KR101429503B1 - Emulsification fuel manufacturing system - Google Patents

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KR101429503B1
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김문찬
이정림
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이엔에프씨 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a system to supply emulsified fuel. By manufacturing an emulsified fuel by mechanically or ultrasonically combining oil for ship, diesel, fuel oil A, fuel oil B, fuel oil C, crude oil, and other intermediate oil with water or seawater; an emulsified fuel can be manufactured by the system to supply an emulsified fuel. The emulsified fuel can easily be carried, is reduced with soot and nitrogen oxides which are air pollutants to improve the atmospheric environments, and is reduced with exhaust gas of a ship engine to counteract the emission regulation for ships, while remarkably reducing the exhaust gas of a boiler or a power generator.

Description

유화연료 공급 시스템 {Emulsification fuel manufacturing system}[0001] Emulsification fuel manufacturing system [0002]

본 발명은 유화연료 공급 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 선박용 오일, 경유, A중유, B중유, C중유, 원유 등의 중질유분을 물 또는 해수와 기계적 또는 초음파를 사용하여 혼합하는 것에 의해서 유화연료를 제조하여 이송을 원활하게 하고, 연소 시 대기오염물질인 검뎅(soot)과 질소산화물을 줄여서 대기환경을 개선하며, 선박용 엔진의 배출가스를 줄여 선박에 대한 배출가스 규제에 대응하고 보일러나 발전기의 배출가스를 획기적으로 줄일 수 있는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an emulsified fuel supply system, and more particularly, to an emulsified fuel supply system that mixes heavy oil components such as marine oil, diesel oil, A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, and crude oil with water or sea water using mechanical or ultrasonic waves, To improve the atmospheric environment by reducing soot and nitrogen oxides, which are air pollutants in combustion, to reduce exhaust gas of marine engines, to cope with exhaust gas regulation on ships, The present invention relates to a system capable of drastically reducing exhaust gas.

