비누공장에서 배출되는 폐식용유, 각종 튀김이나 튀김 닭에서 나 오는 폐식용유와 같은 폐식용유의 처리 또한, 환경 및 생태학적 면에서 크게 문제시 되고 있다.In addition to the waste oil, the treatment of waste cooking oil, such as waste cooking oil from the noodle factory, waste cooking oil from the cooking oil, waste cooking oil from the soap factory, and waste cooking oil from various fried or fried chickens, environmental and ecological It is a big problem in terms of science.
본 발명은 이상과 같은 문제점들을 개선하고자 개발한 것으로서, 벙커C유와 같은 중질유, 폐유, 폐식용유 등을 50∼90중량%와 물 50∼10중량%을 혼합함에 있어, 상기 혼합물내에 0.1∼1.5중량%가 되도록 첨가제를 가하여 유화함으로써 제조되는 것으로, 상기 첨가제는 유화제, 조연제, 산화촉진제 등으로 구성되고, 상기 유화제는 계면활성제와 유·무기 알카리제로 이루어지며, 조연제는 수용성 금속염 및 유기 아민제로 이루어지고, 산화촉진제는 분자 구조 중에 "-O-O-"의 그룹을 갖는 무기과산화물로 이루어짐에 따라, 연료절약은 물론 산업분야의 에너지 절감과 공해방지에 매우 효율적이며, 열효율이 뛰어난 새로운 유화유를 제공함에 있다.The present invention was developed to improve the above problems, in mixing 50 to 90% by weight of heavy oil, such as bunker C oil, waste oil, edible oil and 50 to 10% by weight of water, 0.1 to 1.5 in the mixture It is prepared by emulsifying by adding an additive to a weight percent, the additive is composed of an emulsifier, a coagulant, an oxidation promoter, the emulsifier is composed of a surfactant and an organic and inorganic alkali, the coagulant is a water-soluble metal salt and an organic amine It is made of zero and the oxidation promoter is composed of inorganic peroxide having a group of "-OO-" in the molecular structure, it is a new emulsified oil which is very efficient for energy saving and pollution prevention in the industrial field as well as fuel saving. In providing.
다시 한번 상세히 설명하면, 벙커C유와 같은 중질유, 폐유, 폐식용유를 유화제로 미세한 입자로 분해시키며, 동시에 첨가된 물이 초미립화 되고, 조연제와 산화촉진제에 의하여 유화한 연료유를 버너에 의해 연소하여 물이 수성가스 반응과 미세폭발 반응으로 완전 연소를 촉진시켜 공해방지와 연료절약, 고효율의 열량 발생, 폐자원 재활용 등, 경제적 이익을 얻을 수 있는 유화유를 제공에 있다. In detail, heavy oils such as bunker C oil, waste oil and waste oil are decomposed into fine particles as emulsifiers, and at the same time, the added water is ultra-fine granulated, and the fuel oil emulsified by the supporting agent and the oxidation promoter is burned. It is to provide an emulsified oil that can achieve economic benefits such as water combustion and water explosion to promote complete combustion by water gas reaction and microexplosion reaction, thereby preventing pollution, saving fuel, generating high-efficiency calories, and recycling waste resources.
특히, 공해방지에 있어서는 매연, 분진, 일산화탄소, 탄화수소 등의 발생을 방지하고 과잉공기비 감소로 SO2 의 SO3 에의 전환율을 저하시키고, 연소화염이 백열화되고 복사열이 증가하여 공해 방지 및 연료절약에 기여할 수 있고, 폐자원을 재활용 할 수 있는 유화유를 제공함에 있고, Especially in pollution prevention, it is possible to prevent the generation of soot, dust, carbon monoxide, hydrocarbon, etc., and to reduce the excess air ratio, thereby reducing the conversion rate of SO2 to SO3, and the combustion flame is incandescent and radiant heat increases, which contributes to pollution prevention and fuel saving. To provide emulsified oil to recycle waste resources,
유화유의 기술에 관한 발상은 과거 우리나라 농촌에서 겨울철 연료로 사용되었던 청솔가비(靑松葉)에서 비롯되었다 할 수 있는바, 이 청솔가비는 수분이 약 90%이고, 나머지 10%가 송유(松油) 및 기타 연소유기물로 구성되어 있는 것으로, 연소조건에 놓여 있을 때 매우 활성적인 연소작용이 행해지고 또한 열효율도 매우 높아 온돌 난방에 적합한 연료로 사용되어 왔던 것에 기인한다.The idea of the technology of emulsified oil originated from Cheongsol-gabi (사용 松葉), which has been used as a fuel for winter in Korea in the past. This Cheongsol-gabi has about 90% water, and the remaining 10% is Songyu And other combustion organic materials, which have been used as fuels suitable for ondol heating because they have a very active combustion effect when placed under combustion conditions and have a very high thermal efficiency.
상기의 자연발생적인 송유 10%와 수분 90%의 화합과정을 벙커C유와 같은 중유에 적용하여 에멀젼화 시킨 것이 바로 유화유이다. 가성소오다(NaOH)는 유류를 수용(水溶)할 수 있는 성질이 있으며, 하나의 예로서, 90%의 수분 중에 10%의 송유가 수용(水溶)된 청솔가비는 연소가 잘 되고 열효율도 뛰어나지만, 완전 건조된 솔잎에 50%의 물을 침윤시켜 이것을 연소시킬 경우 연소는 고사하고 착화도 되지 않는다. 그 이유는 건조된 솔잎에 침윤된 50%의 물은 어디까지나 물로서 존재하는 것이며, 상기한 청솔가비에 부존하는 송유와 물의 수용화합물이 아니기 때문이다.The emulsified oil is emulsified by applying the compounding process of the above-mentioned naturally occurring pine oil 10% and water 90% to heavy oil such as bunker C oil. Caustic Soda (NaOH) has the property of accommodating oil, and as an example, Blue Sol Gabbi with 10% oil in 90% water is well burned and has excellent thermal efficiency. However, when 50% of water is infiltrated into the completely dried pine needles and burned, the combustion is dead and no ignition occurs. The reason is that 50% of the water infiltrated into the dried pine needles is present as water to the last, and is not a water-soluble compound of oil and water existing in the above-mentioned blue pine.
