KR101512753B1 - Method for manufacturing hydrolysis fuel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가수연료의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물과 기름의 진공혼합을 이용하여 물의 이온화를 촉진하고, 특수 촉매를 활용하여 개질된 물 입자와 연료(오일)가 완전히 혼합되게 하여 미혼합분을 없앰으로써 유수분리 현상을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 연료효율도 향상시킨 가수연료의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for producing a hydrous fuel, which comprises accelerating ionization of water using vacuum mixing of water and oil, and mixing the reformed water particles with fuel (oil) The present invention relates to a method for producing a hydrolyzed fuel which not only prevents oil-water separation phenomenon but also improves fuel efficiency by eliminating unreacted components.
최근 지구 온난화와 관련하여 화석연료의 소비에 의해 배출되는 이산화탄소, 질소화합물, 유황화합물 등의 유해물질을 저감하려는 노력들이 경주되고 있다.In recent years, efforts have been made to reduce harmful substances such as carbon dioxide, nitrogen compounds, and sulfur compounds emitted by consumption of fossil fuels in connection with global warming.
이러한 노력들로는 바이오연료, 태양전지, 풍력발전, 파력발전, 수소가스의 에너지화 등 다양한 방식으로 전개되고 있는데, 그럼에도 불구하고 제조나 물류업계에서는 화석연료의 사용을 제한할 경우 산업자체가 쇠퇴되고 경제발전을 저해하므로 이에 대한 대비책도 함께 강구해야 한다.These efforts are being implemented in a variety of ways such as biofuels, solar cells, wind power generation, wave power generation, and hydrogen gas energization. Nevertheless, if manufacturing and logistics industries restrict the use of fossil fuels, We must also take measures to prevent it.
이에, 국내등록특허 제1328151호에서는 자력을 이용하여 물과 경유, 등유 또는 중유 등의 연료유를 미립화하여 혼합하여 안정한 상태의 에멀젼 연료로 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 이와 동일한 개념으로 국내공개특허 제2010-0134016호, 일본공개특허 제2005-206773호에서도 개시하고 있다.Accordingly, Korean Patent No. 1328151 discloses a method of producing a stable emulsion fuel by pulverizing and mixing fuel oil such as water, light oil, kerosene or heavy oil using magnetic force, and in the same concept, 2010-0134016, and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-206773.
그러나, 파생물질인 과산화수소의 처리가 효과적이지 못하여 안정성이 떨어지고, 연료로서의 효율이 저하되는 한계를 가지고 있다.However, the treatment of hydrogen peroxide, which is a derivative, is ineffective, resulting in a lower stability and a lower efficiency as a fuel.
다른 예로, 일본공개특허 제2011-253621호에서는 효소를 촉매로 하고 토르말린 등 광물을 이용하여 가수율을 증대시키는 방법이 제시되어 있으며, 국내공개특허 제2014-0101532호에서는 초음파와 금속 촉매를 이용하여 가수율을 증대시킴으로써 개질효율을 높이도록 한 방법이 제시되어 있다.As another example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-253621 discloses a method for increasing the water content by using an enzyme as a catalyst and using tourmaline or other minerals, and in Korean Patent Publication No. 2014-0101532, by using ultrasonic waves and a metal catalyst A method is proposed in which the efficiency of reforming is increased by increasing the water content.
그런데, 이와 같은 다양한 방법의 가수연료, 즉 개질연료 제조방법이 개시되어 있지만, 물과 오일(연료)을 혼합한 후 미혼합 미량의 물이 남게 되어 불가피하게 발생되는 유수분리 현상, 이로 인한 연료효율 저하의 문제는 아직까지 근본적으로 해결되지 못하고 있는 상황이다.
However, there has been disclosed a method for producing hydrofluoric acid fuel, that is, a reformed fuel, by various methods. However, there is a problem in that oil water separation phenomenon inevitably occurs due to a small amount of water remaining after mixing water and oil (fuel) The problem of deterioration has not yet been solved fundamentally.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 물과 기름의 진공혼합을 이용하여 물의 이온화를 촉진하고, 특수 촉매를 활용하여 개질된 물 입자와 연료(오일)가 완전히 혼합되게 하여 미혼합분을 없앰으로써 유수분리 현상을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 연료효율도 향상시킨 가수연료의 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a water- The present invention also provides a method of manufacturing a hydrolysis fuel, which is capable of not only eliminating unmixed components but also completely preventing oil-water separation phenomenon and improving fuel efficiency.
