WO2015037109A1 - 相溶性透明含水油の製造方法及び相溶性透明含水油製造装置 - Google Patents

相溶性透明含水油の製造方法及び相溶性透明含水油製造装置 Download PDF

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WO2015037109A1
WO2015037109A1 PCT/JP2013/074758 JP2013074758W WO2015037109A1 WO 2015037109 A1 WO2015037109 A1 WO 2015037109A1 JP 2013074758 W JP2013074758 W JP 2013074758W WO 2015037109 A1 WO2015037109 A1 WO 2015037109A1
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liquid
tank
aeration
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PCT/JP2013/074758
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English (en)
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Inventor
満治 服部
Original Assignee
Hattori Mitsuharu
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a compatible transparent hydrous oil and an apparatus for producing a compatible transparent hydrous oil. More specifically, the present invention relates to a compatible transparent hydrous oil production method capable of maintaining transparency while water and oil are mixed, and a compatible transparent hydrous oil production apparatus therefor.
  • Patent Document 1 water is mixed in an environment where a positive potential of 200 V or more is applied while air bubbles are generated by air injection in the fuel oil and stirred. An attempt is made to obtain a transparent oil-water mixture.
  • Patent Document 2 uses the eductor effect and the eddy current effect to appropriately adjust and add active water whose viscosity is increased by a plant-derived thickener and an oily combustion accelerator. By stirring and circulatingly mixing the base fuel oil, it is intended to obtain a uniform emulsion fuel oil in which oil and water are not separated stably for a long time.
  • patent document 3 is based on this applicant.
  • Patent Document 1 provides a method for producing a transparent mixed oil without using an emulsifier or the like, but the weight ratio of water that can be mixed in the oil is 10% to It was only about 15%.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and provides a compatible transparent hydrous oil production method capable of maintaining transparency while water and oil are mixed, and a compatible transparent hydrous oil production apparatus therefor The purpose is to do.
  • the present invention is as follows.
  • the gist is that the clearing agent contains at least one of a water-soluble alcohol, a water-soluble ketone, and a water-soluble ether.
  • the method for producing a compatible transparent hydrous oil according to claim 2 is characterized in that, in the method for producing a compatible transparent hydrous oil according to claim 1, the clearing agent further contains an amine compound.
  • the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to claim 3 is the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to claim 1 or 2, wherein the aeration step is performed in an aeration tank, While performing the air diffusion, the liquid to be treated in the air diffusion tank is circulated so as to be taken out from the lower part of the air diffusion tank to the outside and re-injected into the tank from the upper part of the air diffusion tank.
  • the gist is that
  • the method for producing a compatible transparent water-containing oil according to claim 4 is the method for producing a compatible transparent water-containing oil according to any one of claims 1 to 3, wherein the processed water is obtained before the aeration step.
  • a process water preparation step for The summary is that the process water preparation step is a step of applying the negative oxidation-reduction potential by electrolysis of water before processing.
  • the method for producing a compatible transparent water-containing oil according to claim 5 is the method for producing a compatible transparent water-containing oil according to any one of claims 1 to 4, wherein the aeration step is applied to the negative electrode of the DC power source.
  • the gist of the present invention is the step of performing the aeration while bringing the connected conductor into contact with the liquid to be treated.
  • the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to claim 6 is the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to any one of claims 1 to 6, wherein the aerated gas used in the aeration step is:
  • the gist is to include air in contact with magnetite ore.
  • the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to claim 7 is the method for producing a compatible transparent hydrated oil according to any one of claims 1 to 6, wherein the aeration step is performed in an aeration tank. Done, The gist is that the processed water is sprayed into the aeration tank.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is a compatible transparent hydrous oil production apparatus for the method according to claim 1, wherein the diffuser performs the aeration and performs the filtration.
  • the gist is to include a filtering means and a clarifying agent adding means for adding a clarifying agent.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to claim 8, wherein the aeration means includes an aeration tank and a circulation function unit,
  • the circulatory function unit is a functional unit that can take out the liquid to be treated during the air diffusion process from the lower part of the air diffusion tank to the outside of the tank and re-inject the liquid into the tank from the upper part of the air diffusion tank. To do.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to claim 8 or 9, comprising processing water preparation means for obtaining the processed water,
  • the gist of the invention is that the processed water preparation means provides the negative oxidation-reduction potential by electrolysis of water before processing.
  • the compatible transparent hydrous oil production device is the compatible transparent hydrous oil production device according to any one of claims 8 to 10, comprising a conductor connected to a negative electrode of a DC power source,
  • the gist of the present invention is that the conductor is capable of contacting the liquid to be treated when the air is diffused.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to any one of claims 8 to 11, wherein the gas preparation means for preparing the aeration gas is provided.
  • the gist of the gas preparation means is a means for sending out the air passed through the gas preparation tank filled with magnetite ore as the aeration gas.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to any one of claims 8 to 12, wherein the aeration means includes an aeration tank, and spray injection.
  • a functional unit, The gist of the spray injection function unit is a function unit that sprays the processed water into the air diffusion tank.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to any one of claims 9 to 13, wherein the circulation function unit includes a static mixer.