이러한 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 중질유, 페유, 폐식용유를 연료유로 사용하고, 연소시 대기오염 물질의 발생을 줄일 수 있는 방법으로서, 연료유와 물의 혼합물을 본 발명의 특정 물성의 첨가제로 유화시켜 연료의 연소효율 향상 및 대기오염 물질의 발생을 현저히 줄일 수 있고, 폐자원을 재활용 할 수 있는 유화유를 제공함에 있다.In order to solve the problems of the prior art and the technical problem that has been requested from the past, the present invention is to use heavy oil, waste oil, waste oil as fuel oil, and to reduce the generation of air pollutants during combustion, By emulsifying the mixture with the additive of certain physical properties of the present invention, it is possible to significantly improve the combustion efficiency of fuel and to reduce the generation of air pollutants, and to provide an emulsified oil that can recycle waste resources.
본 발명에 따른 첨가제를 사용하여 물 50∼10중량%에 중질유, 폐유, 폐식용유 등을 50∼90중량%를 혼합한 혼합물은 불연소 물질인 물이 아님을 알 수 있다. It can be seen that the mixture of 50 to 90% by weight of heavy oil, waste oil, waste cooking oil and the like by using 50 to 10% by weight of water using the additive according to the present invention is not a non-combustible water.
즉, 본 발명에서 제공된 첨가제의 분자구조는 기름과 친화하기 쉬운 알킬기 부분과 이온화하여 물과 친화하기 쉬운 부분으로 되어 있기 때문에, 친유기와 친수기를 모두 포함하고 있다. That is, the molecular structure of the additive provided in the present invention includes both an lipophilic group and a hydrophilic group because it has an alkyl group moiety which is affinity for oil and a moiety that is easily affinity with water.
따라서, 본 발명의 첨가제는 물과 기름에 각각 친화가 용이한 부분을 동시에 가지고 있기 때문에 기름층과 물층 사이에서 친유기 분자는 기름 층에, 또 친수기의 분자는 물 층에 이끌려 배열하게 되는 것으로, 이에 따라 물과 기름의 각기 계면(界面) 내지 표면의 성질을 변화시키는 계면활성 작용이 추진되어 안정한 유화가 달성되는 것이다. Therefore, since the additive of the present invention has a portion that is easily affinity for water and oil at the same time, the lipophilic molecules are arranged in the oil layer and the hydrophilic molecules in the water layer between the oil layer and the water layer. Accordingly, the surface active action of changing the properties of the surface and the surface of the water and the oil is promoted to achieve a stable emulsification.
본 발명에 따른 유화유는 물이 기름 중에 10 미크론 이하의 미세한 수적(물방울)으로 변하여 유중수적(油中水滴) 또는 수중유적(水中油滴)의 상태로 된다. 유화유는 연소로 내의 분사된 유적 중에 함유된 수적이 가열되어 팽창하면서 폭발적으로 기화되어 에멀젼 연료를 사방으로 비산시키고, 더욱 미세하게 분산시켜 완전 연소를 촉진시킨다.In the emulsified oil according to the present invention, the water turns into fine water droplets (water droplets) of 10 microns or less in the oil, thereby bringing the water-in-water droplets or the oil-in-water droplets state. Emulsified oil vaporizes explosively as the water contained in the sprayed oil in the furnace is heated and expands to disperse the emulsion fuel in all directions and finely disperse to promote complete combustion.
일반적으로, 물을 분사하여 사용하는 방법과 전혀 다른 현상의 초미립화된 유화유는 공기와 접촉면적을 증대하여 과잉공기비를 감소시켜 급속한 완전연소를 이루게 한다. In general, the ultrafine emulsified oil, which is completely different from the method of spraying water, increases the contact area with air, thereby reducing the excess air ratio to achieve rapid complete combustion.
또한, 물의 기화잠열에 의한 화염의 냉각작용과 탄소에 대한 물의 작용으로 연소 카본의 감소효과를 가져오며, 화학적, 물리적 작용으로 매연과 NOx 및 탄화수 소의 함량을 감소시킬 수 있다. In addition, the cooling effect of the flame by the latent heat of vaporization of the water and the action of water on the carbon to reduce the combustion carbon, and the chemical and physical action can reduce the content of soot and NOx and hydrocarbons.
유화유는 콜로이드(COLLOID) 상태, 즉 교상체(膠狀體=아교질)로써 연료공급과 분사상태를 매우 양호하게 한다.The emulsified oil is in a colloidal state, i.e., a colloid, which makes fuel supply and injection very good.
유포수형(油包水形) 형태의 유화유는 버너에 의해 연소할 때, 유적 중에 함유된 수적이 고온에서 가열되어 급속도로 팽창하면서 폭발하여 기화되고, 연쇄적으로 2차 폭발하여 주위의 연료를 사방으로 미세하게 비산하여 연쇄적인 폭발 반응을 일으켜 완전한 연소를 이루게 한다.When oil-in-water type oil is burned by a burner, the water contained in the oil droplets is heated at a high temperature to explode and expands rapidly, vaporizes. Finely scattered in all directions, causing a series of explosion reactions to achieve complete combustion.
유화유의 수적은 10미크론 정도로 수분함량은 10∼30%를 함유하고 있으며, 유적 중에 수 미크론의 수적이 다수 함유되어 있다. 즉, 수분 20%의 유화유는 유적 1개의 직경이 50미크론이라면 직경 3미크론의 수적은 900여 개가 함유된다.Water droplets of emulsified oils are about 10 microns, and the water content is 10 to 30%, and many of the microns are contained in the remains. In other words, an emulsified oil having 20% moisture contains about 900 microdrops of water having a diameter of 3 microns if a single oil droplet is 50 microns in diameter.