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압축점화 디젤기관은 가솔린 엔진에 비해 희박연소를 한다는 특성으로 인해 질소산화물(NOx)과 입자상물질의 배출량이 많으며 이는 심각한 대기오염의 주범으로 지적되고 있다. 질소산화물은 태양광선에 의해 광화학반응을 일으켜 오존발생을 야기하여 호흡기질환 등을 유발하며, 미세먼지는 입자의 크기가 10 이하의 작은 먼지로서 호흡기에 쉽게 침투하여 폐에 흡착됨으로써 기관지 영향과 폐암을 유발하는 것으로 알려지고 있다. 특히 우리나라 대도시지역 특성상 인구가 밀집되어 있고, 차량정체 시간이 길며, 도로주변과 거주지역의 이격거리가 짧고, 대형버스 및 트럭 등 경유 차량의 운행이 빈번하여 시민들이 느끼는 체감 오염도는 더욱 높아 대책이 시급한 실정이다.
저 NOx화 기술로는 연료의 전처리 및 연소설비를 개선하는 전처리 방법으로서 연료분사시기 지연, 연소실 형상 개조, 연료분사계 개선, 배기재순환(EGR), 물 분사법, 디젤유-물의 유화(emulsion) 연료사용 등과 배출가스 중에 포함된 NOx를 제거하는 후처리 방법으로서 촉매분해, 촉매환원, 흡수, 흡착 등을 들 수 있다.
이중 물을 액체연료와 함께 유화상태로 사용하는 방법은 열효율을 거의 저하시키지 않고도 NOx, particulate, CO 및 HC를 동시에 저감시킬 수 있는 기술로 최근 새롭게 주목 받고 있다. 이와 같은 효과가 생기는 주요 요인으로서 물 첨가에 의한 화염온도의 저하, 물의 급격한 증발에 의한 화염온도의 저하, 물의 급격한 증발에 의한 유적의 마이크로폭발, 분무관통력의 증가에 따른 주위공기 혼입량 증대 등이 고려될 수 있다.
한편, 선박의 경우 2016년에 Tier 3 규제가 발효되면 현재에 비해 약 80% 이상의 NOx를 줄여야 하는데 여기에 대한 해결방법으로도 중질유의 에멀젼 연료화가 대두되고 있다. 그리고 SCR(Selective Catalytic Reduction) 방법에 의한 질소 산화물 저감을 시도하고 있으나, 다량의 검뎅(soot) 발생과 아황산가스의 발생으로 전처리 시설로서의 에멀전 연료 공급 시스템의 설치가 필수적이다.
또한, 종래의 에멀젼 기술로는 수중유적형의 에멀젼이 일어나 물이 기름을 감싸고 있는 구조로 엔진이나 보일러 내부에서 착화불량, 연료 이송 관로 부식등과 시간이 경과함에 따라 에멀젼의 분산상태가 오래 지속되지 못하고 물입자끼리 재결합하여 물입자의 결정 성장으로 유수분리 현상이 일어나 연료로서 사용이 불가능하다. 따라서, 기름과 물의 상안정성을 유지되어 유수분리 현상이 일어나는 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허공보 제0581665호에는 벙커C유, 벙커B유 또는 벙커A유와 같은 중유에 물과 첨가제를 일정비율로 혼합하고 최적의 조건으로 에멀션화 시킨 유중 수적형 에멀션 연료를 연소장치에 공급하고, 에멀션 연료탱크를 포함한 순환계에서의 균일혼합을 위한 에멀션 순환량을 줄임으로써 각 원료의 투입펌프들과 순환 펌프의 용량을 줄이는 것이 개시되어 있으나, 에멀젼 연료탱크에 저장된 연료의 레벨에 의해서 첨가제 및 물의 투입 여부를 결정하므로 상 안정성이 보장되는 유중 수적형 에멀젼을 형성하기 위한 물, 오일, 첨가제의 공급량을 조절할 수 없는 단점이 있다.
이에, 본 발명자은 종래 유중수적형 에멀젼 연료의 제조 장치에서 보여주는 기술적 문제점을 해결하기 위하여 연구하던 중, 보다 유중수적형으로 상 안정성이 확보될 수 있도록 물, 오일, 유화제의 공급량을 조절할 수 있는 유화연료 공급 시스템을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
Compression ignition diesel engines have a higher emission of NOx and particulate matter due to their lean burn characteristics than gasoline engines, which is pointed out as a major cause of air pollution. Nitrogen oxides cause photochemical reaction by sunlight to cause ozone generation and cause respiratory diseases and fine dusts are small dusts with particle size of 10 or less. They penetrate easily into the respiratory tract and adsorb to the lungs, causing bronchial effect and lung cancer . Especially, due to the characteristics of the metropolitan area in Korea, population density is high, vehicle stay time is long, the distance between the roads and residential areas is short, and buses and trucks operate frequently. It is urgent.
The low NOx technology is a pretreatment method that improves the pretreatment and combustion facilities of the fuel. It is a method of pretreatment to improve fuel injection timing, refinement of combustion chamber shape, improvement of fuel injection system, exhaust gas recirculation (EGR), water injection method, emulsion of diesel oil- Catalyst decomposition, catalytic reduction, absorption, adsorption, and the like can be given as a post-treatment method for removing NOx contained in exhaust gas and the like.
The use of dual water in an emulsified state together with a liquid fuel has recently attracted attention as a technology capable of simultaneously reducing NOx, particulate, CO and HC without substantially decreasing thermal efficiency. The main factors that cause this effect are decrease of flame temperature by adding water, decrease of flame temperature by rapid evaporation of water, micro explosion of remains due to rapid evaporation of water, increase of ambient air content by increase of spray penetration .
On the other hand, when the Tier 3 regulation enters into force in 2016, about 80% or more of NOx should be reduced compared to the current level. Emulsion fuelization of heavy oil is emerging as a solution to this problem. In addition, attempts have been made to reduce nitrogen oxides by SCR (Selective Catalytic Reduction) method, but it is essential to install an emulsion fuel supply system as a pretreatment facility due to the generation of soot and sulfur dioxide.
Conventional emulsion technology has a structure in which a water-in-oil type emulsion occurs and water is wrapped in oil. As a result of time lapses such as defective ignition in an engine or a boiler, corrosion in a fuel feed pipe, etc., Water particles are recombined with each other, and water crystal separation occurs due to the crystal growth of water particles, which makes it impossible to use them as fuel. Accordingly, in order to solve the problem of oil and water phase disturbance by maintaining the phase stability of oil and water, Korean Patent Publication No. 0581665 discloses a method of adding water and additives to a heavy oil such as Bunker C oil, Bunker B oil, Bunker A oil, To supply the water-in-oil type emulsion fuel emulsified under optimum conditions to the combustion apparatus, and to reduce the amount of emulsion circulation for uniform mixing in the circulation system including the emulsion fuel tank, so that the volume of each of the feed pumps and the circulation pump The amount of water, oil, and additives to form the water-in-oil type emulsion, which ensures phase stability, can not be controlled, because the amount of additives and water is determined depending on the level of the fuel stored in the emulsion fuel tank. .
Accordingly, the present inventors have conducted research to solve the technical problems of conventional water-in-water type emulsion fuels, and have found that when emulsified fuels such as water, oil, and emulsifiers capable of controlling the supply amount of water, And the present invention has been completed.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유화제와 유화연료 공급장치를 사용하여 초음파나 기계적인 방법으로 유중수적형으로 기름이 물 또는 소금물을 감싸고 있는 구조로 유화시켜 물 또는 해수와 선박유, 경유, A중유(벙커A), B중유(벙커C), C중유(벙커C), 원유 등의 중질유분과 에멀젼 연료로 만들어 유수분리 현상이 일어나지 않는 안정한 상태의 연료를 제공하는 시스템을 제공하는 데에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a structure in which water or salt water is wrapped in water in water in the form of water by an ultrasonic wave or a mechanical method using an emulsifier and an emulsified fuel supply device, (Fuel oil) such as water or seawater and ship oil, diesel oil, bunker A, bunker C, bunker C, bunker C, crude oil, etc. and emulsion fuel made of stable fuel And to provide a system for providing such a system.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유화연료 공급 시스템으로, 상기 유화연료 공급 시스템의 유화제는 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a) 중에서 하나 이상이 선택되며, 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b) 중에서 하나 이상이 선택되고, 금속나이트라이드(c) 중에서 하나 이상이 선택되며, 알콜류(d) 중에서 하나이상이 선택되어져 혼합되는 유화제 조성물이다.
상기 유화제 조성물은 상기 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물로는 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)는 5~25이며, 알킬기는 탄소수가 1~20이고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물로는 반복단위(중합도)는 5~25이고, 알킬기는 탄소수가 1~20이며, 상기 금속나이트라이드는 니켈나이트라이드, 리튬나이트라이드, 망간나이트라이드, 갈륨나이트라이드, 보론나이트라이드, 알킬보론나이트라이드중에서 선택된 한 종이며, 상기 알콜류에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알콜, 이소부틸알콜, 펜탄올, 이소펜틸알콜, 헥산올, 헵타놀, 옥타놀, 이소헥실알콜, 트리메탄올아민, 페녹시에탄올, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 중에서 선택된 한 종이 포함될 수 있다.
또한, 상기 유화제 조성물은 상기 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a)과 상기 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b)의 혼합 비율은 a : b = 1 : 100 ~ 100 : 1 의 무게비로 혼합하며, 상기 금속나이트라이드(c)와 상기 알콜류(d)와의 혼합비율은 c : d = 1 : 1 ~ 1 : 100, a + b : c + d = 100 : 1 ~ 1 : 100의 무게비로 혼합되며, 등유, 경유, 선박유, 벙커A, 벙커B, 벙커C의 오일에 대해서 0.01 ~ 15%의 부피비로 혼합되어 유화될 수 있다.
본 발명인 유화연료 공급 시스템은, 상기 유화제가 저장되는 유화제 탱크(A); 선박유 또는 오일이 도입되는 선박유 또는 오일 인입구(B); 물 또는 해수가 도입되는 물 또는 해수 인입구(C); 상기 유화제 탱크(A)에 연결된 제1정량펌프(O)에 의해서 상기 유화제 탱크(A)로부터 공급되는 유화제, 상기 선박유 또는 오일 인입구(B)에 연결된 제2펌프(P)에 의해서 상기 선박유 또는 오일 인입구(B)로부터 공급되는 선박유 또는 오일, 상기 물 또는 해수 인입구(C)에 연결된 제3펌프(Q)에 의해서 공급되는 물 또는 해수를 혼합하는 혼합조(D); 상기 혼합조에 공급되는 유화제의 공급량을 조절하는 상기 제1정량펌프(O)의 하부에 설치된 제1전자유량계(F1), 상기 혼합조에 공급되는 선박유 또는 오일의 공급량을 조절하는 상기 제2펌프(P)의 하부에 설치된 제2전자유량계(F2), 상기 혼합조에 공급되는 물 또는 해수의 공급량을 조절하는 상기 제3펌프(Q)의 하부에 설치된 제3전자유량계(F3); 상기 혼합조(D)에 연결된 제4펌프(R)에 의해서 혼합조(D)의 혼합물이 이송되고, 유화조 교반기 또는 호모믹서(I)에 의해 상기 혼합물을 유화시켜 유중수적형의 유화 연료를 생성시키는 유화조(E); 상기 유화조(E) 하부에 설치된 밸브(S)의 개방에 의하여 상기 유화조(E)로부터 유화 연료를 이송시켜 저장하기 위한 저장조(F); 상기 저장조(F) 하부에 설치된 제5펌프(T)에 의해 전자유량계(F4)를 통하여 상기 저장조(F)로부터 유화 연료를 선박용 엔진 또는 보일러에 공급하기 위한 엔진 또는 보일러로의 연료 공급 수단(G); 및 상기 저장조(F)로부터 오버플로우되는 유화 연료를 상기 저장조(F)로 재순환시키기 위한 재순환라인(U)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2펌프(P)와 제3펌프(Q)의 유량비(P : Q)는 부피비로 20 : 1 내지 10 : 6 사이의 비로 결정되고, 상기 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 유량의 합과 제1펌프(O)의 유량비(P + Q : O)는 부피비로 10,000 : 1 내지 10 : 3 사이의 비로 결정되며, 상기 혼합조(D)와 상기 유화조(E)의 부피비(D : E)는 1 : 10 내지 100 : 1 사이의 비이다.
상기 혼합조(D)에 설치된 교반기(H)는 60 내지 200,000rpm의 속도로 회전하고, 상기 유화조(E)에 설치된 교반기 또는 호모믹서(I)는 1,000 내지 200,000rpm의 속도로 회전하며, 유화조(E)의 교반기 또는 호모믹서(I)의 작동 시간은 1분 내지 30분이다.
상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q), 제4펌프(R) 및 제5펌프(T) 각각의 전단 또는 전후단에 밸브(O' 또는 O', O)(P' 또는 P', P)(Q' 또는 Q', Q)(R')(T' 또는 T', T'')가 각각 설치되어 각각의 펌프(O, P, Q, R, T)와 연동하여 작동되고; 상기 유화제 탱크(A), 혼합조(D), 유화조(E) 및 저장조(F)에는 각각 레벨게이지(K, L, M, N)가 각각 설치되고, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q) 및 제4펌프(R)는 상기 혼합조(D)에 설치된 레벨게이지(L)에 연동하여 작동되며; 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)는 제4펌프(R) 및/또는 유화제 탱크 레벨게이지(K)와도 연동하여 작동되며; 상기 밸브(S)는 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N) 및 유화조(E)의 레벨게이지(M)와 연동하여 작동된다. 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q) 및 제5펌프(T)의 전단에 설치된 각각의 밸브(O')(P')(Q')(T')는 각각의 펌프(O, P, Q, T)가 작동할 때에는 열리고 작동을 멈추면 닫히고, 상기 밸브(S)의 후단에 펌프가 설치되고, 상기 펌프는 상기 밸브(S)와 연동하여 작동될 수 있다.
또한, (a) 상기 혼합조 교반기(H)의 작동 하에, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최고수위 보다 낮으면, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)를 작동시켜 상기 혼합조(D)로 유화제, 선박유 또는 오일, 물 또는 해수를 공급하고, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 상기 최고수위에 도달하면, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며, (b) 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최저수위 이상이면, 상기 제4펌프(R)를 작동시켜 상기 유화조(E)의 레벨게이지(M)가 최고수위에 도달할 때까지 혼합조의 상기 혼합물을 상기 유화조(E)로 이송시키고, 상기 제4펌프(R)가 작동하여 상기 혼합물을 상기 유화조(E)로 이송시킬 때, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며, 이송이 종료되어 상기 제4펌프(R)가 멈추면 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)를 다시 작동시키고, (c) 상기 유화조(E)의 교반기 또는 호모믹서(I)가 1분에서 30분 사이의 설정된 시간 동안 작동 후, 유화 연료가 생성되면 상기 교반기 또는 호모믹서(I)의 작동을 멈추고 상기 밸브(S)를 개방하여 상기 저장조(F)로 유화 연료를 모두 이송시킨 후, 상기 밸브(S)를 닫고, (d) 상기 (a) 내지 (c)를 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고 수위로 올라갈 때까지 반복하며, (e) 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고수위로 올라가게 되면, 상기 밸브(S)를 닫고, 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고수위와 최저수위의 사이의 정해진 수위 아래로 내려가면 상기 (a) 내지 (c)를 반복하며, (f) 상기 유화제 탱크(A)의 레벨게이지(K)가 최저 수위로 내려가면 알람이 울리고, 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최저수위 이하로 내려갈 때까지, 상기 유화조(E)가 작동되게 하면서, 유화제를 유화제 탱크(A)에 보충한다. 상기 (a) 내지 (f)는 개별적으로 또는 복합적으로 제어하는 하나 이상의 제어부에 의해 수행될 수 있다.
In order to achieve the above and other objects, the present invention provides an emulsified fuel supply system, wherein at least one of the polyoxyethylene alkylamine compounds (a) is selected as the emulsifier of the emulsified fuel supply system and the polyoxyethylene alkyl ester compound b) is selected, at least one of the metal nitrides (c) is selected, and at least one of the alcohols (d) is selected and mixed.
As the polyoxyethylene alkylamine compound, the repeating unit (degree of polymerization) of the polyoxyethylene is 5 to 25, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, and the polyoxyethylene alkyl ester compound has a repeating unit ) Is 5 to 25, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, and the metal nitride is one selected from the group consisting of nickel nitride, lithium nitride, manganese nitride, gallium nitride, boron nitride, and alkyl boron nitride , And the alcohols include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, pentanol, isopentyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, isohexyl alcohol, trimethanolamine, phenoxyethanol, Amine, diisopropanolamine, and triisopropanolamine.
The emulsifier composition may be prepared by mixing the polyoxyethylene alkylamine compound (a) and the polyoxyethylene alkyl ester compound (b) in a weight ratio of a: b = 1: 100 to 100: The mixing ratio of the nitrides c and the alcohols d is in the range of c: d = 1: 1 to 1: 100 and a + b: c + d = 100: 1 to 1: Can be mixed and emulsified in the oil of diesel fuel, marine oil, bunker A, bunker B and bunker C in a volume ratio of 0.01 to 15%.
The emulsion fuel supply system of the present invention comprises: an emulsifier tank (A) storing the emulsifier; A marine oil or an oil inlet (B) into which marine oil or oil is introduced; Water or seawater inlet (C) into which water or seawater is introduced; The first metering pump O connected to the emulsifying tank A is connected to the emulsion tank A by a second pump P connected to the marine oil or the oil inlet B by the emulsifier tank A, Or a mixing tank (D) for mixing water or sea water supplied from the oil inlet (B), water or seawater supplied by the third pump (Q) connected to the water or the sea water inlet (C); A first electromagnetic flow meter F1 provided at a lower portion of the first metering pump O for controlling the supply amount of the emulsifier supplied to the mixing tank, a second electromagnetic pump M1 for adjusting the supply amount of the marine oil or oil supplied to the mixing tank, A third electronic flow meter F3 installed at a lower portion of the third pump Q for controlling the supply amount of water or seawater supplied to the mixing tank; The mixture of the mixing tank D is conveyed by the fourth pump R connected to the mixing tank D and the mixture is emulsified by the emulsion tank stirrer or the homomixer I so that the emulsion fuel of the water- (E); A storage tank (F) for transferring and storing the emulsified fuel from the emulsifying tank (E) by opening a valve (S) provided under the emulsifying tank (E); A fuel pump for supplying fuel to the engine or the boiler from the storage tank F through an electromagnetic flowmeter F4 by means of a fifth pump T provided below the storage tank F, ); And a recycle line (U) for recycling the emulsified fuel overflowing from the reservoir (F) to the reservoir (F).
The flow rate ratio P: Q of the second pump P and the third pump Q is determined as a ratio between 20: 1 and 10: 6 in volume ratio. The second pump P and the third pump Q, (P) and the flow rate ratio (P + Q: O) of the first pump (O) are determined in a ratio of 10,000: 1 to 10: 3 in volume ratio, E) is a ratio of D: E of between 1:10 and 100: 1.
The stirrer H provided in the mixing tank D rotates at a speed of 60 to 200,000 rpm and the stirrer or the homomixer I installed in the emulsion tank E rotates at a speed of 1,000 to 200,000 rpm, The operation time of the stirrer of the bath (E) or the homomixer (I) is from 1 minute to 30 minutes.
A valve O 'or O' is provided at the front end or the front end of each of the first metering pump O, the second pump P, the third pump Q, the fourth pump R and the fifth pump T, P, Q, and R ') (T' or T ', T'') R, T); Level gauges K, L, M and N are respectively installed in the emulsifier tank A, the mixing tank D, the emulsification tank E and the storage tank F. The first metering pumps O, The second pump P, the third pump Q and the fourth pump R are operated in conjunction with the level gauge L provided in the mixing tank D; The first metering pump O, the second pump P and the third pump Q are operated in conjunction with the fourth pump R and / or the emulsifier tank level gauge K; The valve S is operated in conjunction with the level gauge N of the reservoir F and the level gauge M of the emulsification tank E. [ (P '), Q' (T (P), P ') provided at the front ends of the first metering pump O, the second pump P, the third pump Q and the fifth pump T, ') Is opened when each pump (O, P, Q, T) is operated and is closed when the operation is stopped, A pump is installed at the rear end of the valve (S), and the pump can be operated in conjunction with the valve (S).
When the level gauge L of the mixing tank D is lower than the maximum water level under the operation of the mixing tank agitator H, the first metering pump O, the second pump P, When the level gauge L of the mixing tank D reaches the maximum water level by operating the third pump Q and the third pump Q to supply the emulsifier, ship oil, oil, water or seawater to the mixing tank D, The second pump P and the third pump Q are stopped when the level gauge L of the mixing tank D is lower than the minimum level, The fourth pump R is operated to transfer the mixture in the mixing tank to the emulsion tank E until the level gauge M of the emulsion tank E reaches the maximum water level, (P) and the third pump (Q) are stopped when the mixture is transferred to the emulsion tank (E) by operating the first metering pump (O), the second pump (P) And when the fourth pump (R) is stopped, (C) the agitator or the homomixer (I) of the emulsification tank (E) is operated for 1 minute to 30 minutes After the operation for the set time period, when the emulsified fuel is generated, the operation of the stirrer or homomixer I is stopped and the valve S is opened to transfer all of the emulsified fuel to the reservoir F, (D) repeating steps (a) - (c) until the level gauge (N) of the reservoir (F) The valve S is closed and the level gauge N of the storage tank F falls below a predetermined level between the highest water level and the lowest water level, (F) an alarm sounds when the level gauge K of the emulsifier tank A drops to the minimum water level, and the first metering pump O, the second pump P, the third pump Q Working on And the emulsifier tank A is replenished with the emulsifier tank E being operated until the level gauge L of the mixing tank D falls below the minimum level. The above-mentioned (a) to (f) may be performed by one or more controllers individually or collectively controlling.