상기 본 발명의 목적은 물을 개질하여 오일 분자에 부착되게 하여 가수연료를 제조하는 방법에 있어서; 28-100kHz의 주파수 대역 중에서 서로 다른 주파수를 발진시키는 다수의 초음파발진기가 구비된 물교반기에서 물을 순환교반시키면서 물에게 미세한 공진을 발생시킴과 동시에 30-50℃까지 승온시키면서 토르마린과 흑요석 펄라이트로 이루어진 제1촉매에 접촉시켜 H3O2 -를 생성하는 물 교반단계; 히터가 내장된 오일교반기에서 오일이 교반되면서 승온되어 물 이온화가 잘 될 수 있는 온도인 30-50℃로 유지되게 하는 오일 교반단계; 물 교반단계를 거친 물에 전기적 자극을 가해 H+와 OH-로 전기분해하는 플라즈마처리기에 통과시켜 미분해된 물을 완전히 분해하는 플라즈마처리 단계; 플라즈마처리된 물과 오일을 혼합탱크에 투입한 후 일정속도로 계속 교반하여 균일한 분산성을 유도하는 물-오일 혼합단계; 혼합물을 인라인 믹서에 투입시켜 고압 가온하여 물 분자가 오일 분자에 부착되어 혼합유를 형성하는 물과 오일 부착단계; 생성된 혼합유를 진공챔버를 통해 이온화를 가속시켜 미부착된 물 분자가 생기지 않도록 하여 물과 오일 분자가 분리되지 않도록 안정화시키는 혼합유 안정화단계와; 안정화단계를 거친 혼합유를 제2촉매와 접촉시켜 혼합류가 변색되지 않도록 하는 혼합유 변색방지단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a hydrous fuel by modifying water to adhere to oil molecules; In a water stirrer equipped with a plurality of ultrasonic oscillators for oscillating different frequencies in the frequency band of 28-100 kHz, water is circulated and stirred to generate minute resonance in water, and at the same time, the temperature is raised to 30-50 ° C, and tourmaline and obsidian pearlite A water agitating step of contacting H 2 O 2 - with the first catalyst; An oil agitating step in which the oil is stirred at an oil agitator with a built-in heater to maintain the temperature at 30-50 占 폚, which is a temperature at which the temperature is elevated and water ionization can be performed well; A plasma treatment step of passing water through a water agitating step to a plasma processor for electrolysis with H + and OH - by electrical stimulation to completely decompose the undissolved water; A water-oil mixing step of introducing the plasma-treated water and oil into a mixing tank and continuing stirring at a constant speed to induce uniform dispersibility; Attaching the mixture to an inline mixer and heating the mixture at a high pressure to attach the water molecules to the oil molecules to form a mixed oil; A mixed oil stabilization step of accelerating ionization through the generated mixed oil through a vacuum chamber to stabilize the water and oil molecules so that they are not separated from each other by preventing unattached water molecules from being generated; And preventing the mixed flow from being discolored by bringing the mixed oil having undergone the stabilization step into contact with the second catalyst so as to prevent discoloration of the mixed stream.
본 발명에 따르면, 물과 기름의 진공혼합을 이용하여 물의 이온화를 촉진하고, 특수 촉매를 활용하여 개질된 물 입자와 연료(오일)가 완전히 혼합되게 하여 미혼합분을 없앰으로써 유수분리 현상을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 연료효율도 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
According to the present invention, ionization of water is promoted by the vacuum mixing of water and oil, and the modified water particles and fuel (oil) are completely mixed using a special catalyst to eliminate unmixed components, The fuel efficiency can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 가수연료의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가수연료의 제조방법 중 인라인 믹서 후단처리공정을 좀 더 상세히 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가수연료와 종래 가수연료를 6개월 이상 보관한 후 탁도를 촬영하여 보인 예시적인 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic process diagram for explaining a method for producing a hydrous fuel according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing the in-line mixer post-treatment process of the method for producing hydrous fuel according to the present invention in more detail.
FIG. 3 is an exemplary photograph showing the turbidity of the hydrous fuel according to the present invention and the conventional hydrous fuel after storage for 6 months or more.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가수연료의 제조방법은 물 교반단계, 오일 교반단계, 물의 전기분해 플라즈마처리 단계, 물과 오일 혼합단계, 물과 오일 부착단계, 혼합유 안정화 및 변색방지단계를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the method for producing a hydrous fuel according to the present invention includes a water agitation step, an oil agitation step, an electrolytic plasma treatment step of water, a water and oil mixing step, a water and oil deposition step, Prevention step.