L.P.G 가스의 경우 연소가스 중 수분함량은 19-20%로서 유화유와 비슷한 수분함량을 갖고 있어 물을 첨가한 유화유의 연소는 연료유보다 연소효율이 매우 높다.In the case of L.P.G gas, the moisture content of the combustion gas is 19-20%, which is similar to that of emulsified oil. Therefore, the combustion efficiency of water-added emulsion oil is much higher than that of fuel oil.
물의 반응은 C+H2O→CO+H2 →CO2 +H2O 으로 이것이 수성가스의 반응이다.The reaction of water is C + H 2 O → CO + H 2 → CO 2 + H 2 O, which is the reaction of water gas.
고온에서 물분자와 고온의 연료유 중의 탄소가 물과 반응하여 CO와 H원자를 형성하게 된다. 그러므로 탄소를 감소시키며 연소 효율을 증대시킬 수 있다.At high temperatures, water molecules and carbon in hot fuel oils react with water to form CO and H atoms. Therefore, carbon can be reduced and combustion efficiency can be increased.
보일러의 연소시 발생하는 질소산화물은 대부분 NO와 NO2 이며 양자를 합하여 NOx 라 한다. 유화유는 연료 중에 함유된 수분이 균일하게 미립화되어 화염전체에 국소 고온역의 생성을 억제하고, 체적비로 20-30%의 수분이 증발잠열에 의해 연 소온도를 저하시킨다. 물 입자는 탄소 입자와 수성가스 반응으로 흡열작용과 국소고온 방지 작용을 함으로써 NOx 의 생성을 억제한다. 이러한 NOx 의 생성연소 감소방식으로 공해를 방지할 수 있다.Nitrogen oxides produced during the combustion of boilers are mostly NO and NO2, and both are called NOx. In the emulsified oil, the water contained in the fuel is uniformly atomized to suppress the formation of the local high temperature zone throughout the flame, and 20-30% of the water by volume ratio lowers the combustion temperature due to latent heat of evaporation. Water particles suppress the formation of NOx by acting as an endothermic action and a local high temperature prevention action by the carbon particles and water gas reaction. Pollution can be prevented by the NOx generation and combustion reduction method.
본 발명에 따른 유화유는 보일러 및 공업용로에 사용될 때 40∼75%의 NO x 생성을 감소시킬 수 있다. 또한, 미립화된 유적의 광대해진 표면적에 의하여 공기 접촉이 용이하게 되므로 적은 공기비라도 연소가 가능하고, 보일러의 구조와 연소 상황에 따라 매연 감소율 차이가 있으나 50% 이상의 매연을 감소 시킬 수 있다. 일반적으로 물 50% 첨가하면 매진농도는 1/2 정도로 감소한다. 본 발명의 유화유는 매연발생이 현저히 감소하므로 전열면의 오염이 감소되고, 과잉공기비를 내림으로써 약 30%의 연료를 절감시킬 수 있다.The emulsified oils according to the invention can reduce NO x production by 40 to 75% when used in boilers and industrial furnaces. In addition, due to the large surface area of the atomized remains, it is easy to contact the air, so even a small air cost can be burned, and there is a difference in the smoke reduction rate according to the structure and combustion of the boiler, but can reduce the smoke more than 50%. In general, when 50% of water is added, the concentration is reduced to about 1/2. The emulsified oil of the present invention can significantly reduce the generation of smoke so that contamination of the heat transfer surface is reduced, it is possible to reduce the fuel by about 30% by lowering the excess air ratio.
본 발명의 유화유의 가스연소의 화염은 투명한 불휘염으로 연소되며, 중질유의 화염은 황색으로 빛나는 불투명한 불휘염으로 부유탄소 입자가 존재하는 화염이다. 그러나 유화유의 화염은 가스와 같은 휘염으로 가스연소와 같은 화염으로 연소된다.The flame of gas combustion of the emulsified oil of the present invention is burned with a transparent nonflammable salt, and the flame of heavy oil is a flame in which floating carbon particles are present as an opaque nonflammable salt shining yellow. However, the flame of emulsified oil is burned into a flame such as gas combustion with a gas-like flame.
연료유에 물을 첨가하면 연소가스량의 증가는 물 첨가 중량(kg)에 22.4/18(N㎥/kg)를 곱한 수치만큼 증가한다. 등유를 공기비 1.2로 연소시켰을 때를 기준으로 해서 물을 30∼50% 첨가했을 때는 화염온도가 약 100℃ 저하된다. 그러나 연소가스량이 증가되므로 전열효과는 떨어지지 않는다. 액체연료(LPG,LNG)의 연소 때 생기는 연소가스 중에는 수분이 약 13%정도 존재하게 된다. 여기에 물을 50% 첨가해 계산하면 수분이 16-17%가 된다. 액체연료(LPG,LNG) 연소에서 연소가스중의 수분은 19-20%까지 발생되나 부식문제가 없으므로 액체연료와 비슷한 수분 함량인 유화유의 문제점은 없는 것으로 사료된다. 첨가한 수분에 의한 약간의 손실이 있으나 오히려 공기비의 감소 및 매연감소와 전열면의 오염완화가 있어 효율이 상승되어 NOx 억제 효과를 얻을 수 있다. When water is added to the fuel oil, the increase in the amount of combustion gas is increased by multiplying the water addition weight (kg) by 22.4 / 18 (Nm 3 / kg). When 30 to 50% of water is added based on the case where kerosene is burned at an air ratio of 1.2, the flame temperature is lowered by about 100 ° C. However, as the amount of combustion gas increases, the heat transfer effect does not decrease. In the combustion gas generated from burning liquid fuels (LPG, LNG), moisture is present about 13%. 50% of water is added to this, resulting in 16-17% moisture. In liquid fuel (LPG, LNG) combustion, moisture in combustion gas is generated up to 19-20%, but there is no problem of emulsified oil with water content similar to liquid fuel because there is no corrosion problem. There is a slight loss due to the added water, but rather the decrease of the air ratio, soot reduction and pollution of the heat transfer surface, the efficiency is increased to obtain the NOx suppression effect.