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본 발명에 의하면, 예를 들어 여름철과 같은 높은 저장 온도에서 뿐만 아니라 장기간 저장할 때에도 물 또는 해수와 경유, 선박유, A중유 또는 B중유 또는 C중유 또는 원유와의 상분리의 문제없이 사용할 수 있다. 또한 경유, 선박유, A중유 또는 B중유 또는 C중유의 경우 물 또는 해수 주위를 경유, 선박유, A중유 또는 B중유 또는 C중유 등의 중질유가 감싸고 있어서 연료탱크, 연료공급 시스템의 부식문제가 없으며, 선박용 엔진 또는 보일러 내부에서 연소시 경유, 선박유, A중유 또는 B중유 또는 C중유 내부에 미세 입자화된 물이 미세폭발을 함으로써 완전연소에 가깝게 만들어줌으로써 배출되는 일산화탄소와 탄화수소를 감소시켜 대기환경 개선에 크게 기여하며 대체연료로서 온실가스인 이산화탄소 배출 저감에 기여한다.
또한, 본 발명의 유화연료 공급 시스템을 사용하여 제조된 물 또는 해수가 첨가되어 유화된 경유 또는 선박유 또는 A중유(벙커A) 또는 B중유(벙커B) 또는 C중유(벙커C)를 사용하여 중질유 내부에 미세 입자화되어 있던 물이 엔진 내부에서 미세폭발을 일으켜 중질유 입자를 잘게 쪼개어 주어 산소와 접촉을 원활하게 하는 역할을 하여 완전 산화에 가깝게 유도하며, 잠열을 빼앗아 엔진 내부의 온도를 낮춰주어 질소산화물의 발생을 억제하게 되어 매연과 질소산화물 배출을 각각 50% 이상 줄여주어 대기오염물질을 덜 배출시켜 대기환경개선에 크게 기여하므로, 산업용 보일러나 산업용 발전기, 선박용 엔진, 선박용 발전기 등의 유화연료 공급 장치로 사용될 수 있다.
According to the present invention, it can be used without problems of phase separation between water or seawater and diesel, marine oil, A heavy oil or B heavy oil or C heavy oil or crude oil as well as at a high storage temperature such as summer, for example. Also, in the case of diesel, ship oil, A heavy oil or B oil or C heavy oil, heavy oil such as diesel, marine oil, A heavy oil or B oil or C oil surrounds water or seawater and corrosion problem of fuel tank and fuel supply system In the marine engine or boiler, the fine particulate water in the diesel, the marine oil, the heavy oil A or the B oil or the C oil in the inside of the marine engine or the boiler makes a fine explosion to make it close to the complete combustion, thereby reducing the carbon monoxide and hydrocarbons It contributes greatly to the improvement of the environment and contributes to the reduction of carbon dioxide emission, which is a greenhouse gas, as an alternative fuel.
In addition, by using the diesel or marine oil or A heavy oil (Bunker A) or B heavy oil (Bunker B) or C heavy oil (Bunker C) emulsified with water or sea water produced by using the emulsified fuel supply system of the present invention The fine particles inside the heavy oil cause fine explosion inside the engine, which breaks down the heavy oil particles and smoothes the contact with oxygen. It induces it to close to the complete oxidation and takes the latent heat to lower the temperature inside the engine. It suppresses the generation of nitrogen oxides and reduces the emissions of soot and nitrogen oxides by 50% or more, respectively, thereby contributing greatly to the improvement of the atmospheric environment by discharging less pollutants. Therefore, it is possible to improve the atmospheric environment by using the emulsified fuels such as industrial boilers, industrial generators, Can be used as a feeding device.