상기 물 교반단계는 물 분자의 공진과 소멸을 반복하여 분해하면서 오일에 달라붙기 용이한 온도로 승온시키는 단계이다.The water agitation step is a step of raising the temperature to a temperature that is easy to stick to the oil while decomposing and repeating the resonance and disappearance of the water molecules.
이를 위해, 물은 물교반기(100)에 투입된 후 일정속도로 교반되며, 물교반기(100)의 하측에는 다수의 초음파발진기(110,120,130)가 설치되고, 상기 물교반기(100)의 하부 일측과 상부 일측은 펌프(P)에 의해 물교반기(100) 내부의 물을 지속적으로 순환시키는 순환관(140)이 배관되며, 상기 순환관(140)의 관로상에는 히터가 내장된 촉매하우징(150)이 설치되어 순환되는 물이 촉매하우징(150)에 장입된 제1촉매를 거치도록 구성된다.Water is stirred at a constant speed after being introduced into the
또한, 상기 순환관(140)이 물교반기(100)로 인입되는 부분에는 효소투입부(160)가 구비되어 필요 효소를 첨가할 수 있도록 구성된다.The
그리하여, 물은 교반되면서 다수의 초음파발진기(110,120,130)를 통해 미세 공진과 소멸이 발생하여 물의 이온화가 쉽게된다.As the water is stirred, micro resonance and extinction occur through the plurality of
이때, 본 발명에서는 상기 초음파발진기(110,120,130)를 3개의 초음파발진기로 구성하되, 상기 3개의 초음파발진기 중 어느 하나의 초음파발진기는 28kHz 대역을 갖고, 다른 하나의 초음파발진기는 40kHz 대역을 갖고, 마지막 다른 하나의 초음파발진기는 70kHz ~ 100kHz 대역을 갖도록 하여, 3개의 초음파발진기에 의해 물이 미세한 공진을 발생시키도록 한다.In the present invention, the
이렇게 서로 다른 주파수 대역을 갖는 초음파발진기를 사용하여 물을 공진시키면 이온화 효율을 높일 수 있어 효과적이다.It is effective to increase the ionization efficiency by resonating the water using an ultrasonic oscillator having different frequency bands.
여기에서, 상기 다수의 초음파발진기들은 서로 순차 동작되는 것이 아니라, 물과 전체적으로 접촉하면서 동시 동작되며, 물은 랜덤하게 공진하지만 순환관(140)을 통해 지속적으로 순환되기 때문에 결과적으로는 70-100kHz 대역의 주파수로 공진되는 효과가 가장 크게 된다.Here, the plurality of ultrasonic oscillators are not sequentially operated with respect to each other but are simultaneously operated while being in contact with water entirely, and water is randomly resonated, but is circulated continuously through the
아울러, 촉매하우징(150)에는 토르말린(전기석)과 흑요석 펄라이트(Perlite)가 내장되어 있어 물 분자가 토르말린과 흑요석 펄라이트와의 반응에 의해 H3O2 -로 바뀌게 된다.In addition, the
이때, 상기 토르말린과 흑요석 펄라이트의 반응특성은 이미 종래 기술에서 언급한 종래 기술들에서 충분히 설명되어 있고, 이를 활용하여 현재 개질연료가 시판되고 있기 때문에 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.At this time, the reaction characteristics between the tourmaline and the obsidian pearlite have been sufficiently explained in the conventional technologies already mentioned in the prior art, and since the reforming fuel is currently available on the market, a detailed description thereof will be omitted.
그런데, 상기 제1촉매의 반응 중에는 H3O2 -외에 H2O2와 같은 과산화수소도 생성되게 되므로 과산화수소는 제거해야 한다.During the reaction of the first catalyst, hydrogen peroxide such as H 2 O 2 is generated in addition to H 3 O 2 - , so hydrogen peroxide should be removed.
이를 위해, 본 발명에서는 효소투입부(160)를 통해 카탈라아제 또는 이산화망간을 투입하여 과산화수소를 제거하게 된다.To this end, in the present invention, catalase or manganese dioxide is introduced through the
그러면, 물 분자가 제1촉매와의 반응을 통해 거의 대부분 H3O2 -로 바뀌게 되며, 동시에 히터에 의해 승온되어 50℃ 정도를 유지하게 된다.Then, the water molecules are converted into H 3 O 2 - almost by reaction with the first catalyst, and at the same time, they are heated by the heater and maintained at about 50 ° C.