유화유는 버너에서 분무가 원활하게 이루어지며 물과 함께 초미립화된 유적은 연소화염이 단염화되어 연소속도가 빨라지고, 물의 입자가 고열에 의해 연쇄적으로 폭발 되면서 연료가 더욱 미립화 되어 재분산 되므로 완전 미세화 된 가스(GAS)연소와 같은 연소화염을 형성하여 완전연소에 이르게 한다.Emulsified oil is sprayed smoothly in the burner, and the ultra fine grained remains with the water are burned in a single flame to increase the combustion speed, and as the particles of water are exploded in series by high heat, the fuel is further atomized and redispersed. Combustion flames, such as microgas (GAS) combustion, form a complete combustion.
한편, 본 발명에서 조연제로 사용되는 성분 중, 수용성 금속염의 금속이온은 3d궤도(Orbital)가 일부만 채워져 있는 무기물질로 산화단계가 매우 다양하므로 중질유와 폐유, 폐식용유를 구성하고 있는 다양한 물질등과 반응을 하여 물이 혼합된 유중수적형 유화유의 성질을 향상시킬 수 있는 특징이 있음을 밝혔다. 이러한 성질의 변화는 금속이온의 다양한 산화반응에 의하여 생성되는 새로운 금속 양이온들과의 반응 및 이에 상응해서 발생하는 환원 반응 등으로 연료유에 포함되어 있는 물질들의 화화적 결합이나 물리적 결합에 변화를 야기시켜 그 물리, 화화적 성질의 변화를 일으킬 수 있는 것이다.On the other hand, metal ions of the water-soluble metal salt of the components used as the supporting agent in the present invention is an inorganic material that is partially filled with 3d orbital (Orbital), so the oxidation stage is very diverse, and various materials constituting heavy oil, waste oil, waste cooking oil, and the like. It was found that the reaction can improve the properties of water-in-oil emulsified oil. This change in properties causes changes in chemical or physical bonds of the materials contained in the fuel oil, such as reactions with new metal cations produced by various oxidation reactions of metal ions and corresponding reduction reactions. It can cause a change in its physical and chemical properties.
이때, 유중수적형 유화유에 물이 혼합되어 있기 때문에 물과 연료유와의 착화합물의 형성 및 수소결합 등 새로운 결합도 생각할 수 있으므로 유화성이 향상되고, 유수의 분리가 발생치 않음을 실험을 통하여 확인할 수 있었다.At this time, since water is mixed with water-in-oil emulsified oils, new bonds such as formation of complexes between water and fuel oils and hydrogen bonds can be considered. Thus, emulsification is improved and experiments confirm that oil-water separation does not occur. Could.
일반적으로 산성용액에서는 금속이온이 환원되기는 쉬우나, 산화되기 어렵 다. 그러나 본 발명의 산화촉진제를 첨가시킴으로 해서 금속이온의 산화를 가능케 할 수 있다.In general, in acidic solutions, metal ions are easily reduced, but they are difficult to oxidize. However, the addition of the oxidation promoter of the present invention can enable the oxidation of metal ions.
즉, 소량의 금속이온을 포함하는 용액과 물, 연료유의 혼합액은 pH가 거의 중성에 가깝게 되므로 첨가제 존재 하에서는 금속 이온이 쉽게 산화된다. 금속이온이 유화유가 함유하고 있는 산화촉진제와 산화반응을 일으켜 산화될 경우, 그 산화촉진제의 화학적 결합이 파괴되어 새로운 반응을 일으키게 될 것이며, 이때 금속이온으로 부터 방출된 전자(e-)는 유화유 중의 일부 물질을 환원시켜서 화화적 변화를 일으키게 된다. 이밖에 금속 이온은 계속 산화되면서 산화반응에 의한 많은 화화적 변화를 제공할 뿐만 아니라, 수 많은 전자의 방출로 환원반응의 야기와 연쇄반응(Chain reaction)의 개시제도로 사용될 수 있다. 따라서 금속이온이 첨가됨으로 해서 유화유의 구성물질들은 화화적, 물리적 변화를 일으키게 되는데, 이때 유중수적형 유화유중에는 물이 혼합되어 있음으로 해서 물과의 직접결합, 착화합물의 형성 또는 수소결합 등 새로운 결합으로 유화성의 향상 및 이로 인한 장기간 보존 시 유수가 분리되지 않는 안정효과를 부여할 수 있다.That is, the pH of the solution containing a small amount of metal ions, water, and fuel oil is almost neutral, the metal ions are easily oxidized in the presence of the additive. If a metal ion is oxidized with an oxidation accelerator contained in an emulsified oil, the chemical bond of the oxidation accelerator will be broken and a new reaction will occur, whereby electrons (e-) emitted from the metal ion are emulsified oil. Some of these substances are reduced to cause chemical changes. In addition, metal ions continue to oxidize to provide many chemical changes due to oxidation reactions, and can be used as initiators of reduction reactions and chain reactions due to the release of numerous electrons. Therefore, the addition of metal ions causes constituents of emulsified oils to be chemically and physically changed. In this case, water-in-oil emulsified oils are mixed with water, resulting in new bonds such as direct bonds with water, formation of complex compounds or hydrogen bonds. As a result, the emulsification can be improved and thus, a long-term preservation can impart a stable effect that the oil can not be separated.
본 발명에 따른 유화유는 벙커C유와 같은 중질유, 폐유, 폐식용유 등을 50∼90중량%와 물 50∼10중량%을 혼합함에 있어서, 상기 혼합물내에 0.1∼1.5중량%가 되도록 첨가제를 가하여 유화함으로써 제조된다. 상기 첨가제는 유화제, 조연제, 산화촉진제 등으로 구성되며, 유화제는 계면활성제와 유·무기 알카리제로 이루어지며, 조연제는 수용성 금속염 및 유기 아민제로 이루어지며, 산화촉진제는 분자 구조 중에 "-O-O-"의 그룹을 갖는 무기과산화물로 이루어진다. In the emulsified oil according to the present invention, in the mixing of 50 to 90% by weight of heavy oil such as bunker C oil, waste oil, and edible oil and 50 to 10% by weight of water, an additive is added so as to be 0.1 to 1.5% by weight in the mixture. It is prepared by emulsifying. The additive is composed of an emulsifier, a flame retardant, an oxidation accelerator, an emulsifier is composed of a surfactant and an organic and inorganic alkali agent, the flame retardant is composed of a water-soluble metal salt and an organic amine agent, and the oxidation accelerator is formed in the molecular structure of "-OO-. It consists of an inorganic peroxide having a group of ".