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도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 유화연료 공급 시스템 적용된 유화연료 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of an emulsified fuel supply system applied with an emulsified fuel supply system according to one preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 유화연료 공급 시스템을 사용하여 유화연료를 선박용 엔진 또는 보일러에 공급하여, 물 또는 해수의 첨가에 의한 화염온도의 저하, 물의 급격한 증발에 의한 유적의 마이크로폭발, 분무관통력의 증가에 따른 주위공기 혼입량 증대 등으로, 1차적으로 검뎅(soot)과 질소산화물을 줄이므로 대기오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
도 1에서 보여주는, 본 발명인 유화연료 공급 시스템의 유화제 탱크(A)에 들어가는 유화제로는 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a) 중에서 하나 이상이 선택되며, 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b)중에서 하나 이상이 선택되고, 금속나이트라이드(c)중에서 하나 이상이 선택되며, 알콜류(d) 중에서 하나이상이 선택되어져 혼합되는 것을 특징으로 한다.
폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물로는 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)는 5~25인 것을 특징으로 하며, 알킬기는 탄소수가 1~20인 것을 특징으로 한다. 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물로는 반복단위(중합도)는 5~25인 것을 특징으로 하며, 알킬기는 탄소수가 1~20인 것을 특징으로 한다. 금속나이트라이드는 니켈나이트라이드, 리튬나이트라이드, 망간나이트라이드, 갈륨나이트라이드, 보론나이트라이드, 알킬보론나이트라이드가 포함되고, 알콜류에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알콜, 이소부틸알콜, 펜탄올, 이소펜틸알콜, 헥산올, 헵타놀, 옥타놀, 이소헥실알콜, 트리메탄올아민, 페녹시에탄올, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민이 포함된 것을 특징으로 한다.
폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a)과 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b)의 혼합 비율은 a : b = 1 : 100 ~ 100 : 1 의 무게비로 혼합하며, 금속나이트라이드(c)와 알콜류(d)와의 혼합비율은 c : d = 1 : 1 ~ 1 : 100의 무게비로 혼합하는 것을 특징으로 하며 a + b : c + d = 100 : 1 ~ 1 : 100의 무게비로 혼합하고, 유화제의 사용비율은 부피비로 등유, 경유, 선박유, 벙커A, 벙커C등의 오일에 대해서 0.01 ~ 15%의 부피비로 혼합되어 유화되는 것을 특징으로 한다.
유화제 탱크(A)에 상기의 유화제 이외에도 상용의 유화제를 사용할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 유화제 탱크(A)에서 유화제가 제1정량펌프(O)를 통해 전자유량계( F1)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송되고, 선박유 또는 경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커C 인입구(B)에서 선박유 또는 경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커C가 제2펌프(P)를 통해 전자유량계(F2)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송되고, 물 또는 해수 인입구(C)에서 물 또는 해수가 제3펌프(Q)를 통해 전자유량계(F3)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송되어 혼합조(D)에서 유화제, 선박유 또는 경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커 C, 물 또는 해수의 세 성분이 혼합조에서 혼합되면 제4펌프(R)을 통해 유화조(E)에 이송되고 유화조(E)에서는 교반기 또는 호모믹서를 통하여 유화시킨 유화연료를 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송하여, 저장조(F)에서는 일정량의 유화연료를 제5펌프(T)를 통해 선박 엔진 또는 보일러로의 연료 공급구(G)를 통하여 이송되고, 이때 오버플로우되는 유화 연료는 저장조(F)로 재순환라인(U)을 통해 재순환된다.
도 1을 참조하면, 유화제 탱크(A)에서 유화제가 제1정량펌프(O)를 통해 전자유량계(F1)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송된다. 선박유 또는 오일 인입구(B)에서 선박유 또는 경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커 C가 제2펌프(P)를 통해 전자유량계(F2)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송된다. 물 또는 해수 인입구(C)에서 물 또는 해수가 제3펌프(Q)를 통해 전자유량계(F3)로 유량을 조절하여 혼합조(D)에 이송된다.
혼합조(D)에서 유화제, 선박유 또는 오일(경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커C), 물 또는 해수의 세 성분이 혼합조에서 혼합되면 제4펌프(R)을 통해 유화조(E)에 이송되고 유화조(E)에서는 교반기 또는 호모믹서를 통하여 유화시킨 유화연료는 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송된다. 저장조(F)에서는 일정량의 유화연료를 제5펌프(T)를 통해 전자유량계(F4)로 유량을 조절하여 엔진 또는 보일러로의 연료 공급구(G)로 이송된다. 이때, 오버플로우되는 유화 연료는 저장조(F)로 재순환라인(U)을 통하여 재순환된다. 밸브 O', O는 제1정량펌프(O)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 밸브 P', P는 제2펌프(P)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 밸브 Q', Q는 제3펌프(Q)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 밸브 R'는 제4펌프(R)이 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 밸브 T', T은 제5펌프(T)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. O', O 밸브는 하나의 밸브 O'으로 대체할 수 있으며, P', P 밸브는 하나의 밸브 P' 으로 대체할 수 있으며, Q', Q 밸브는 하나의 밸브 Q' 으로 대체할 수 있으며, T', T'' 밸브는 하나의 밸브 T' 으로 대체할 수 있다. 이때에 밸브 O은 제1정량펌프(O)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫히고, 밸브 P은 제2펌프(P)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫히며, 밸브 Q은 제3펌프(Q)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 또한, 밸브 T은 제5펌프(T)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫히게 되며, 밸브(O' 또는 O', O, P' 또는 P', P, Q' 또는 Q', Q, R', T' 또는 T', T'')와 펌프(O, P, Q, R, T)가 서로 연동하여 작동하게 된다. 밸브 S 후단에 이송을 빠르게 하기 위해 펌프를 설치하여 사용할 수 있다.
유화제 탱크(A)의 레벨게이지 K에 일정한 수위가 되도록 유화제를 유화제 탱크에 충전된다. 선박유 또는 오일(경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커C) 인입구(B)를 통하여 일정량이 제2펌프(P)를 통하여 혼합조(D)로 이송된다. 물 또는 해수 인입구(C)를 통하여 물 또는 해수가 제3펌프(Q)를 통하여 혼합조로 이송된다. 이때 유화제와 선박유 또는 오일(경유 또는 벙커A 또는 벙커B 또는 벙커C), 물 또는 해수의 혼합비는 각각 정량폄프 O와 제2펌프(P), 제3펌프(Q)의 유량에 의해 결정된다. 제2펌프(P)와 제3펌프(Q)의 유량비는 부피비로 P : Q = 20 : 1 ~ 10 : 6 사이의 비이며, P : Q = 20 : 1 보다 유량비가 작으면 유화연료로서의 충분한 효과를 얻기 어렵고, P : Q = 10 : 6 보다 유량비가 크면 유화연료를 만들기가 어렵다.
그리고 제2펌프(P)와 제3펌프(Q)의 유량의 합과 제1정량펌프(O)의 유량비는 부피비로 P + Q : O = 10,000 : 1 ~ 10 : 3 사이의 비이며, P + Q : O = 10,000 : 1 보다 유량비가 작으면 유화가 제대로 일어나지 않으며, P + Q : O = 10 : 3 보다 유량비가 크면 유화제의 과도한 사용으로 거품 생성이 일어나 부피가 증가하는 단점이 있다. 혼합조(D)와 유화조(E)의 부피비율은 D : E = 1 : 10 ~ 100 : 1 사이의 비율이며, D : E = 1 : 10 보다 부피비가 작으면 유화조에서 대기 시간이 길어지고 미리 혼합한 효과가 없어진다. D : E = 100 : 1 보다 크게 되면 혼합조의 부피가 너무 커지게 되어 용적을 너무 과다하게 차지하게 되고 유화조가 상대적으로 작아 유화조가 연속해서 계속 가동하여야 하므로 유화조의 교반기에 부하가 많이 걸려 과도한 열 발생으로 연속가동이 어렵게 된다.
혼합조의 교반기 회전수는 60 ~ 200,000rpm 이 되도록 하며, 교반기의 회전수가 60 rpm 이하가 되면 혼합이 어려워져 유화조에서 충분히 유화가 되기 어렵고, 교반기의 회전수가 200,000 rpm 이상이 되면 거품이 많이 생기고 점도가 높아져서 유화조로 이송이 어렵고 유화조 내에서 유화도 잘 일어나지 않는다.
유화조의 교반기 또는 호모믹서의 회전수는 분당 1,000 ~ 200,000회 사이가 되도록 하며, 교반기 또는 호모믹서의 회전수가 1,000 rpm 보다 작으면 유화연료가 제대로 생성되지 않으며, 교반기 또는 호모믹서(I)의 회전수가 200,000 rpm 보다 크게 되면 거품이 많이 생기고 점도가 높아지며 부피가 증가하여 유화연료로서의 기능이 현저히 떨어지게 된다. 유화조(E) 안에서 호모믹서 또는 교반기(I)의 작동 시간은 1분 ~ 30분 사이인 것을 특징으로 하며, 호모믹서 또는 교반기(I)의 작동 시간이 1분 보다 적게 되면 유화가 제대로 일어나지 않아 유화연료가 만들어지지 않으며, 호모믹서 또는 교반기(I)의 작동 시간이 30분을 초과하게 되면 거품 생성이 많아지게 되고 점도가 높아져 유화연료의 성능이 급격히 저하된다.
본 발명의 유화연료 공급 시스템에서 매번 밸브 O', O는 제1정량펌프(O)와 연동하여 제1정량펌프(O)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 제1정량펌프(O)는 전자유량계(F1)의 신호를 받아 작동된다.
밸브 P', P는 제2펌프(P)와 연동하여 제2펌프(P)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 제2펌프(P)는 전자유량계(F2)의 신호를 받아 작동된다. 밸브 Q', Q는 제3펌프(Q)와 연동하여 제3펌프(Q)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 제3펌프(Q)는 전자유량계(F3)의 신호를 받아 작동된다. 밸브 R'는 제4펌프(R)과 연동하여 제4펌프(R)이 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다.
밸브 T', T은 제5펌프(T)와 연동하여 제5펌프(T)가 작동할 때는 열리고 작동을 멈추면 닫힌다. 제1정량펌프(O)와 제2펌프(P), 제3펌프(Q), 제4펌프(R)와 각각의 전자유량계(F1, F2, F3)는 혼합조(D)의 레벨게이지 L에 연동되어 작동되며 제1정량펌프(O)와 제2펌프(P), 제3펌프(Q)는 제4펌프(R)에도 연동되어 작동된다.
혼합조의 레벨게이지 L이 최고수위 보다 낮으면 펌프 O, P, Q가 작동하여 혼합조(D)로 유화제, 선박유 또는 오일, 물 또는 해수를 공급하고, 혼합조(D) 내의 레벨게이지 L이 최저 수위 이상이 되면 제4펌프(R)이 유화조(E)로 유화조(E)내의 레벨게이지 M이 최고수위에 도달할 때까지 유화제, 선박유 또는 오일, 및 물 또는 해수의 혼합물을 이송한다.
제4펌프(R)이 작동하여 이송할 때 펌프 O, P, Q는 작동을 멈추고 이송이 종료되어 제4펌프(R)이 멈추면, 펌프 O, P, Q가 다시 작동한다. 밸브 S는 저장조(F)의 레벨게이지 N과 유화조(E)의 레벨게이지 M에 연동되어 작동된다. 유화조(E)내의 레벨게이지 M이 최고 수위가 되면, 호모믹서 또는 교반기(I)가 1분에서 30분 사이의 정해진 시간 동안 작동후 유화연료를 제조하면 호모믹서 또는 교반기(I)가 작동을 멈추고 밸브 S가 열려서 저장조(F)로 유화연료가 모두 이송된 후 밸브 S가 닫히며, 저장조(F)에 있는 레벨게이지 N이 최고 수위로 올라가게 되면 밸브 S가 닫히게 되다.
제1정량펌프(O)와 제2펌프(P), 제3펌프(Q)와 각각의 전자유량계(F1, F2, F3)는 레벨게이지 K와도 연동이 되어 작동되며, 유화제 탱크(A)에 있는 레벨게이지 K가 최저 수위로 내려가면 알람이 울리고 제1정량펌프(O)와 제2펌프(P), 제3펌프(Q)가 정지한다.
본 발명의 유화연료 공급 시스템의 작동절차는
1) 혼합조의 레벨게이지 L이 최고수위 보다 낮으면 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)가 작동하여 각각의 전자유량계(F1, F2, F3)를 통하여 혼합조(D)로 유화제, 선박유 또는 오일, 물 또는 해수를 공급하고 혼합조(D) 내의 교반기 H가 작동한다. 혼합조(D)의 레벨게이지 L이 최고수위에 도달하면 펌프 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)는 작동을 멈춘다. 그러나 교반기(H)는 계속 작동한다.
2) 혼합조(D) 내의 레벨게이지 L이 최저 수위 이상이 되면 제4펌프(R)이 유화조(E)로 유화조(E) 내의 레벨게이지 M이 최고수위에 도달할 때 까지 유화제, 선박유 또는 오일, 물 또는 해수의 혼합물을 이송한다. 제4펌프(R)이 작동하여 이송할 때 펌프 O, P, Q는 작동을 멈추고 이송이 끝나 제4펌프(R)이 멈추면 펌프 O, P, Q가 다시 작동한다.