한편, 오일 교반단계는 히터가 내장된 오일교반기(200)에서 교반되면서 승온되어 40℃로 유지되게 하는 단계로서, 물과 잘 달라붙을 수 있는 온도로 유지하기 위한 단계이다.On the other hand, the oil agitation step is a step for raising the temperature while being stirred in the
여기에서, 물은 승온시 오일 보다 약 10℃ 항상 높게 유지되어야 하는데, 이는 물분자 운동을 활성화시켜 분해를 촉진하도록 하기 위함이며, 동시에 후술되는 합성과정에서 오일에 잘 달라 붙도록 하기 위함이다.Here, the water should be kept at about 10 ° C higher than the oil at the time of heating at a constant temperature, in order to accelerate the decomposition by activating the water molecule movement, so as to adhere well to the oil in the synthesis process described later.
아울러, 상기 물의 전기분해 플라즈마처리 단계는 플라즈마처리기(170)가 물에 전기적 자극을 가해 H+와 OH- 로 전기분해하여 물분자를 분해하는 단계이다. In addition, the electrolytic plasma treatment step of the water is a step in which the
이렇게 하여, 물 분자의 분해가 완료되면 물-오일 혼합단계가 수행된다.Thus, when the decomposition of the water molecules is completed, the water-oil mixing step is carried out.
상기 물과 오일 혼합단계는 혼합탱크(300)에 플라즈마처리된 물과 오일을 투입한 후 일정속도로 계속 교반하는 단계이다.The water and oil mixing step is a step in which the plasma-treated water and oil are added to the
이와 같은 단계를 통해 물과 오일이 혼합되어 균일하게 분산유지된 혼합액을 인라인 믹서(400)에 통과시켜 고압하에서 물과 오일이 달라붙도록 하여 서로 쉽게 분리되지 않는 혼합유를 구성하는 물과 오일 부착단계를 수행한다.Through such a step, the mixed liquid in which water and oil are mixed and uniformly dispersed and maintained is passed through the
이때, 상기 인라인 믹서(400)는 당해 분야에서 이미 공지되어 사용되는 믹서로서, 통상 OHR(Original Hydrodynamic Reaction) 라인 믹서로 통용되고 있는 믹서를 그대로 사용한다.In this case, the
마지막으로, 본 발명의 가장 핵심 기술인 혼합유 안정화단계가 수행된다.Finally, a mixed oil stabilization step, which is the most important technique of the present invention, is performed.
상기 안정화단계는 도 2의 예시와 같이, 인라인 믹서(400) 하단에 진공처리유닛(500)를 설치하여 미반응된 물과 오일이 완전히 이온화되어 완벽한 혼합유가 되도록 유도하여 추후 유수분리 현상이 발생되지 않도록 원천 차단하는 단계이다.2, the
여기서, 상기 진공처리유닛(500)은 다수의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)와, 상기 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)에 연결되어 진공챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프(VP)와, 상기 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)의 입,출단에 형성된 다수의 선단밸브(Va,Vb,Vc,...Vn) 및 다수의 후단밸브(Ta,Tb,Tc,..Tn)와, 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)와 진공펌프(VP) 사이에 형성된 다수의 진공밸브(Da,Db,Dc,...Dn)를 포함하여 구성된다.Here, the
따라서, 상기 혼합유 안정화단계는 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)에 대응하는 진공밸브(Da,Db,Dc,...Dn)를 순차적으로 개방하여 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)가 순차적으로 진공으로 되게 한 후 진공밸브(Da,Db,Dc,...Dn)를 밀폐하는 제1단계를 수행하여 진공챔버가 순차적으로 진공이 되도록 한다.Thus, the mixed oil phase is stabilized by opening the vacuum valve (Da, Db, Dc, ... Dn) corresponding to each of the vacuum chambers (C 1, C 2, C 3, .. C n) sequentially each a vacuum chamber (C 1, C 2, C 3, .. C n) is to sequentially perform the first step after sealing the vacuum causes the vacuum valve (Da, Db, Dc, ... Dn) vacuum Let the chambers sequentially evacuate.
이후, 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)에 대응하는 선단밸브(Va,Vb,Vc,...Vn)를 개방하여 인라인 믹서를 통해 형성된 혼합유가 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)로 유입되게 한 후 선단밸브(Va,Vb,Vc,...Vn)를 밀폐하는 제2단계를 수행한다. Vn) corresponding to each of the vacuum chambers C 1 , C 2 , C 3 , ... C n is opened to allow the mixed oil formed through the inline mixer to flow into each of the vacuum chambers C 1 , Vb, Vc,..., Vn) in the vacuum chamber (C 1 , C 2 , C 3 , .. C n ).