유화제는 계면활성제와 유·무기알카리제로 구성되며, 계면활성제는 물과 기름과 같이 서로 잘 섞이지 않는 물질을 서로 잘 섞일 수 있도록 하는 특징을 가진 물질로서 분자구조상으로는 친수성 관능기와 친유성 관능기를 동시에 가지고 있다. 유화제를 구분하는 기준으로 각 물질이 가진 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) 값이 있다. 이 값이 낮을 수록 오일에 가까운 특성이 많으며, 높을수록 물에 가까운 특성이 많다. 예를 들어, 연료용으로 가장 많이 사용하는 중질유인 벙커C유의 고유 HLB는 7이나 연소의 효과적인 W/O형(기름속의 물입자)에멀젼으로 조성하려면 벙커C유의 HLB값이 4라야 한다. Emulsifiers are composed of surfactants and organic and inorganic alkalis, and surfactants are characterized by the ability to mix well with each other, such as water and oil, which has a hydrophilic functional group and a lipophilic functional group at the same time. have. There is a HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) value of each substance as a standard for distinguishing an emulsifier. Lower values give more oil-like properties, while higher values give more water-like properties. For example, the inherent HLB of bunker C oil, which is the most used heavy fuel for fuel, should be 4, but the HLB value of bunker C oil must be 4 to form an effective W / O type (water particle in oil) emulsion of combustion.
유화제를 첨가하여 생성된 에멀젼은 유화방법에 따라 그 형태가 달라진다. 예를 들어, 물에 소량의 유화제를 첨가하여 생성된 에멀젼은 "물속의 오일" (Oil in Water: O/W)의 형태가 되며, 기름에 소량의 유화제를 첨가하여 생성된 에멀젼은 " 오일속의 물" (Water in Oil: W/O)의 형태가 된다. 본 발명에서의 하나의 제조예로는 유화제를 먼저 물과 유화시켜 O/W의 에멀젼을 만들고 이를 다시 중질유와 혼합하여 O/W/O 형태의 에멀젼을 생성한다. 이는 사용하는 유화제의 HLB값을 조절할 경우 W/O/W형태의 에멀젼이 생성되도록 할 수도 있다. 에멀젼의 형태는 사용하는 유화제의 종류와 그 양에 따라 달라지므로, 본 설명에 의하여 유화된 에멀젼의 형태가 특별히 한정되는 것은 아니다. The emulsion produced by the addition of emulsifiers varies in form depending on the emulsification method. For example, an emulsion formed by adding a small amount of emulsifier to water is in the form of "Oil in Water (O / W), and an emulsion formed by adding a small amount of emulsifier to oil is" Water in Oil (W / O). In one embodiment of the present invention, the emulsifier is first emulsified with water to make an emulsion of O / W, which is then mixed with heavy oil to produce an emulsion of O / W / O form. This may cause the emulsion of the W / O / W form when the HLB value of the emulsifier to be used is adjusted. Since the form of the emulsion varies depending on the type and amount of the emulsifier used, the form of the emulsion emulsified by the present description is not particularly limited.
본 발명에 사용되는 유화제중 계면활성제의 첨가량은 유화유 총중량의 0.1∼0.5중량%이며, 이들 계면활성제로는The addition amount of surfactant in the emulsifier used for this invention is 0.1 to 0.5 weight% of the total weight of emulsified oil, As these surfactant
(a) 고급 지방산과 고급 알코올의 에스테르 화합물, (b) 이들 에스테르 화합물과 폴리옥시에틸렌의 축합물, 또는 (c) 이들 에스테르 화합물과 축합물의 혼합물이 사용된다. 이들 화합물(a)이나 축합물(b) 또는 그것의 혼합물(c)은 적어도 HLB값이 2 내지 11를 가져야 한다.(a) ester compounds of higher fatty acids and higher alcohols, (b) condensates of these ester compounds and polyoxyethylene, or (c) mixtures of these ester compounds and condensates. These compounds (a), condensates (b) or mixtures thereof (c) must have at least HLB values of 2 to 11.
상기 HLB값은 각각의 화합물 또는 축합물들 고유의 HLB값을 감안하여 이들을 적당히 혼합함으로써 조절할 수 있다.The HLB value can be adjusted by appropriately mixing them in consideration of the HLB value inherent to each compound or condensate.
상기 (a)에서 고급 지방산은 탄소수 10 내지 22개의 지방산으로서, 대표적인 것으로는 라우르산(Lauric acid: 탄소수12개), 미리스트산(Myristic acid: 탄소수 14개), 팔미트산(Palmitic acid: 탄소수 16개), 스테아르산(Stearic acid: 탄소수 18개), 이소스테아르산(Iso-stearic acid), 올레산(Oleic acid: 탄소수 18개), 리놀레산(Linoleic acid: 탄소수 18개), 베헨산(Behenic acid: 탄소수 22개), 리놀렌산(Linoleic acid: 탄소수 18개), 팔미토올레인산(Palmitoleic acid: 탄소수 16개) 등이 있고, 경우에 따라서는 이들의 혼합물을 포함하는 개념이다.The higher fatty acid in (a) is a fatty acid having 10 to 22 carbon atoms, representatively lauric acid (Lauric acid: 12 carbon atoms), myristic acid (Myristic acid: 14 carbon atoms), palmitic acid (Palmitic acid: 16 carbon atoms), stearic acid (18 carbon atoms), isostearic acid (Iso-stearic acid), oleic acid (18 carbon atoms), linoleic acid (18 carbon atoms), behenic acid (Behenic acid) acid: 22 carbon atoms), linoleic acid (18 carbon atoms), palmitooleic acid (palmitoleic acid: 16 carbon atoms), and the like.