  • the gist is the compatible transparent hydrous oil production apparatus according to any one of claims 9 to 13, wherein the circulation function unit includes a static mixer. The gist.
  • the liquid to be treated during the air diffusion process is taken out from the lower part of the air diffusion tank to the outside of the tank, and from the upper part of the air diffusion tank to the inside of the tank.
  • a compatible transparent hydrous oil can be produced by consolidating the apparatus small.
  • the air diffusion step is a step of performing air diffusion while bringing the conductor connected to the negative electrode of the DC power source into contact with the liquid to be treated
  • the compatible transparent water-containing oil can be produced more efficiently.
  • the aerated gas used in the aeration process contains air in contact with magnetite ore
  • a compatible transparent hydrated oil can be produced more efficiently.
  • the aeration process is performed in the aeration tank and the processed water is sprayed into the aeration tank, the compatible transparent hydrated oil can be produced more efficiently.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus of the present invention can efficiently produce a compatible transparent hydrous oil that can maintain transparency while being mixed with water and oil.
  • the air diffuser includes an air diffuser and a circulation function unit, and the circulation function unit takes out the liquid to be treated during the air diffusion process from the lower part of the air diffuser to the outside of the tank and from the upper part of the air diffuser to the inside of the tank.
  • a compatible transparent hydrated oil can be produced by integrating the apparatus in a small size.
  • a compatible transparent hydrated oil can be produced more efficiently.
  • a gas preparation means for preparing the aeration gas is provided, and the gas preparation means is a means for sending out the air passed through the gas preparation tank filled with magnetite ore as the aeration gas, it is more efficient.
  • a compatible transparent hydrous oil can be produced.
  • the aeration means is provided with an aeration tank and a spray injection function section, and the spray injection function section is a function section for spraying processed water into the diffusion tank, the compatible transparent water content can be more efficiently Oil can be produced.
  • processed water that is water exhibiting a negative oxidation-reduction potential coexists with at least one oil selected from mineral oil and vegetable oil. This is a step of diffusing the liquid to be treated.
  • processed water is water having a negative oxidation-reduction potential.
  • This processed water may consist essentially of water, and the oxidation-reduction potential thereof may be a negative value, and the oxidation-reduction potential is set to a negative value by containing other water-soluble components. May be. In the latter case, the water is usually contained in an amount of 90% by volume or more based on the entire processed water.
  • Water used for the processed water can be any water without limitation. That is, for example, tap water, river lake water, ground water, ion exchange water, deionized water, purified water, pure water, and the like can be used. Although seawater can be used, it is usually necessary to remove the salt after preparing a compatible transparent hydrous oil.
  • presenting a negative oxidation-reduction potential means that the potential (mV) measured by an oxidation-reduction potentiometer (ORP meter) is a negative value. Specifically, it may be less than 0 mV, but is preferably less than 0 mV-1000 mV or more, more preferably less than 0 mV-500 mV or more. Since the oxidation-reduction potential of the processing water is a negative value, it is possible to shorten the time for aeration of the liquid to be treated in the aeration process. In addition, this oxidation-reduction potential shall be a value at the time of using a saturated silver chloride electrode as a reference electrode of an ORP meter.
  • the negative redox potential may be obtained in any way. Examples thereof include a method for obtaining a negative redox potential by electrolysis, a method for obtaining a negative redox potential by adding other components, and a method for obtaining a negative redox potential by aeration. These methods may use only 1 type and may use 2 or more types together. Further, among the above methods, the method of obtaining a negative redox potential by adding other components includes, for example, a method of adding sodium metasilicate, a method of adding an aqueous solution of hypochlorous acid and / or a salt thereof, and the like. It is done.
  • a method of obtaining a negative oxidation-reduction potential by aeration there is a method of aeration using an aeration gas containing air in contact with magnetite ore, an aeration gas containing hydrogen, or the like.
  • the method by electrolysis is most preferred. This is because in the method using electrolysis, an oxidation-reduction potential of ⁇ 500 mV or less can be obtained in a short time, and high production efficiency can be obtained.
  • the “mineral oil” includes fuel oil derived from fossil fuels such as petroleum (crude oil), natural gas, and coal. That is, for example, gasoline (regular gasoline, high-octane gasoline, etc.), light oil, kerosene, heavy oil (A heavy oil, C heavy oil, bunker C heavy oil, etc.) and the like are included. Furthermore, fuel oil such as C9 is included. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • C9 has, for example, a specific gravity of 0.9267, cyclopentadiene, methylcyclopentadiene, styrene, ⁇ -methylstyrene, dicyclopentadiene, vinyltoluene, indene, TB-Me-styrene, C10 olefin, naphthalene. And a fuel oil containing H-resin, ethylbenzene + BTX and the like.