그러면, 인라인 믹서(400)를 통해 형성된 혼합유는 각각의 진공챔버 속으로 급속히 빨려 들어가면서 이온화가 신속하게 이루어져 물 분자가 오일 분자 표면에 안정한 상태로 부착되게 된다. Then, the mixed oil formed through the
특히, 진공챔버는 진공상태이므로 분자간의 흡착력이 더욱 더 커져 물 분자가 쉽게 분리되지 않는 반데르발스힘으로 꽉 붙잡게 된다. In particular, since the vacuum chamber is in a vacuum state, the attraction force between the molecules is further increased, and the water molecules are held tightly by the van der Waals force which is not easily separated.
더구나, 빠른 속도와 이온화는 미반응된 미량의 물까지 완벽하게 부착시키게 되므로 미반응분이 거의 없게 되어 향후 혼합유로 제품화되었을 때 유수분리 현상 자체를 원천적으로 차단하는 효과를 가져온다.Moreover, since the high speed and ionization completely adhere the unreacted trace amount of water, there is almost no unreacted component, and the oil separation phenomenon itself is originally cut off when the product is made into the mixed flow channel in the future.
이후, 각각의 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)에 대응하는 후단밸브(Ta,Tb,Tc,..Tn)를 개방하여 진공챔버(C1,C2,C3,..Cn)내의 혼합유가 진공챔버에서 배출되게 하는 제3단계를 포함하며, 상기와 같은 제1단계 내지 제3단계가 반복적으로 수행하게 된다.Then, the respective vacuum chamber (C 1, C 2, C 3, .. C n) rear valve (Ta, Tb, Tc, .. Tn) open to a vacuum chamber (C 1, C 2, C corresponding to the 3 , ..., C n ) is discharged from the vacuum chamber, and the above-described first to third steps are repeatedly performed.
본 발명에 따른 가수연료의 제조방법은 하나의 진공챔버를 통해 대용량의 혼합유를 진공혼합하는 것이 아니라 소용량의 진공챔버를 순차적으로 작용하여 소량의 혼합유를 진공혼합한 것이 특징으로, 대용량의 혼합유를 진공혼합할 때에 비해 소량의 혼합유를 진공혼합함으로써 혼합유의 이온화를 극대화한 것이다.The method of producing the hydrous fuel according to the present invention is characterized in that a small volume of mixed oil is vacuum mixed with a small capacity of a vacuum chamber in succession rather than vacuum mixing a large volume of mixed oil through one vacuum chamber. Compared with vacuum mixing of oil, it minimizes ionization of mixed oil by vacuum mixing small amount of mixed oil.
이렇게 하여 처리 완료된 혼합유는 제2촉매유닛(600)을 거쳐 제2촉매와 반응함으로써 맑은 색을 유지하게 하며, 오일 분자의 표면에서의 물 분자의 부착력을 높여 안정화된 상태를 유지하게 하는 변색방지단계가 수행된다.,The mixed oil thus treated is allowed to react with the second catalyst through the
이때 사용되는 제2촉매는 세라믹볼형으로서 5-20mm의 입도를 가짐이 바람직하고, 상기 제2촉매유닛(600)에 충전되어 혼합유가 이들 공극 사이로 통과하도록 하여 처리하는 방식이 사용된다.The second catalyst is preferably a ceramic ball having a particle size of 5-20 mm, and the
이를 위한 제2촉매의 조성은 중량%로, 구리분말 15-25, 니켈분말 10-15, 티타늄분말 5-10, 제올라이트분말 10-20, 은분말 1-2, 백금분말 1-2, 세피오라이트분말 6-12, 로듐분말 0.2-0.5 및 나머지 토르마린분말을 혼합하여 세라믹볼 상태로 이루어진다.The composition of the second catalyst for this purpose is as follows: copper powder 15-25, nickel powder 10-15, titanium powder 5-10, zeolite powder 10-20, silver powder 1-2, platinum powder 1-2, sepiolite powder 6-12, rhodium powder 0.2-0.5 and the remaining tourmaline powder are mixed and made into a ceramic ball state.