상기 (a)에서 고급 알코올로는 글리세린(Glycelin), 글리콜(Glycol), 펜타에리스리톨(Pentaerythritol), 솔비탄(Sorbitan), 만니탄(Mannitan), 리비톨(Ribitol)등이 있고, 경우에 따라서 혼합물을 포함하는 개념이다.The higher alcohol in (a) is glycerin (Glycelin), glycol (Glycol), pentaerythritol (Pentaerythritol), sorbitan (Sorbitan), Mannitan (Mannitan), ribitol (Ribitol) and the like, in some cases the mixture The concept includes.
상기 (a)에서 지방산과 고급 알코올의 축합반응에 의해 생성된 에스테르 화합물로는 각각의 지방산과 고급알코올의 모든 조합에 의해 생성되는 에스테르를 포함한다. 이 중, 당알코올의 에스테르 화합물이 특히 바람직하다.The ester compound produced by the condensation reaction of a fatty acid and a higher alcohol in (a) includes an ester produced by all combinations of each fatty acid and a higher alcohol. Among these, the ester compound of sugar alcohol is especially preferable.
그것의 대표적인 예로는 솔비탄 모노올레이트(Sorbitan monooleate), 솔비탄 디올레이트(Sorbitan dioleate), 솔비탄 트리올레이트(Sorbitan trioleate), 솔비 탄 트리스테아레이트(Sorbitan tristearate), 솔비탄 모노스테아레이트(Sorbitan monostearate), 솔비탄 모노팔미테이트(Sorbitan monopalmitate), 솔비탄 모노라우레이트(Sorbitan monolaurate), 만니탄 모노올레이트(Mannitan monooleate), 만니탄 디올레이트(Mannitan dioleate), 만니탄 트리올레이트(Mannitan trioleate), 만니탄 트리스테아레이트(Mannitan tristearate), 만니탄 모노스테아레이트(Mannitan monostearate), 만니탄 모노팔미테이트(Mannitan monopalmitate), 폴리글리콜-지방산 에스테르(Polyglycol-fatty acid ester), 디글리콜-라우레이트(Diglycol-laurate), 디글리콜-올레이트(Diglycol-oleate), 디글리콜-스테아레이트(Diglycol-stearate), 디에틸렌-글리콜라우레이트(Diethylene-glycollaurate), 프로필렌-글리콜모노라우레이트(Propylene-glycolmonolaurate), 프로필렌-글리콜모노올레이트(Propylene-glycol monooleate), 프로필렌-글리콜모노스테아레이트(Propylene-glycolmonostearate), 글리세롤-모노스테아레이트(Glycerol-Monostearate), 글리세롤-모노올레이트(Glycerol-Monooleate), 글리세롤-모노스테아레이트(Glycerol-Monostearate) 등이 있으며, 경우에 따라서는 이들의 2 이상의 혼합물을 포함한다.Representative examples include sorbitan monooleate, sorbitan dioleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, sorbitan monostearate ( Sorbitan monostearate, Sorbitan monopalmitate, Sorbitan monolaurate, Mannitan monooleate, Mannitan dioleate, Mannitan trioleate trioleate, Mannitan tristearate, Mannitan monostearate, Mannitan monopalmitate, Polyglycol-fatty acid ester, Diglycol-lau Diglycol-laurate, Diglycol-oleate, Diglycol-stearate, Diethylene-glycoll aurate, propylene-glycolmonolaurate, propylene-glycol monooleate, propylene-glycolmonostearate, glycerol-monostearate , Glycerol-Monooleate, Glycerol-Monostearate, and the like, and optionally two or more thereof.
상기 축합물(b)은 상기 고급 지방산/고급 알코올의 에스테르 화합물과 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)과의 축합물이다. 상기 폴리옥시에틸렌은 HO-(CH 2 CH2 0)n-H로서 n이 5 내지 30이다.The condensate (b) is a condensate of an ester compound of the higher fatty acid / higher alcohol with polyoxyethylene. The polyoxyethylene is HO- (CH 2 CH 2 0) n-H n is 5 to 30.
앞서의 설명과 같이, 본 발명의 유화제에는 상기 에스테르 화합물과 폴리옥시에틸렌 축합물의 혼합물(c)도 포함되고, 그 중에서도 특히 바람직한 예로는 솔비탄 트리올레이트(Sorbitan triolate)/폴리옥시에틸렌 솔비탄 트리올레이 트(Polyoxyethylene sorbitan trioleate), 솔비탄 모노라우레이트(Sorbitan monolaurate)/만니탄 모노올레이트(Manitan monooleate)/폴리에틸렌 솔비탄 모노라우레이트(Polyoxyethylene sorbitan monolaurate), 솔비탄 트리올레이트(Sorbitan trioleate)/폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노스테아레이트(Polyoxyethylene sorbitan monostearate) 등이 있다. 이들은 HLB값을 맞추는데 특히 적합한 유화제들이다.As described above, the emulsifier of the present invention also includes a mixture (c) of the ester compound and the polyoxyethylene condensate, and particularly preferred examples thereof are sorbitan triolate / polyoxyethylene sorbitan tree. Polyoxyethylene sorbitan trioleate, Sorbitan monolaurate / Manitan monooleate / Polyoxyethylene sorbitan monolaurate, Sorbitan trioleate / Polyoxyethylene sorbitan monostearate, and the like. These are particularly suitable emulsifiers for matching HLB values.
유화제의 HLB값은 앞서의 설명과 같이 2 내지 11이지만, 더욱 바람직하게는 4 내지 10이다. HLB값이 2 이하이거나11 이상이면 에멀젼의 형성이 어려울 수 있어 연소효율의 향상이 어렵다.The HLB value of the emulsifier is 2 to 11 as described above, but more preferably 4 to 10. When the HLB value is 2 or less or 11 or more, it may be difficult to form an emulsion, and thus it is difficult to improve combustion efficiency.