3) 유화조(E) 내의 레벨게이지 M이 최고 수위가 되면, 제4펌프(R)의 작동이 멈추고 밸브 R'이 닫히며 호모믹서 또는 교반기(I)가 1분에서 30분 사이의 정해진 시간 동안 작동 후 유화연료를 제조하면 호모믹서 또는 교반기(I)가 작동을 멈추고 밸브 S가 열려서 저장조(F)로 유화연료가 모두 이송된 후 밸브 S가 닫힌다.
4) 유화 연료가 제5펌프(T)의 작동으로 전자유량계(F4)를 통해 엔진 또는 보일러로 공급되며, 오버플로우되는 연료는 다시 저장조(F)로 재순환라인(U)을 통해 재순환된다.
5) 1)에서 3)의 과정이 저장조(F)에 있는 레벨게이지 N이 최고 수위로 올라갈 때 까지 반복된다.
6) 저장조(F)에 있는 레벨게이지 N이 최고 수위로 올라가게 되면 밸브 S가 닫히게 되고, 레벨게이지 N이 최고수위와 최저수위의 사이의 정해진 수위 아래로 내려가면 1)에서 4)의 과정이 반복된다.
7) 유화제 탱크(A)에 있는 레벨게이지 K가 최저 수위로 내려가면 알람이 울리고 제1정량펌프(O)와 제2펌프(P), 제3펌프(Q)가 정지하며, 혼합조(D)에 있는 레벨게이지 L이 최저수위 아래로 내려갈 때 까지 유화조(E)가 작동한다. 이때에 즉시 유화제를 유화제 탱크(A)에 보충한다.
이러한 일련의 작동과정은 개별적으로 또는 복합적으로 제어하는 하나 이상의 제어부에 의해 수행된다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예 및 비교예에 의거하여 설명된다. 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 하기의 실시예 및 비교예로 한정되는 것은 아니다.
실시예들과 비교예들로부터 제조된 경유, 선박유, A중유 또는 B중유 또는 C중유, 원유를 메스실린더에 200를 넣고, 80 온도의 항온수조에 12시간 동안 넣어 시간의 경과에 따라 상분리되는 정도를 관찰하여 표 1에 나타내었다. 상분리 정도는 간편하면서도 예민한 Volumetric method를 이용하여 다음 식과 같이 유화 안정지수(Emulsion Stability Index: ESI)를 계산하였다.
ESI = 100 - (So + Sw), So = (Vo/Va) 100, Sw = (Vw/Va) 100
상기 식에서, So는 기름층의 분리도이고, Sw는 수층의 분리도이며, Va는 유화계의 총 부피이고, Vo는 시간이 경과함에 따라 유화계로부터 분리되어지는 기름층의 부피를 나타내고, Vw는 시간이 경과함에 따라 유화계로부터 분리되어지는 수분층의 부피를 나타낸다. 여기서, ESI가 100%이면 상분리가 전혀 되지 않은 안정한 상태를 의미한다.
그리고, 도 1의 유화연료 공급 시스템에서 제조된 물 또는 해수가 첨가되어 유화된 경유 또는 선박유 또는 A중유(또는 벙커A) 또는 B중유(또는 벙커B) 또는 C중유(또는 벙커C)를 사용하여 배출가스 저감 성능을 시험한 결과는 표 2에 나타내었다. 성능 시험에 사용된 압축착화 기관은 직렬 직립 4행정 기관으로 연소방식은 직접분사식이며, 실린더내경행정이 123mm155mm인 6기통, 11,051cc 배기량에 압축비 17.1:1, 최대토크/엔진속도 = 81.5kgm/1,400 rpm, 최대출력/엔진속도 = 780Nm/2,200rpm인 엔진을 사용하였고, 배출가스 조사는 AVL사의 엔진동력계를 사용하여 ND-13 mode로 운행하여 Firm Ware Technology사의 EXL-1628 배기분석계를 사용하였다.
실시예 1
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 10이고 알킬기의 탄소수가 10인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 50리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 10이고 알킬기의 탄소수가 10인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 50리터와 리튬나이트라이드 1g과 메탄올 2g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 유화제 탱크(A)에서 제1정량펌프(O)가 작동하며 밸브 O'과 O이 동시에 열려서 분당 1리터로 전자유량계(F1)를 통하여 유화제가 혼합조(D)에 3분간 이송되며, 동시에 밸브 P'과 P이 동시에 열리며 제2펌프(P)가 작동하여 전자유량계(F2)를 통하여 선박유(marine diesel oil)가 B에서 분당 70리터로 400리터 부피의 혼합조(D)에 3분간 이송되고, 그리고 밸브 Q', Q가 동시에 열리면서 제3펌프(Q)가 작동을 하여 전자유량계(F3)을 통하여 물을 C에서 분당 30리터로 혼합조(D)에 3분간 이송시킨다. 이때 혼합조(D)의 레벨게이지 L이 최고 수위를 나타내며, 펌프 O는 작동을 멈추며 밸브 O'과 O이 동시에 닫히고, 밸브 P'과 P도 동시에 닫히며 제2펌프(P)가 작동을 멈추고, 밸브 Q', Q가 동시에 닫히면서 제3펌프(Q)가 작동을 멈춘다. 혼합조(D)에서 유화제, 선박유, 물 세 성분이 교반기(H)로 1,000rpm으로 혼합되고, 혼합조(D)의 레벨게이지 L이 최저수위 150리터가 되면 밸브 R'가 열리면서 동시에 제4펌프(R)이 작동해 분당 30리터로 2분간 부피 100리터의 유화조(E)에 이송되고 이때 밸브 O', O이 동시에 닫히고 제1정량펌프(O)가 멈추고, 밸브 P', P이 닫히고 동시에 제2펌프(P)가 멈추고, 밸브 Q', Q이 닫히고 동시에 제3펌프(Q)가 멈추고 유화조(E)로 이송이 끝나면 혼합조(D)내의 레벨게이지 L이 최고 수위에 도달할 때 까지 계속 작동한다. 유화조(E)에서는 레벨게이지 M이 최고 수위에 도달하면 호모믹서(I)가 70,000 rpm으로 회전하여 10분간 유화시킨 유화연료를 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송하며, 저장조(F)에서는 일정량의 유화연료를 제5펌프(T)가 작동하여 전자유량계(F4)를 통하여 본 실험에 사용된 엔진 또는 보일러로의 연료 공급구(G)를 통하여 엔진 내부로 이송한다. 이때 오버플로우되는 유화 연료는 저장조(F)로 재순환라인(U)을 통해 재순환된다. 밸브 S가 열려서 유화연료를 이송 후 닫히면 레벨게이지 M이 최고수위에 도달하여 신호를 받아 닫혔던 밸브 R'와 제4펌프(R)이 레벨게이지 L의 신호를 받아 다시 밸브 R이 열리고 제4펌프(R)이 작동하여 유화조로 이송한다. 이렇게 제조된 유화연료를 샘플링하여 상분리 정도를 측정하였다.
실시예 2
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 20이고 알킬기의 탄소수가 20인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 2리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 20이고 알킬기의 탄소수가 20인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 98리터와 망간나이트라이드 10g과 에탄올 100g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 유화제 탱크(A)에서 제1정량펌프(O)가 작동하며 밸브 O'과 O이 동시에 열려서전자유량계(F1)를 통하여 분당 10리터로 유화제가 혼합조(D)에 3분간 이송되며, 밸브 P'과 P이 동시에 열리며 제2펌프(P)가 작동하여 전자유량계(F2)를 통하여 경유가 선박유 또는 오일 인입구(B)에서 분당 70리터로 400리터 부피의 혼합조(D)에 3분간 이송되고, 유화조(E)에서는 레벨게이지 M이 최고 수위에 도달하면 호모믹서(I)가 2,000 rpm으로 회전하여 25분간 유화시킨 유화연료를 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 유화연료를 만들어 본 발명에 사용된 엔진에 공급한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 3
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 5이고 알킬기의 탄소수가 5인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 30리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 5이고 알킬기의 탄소수가 5인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 70리터와 갈륨나이트라이드 100g과 프로판올 200g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 유화제 탱크(A)에서 제1정량펌프(O)가 작동하며 밸브 O'과 O이 동시에 열려서 전자유량계(F1)를 통하여 분당 0.1리터로 유화제가 혼합조(D)에 3분간 이송되며, 밸브 P'과 P이 동시에 열리며 제2펌프(P)가 작동하여 전자유량계(F2)를 통하여 벙커A가 B에서 분당 70리터로 400리터 부피의 혼합조(D)에 3분간 이송되고, 유화조(E)에서는 레벨게이지 M이 최고 수위에 도달하면 호모믹서(I)가 170,000 rpm으로 회전하여 2분간 유화시킨 유화연료를 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 4
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 10이고 알킬기의 탄소수가 3인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 70리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 10이고 알킬기의 탄소수가 3인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 30리터와 보론나이트라이드 10g과 부탄올 200g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 그리고 밸브 Q', Q가 동시에 열리면서 제3펌프(Q)가 작동하여 전자유량계(F3)를 통하여 물 대신 해수를 C에서 분당 30리터로 혼합조(D)에 3분간 이송시키는 것 외에 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 5
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 15이고 알킬기의 탄소수가 10인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 50리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 15이고 알킬기의 탄소수가 10인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 50리터와 알킬보론나이트라이드 10g과 이소프로판올 700g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 그리고 밸브 Q', Q가 동시에 열리면서 제3펌프(Q)가 작동하여 전자유량계(F3)를 통하여 물 대신 해수를 C에서 분당 30리터로 혼합조(D)에 3분간 이송시킨 것 외에 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 6
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 25이고 알킬기의 탄소수가 3인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 90리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 25이고 알킬기의 탄소수가 3인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 10리터와 니켈나이트라이드 10g과 이소부탄올 20g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 그리고 밸브 Q', Q가 동시에 열리면서 제3펌프(Q)가 작동하여 전자유량계(F3)를 통하여 물 대신 해수를 C에서 분당 30리터로 혼합조(D)에 3분간 이송시킨 것 외에 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 7
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 15이고 알킬기의 탄소수가 10인 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물 10리터와 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)가 15이고 알킬기의 탄소수가 5인 폴리옥시에틸렌 알킬에스터 화합물 90리터와 갈륨나이트라이드 1g과 프로판올 100g이 혼합된 유화제를 유화제 탱크(A)에 넣고, 유화제 탱크(A)에서 제1정량펌프(O)가 작동하며 밸브 O'과 O이 동시에 열려서 전자유량계(F1)을 통하여 분당 1리터로 유화제가 혼합조(D)에 3분간 이송되며, 동시에 밸브 P'과 P이 동시에 열리며 제2펌프(P)가 작동하여 전자유량계(F2)를 통하여 선박유(marine diesel oil)가 B에서 분당 70리터로 400리터 부피의 혼합조(D)에 3분간 이송되고, 그리고 밸브 Q', Q가 동시에 열리면서 제3펌프(Q)가 작동하여 전자유량계(F3)를 통하여 물을 C에서 분당 30리터로 혼합조(D)에 3분간 이송시킨다. 이때 혼합조(D)의 레벨게이지 L이 최고 수위를 나타내며, 펌프 O는 작동을 멈추며 밸브 O'과 O이 동시에 닫히고, 밸브 P'과 P도 동시에 닫히며 제2펌프(P)가 작동을 멈추고, 밸브 Q', Q가 동시에 닫히면서 제3펌프(Q)가 작동을 멈춘다. 혼합조(D)에서 유화제, 선박유, 물 세 성분이 교반기(H)로 1,000rpm으로 혼합되고, 혼합조(D)의 레벨게이지 L이 최저수위 150리터가 되면 밸브 R'가 열리면서 동시에 제4펌프(R)이 작동해 분당 30리터로 2분간 부피 100리터의 유화조(E)에 이송되고 이때 밸브 O', O이 동시에 제1정량펌프(O)가 멈추고, 밸브 P', P이 닫히고 동시에 제2펌프(P)가 멈추고, 밸브 Q', Q이 닫히고 동시에 제3펌프(Q)가 멈추고 유화조(E)로 이송이 끝나면 혼합조(D) 내의 레벨게이지 L이 최고 수위에 도달할 때까지 계속 작동한다. 유화조(E)에서는 레벨게이지 M이 최고 수위에 도달하면 호모믹서(I)가 100,000 rpm으로 회전하여 12분간 유화시킨 유화연료를 밸브 S를 열어 저장조(F)로 이송하며, 저장조(F)에서는 일정량의 유화연료를 제5펌프(T)를 통해 본 실험에 사용된 엔진 또는 보일러로의 연료 공급구(G)를 통하여 엔진 내부로 이송한다. 이때 오버플로우되는 유화 연료는 저장조(F)로 재순환라인(U)을 통해 재순환된다. 밸브 S가 열려서 유화연료를 이송후 닫히면 레벨게이지 M이 최고수위에 도달하여 신호를 받아 닫혔던 밸브 R'와 제4펌프(R)이 레벨게이지 L의 신호를 받아 다시 밸브 R이 열리고 제4펌프(R)이 작동하여 유화조로 이송하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.
비교예 1
본 발명에 사용된 엔진에 선박유를 사용하고 배출되는 가스의 농도를 측정하였다.
비교예 2
유화제 탱크(A)에 유화제 성분으로 아무것도 넣지 않은 것 외에는 실시예 7과 동일한 방법으로 수행하였다.