이때, 상기 구리는 대표적인 전이금속으로서, 물에 존재하는 극세 크기의 균들을 제거하여 오일 표면 부착성을 높이기 위해 첨가되는 것으로, 15중량% 미만으로 첨가되면 분산성이 떨어져 효능을 볼 수 없고, 25중량%를 초과하면 자성특성을 갖는 니켈, 토르마린의 특성 저하를 야기하므로 상기 범위로 한정되어야 한다.Copper is a typical transition metal. It is added to increase the adhesion to the oil surface by removing microfine bacteria existing in water. If it is added in an amount of less than 15% by weight, dispersibility will not be exhibited, If it exceeds 10% by weight, nickel and tourmaline having magnetic properties may be deteriorated.
또한, 상기 니켈은 강한 자성을 가지고 있어 상술한 토르마린과의 상보적 기능을 수행하기 위해 첨가되는 것으로, 보충적 성격을 갖기 때문에 다른 성분들과의 비율 평형을 위해 10-15중량% 범위 내에서 첨가되어야 한다.In addition, the nickel has a strong magnetic property and is added to perform the complementary function with the tourmaline described above. Since it has a complementary nature, the nickel should be added in a range of 10-15% by weight for rate equilibrium with other components do.
아울러, 상기 티타늄은 상자성체로서 탈산기능을 위해 첨가되며, 고가이기 때문에 5-10중량% 범위내에서 기능 발현정도로만 첨가된다.In addition, the titanium is added as a paramagnetic material for deoxidation, and is added only to the extent of functional expression within the range of 5-10 wt% because it is expensive.
그리고, 상기 제올라이트는 비석이라고도 알려진 알루미늄 규산염 광물의 일종으로, 대표적인 원적외선 방사물질이고, 이온교환성을 갖는 물질이다.The zeolite is a kind of aluminum silicate mineral, also known as zeolite, and is a typical far-infrared ray emitting material and has a property of ion exchange.
때문에, 본 발명에서는 이러한 이온교환성을 이용하여 결정 구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하는 성질이 있으므로 분자체(Molecular Sieve) 역할을 하여 물 분자가 오일 분자 표면에 강하게 부착되도록 하기 위해 첨가되며, 20중량%를 초과하면 흡착성이 강하여 다른 성분들의 반응을 저해하고, 10중량% 미만으로 첨가되면 이온교환성이 떨어지므로 상기 범위로 한정하여야 한다.Therefore, in the present invention, because of the property of selectively adsorbing a polar substance by the action of cations in the crystal structure by utilizing such ion-exchange property, it acts as a molecular sieve, so that water molecules are strongly adhered to the surface of oil molecules If it is added in an amount of more than 20% by weight, the adsorption of the other components is hindered. If it is added in an amount of less than 10% by weight, ion exchangeability is deteriorated.
뿐만 아니라, 은은 접촉저항성이 작아 물 분자를 안정하게 유지하도록 첨가되며, 백금은 탈수소화를 위한 촉매체로 사용된다. 다만, 이들은 모두 고가이고 과량 첨가시 물 분자의 부착성을 떨어뜨리므로 상기 범위로 소량 첨가되어야 한다.In addition, silver is added to keep the water molecules stable with low contact resistance, and platinum is used as a catalyst for dehydrogenation. However, these are all expensive, and when added in an excessive amount, adherence of water molecules is deteriorated, so a small amount should be added within the above range.
상기 세피오라이트는 둥그런 관모양의 변종인 미어샤움(meerschaum)으로 불리우며, 기름(오일)의 표백과 정제에 뛰어난 특성을 갖는다.The sepiolite is called a meerschaum which is a round tubular variant and has excellent properties for bleaching and refining oil (oil).
본 발명에서는 표백에 의한 혼합유의 맑은 색상 유지를 위해 첨가되며, 12중량%를 초과하면 은과의 반응으로 인해 변종물질이 생성되어 촉매 반응을 떨어뜨리고, 6중량% 미만으로 첨가하면 표백 특성이 급격히 떨어지므로 상기 범위로 한정하여야 한다.In the present invention, it is added in order to maintain a clear color of the mixed oil by bleaching. If it exceeds 12% by weight, a reaction product is formed due to the reaction with silver, so that the catalytic reaction is reduced. When the added amount is less than 6% by weight, It should be limited to the above range.
상기 로듐은 백금을 경화시키기 위한 합금제의 일종으로, 변색방지를 위해 첨가된다.The rhodium is a kind of alloying agent for curing platinum and is added to prevent discoloration.
특히, 상기 로듐은 매우 고가이기 때문에 과량 사용할 수 없으며, 무엇보다도 적색도가 증가하기 때문에 맑은 색 유지를 방해하므로 소량 첨가되어야 하는 바, 이러한 이유로 상기 범위로 미량 첨가된다.Particularly, since rhodium is very expensive, it can not be used in an excessive amount. In particular, since the redness increases, a small amount of rhodium is added because it hinders clear color retention.