본 발명에 사용되는 유화제중 유·무기 알카리제의 첨가량은 유화유 총중량의 0.1∼0.5중량%이며, 이들 유·무기 알카리제 중, 유기 알카리제로는, 아민계 화합물로서 분자 구조 중에 “-NH 또는, -NH2, -NH3"의 그룹이 있는 아민화합물을 말한다. The added amount of the organic and inorganic alkali agent in the emulsifier used in the present invention is 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the emulsion oil. Among these organic and inorganic alkali agents, the organic alkali agent is an amine compound in the molecular structure as “-NH or , Amine compound having a group of -NH2, -NH3 ".
이들 아민화합물로는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노에틸렌테트라아민, 디에틸렌테트라아민, 트리에틸렌테트라아민, 모노에틸렌트리아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌트리아민, 헥사아민, 헥사메틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라아민, 에틸헥실아민, 헥실에틸아민 등이 있다.As these amine compounds, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethylenetetraamine, diethylenetetraamine, tri Ethylene tetraamine, monoethylenetriamine, diethylenetriamine, triethylenetriamine, hexaamine, hexamethylenetriamine, hexamethylenetetraamine, ethylhexylamine, hexylethylamine and the like.
본 발명에 사용되는 유화제중 유·무기 알카리제의 첨가량은 유화유 총중량의 0.1∼0.5중량%이며, 이들 유·무기 알카리제 중, 무기 알카리제로는, 금속의 수산화물로서 “ M-OH"로 형성된 화합물이다. 이들 금속 수산화물로는 수산화나트 륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘[Mg(OH)2], 수산화칼슘[Ca(OH)2], 수산화망간[Mn(OH)3]. 수산화니켈[Ni(OH)3] 그리고, 수산화암모늄(NH4OH)을 포함한다.The addition amount of the organic and inorganic alkali agent in the emulsifier used in the present invention is 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the emulsion oil. Among these organic and inorganic alkali agents, the inorganic alkali agent is formed of “M-OH” as a metal hydroxide. These metal hydroxides include sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide [Mg (OH) 2], calcium hydroxide [Ca (OH) 2] and manganese hydroxide [Mn (OH) 3]. Nickel hydroxide [Ni (OH) 3] and ammonium hydroxide (NH 4 OH).
본 발명에 사용되는 조연제의 첨가량은 유화유 총중량의 0.1∼0.5중량%이며, 이들 조연제 중, 수용성 금속염은 염화금속, 황산염, 질산염으로서 이들 염에 사용되는 금속은, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 망간, 철, 코발트, 구리, 아연, 몰리브덴, 주석 등이다.The addition amount of the coagulant used in the present invention is 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the emulsified oil, and among these coagulants, the water-soluble metal salts are metal chlorides, sulfates, nitrates, and the metals used in these salts are sodium, potassium, magnesium, Calcium, manganese, iron, cobalt, copper, zinc, molybdenum, tin and the like.
본 발명에 사용되는 조연제 중, 유기 아민제는 아민계 화합물로서 분자 구조 중에 “-NH 또는, -NH2, -NH3"의 그룹이 있는 아민화합물을 말하며, 이들은 본 발명에 사용되는 유화제 중, 유기 알카리제와 같다.Among the supporting agents used in the present invention, the organic amine agent is an amine compound, and refers to an amine compound having a group of “-NH, or —NH 2, —NH 3” in its molecular structure, and among these emulsifiers used in the present invention, organic It is like an alkaline agent.
이들 아민화합물로는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노에틸렌테트라아민, 디에틸렌테트라아민, 트리에틸렌테트라아민, 모노에틸렌트리아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌트리아민, 헥사아민, 헥사메틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라아민, 에틸헥실아민, 헥실에틸아민 등이 있다.As these amine compounds, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethylenetetraamine, diethylenetetraamine, tri Ethylene tetraamine, monoethylenetriamine, diethylenetriamine, triethylenetriamine, hexaamine, hexamethylenetriamine, hexamethylenetetraamine, ethylhexylamine, hexylethylamine and the like.
본 발명에 사용되는 산화촉진제의 첨가량은 유화유 총중량의 0.1∼0.5중량%이며, 분자 구조 중에 "-O-O-"의 그룹을 갖는 무기 과산화물로 이루어지는데 이들 과산화물로는 염소산나트륨, 아염소산나트륨, 과염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 염소산칼륨, 아염소산칼륨, 과염소산칼륨, 차아염소산칼륨, 과산화수소 등이 있고, 분자 구조 중에 "-O-O-"의 그룹을 갖지 않는, 질산암모늄, 질산칼륨, 질산나트륨, 과붕산나트륨, 수산화암모늄, 하이드라진 등이 있다.The amount of the oxidation promoter used in the present invention is 0.1 to 0.5% by weight of the total weight of the emulsified oil, and is composed of inorganic peroxides having a group of "-OO-" in the molecular structure. These peroxides include sodium chlorate, sodium chlorite and perchloric acid. Ammonium nitrate, potassium nitrate, sodium nitrate, perborate, which includes sodium, sodium hypochlorite, potassium chlorate, potassium chlorite, potassium perchlorate, potassium hypochlorite, hydrogen peroxide and the like and does not have a group of "-OO-" in its molecular structure. Sodium, ammonium hydroxide, hydrazine and the like.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재될 뿐이며, 본 발명의 보호범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are only described for the purpose of illustrating the present invention, and are not intended to limit the protection scope of the present invention.
실시예 1Example 1
약 80℃의 일반 수도수 40중량%에 유화제인 계면활성제 폴리옥시에칠렌옥틸페닐에테르 0.4중량%와 무기조연제인 염화마그네슘 0.2중량%와 산화촉진제인 질산칼륨 0.3중량%를 차례로 부가하여 용해한 후, 약 80℃의 벙커C유 60중량%를 유화용 교반장치를 이용하여 500RPM으로 교반하면서 위의 수용액을 천천히 첨가한 후 약 20분간 교반하여 본 발명의 유화유를 제조하였다.0.4% by weight of surfactant polyoxyethyleneoctylphenylether as an emulsifier, 0.2% by weight of magnesium chloride as an inorganic coagulant, and 0.3% by weight of potassium nitrate as an oxidation promoter were dissolved in 40% by weight of general tap water at about 80 ° C. The emulsion of the present invention was prepared by slowly adding the above aqueous solution while stirring 60 wt% of Bunker C oil at 80 ° C. at 500 RPM using an emulsification stirring device.