Figure 112014056259219-pat00004

<유화 중질유의 상분리 정도>
표1에서 보는 것과 같이 본 발명에 사용된 유화제로 사용한 실시예 1 내지 실시예 7 그리고 실시예 11과 실시예 12가 본 발명의 유화연료 공급 시스템을 사용한 경우 유화가 잘되고 물과 중질유와의 상분리가 거의 일어나지 않아 안전하게 사용할 수 있다.

Figure 112014056259219-pat00005

<엔진 후단에서의 배출가스 분석>
표 2에서 보는 것과 같이 중질유를 본 발명의 실시예처럼 유화시켜 사용하게 되면 중질유 내부에 미세 입자화되어 있던 물이 엔진 내부에서 미세폭발을 일으켜 중질유 입자를 잘게 쪼개어 주어 산소와 접촉을 원활하게 하는 역할을 하여 완전 산화에 가깝게 유도하여 매연을 50% 이상 줄여주며, 중질유 내부에 미세입자화 되어 있던 물이 엔진 내부에서 미세폭발을 일으킬 때 잠열을 빼앗아 엔진 내부의 온도를 낮춰주어 질소산화물의 발생을 억제하게 되어 질소산화물 배출을 50% 이상 줄여주는 효과를 보여주고 있다. 따라서 본 발명의 효과로 대기오염물질을 덜 배출시켜 대기환경개선에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 물 또는 해수를 사용함으로 인하여 그만큼 에너지를 감소하게 되고 온실가스인 이산화탄소 배출을 감축하는 효과를 동시에 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the following illustrative drawings.
The present invention relates to a method for supplying an emulsified fuel to a marine engine or a boiler by using an emulsified fuel supply system as shown in Fig. 1 to reduce the temperature of the flame by adding water or seawater, micro explosion of remnants due to rapid evaporation of water, The amount of air pollution can be reduced because the amount of soot and nitrogen oxides are reduced primarily by increasing the amount of ambient air mixed with the increase of spray penetration force.
As the emulsifier to be introduced into the emulsifier tank (A) of the emulsified fuel supply system of the present invention shown in Fig. 1, at least one of the polyoxyethylene alkylamine compounds (a) is selected, and at least one of the polyoxyethylene alkyl ester compounds Is selected, at least one of the metal nitrides (c) is selected, and at least one of the alcohols (d) is selected and mixed.
The polyoxyethylene alkylamine compound is characterized in that the polyoxyethylene has a repeating unit (degree of polymerization) of 5 to 25, and the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. The polyoxyethylene alkyl ester compound is characterized by having a repeating unit (degree of polymerization) of 5 to 25, wherein the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. The metal nitride includes nickel nitride, lithium nitride, manganese nitride, gallium nitride, boron nitride, and alkyl boron nitride. Alcohols include methanol, ethanol, propanol, Butanol, pentanol, isopentyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, isohexyl alcohol, trimethanolamine, phenoxyethanol, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and triisopropanolamine.
The mixing ratio of the polyoxyethylene alkylamine compound (a) and the polyoxyethylene alkyl ester compound (b) is in the range of a: b = 1: 100-100: 1 and the mixing ratio of the metal nitrides (c) ) Is mixed at a weight ratio of c: d = 1: 1 to 1: 100, and the mixture is mixed at a weight ratio of a + b: c + d = 100: 1 to 1: 100, Is mixed with oil of kerosene, light oil, marine oil, bunker A, Bunker C, etc. at a volume ratio of 0.01 to 15% in volume ratio and emulsified.
A commercially available emulsifier may be used in addition to the above emulsifier in the emulsifier tank (A).
1, the emulsifier in the emulsifier tank A is fed to the mixing tank D by controlling the flow rate of the emulsifier through the first metering pump O to the electromagnetic flowmeter F1, Bunker B or bunker C In the inlet B, the marine oil or light oil or bunker A, bunker B or bunker C is fed to the mixing tank D by controlling the flow rate to the electromagnetic flowmeter F2 through the second pump P Water or seawater is fed to the mixing tank D by controlling the flow rate of the water or the seawater through the third pump Q to the electromagnetic flow meter F3 in the water or seawater inlet C so that the emulsifier, When the three components of the light oil or the bunker A, the bunker B, the bunker C, the water or the sea water are mixed in the mixing tank, they are transferred to the emulsion tank E via the fourth pump R. In the emulsion tank E, The emulsified fuel which has been emulsified through the valve S is opened to transfer it to the storage tank F. In the storage tank F, Through the pump 5 (T) it is transported through the fuel supply port (G) of a ship engine or boiler, wherein the overflow emulsified fuel which is recirculated through the recirculation line (U) to a reservoir (F).
Referring to FIG. 1, the emulsifier in the emulsifier tank A is fed to the mixing tank D by controlling the flow rate of the emulsifier through the first metering pump O to the electromagnetic flowmeter F1. The marine oil or light oil or the bunker A, the bunker B or the bunker C is transferred to the mixing tank D by controlling the flow rate to the electromagnetic flowmeter F2 through the second pump P at the marine oil or oil inlet B, Water or seawater is transferred to the mixing tank D by regulating the flow rate to the electromagnetic flow meter F3 through the third pump Q in the water or seawater inlet C,
When the three components of the emulsifier, the marine oil or the oil (the light oil or the bunker A or the bunker B or the bunker C), the water or the sea water are mixed in the mixing tank in the mixing tank D through the fourth pump R, And in the emulsification tank (E), the emulsified fuel emulsified through the agitator or the homomixer is transferred to the storage tank (F) by opening the valve S. In the reservoir F, a predetermined amount of the emulsified fuel is transferred to the fuel supply port G to the engine or the boiler by adjusting the flow rate to the electromagnetic flowmeter F4 through the fifth pump T. At this time, the overflowed emulsified fuel is recirculated to the reservoir F through the recycle line U. The valves O ', O are opened when the first metering pump O is activated and closed when the operation is stopped. The valves P ', P are opened when the second pump (P) is activated and closed when the operation is stopped. The valves Q 'and Q are opened when the third pump Q is operated and closed when the operation is stopped. The valve R 'is opened when the fourth pump R is operated and closed when the operation is stopped. The valves T ', T are opened when the fifth pump (T) is activated and closed when the operation is stopped. O 'and O' valves can be replaced by one valve O ', P' and P valves can be replaced by one valve P ', and Q' and Q valves can be replaced by one valve Q ' , T ', T''valves can be replaced by one valve T'. At this time, the valve O is opened when the first metering pump O is operated and closed when the operation is stopped, the valve P is opened when the second pump P is operated and closed when the operation is stopped, (Q) is open and closed when it stops operating. Further, the valve T is opened when the fifth pump T is operated and closed when the operation is stopped, and the valve T is closed when the valve O 'or O', O, P 'or P', P, Q 'or Q' P, Q, R, T) and the pumps (O, P, Q, R, T) operate in conjunction with each other. A pump can be installed and used to speed up the delivery to the rear of the valve.
The emulsifier tank is filled with the emulsifier so that the level gauge K of the emulsifier tank A becomes a constant level. A certain amount is transferred to the mixing chamber D through the second pump P via the vessel oil or oil (diesel or bunker A or bunker B or Bunker C) inlet B. Water or seawater is transferred to the mixing tank through the third pump (Q) through the water or sea water inlet (C). At this time, the mixing ratio of the emulsifier and the marine oil or oil (diesel or bunker A or bunker B or Bunker C), water or seawater is determined by the flow rates of the metering pump O, the second pump P and the third pump Q, respectively . The ratio of the flow rate of the second pump P to the flow rate of the third pump Q is a ratio of P: Q = 20: 1 to 10: 6 at a volume ratio. If the flow ratio is smaller than P: Q = 20: It is difficult to obtain an effect, and it is difficult to produce an emulsified fuel when the flow ratio is larger than P: Q = 10: 6.
The ratio of the sum of the flow rates of the second pump P and the third pump Q and the flow rate ratio of the first metering pump O is a ratio of P + Q: O = 10,000: 1 to 10: 3, + Q: If the flow ratio is smaller than O = 10,000: 1, the emulsification will not occur properly. If the flow ratio is larger than P + Q: O = 10: 3, excessive use of the emulsifier causes foaming and increases the volume. The volume ratio of the mixing tank D to the emulsion tank E is in the range of D: E = 1: 10 to 100: 1. If the volume ratio is smaller than D: E = 1: 10, The effect of pre-mixing is lost. When D: E = 100: 1, the volume of the mixing tank becomes too large and the volume becomes too large. Since the emulsifying tank is relatively small, the emulsifying tank must continue to operate continuously. The continuous operation becomes difficult.
When the number of revolutions of the agitator is less than 60 rpm, mixing becomes difficult and it is difficult to sufficiently emulsify in the emulsification tank. When the number of revolutions of the agitator is more than 200,000 rpm, So that it is difficult to transfer the oil to the oil tank and the oil tank does not easily emulsify in the oil tank.
If the number of revolutions of the agitator or the homomixer is less than 1,000 rpm, the emulsified fuel is not properly generated, and the number of revolutions of the agitator or the homomixer (I) When it is larger than 200,000 rpm, a lot of bubbles are formed, the viscosity increases, the volume increases, and the function as an emulsifying fuel is significantly deteriorated. The operation time of the homomixer or the agitator (I) in the emulsification tank (E) is between 1 minute and 30 minutes. When the operation time of the homomixer or the agitator (I) is less than 1 minute, If the operation time of the homomixer or the agitator (I) exceeds 30 minutes, the generation of foam increases, the viscosity increases, and the performance of the emulsified fuel deteriorates sharply.
In the emulsified fuel supply system of the present invention, the valves O 'and O are opened each time the first metering pump O is operated in conjunction with the first metering pump O, and is closed when the operation is stopped. The first metering pump O is activated by receiving a signal from the electromagnetic flowmeter F1.
The valves P 'and P are opened when the second pump P operates in conjunction with the second pump P, and are closed when the operation is stopped. The second pump P is operated by receiving a signal from the electromagnetic flowmeter F2. The valves Q 'and Q are opened when the third pump Q is operated in conjunction with the third pump Q, and are closed when the operation is stopped. The third pump Q is activated by receiving a signal from the electromagnetic flowmeter F3. The valve R 'is opened when the fourth pump R operates in conjunction with the fourth pump R, and is closed when the operation stops.
The valves T 'and T are opened when the fifth pump T is operated in conjunction with the fifth pump T, and are closed when the operation is stopped. The first metering pump O, the second pump P, the third pump Q and the fourth pump R and the respective electromagnetic flow meters F1, F2 and F3 are connected to a level gauge L And the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q operate in conjunction with the fourth pump R. [
When the level gauge L of the mixing tank is lower than the highest water level, the pumps O, P and Q are operated to supply the emulsifier, ship oil or oil, water or seawater to the mixing tank D, When the level of the water reaches the minimum level, the fourth pump R is fed to the emulsification tank E until the level gauge M in the emulsification tank E reaches the maximum level, and the mixture of the emulsifier, do.
When the fourth pump R is operated and transported, the pumps O, P, and Q stop operating, and when the fourth pump R stops, the pumps O, P, and Q operate again. The valve S operates in conjunction with the level gauge N of the reservoir F and the level gauge M of the emulsification tank E. When the level gauge M in the emulsification tank (E) reaches the maximum water level, the homomixer or stirrer (I) operates when the homogenous mixer or stirrer (I) produces the emulsified fuel after the operation for a fixed time of 1 to 30 minutes The valve S is closed and the valve S is closed when the level gauge N in the reservoir F is raised to the maximum water level.
The first metering pump O, the second pump P and the third pump Q and the respective electromagnetic flow meters F1, F2 and F3 are also operated in conjunction with the level gauge K so as to be connected to the emulsifier tank A When the level gauge K is lowered to the minimum level, an alarm sounds and the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q stop.
The operating procedure of the emulsified fuel supply system of the present invention is
1) When the level gauge L of the mixing tank is lower than the maximum water level, the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q are operated to flow through the respective electronic flow meters F1, F2 and F3 An emulsifier, vessel oil or oil, water or seawater is supplied to the mixing tank (D), and the agitator (H) in the mixing tank (D) is operated. The pump first metering pump O, the second pump P and the third pump Q are stopped when the level gauge L of the mixing tank D reaches the maximum water level. However, the agitator H continues to operate.
2) When the level gauge L in the mixing tank D becomes the minimum water level or higher, the fourth pump R is returned to the emulsification tank E until the level gauge M in the emulsification tank E reaches the maximum water level, Transfer a mixture of oil or oil, water or seawater. Pumps O, P and Q are stopped when the fourth pump R is operated and the pumps O, P and Q are operated again when the fourth pump R stops.
3) When the level gauge M in the emulsification tank E reaches the maximum water level, the operation of the fourth pump R is stopped, the valve R 'is closed, and the homomixer or the agitator I reaches a predetermined time The homomixer or the agitator I is stopped, the valve S is opened, and all of the emulsified fuel is transported to the reservoir F, and then the valve S is closed.
4) The emulsified fuel is supplied to the engine or boiler through the electromagnetic flowmeter F4 by the operation of the fifth pump T and the overflowed fuel is recirculated through the recycle line U to the reservoir F again.
5) The process from 1) to 3) is repeated until the level gauge N in the reservoir F rises to the highest water level.
6) If the level gauge N in the reservoir F is raised to the highest water level, the valve S is closed. If the level gauge N falls below the predetermined water level between the highest water level and the lowest water level, Is repeated.
7) When the level gauge K in the emulsifier tank A drops to the minimum water level, an alarm sounds and the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q are stopped and the mixing tank D ) Until the level gauge L at the bottom of the tank is lower than the minimum level. At this time, the emulsifier is immediately added to the emulsifier tank (A).
This series of operations is performed by one or more controllers that control individually or in combination.
Hereinafter, the present invention will be described based on the following examples and comparative examples. The following examples and comparative examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the present invention to the following examples and comparative examples.
200 of the light oil, the marine oil, the A heavy oil or the B heavy oil or the C heavy oil, and the crude oil prepared from the examples and the comparative examples were put into a constant temperature water bath at 80 ° C. for 12 hours, The results are shown in Table 1. The emulsion stability index (ESI) was calculated by the following formula using a simple but sensitive volumetric method.
ESI = 100 - (So + Sw ), So = (Vo / V a) 100, Sw = (Vw / V a) 100
Where Vo is the volume of the oil layer separated from the emulsification system over time, Vw is the volume of the oil layer separated from the emulsion system over time, And shows the volume of the water layer separated from the emulsification system with the passage of time. Here, if the ESI is 100%, it means a stable state in which phase separation is not observed at all.
(Or Bunker A) or B oil (or Bunker B) or C oil (or Bunker C) emulsified by adding water or sea water produced in the emulsified fuel supply system of FIG. The results are shown in Table 2. The compression ignition engine used for the performance test was a straight upright four-stroke engine. The combustion type was direct injection type. The cylinder had a cylinder inner diameter of 123mm155mm, a cylinder of 11,051cc displacement, a compression ratio of 17.1: 1, a maximum torque / engine speed of 81.5kgm / rpm, maximum output / engine speed = 780Nm / 2,200rpm, and exhaust gas emission was run in ND-13 mode using AVL's engine dynamometer and EXL-1628 exhaust emission analyzer from Firm Ware Technology was used.
Example 1
The emulsifier tank (A) was filled with 50 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a polyoxyethylene repeating unit (polymerization degree) of 10 and an alkyl group of 10 as an emulsifier component, 10 repeating units of polyoxyethylene (degree of polymerization) An emulsifier prepared by mixing 50 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having 10 carbon atoms, 1 g of lithium nitrate and 2 g of methanol is placed in the emulsifier tank A, the first metering pump O is operated in the emulsifier tank A, O 'and O are opened at the same time, and the emulsifier is transferred to the mixing bath D for 3 minutes through the electromagnetic flowmeter F1 at 1 liter per minute. At the same time, the valves P' and P are simultaneously opened and the second pump P is operated The marine diesel oil is transferred from the B to the 70 liters per minute through the electromagnetic flowmeter F2 to the mixing tank D of 400 liter volume for 3 minutes and the valves Q 'and Q are simultaneously opened and the third pump Q ) Is activated and flows through the electromagnetic flowmeter (F3) C in 3 minutes to thereby feed the mixing chamber (D) to 30 liters per minute. At this time, the level gauge L of the mixing tank D indicates the highest water level, the pump O stops operating, the valves O 'and O are simultaneously closed, the valves P' and P are simultaneously closed and the second pump P is stopped , The valves Q 'and Q are closed at the same time, and the third pump Q is stopped. When the level gauge L of the mixing tank D reaches the minimum level of 150 liters, the valve R 'is opened while the third level gauge L of the mixing tank D is opened. At the same time, The pump O is closed and the first metering pump O is stopped and the valves P 'and P are closed at the same time as the valves O' and O are closed at the same time, When the second pump P is closed and the valves Q 'and Q are closed while the third pump Q is stopped and the transfer to the oil tank E is completed, the level gauge L in the mixing tank D reaches the maximum water level I keep working until I do. In the emulsification tank E, when the level gauge M reaches the maximum water level, the homomixer I rotates at 70,000 rpm and emulsifies the emulsified fuel for 10 minutes to open the valve S to the storage tank F. In the storage tank F, The fifth pump T is operated to transfer a predetermined amount of the emulsified fuel into the engine through the electromagnetic flow meter F4 through the fuel supply port G to the engine or the boiler used in the present experiment. At this time, the overflowing emulsified fuel is recirculated through the recycle line (U) to the reservoir (F). When the valve S is opened and the emulsified fuel is transported and then closed, the level gauge M reaches the maximum water level, and the valve R 'and the fourth pump R, which have been closed by receiving a signal, receive the signal of the level gauge L, R) is operated and transferred to the oil tank. The emulsion fuel thus prepared was sampled and the degree of phase separation was measured.
Example 2
2 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a polyoxyethylene repeating unit (polymerization degree) of 20 and an alkyl group of 20 as an emulsifier component in the emulsifier tank (A) and a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 20 An emulsifier in which 98 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having a carbon number of 20, 10 g of manganese nitride and 100 g of ethanol are mixed is put into the emulsifier tank A, the first metering pump O is operated in the emulsifier tank A, O 'and O are simultaneously opened and the emulsifier is transferred to the mixing tank D for 3 minutes through the electromagnetic flowmeter F1 at a rate of 10 liters per minute. The valves P' and P are simultaneously opened and the second pump P is operated, The light oil is transferred from the ship oil or the oil inlet B to the mixing tank D of 400 liters volume at 70 liters per minute for 3 minutes through the flow meter F2 and in the oil tank E the level gauge M reaches the maximum water level Homomixer (I) rotates at 2,000 rpm Except that the emulsified fuel which was emulsified for 25 minutes was opened by opening the valve S and transferred to the storage tank F. In the same manner as in Example 1 except that the emulsified fuel was produced in the same manner as in Example 1 and supplied to the engine used in the present invention Respectively.
Example 3
The emulsifier tank (A) was filled with 30 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 5 and an alkyl number of 5 as an emulsifier component, a repeating unit (degree of polymerization) of 5, An emulsifier in which 70 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having a carbon number of 5, 100 g of gallium nitride and 200 g of propanol are mixed is placed in the emulsifier tank A, the first metering pump O is operated in the emulsifier tank A, O 'and O are simultaneously opened and the emulsifier is transferred to the mixing bath D for 3 minutes through the electromagnetic flowmeter F1 at 0.1 liter per minute. The valves P' and P are simultaneously opened and the second pump P is operated, The bunker A is fed to the mixing tank D of 400 liter volume for 3 minutes at a rate of 70 liters per minute through the flowmeter F2 and the homomixer I is fed for 3 minutes in the emulsion tank E when the level gauge M reaches the highest level, Was rotated at 170,000 rpm and emulsified for 2 minutes Temper fuel but to feed a reservoir (F) by opening the valves S was carried out in the same manner as in Example 1.
Example 4
In the emulsifier tank (A), 70 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 10 and an alkyl number of 3 as an emulsifier component, 10 repeating units of polyoxyethylene (degree of polymerization) An emulsifier in which 30 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having a carbon number of 3, 10 g of boron nitride and 200 g of butanol are mixed is put into the emulsifier tank A and the valves Q 'and Q are simultaneously opened to operate the third pump Q Was carried out in the same manner as in Example 1, except that the seawater was sent from the C to the 30 liters per minute through the electromagnetic flowmeter (F3) in the mixing tank (D) for 3 minutes.
Example 5
In the emulsifier tank (A), 50 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 15 and an alkyl number of 10 as an emulsifier component, 15 repeating units of polyoxyethylene (degree of polymerization) The emulsifier having a mixture of 50 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having 10 carbon atoms, 10 g of alkyl boron nitride, and 700 g of isopropanol was charged into the emulsifier tank A, and the valves Q 'and Q were simultaneously opened, And the seawater was transferred to the mixing tank (D) at a rate of 30 liters per minute for 3 minutes instead of water through the electromagnetic flowmeter (F3), in the same manner as in Example 2.
Example 6
In the emulsifier tank (A), 90 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 25 and an alkyl number of 3 as an emulsifier component and 25 repeating units of polyoxyethylene (degree of polymerization) of 25 The emulsifier mixed with 10 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having a carbon number of 3, 10 g of nickel nitride and 20 g of isobutanol was placed in the emulsifier tank A, and the valves Q 'and Q were simultaneously opened, And the seawater was fed into the mixing tank (D) for 3 minutes at a rate of 30 liters per minute from C in place of water through the electronic flow meter (F3).
Example 7
10 liters of a polyoxyethylene alkylamine compound having a repeating unit (degree of polymerization) of polyoxyethylene of 15 and an alkyl group of 10 as an emulsifier component in the emulsifier tank (A), 15 repeating units of polyoxyethylene (degree of polymerization) of 15 An emulsifier mixed with 90 liters of a polyoxyethylene alkyl ester compound having 5 carbon atoms, 1 g of gallium nitride and 100 g of propanol is placed in the emulsifier tank A, the first metering pump O is operated in the emulsifier tank A, O 'and O are simultaneously opened, and the emulsifier is transferred to the mixing bath D for 3 minutes through the electromagnetic flowmeter F1 at a rate of 1 liter per minute. At the same time, the valves P' and P are simultaneously opened and the second pump P is operated The marine diesel oil is transferred from the B to the 70 liters per minute through the electromagnetic flowmeter F2 to the mixing tank D of 400 liter volume for 3 minutes and the valves Q 'and Q are simultaneously opened and the third pump Q ) Is activated and flows through the electromagnetic flowmeter (F3) C in 3 minutes to thereby feed the mixing chamber (D) to 30 liters per minute. At this time, the level gauge L of the mixing tank D indicates the highest water level, the pump O stops operating, the valves O 'and O are simultaneously closed, the valves P' and P are simultaneously closed and the second pump P is stopped , The valves Q 'and Q are closed at the same time, and the third pump Q is stopped. When the level gauge L of the mixing tank D reaches the minimum level of 150 liters, the valve R 'is opened while the third level gauge L of the mixing tank D is opened. At the same time, The pump R is operated and delivered to the emulsification tank E of volume 100 liters per minute for 2 minutes at 30 liters per minute while the valves O 'and O simultaneously stop the first metering pump O and the valves P' and P are closed At the same time, when the second pump P is stopped and the valves Q 'and Q are closed and the third pump Q is stopped and the transfer to the oil tank E is completed, the level gauge L in the mixing tank D reaches the maximum water level Continue to work until. In the emulsion tank E, when the level gauge M reaches the maximum water level, the homomixer I rotates at 100,000 rpm and emulsifies the emulsified fuel for 12 minutes to open the valve S to the storage tank F. In the storage tank F, A predetermined amount of the emulsified fuel is transferred to the engine or the boiler through the fifth pump T through the fuel supply port G to the inside of the engine. At this time, the overflowing emulsified fuel is recirculated through the recycle line (U) to the reservoir (F). When the valve S is opened and the emulsified fuel is transported and then closed, the level gauge M reaches the maximum water level, and the valve R 'and the fourth pump R, which have been closed by receiving a signal, receive the signal of the level gauge L, R) was operated and transferred to the emulsion tank.
Comparative Example 1
The marine oil was used for the engine used in the present invention and the concentration of the discharged gas was measured.
Comparative Example 2
The procedure of Example 7 was repeated except that no emulsifier component was added to the emulsifier tank (A).
Figure 112014056259219-pat00004