이와 같이, 본 발명에 따른 가수연료, 즉 개질연료를 제조하는 방법은 기존에 공개되어 있는 통상의 기술에 더하여 진공처리기술과 함께 촉매반응 기술을 병합함으로써 맑은 상태의 혼합유를 안정적으로 장시간 유지할 수 있게 된다.As described above, the method for producing the hydrolyzed fuel according to the present invention, that is, the method for producing the reformed fuel, can stabilize the mixed oil in a clear state for a long time by combining the catalytic reaction technology together with the vacuum processing technology, .
본 발명에 따른 제2촉매 사용에 따른 혼합유의 상태 변화를 확인하기 위해, 기존 혼합유와, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 혼합유의 색상을 비교한 결과, 탁도에서 현저한 차이를 보였으며, 6개월 보관하였을 때에도 도 3과 같이 본 발명에 따라 제조된 혼합유가 맑고 안정한 상태를 지속적으로 유지하고 있음을 확인할 수 있었다.
In order to confirm the state change of the mixed oil according to the use of the second catalyst according to the present invention, there was a significant difference in turbidity between the existing mixed oil and the mixed oil produced by the manufacturing method according to the present invention, 3, it can be confirmed that the mixed oil produced according to the present invention maintains a clear and stable state as shown in FIG.
100: 물교반기 200: 오일교반기
300: 혼합탱크 400: 인라인 믹서
500: 진공처리유닛 600: 제2촉매유닛100: water stirrer 200: oil stirrer
300: mixing tank 400: inline mixer
500: Vacuum processing unit 600: Second catalytic unit
Claims (5)
28-100kHz의 주파수 대역 중에서 서로 다른 주파수를 발진시키는 다수의 초음파발진기가 구비된 물교반기에서 물을 순환교반시키면서 물에게 미세한 공진을 발생시킴과 동시에 30-50℃까지 승온시키면서 토르마린과 흑요석 펄라이트로 이루어진 제1촉매에 접촉시켜 H3O2 -를 생성하는 물 교반단계;
히터가 내장된 오일교반기에서 오일이 교반되면서 승온되어 물 이온화가 잘 될 수 있는 온도인 30-50℃로 유지되게 하는 오일 교반단계;
물 교반단계를 거친 물에 전기적 자극을 가해 H+와 OH-로 전기분해하는 플라즈마처리기에 통과시켜 미분해된 물을 완전히 분해하는 플라즈마처리 단계;
플라즈마처리된 물과 오일을 혼합탱크에 투입한 후 일정속도로 계속 교반하여 균일한 분산성을 유도하는 물-오일 혼합단계;
혼합물을 인라인 믹서에 투입시켜 고압 가온하여 물 분자가 오일 분자에 부착되어 혼합유를 형성하는 물과 오일 부착단계;
생성된 혼합유를 진공챔버를 통해 이온화를 가속시켜 미부착된 물 분자가 생기지 않도록 하여 물과 오일 분자가 분리되지 않도록 안정화시키는 혼합유 안정화단계와;
안정화단계를 거친 혼합유를 제2촉매와 접촉시켜 혼합류가 변색되지 않도록 하는 혼합유 변색방지단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법.
A method for producing a hydrous fuel by modifying water to adhere to oil molecules, the method comprising:
In a water stirrer equipped with a plurality of ultrasonic oscillators for oscillating different frequencies in the frequency band of 28-100 kHz, water is circulated and stirred to generate minute resonance in water, and at the same time, the temperature is raised to 30-50 ° C, and tourmaline and obsidian pearlite A water agitating step of contacting H 2 O 2 - with the first catalyst;
An oil agitating step in which the oil is stirred at an oil agitator with a built-in heater to maintain the temperature at 30-50 占 폚, which is a temperature at which the temperature is elevated and water ionization can be performed well;
A plasma treatment step of passing water through a water agitating step to a plasma processor for electrolysis with H + and OH - by electrical stimulation to completely decompose the undissolved water;
A water-oil mixing step of introducing the plasma-treated water and oil into a mixing tank and continuing stirring at a constant speed to induce uniform dispersibility;
Attaching the mixture to an inline mixer and heating the mixture at a high pressure to attach the water molecules to the oil molecules to form a mixed oil;
A mixed oil stabilization step of accelerating ionization through the generated mixed oil through a vacuum chamber to stabilize the water and oil molecules so that they are not separated from each other by preventing unattached water molecules from being generated;
And preventing the mixed flow from being discolored by contacting the mixed oil having undergone the stabilization step with the second catalyst.