그 시험결과는 표1에 두었다.The test results are shown in Table 1.
실시예 2Example 2
약 80℃의 일반 수도수 30중량%에 유화제인 유기 알카리제 이면서, 유기 조연제인 디에칠렌트리아민 0.2중량%와 산화촉진제인 과산화수소 0.2중량%를 차례로 부가하여 용해한 후, 약 80℃의 벙커C유 30중량%와 엔진오일 폐유 40중량%를 혼합한 연료유에 유화용 교반장치를 이용하여 300RPM으로 교반하면서 위의 수용액을 천천히 첨가한 후 약 20분간 교반하여 본 발명의 유화유를 제조하였다.After adding and dissolving 0.2% by weight of an organic accelerator, diethylene triamine, which is an emulsifier, and 0.2% by weight of hydrogen peroxide, an oxidation promoter, in 30% by weight of general tap water of about 80 ° C, the bunker C oil of about 80 ° C Emulsified oil of the present invention was prepared by slowly adding the above aqueous solution while stirring at 300 RPM using an emulsifying apparatus to fuel oil mixed with 30 wt% and 40 wt% of engine oil waste oil.
그 시험결과는 표1에 두었다.The test results are shown in Table 1.
실시예 3Example 3
약 80℃의 일반 수도수 30중량%에 유화제인 무기 알카리제 금속수산화물인 수산화마그네슘 0.4중량%와 유기 아민계 조연제인 트리에탄올아민 0.4중량%와 산화 촉진제인 수산화암모늄 0.5중량%를 차례로 부가하여 용해한 후, 약 80℃의 벙커C유 70중량%를 유화용 교반장치를 이용하여 500RPM으로 교반하면서 위의 수용액을 천천히 첨가한 후 약 20분간 교반하여 본 발명의 유화유를 제조하였다.0.4% by weight of inorganic alkali metal hydroxide, which is an emulsifier, 0.4% by weight of magnesium hydroxide, which is an emulsifier, 0.4% by weight of triethanolamine, which is an organic amine-based aid, and 0.5% by weight of ammonium hydroxide, an oxidation promoter, are dissolved in 30% by weight of general tap water at about 80 ° C. , 70 wt% of Bunker C oil at about 80 ° C. was slowly added to the above aqueous solution while stirring at 500 RPM using an emulsification stirring device, and then stirred for about 20 minutes to prepare an emulsified oil of the present invention.
그 시험결과는 표1에 두었다.The test results are shown in Table 1.
실시예 4Example 4
약 80℃의 일반 수도수 20중량%에 유화제인 계면활성제 솔비탄 모노올레이트 0.5중량%와 무기 알카리제 유화제이면서 산화촉진제인 수산화암모늄 0.3중량%와 유기 아민계 조연제인 트리에칠아민 0.2중량%를 차례로 부가하여 용해한 후, 약 80℃의 벙커C유 40중량%와 폐식용유 40중량%를 혼합한 연료유에 유화용 교반장치를 이용하여 300RPM으로 교반하면서 위의 수용액을 천천히 첨가한 후 약 20분간 교반하여 본 발명의 유화유를 제조하였다.0.5 wt% of surfactant sorbitan monooleate as an emulsifier, 20 wt% of general tap water at about 80 ° C., 0.3 wt% of ammonium hydroxide as an inorganic alkaline emulsifier, and 0.2 wt% of triethylamine as an organic amine-based coagulant. After sequentially adding and dissolving, slowly adding the above aqueous solution while stirring at 300 RPM using an emulsification stirring device to fuel oil mixed with 40% by weight of Bunker C oil and 40% by weight of waste cooking oil at 80 ° C., and then about 20 minutes. Stirring gave the emulsion oil of the present invention.
그 시험결과는 표1에 두었다.The test results are shown in Table 1.
비교예Comparative example
약 80℃의 일반 수도수 20중량%에 유화제인 수산화나트륨 0.7중량%를 부가하여 용해한 후, 약 80℃의 벙커C유 40중량%와 폐식용유 40중량%를 혼합한 연료유에 유화용 교반장치를 이용하여 300RPM으로 교반하면서 위의 수용액을 천천히 첨가한 후 약 20분간 교반하여 본 발명의 유화유를 제조하였다.After adding 0.7 wt% of sodium hydroxide as an emulsifier to 20 wt% of general tap water of about 80 ° C and dissolving, stirring device for emulsification was added to fuel oil mixed with 40% by weight of bunker C oil and 40% by weight of waste cooking oil at about 80 ° C. The above aqueous solution was slowly added while stirring at 300 RPM and then stirred for about 20 minutes to prepare an emulsified oil of the present invention.
그 시험결과는 표1에 두었다.The test results are shown in Table 1.
※ 저장안정성 : 시료를 담은 투명용기를 70℃에서 7일간 보관한 후, 용기 하부에 분리된 수분 층의 총중량 비율을 %로 표기※ Storage stability: After storing the transparent container containing the sample at 70 ℃ for 7 days, indicate the total weight percentage of the water layer separated in the lower part of the container in%.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 중질유, 페유, 폐식용유를 연료유로 사용하고, 연소시 대기오염 물질의 발생을 줄일 수 있는 방법으로서, 연료유와 물의 혼합물을 본 발명의 특정 물성의 첨가제로 유화시켜 연료의 연소효율 향상 및 대기오염 물질의 발생을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있고, 폐자원을 재활용 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is a method of using heavy oil, waste oil, and waste cooking oil as fuel oil and reducing the generation of air pollutants during combustion, and emulsifying a mixture of fuel oil and water with an additive of a specific physical property of the present invention. It is possible to improve the combustion efficiency of fuel and significantly reduce the generation of air pollutants, and to recycle waste resources.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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KR1020070028547A KR100832320B1 (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Manufacturing method of highly efficient and polution free emulsion oil made from heavy oil and waste oil |
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- 2007-03-23 KR KR1020070028547A patent/KR100832320B1/en not_active IP Right Cessation
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