<Degree of phase separation of emulsified heavy oil>
As shown in Table 1, when the emulsifying fuel supply system of the present invention was used in Examples 1 to 7 and 11 and 12, which were used as the emulsifier used in the present invention, emulsification was good and phase separation of water and heavy oil It hardly happens and can be used safely.

Figure 112014056259219-pat00005

&Lt; Analysis of exhaust gas at the rear end of the engine &
As shown in Table 2, when the heavy oil is emulsified as in the embodiment of the present invention, water that has been finely granulated in the heavy oil causes a fine explosion inside the engine to finely grind the heavy oil particles to smooth contact with oxygen To reduce the amount of soot by more than 50%. When the fine particles in the heavy oil cause micro explosion inside the engine, it takes away the latent heat and lowers the internal temperature of the engine to suppress the generation of nitrogen oxides , Which reduces nitrogen oxide emissions by more than 50%. Therefore, it is considered that the use of water or seawater can reduce the energy and reduce the emission of carbon dioxide, which is a greenhouse gas, at the same time. .
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

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A : 유화제 탱크, B : 선박유 또는 오일 인입구, C : 물 또는 해수 인입구,
D : 혼합조, E : 유화조, F : 저장조, F1 : 제1전자밸브, F2 : 제2전자밸브,
F3 : 제3전자밸브, G : 엔진 또는 보일러로의 연료 공급구,
H : 혼합조 교반기,
I : 유화조 교반기 또는 호모믹서(호모믹서 또는 교반기),
J : 저장조 교반기, K : 유화제 탱크 레벨게이지, L : 혼합조 레벨게이지,
M : 유화조 레벨게이지, N : 저장조 레벨게이지, O : 제1정량펌프,
P : 제2펌프, Q : 제3펌프, R : 제4펌프, S : 밸브, T : 제5펌프,
O' : 밸브, O” : 밸브, P' : 밸브, P” : 밸브, Q' : 밸브, Q” : 밸브,
R' : 밸브, T' : 밸브, T'' : 밸브
A: Emulsifier tank, B: Marine oil or oil inlet, C: Water or seawater inlet,
D: mixing tank, E: emulsification tank, F: storage tank, F1: first solenoid valve, F2: second solenoid valve,
F3: third solenoid valve, G: fuel supply port to the engine or boiler,
H: mixing tank stirrer,
I: Emulsion tank stirrer or homomixer (homomixer or stirrer),
J: storage tank agitator, K: emulsifier tank level gauge, L: mixing tank level gauge,
M: oil tank level gauge, N: storage tank level gauge, O: first metering pump,
P: second pump, Q: third pump, R: fourth pump, S: valve, T: fifth pump,
O ": valve, O": valve, P ': valve, P ": valve, Q': valve, Q": valve,
R ': valve, T': valve, T '': valve

Claims (12)

폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a) 중에서 하나 이상이 선택되며, 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b) 중에서 하나 이상이 선택되고, 금속나이트라이드(c) 중에서 하나 이상이 선택되며, 알콜류(d) 중에서 하나이상이 선택되어져 혼합되는 유화제 조성물이 유화제인 유화연료 공급 시스템.At least one of the polyoxyethylene alkylamine compounds (a) is selected, at least one of the polyoxyethylene alkyl ester compounds (b) is selected, at least one of the metal nitrides (c) is selected, and among the alcohols (d) Wherein at least one of the emulsifier compositions is selected and the emulsifier composition to be mixed is an emulsifier. 제 1항에 있어서, 상기 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물로는 폴리옥시에틸렌의 반복단위(중합도)는 5~25이며, 알킬기는 탄소수가 1~20이고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물로는 반복단위(중합도)는 5~25이고, 알킬기는 탄소수가 1~20이며, 상기 금속나이트라이드는 니켈나이트라이드, 리튬나이트라이드, 망간나이트라이드, 갈륨나이트라이드, 보론나이트라이드, 알킬보론나이트라이드중에서 선택된 한 종이며, 상기 알콜류에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알콜, 이소부틸알콜, 펜탄올, 이소펜틸알콜, 헥산올, 헵타놀, 옥타놀, 이소헥실알콜, 트리메탄올아민, 페녹시에탄올, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민 중에서 선택된 한 종이 포함되는 유화제 조성물이 유화제인 유화연료 공급 시스템.The polyoxyethylene alkylamine compound according to claim 1, wherein the polyoxyethylene alkylamine compound has a polyoxyethylene repeating unit (degree of polymerization) of 5 to 25, an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms, and the polyoxyethylene alkyl ester compound has a repeating unit (Degree of polymerization) of 5 to 25, and the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, and the metal nitride may be one selected from the group consisting of nickel nitride, lithium nitride, manganese nitride, gallium nitride, boron nitride and alkylboron nitride And the alcohols include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, pentanol, isopentyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, isohexyl alcohol, trimethanolamine, phenoxyethanol, Wherein the emulsifier composition comprising one species selected from monoisopropanolamine, diisopropanolamine, and triisopropanolamine is an emulsifier. 제 1항에 있어서, 상기 폴리옥시에틸렌 알킬아민 화합물(a)과 상기 폴리옥시에틸렌알킬 에스터 화합물(b)의 혼합 비율은 a : b = 1 : 100 ~ 100 : 1 의 무게비로 혼합하며, 상기 금속나이트라이드(c)와 상기 알콜류(d)와의 혼합비율은 c : d = 1 : 1 ~ 1 : 100, a + b : c + d = 100 : 1 ~ 1 : 100의 무게비로 혼합되며, 등유, 경유, 선박유, 벙커A, 벙커B, 벙커C의 오일에 대해서 0.01 ~ 15%의 부피비로 혼합되어 유화되는 유화제 조성물이 유화제인 유화연료 공급 시스템. The method of claim 1, wherein the mixing ratio of the polyoxyethylene alkylamine compound (a) and the polyoxyethylene alkyl ester compound (b) is in a weight ratio of a: b = 1: 100 to 100: The mixing ratio of the nitrides c and the alcohols d is in the range of c: d = 1: 1 to 1: 100 and a + b: c + d = 100: 1 to 1: Wherein the emulsifier composition is an emulsifier which is mixed and emulsified in a volume ratio of 0.01 to 15% with respect to oil of diesel, marine oil, bunker A, bunker B, and bunker C. 제1항에 있어서, 상기 유화제가 저장되는 유화제 탱크(A);
선박유 또는 오일이 도입되는 선박유 또는 오일 인입구(B);
물 또는 해수가 도입되는 물 또는 해수 인입구(C);
상기 유화제 탱크(A)에 연결된 제1정량펌프(O)에 의해서 상기 유화제 탱크(A)로부터 공급되는 상기 유화제, 상기 선박유 또는 오일 인입구(B)에 연결된 제2펌프(P)에 의해서 상기 선박유 또는 오일 인입구(B)로부터 공급되는 선박유 또는 오일, 상기 물 또는 해수 인입구(C)에 연결된 제3펌프(Q)에 의해서 공급되는 물 또는 해수를 혼합하는 혼합조(D);
상기 혼합조에 공급되는 유화제의 공급량을 조절하는 상기 제1정량펌프(O)의 하부에 설치된 제1전자유량계(F1), 상기 혼합조에 공급되는 선박유 또는 오일의 공급량을 조절하는 상기 제2펌프(P)의 하부에 설치된 제2전자유량계(F2), 상기 혼합조에 공급되는 물 또는 해수의 공급량을 조절하는 상기 제3펌프(Q)의 하부에 설치된 제3전자유량계(F3);
상기 혼합조(D)에 연결된 제4펌프(R)에 의해서 혼합조(D)의 혼합물이 이송되고, 유화조 교반기 또는 호모믹서(I)에 의해 상기 혼합물을 유화시켜 유중수적형의 유화 연료를 생성시키는 유화조(E);
상기 유화조(E) 하부에 설치된 밸브(S)의 개방에 의하여 상기 유화조(E)로부터 유화 연료를 이송시켜 저장하기 위한 저장조(F);
상기 저장조(F) 하부에 설치된 제5펌프(T)에 의해 전자유량계(F4)를 통하여 상기 저장조(F)로부터 유화 연료를 선박용 엔진 또는 보일러에 공급하기 위한 엔진 또는 보일러로의 연료 공급 수단(G); 및
상기 저장조(F)로부터 오버플로우되는 유화 연료를 상기 저장조(F)로 재순환시키기 위한 재순환라인(U)을 포함하는 유화연료 공급 시스템.
The method according to claim 1, further comprising: an emulsifier tank (A) storing the emulsifier;
A marine oil or an oil inlet (B) into which marine oil or oil is introduced;
Water or seawater inlet (C) into which water or seawater is introduced;
The second pump P connected to the emulsifier supplied from the emulsifier tank A by the first metering pump O connected to the emulsifier tank A and the marine oil or the oil inlet B, A mixing tank (D) for mixing water or sea water supplied from the oil or oil inlet (B), water or seawater supplied by the water or the third pump (Q) connected to the sea water inlet (C);
A first electromagnetic flow meter F1 provided at a lower portion of the first metering pump O for controlling the supply amount of the emulsifier supplied to the mixing tank, a second electromagnetic pump M1 for adjusting the supply amount of the marine oil or oil supplied to the mixing tank, A third electronic flow meter F3 installed at a lower portion of the third pump Q for controlling the supply amount of water or seawater supplied to the mixing tank;
The mixture of the mixing tank D is conveyed by the fourth pump R connected to the mixing tank D and the mixture is emulsified by the emulsion tank stirrer or the homomixer I so that the emulsion fuel of the water- (E);
A storage tank (F) for transferring and storing the emulsified fuel from the emulsifying tank (E) by opening a valve (S) provided under the emulsifying tank (E);
A fuel pump for supplying fuel to the engine or the boiler from the storage tank F through an electromagnetic flowmeter F4 by means of a fifth pump T provided below the storage tank F, ); And
And a recirculation line (U) for recirculating the emulsified fuel overflowing from the reservoir (F) to the reservoir (F).
제 4항에 있어서, 상기 제2펌프(P)와 제3펌프(Q)의 유량비(P : Q)는 부피비로 20 : 1 내지 10 : 6 사이의 비로 결정되고, 상기 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 유량의 합과 제1펌프(O)의 유량비(P + Q : O)는 부피비로 10,000 : 1 내지 10 : 3 사이의 비로 결정되는 유화연료 공급 시스템.The pump according to claim 4, wherein a flow ratio (P: Q) of the second pump (P) to the third pump (Q) is determined as a ratio of 20: 1 to 10: (P + Q: O) of the first pump (P) and the flow rate of the third pump (Q) and the flow rate ratio (P + Q: O) of the first pump (O) are determined as a ratio between 10,000: 1 and 10: 3 by volume. 제 4항에 있어서, 상기 혼합조(D)와 상기 유화조(E)의 부피비(D : E)는 1 : 10 내지 100 : 1 사이의 비인 유화연료 공급 시스템.5. The emulsified fuel supply system according to claim 4, wherein the mixing ratio (D: E) of the mixing tank (D) and the emulsion tank (E) is between 1:10 and 100: 1. 제 4항에 있어서, 상기 혼합조(D)에 설치된 교반기(H)는 60 내지 200,000rpm의 속도로 회전하고, 상기 유화조(E)에 설치된 교반기 또는 호모믹서(I)는 1,000 내지 200,000rpm의 속도로 회전하며, 유화조(E)의 교반기 또는 호모믹서(I)의 작동 시간은 1분 내지 30분인 유화연료 공급 시스템.The agitator (H) provided in the mixing tank (D) is rotated at a speed of 60 to 200,000 rpm and the stirrer or homomixer (I) provided in the emulsifying tank (E) And the operation time of the stirrer of the emulsification tank (E) or the homomixer (I) is from 1 minute to 30 minutes. 제 4항에 있어서, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q), 제4펌프(R) 및 제5펌프(T) 각각의 전단 또는 전후단에 밸브(O' 또는 O', O)(P' 또는 P', P)(Q' 또는 Q', Q)(R')(T' 또는 T', T'')가 각각 설치되어 각각의 펌프(O, P, Q, R, T)와 연동하여 작동되고;
상기 유화제 탱크(A), 혼합조(D), 유화조(E) 및 저장조(F)에는 각각 레벨게이지(K, L, M, N)가 각각 설치되고, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q) 및 제4펌프(R)는 상기 혼합조(D)에 설치된 레벨게이지(L)에 연동하여 작동되며;
상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)는 제4펌프(R) 및/또는 유화제 탱크 레벨게이지(K)와도 연동하여 작동되며;
상기 밸브(S)는 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N) 및 유화조(E)의 레벨게이지(M)와 연동하여 작동되는 유화연료 공급 시스템.
The apparatus as claimed in claim 4, wherein a valve is provided at a front end or a front end of each of the first metering pump (O), the second pump (P), the third pump (Q), the fourth pump (R) (O 'or O', O) (P 'or P', P) (Q 'or Q', Q) O, P, Q, R, T);
Level gauges K, L, M and N are respectively installed in the emulsifier tank A, the mixing tank D, the emulsification tank E and the storage tank F. The first metering pumps O, The second pump P, the third pump Q and the fourth pump R are operated in conjunction with the level gauge L provided in the mixing tank D;
The first metering pump O, the second pump P and the third pump Q are operated in conjunction with the fourth pump R and / or the emulsifier tank level gauge K;
The valve S is operated in conjunction with the level gauge N of the reservoir F and the level gauge M of the emulsion tank E.
제 8항에 있어서, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q) 및 제5펌프(T)의 전단에 설치된 각각의 밸브(O')(P')(Q')(T')는 각각의 펌프(O, P, Q, T)가 작동할 때에는 열리고 작동을 멈추면 닫히는 유화연료 공급 시스템. The system according to claim 8, wherein each valve (O ') (P') provided at the front end of the first metering pump (O), the second pump (P), the third pump (Q) (Q ') (T') is opened when each of the pumps (O, P, Q, T) is operated and closed when the operation is stopped. 제 9항에 있어서, 상기 밸브(S)의 후단에 펌프가 설치되고, 상기 펌프는 상기 밸브(S)와 연동하여 작동되는 유화연료 공급 시스템.10. An emulsified fuel supply system according to claim 9, wherein a pump is installed at the rear end of the valve (S), and the pump is operated in conjunction with the valve (S). 제4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
(a) 상기 혼합조 교반기(H)의 작동 하에, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최고수위 보다 낮으면, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)를 작동시켜 상기 혼합조(D)로 유화제, 선박유 또는 오일, 물 또는 해수를 공급하고, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 상기 최고수위에 도달하면, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며,
(b) 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최저수위 이상이면, 상기 제4펌프(R)를 작동시켜 상기 유화조(E)의 레벨게이지(M)가 최고수위에 도달할 때까지 혼합조의 상기 혼합물을 상기 유화조(E)로 이송시키고, 상기 제4펌프(R)가 작동하여 상기 혼합물을 상기 유화조(E)로 이송시킬 때, 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며, 이송이 종료되어 상기 제4펌프(R)가 멈추면 상기 제1정량펌프(O), 제2펌프(P) 및 제3펌프(Q)를 다시 작동시키고,
(c) 상기 유화조(E)의 교반기 또는 호모믹서(I)가 1분에서 30분 사이의 설정된 시간 동안 작동 후, 유화 연료가 생성되면 상기 교반기 또는 호모믹서(I)의 작동을 멈추고 상기 밸브(S)를 개방하여 상기 저장조(F)로 유화 연료를 모두 이송시킨 후, 상기 밸브(S)를 닫고,
(d) 상기 (a) 내지 (c)를 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고 수위로 올라갈 때까지 반복하며,
(e) 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고수위로 올라가게 되면, 상기 밸브(S)를 닫고, 상기 저장조(F)의 레벨게이지(N)가 최고수위와 최저수위의 사이의 정해진 수위 아래로 내려가면 상기 (a) 내지 (c)를 반복하며,
(f) 상기 유화제 탱크(A)의 레벨게이지(K)가 최저 수위로 내려가면 알람이 울리고, 제1정량펌프(O), 제2펌프(P), 제3펌프(Q)의 작동을 중지시키며, 상기 혼합조(D)의 레벨게이지(L)가 최저수위 이하로 내려갈 때까지, 상기 유화조(E)가 작동되게 하면서, 유화제를 유화제 탱크(A)에 보충하는 유화연료 공급 시스템.
11. The method according to any one of claims 4 to 10,
(a) When the level gauge L of the mixing tank D is lower than the maximum water level under the operation of the mixing tank agitator H, the first metering pump O, the second pump P, 3 pump (Q) is operated to supply an emulsifier, marine oil, oil, water or seawater to the mixing tank (D), and when the level gauge (L) of the mixing tank (D) The operation of the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q is stopped,
(b) when the level gauge (L) of the mixing tank (D) is at least the minimum water level, the fourth pump (R) is operated so that when the level gauge When the mixture is transferred to the emulsion tank E and the fourth pump R is operated to transfer the mixture to the emulsion tank E, The second pump P and the third pump Q are stopped when the fourth pump R is stopped and the first metering pump O, The pump Q is operated again,
(c) after the operation of the agitator or homomixer (I) of the emulsification tank (E) for a predetermined time period from 1 to 30 minutes, when the emulsified fuel is generated, the operation of the stirrer or homomixer (S) is opened to transfer all of the emulsified fuel to the storage tank (F), the valve (S) is closed,
(d) repeating steps (a) - (c) until the level gauge (N) of the reservoir (F)
(e) closing the valve (S) when the level gauge (N) of the reservoir (F) rises above the maximum number, and if the level gauge (N) of the reservoir (F) (A) to (c) are repeated,
(f) When the level gauge K of the emulsifier tank A falls to the minimum level, an alarm sounds and the operation of the first metering pump O, the second pump P and the third pump Q is stopped And the emulsifying tank (E) is operated until the level gauge (L) of the mixing tank (D) falls below the minimum level.
제 11항에 있어서, 상기 (a) 내지 (f)는 개별적으로 또는 복합적으로 제어하는 하나 이상의 제어부에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유화연료 공급 시스템. 12. The system according to claim 11, wherein (a) to (f) are performed by one or more controllers that control individually or in combination.
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