상기 물 교반단계에서, 제1촉매와 접촉 후 순환회수될 때 카탈라아제 또는 이산화망간을 투입하여 제1촉매와의 반응시 생성된 과산화수소를 완전히 분해시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법.
The method of claim 1,
Further comprising the step of introducing catalase or manganese dioxide when circulating and recovering in contact with the first catalyst in the water agitation step to completely decompose the hydrogen peroxide generated during the reaction with the first catalyst, .
상기 물 교반단계에서, 물교반기에 구비된 초음파발진기는 3개의 초음파발진기로 구성되되, 상기 3개의 초음파발진기 중 어느 하나의 초음파발진기는 28kHz 대역을 갖고, 다른 하나의 초음파발진기는 40kHz 대역을 갖고, 마지막 다른 하나의 초음파발진기는 70kHz ~ 100kHz 대역을 갖도록 하여, 3개의 초음파발진기에 의해 물이 미세한 공진을 발생시키는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법.
The method of claim 1,
In the water agitating step, the ultrasonic oscillator provided in the water agitator is composed of three ultrasonic oscillators, one of the three ultrasonic oscillators has a band of 28 kHz, the other ultrasonic oscillator has a band of 40 kHz, And the other ultrasonic oscillator has a band from 70 kHz to 100 kHz, and water is caused to generate minute resonance by three ultrasonic oscillators.
상기 혼합유 안정화단계는 진공처리유닛을 통해 수행되되,
상기 진공처리유닛은 다수의 진공챔버와, 상기 진공챔버에 연결되어 진공챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프와, 상기 각각의 진공챔버의 입,출단에 형성된 다수의 선단밸브 및 다수의 후단밸브와, 각각의 진공챔버와 상기 진공펌프 사이에 형성된 다수의 진공밸브를 포함하여 구성되며,
상기 혼합유 안정화단계는
각각의 진공챔버에 대응하는 진공밸브를 순차적으로 개방하여 각각의 진공챔버가 순차적으로 진공으로 되게한 후 진공밸브를 밀폐하는 제1단계와;
각각의 진공챔버에 대응하는 선단밸브를 개방하여 인라인 믹서를 통해 형성된 혼합유가 각각의 진공챔버로 유입되게 한 후 선단밸브를 밀폐하는 제2단계와;
각각의 진공챔버에 대응하는 후단밸브를 개방하여 진공챔버내의 혼합유가 진공챔버에서 배출되게 하는 제3단계를 포함하여,
상기 제1단계 내지 제3단계가 반복적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the mixed oil stabilization step is performed through a vacuum processing unit,
The vacuum processing unit includes a plurality of vacuum chambers, a vacuum pump connected to the vacuum chamber to form a vacuum inside the vacuum chamber, a plurality of front valves and a plurality of rear valves formed at the inlet and outlet of each of the vacuum chambers, And a plurality of vacuum valves formed between the respective vacuum chambers and the vacuum pump,
The mixed oil stabilization step
Sequentially opening the vacuum valves corresponding to the respective vacuum chambers to sequentially vacuum the respective vacuum chambers, and then sealing the vacuum valves;
A second step of opening the front end valve corresponding to each of the vacuum chambers to cause mixed oil formed through the inline mixer to flow into each of the vacuum chambers and sealing the front end valve;
And a third step of opening the rear end valve corresponding to each of the vacuum chambers so that the mixed oil in the vacuum chamber is discharged from the vacuum chamber,
Wherein the first step to the third step are repeatedly performed.
상기 혼합유 변색방지단계에서, 상기 제2촉매는 중량%로, 구리분말 15-25, 니켈분말 10-15, 티타늄분말 5-10, 제올라이트분말 10-20, 은분말 1-2, 백금분말 1-2, 세피오라이트분말 6-12, 로듐분말 0.2-0.5 및 나머지 토르마린분말로 조성되며, 제2촉매유닛 상에 세라믹볼상으로 충진되어 사용되는 것을 특징으로 하는 가수연료의 제조방법.The method of claim 1,
The second catalyst may include at least one selected from the group consisting of copper powder 15-25, nickel powder 10-15, titanium powder 5-10, zeolite powder 10-20, silver powder 1-2, platinum powder 1 -2, sepiolite powder 6-12, rhodium powder 0.2-0.5, and the remaining tourmaline powder, and is packed on the second catalytic unit in the form of a ceramic ball.
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