  • the above “vegetable oil” includes oil collected from various plants. That is, palm oil (oil palm), palm kernel oil (oil palm), palm oil (coconut palm), corn oil (corn), rice oil (rice), rice bran oil (rice), cottonseed oil (Aoiaceae cotton genus plant), olive oil (Olive), peanut oil (peanut), rapeseed oil (rapeseed), safflower oil (safflower), sesame oil (sesame), soybean oil (soybean), sunflower oil (sunflower), jatropha oil (nanyo oilseed), hemp oil (hemp) ), Oil extracted from various coniferous trees such as yellow lotus oil (yellow lotus tree) and pine oil (coniferous trees such as pine), and other oils collected from seeds of various plants used as nuts. That is, the vegetable oil contained in the category normally called biodiesel is contained.
  • mineral oil and / or vegetable oil may be included as the oil, but synthetic oil may also be included.
  • Synthetic oils include oils obtained by processing mineral oils, oils obtained by processing vegetable oils, and chemically synthetic oils that do not use mineral oils and vegetable oils as raw materials. That is, for example, various polyolefin synthetic oils, ether synthetic oils, ester synthetic oils and the like are included. Only one type of synthetic oil may be included, or two or more types may be included.
  • the oil used in the present method may be the above-described mineral oil, vegetable oil, or a mixture thereof. These oils may be new oils, but may be waste oils, or may be mixed oils of new oils and waste oils. Furthermore, the oil used in the air diffusion process can be used together with impurities other than oil.
  • the above “treated liquid” is a mixed liquid containing processing water and oil.
  • the ratio of the processing water and oil in this to-be-processed liquid is not specifically limited, Usually, the same quantity as the quantity of the processing water contained in the compatible transparent water-containing oil obtained is mix
  • gasoline When gasoline is used as the oil, it is preferably blended so that the processing water is 10 to 30% by volume with respect to 100% by volume of the liquid to be treated.
  • light oil When light oil is used, it is preferably blended so that the processing water is 10 to 30% by volume.
  • kerosene When used, it is preferably blended so that the processing water is 10 to 40% by volume.
  • heavy oil A it is preferable to blend so that the processed water is 10 to 40% by volume.
  • C heavy oil when used, it is preferably blended so that the processing water is 10 to 30% by volume.
  • bunker C heavy oil it is preferable to blend so that the processing water is 10 to 30% by volume.
  • palm oil including biodiesel fuel
  • silicate In addition to processed water and oil, other components can be added to the liquid to be treated.
  • Another component includes silicate.
  • a metasilicate is usually used, and further an alkali metal salt is used. Specifically, sodium metasilicate is preferable.
  • emulsification of oily water can be promoted.
  • the compounding quantity of this silicate is not specifically limited, Usually, 10 volume parts or less are preferable with respect to a total of 100 volume parts of processing water and oil.
  • the blending amount is more preferably 0.5 to 8 parts by volume, and particularly preferably 1 to 5 parts by volume.
  • Aeration in the aeration process may be performed in any way. That is, for example, the treatment may be performed continuously while the liquid to be treated is diffused, or the treatment may be performed discontinuously using an aeration tank.
  • the method of FIG. 6 is illustrated as a method performed continuously. In other words, this is a method that uses the flow pipe 29 and a diffuser that is disposed along the flow path of the flow pipe 29 and can diffuse into the flow pipe 29.
  • the air diffuser may include a plurality of air diffusers 25 along the flow path of the flow pipe 29. Then, aeration can be performed while circulating the liquid to be processed from the upstream side to the downstream side of the flow pipe 29 (in the direction of the arrow in FIG. 6).
  • FIG. 5 is illustrated as an example of a non-continuous method. That is, it is a method of using the air diffusion tank 21 and performing air diffusion while circulating the liquid 27 to be processed in the air diffusion tank 21. Specifically, the liquid 27 to be processed is taken out of the air diffusion tank 21 from the lower side of the air diffusion tank 21 in which the liquid 27 to be processed is stored and air is diffused, and the taken out liquid 27 to be processed is diffused.
  • the circulation function unit 22 so that it can be re-introduced into the air diffusion tank 21 from above the air tank 21, it is possible to perform air diffusion for a required time while circulating the liquid 27 to be treated.
  • the process which makes the to-be-processed liquid 27 circulated contact a magnetic iron ore can further be provided.
  • this step the production of the emulsion can proceed more efficiently.
  • the method of performing discontinuously is preferable in the viewpoint which can make a compatible transparent water-containing oil manufacturing apparatus small.
  • the heating may be performed in any manner.
  • the circulation conduit 221 see FIGS. 1 to 4
  • a heater jacket is wound around the circulation conduit 221 to heat the liquid 27 to be treated that has been circulated in the circulation conduit 221.
  • the magnetite ore contact step is provided as described above, the heater jacket (95 in FIGS. 3 and 4) is wound around the magnetite ore contact tank (223 in FIGS. 3 and 4), and the magnetite ore contact tank 223 is wound.
  • circulated through the inside can be heated. Furthermore, the to-be-processed liquid 27 distribute
  • the aeration gas used in this aeration process is not particularly limited.
  • air can be used as it is, but it is preferable to use an aeration gas containing air in contact with magnetite ore.
  • the amount of air diffused in the air diffusion process is not particularly limited, but it is usually preferable to use 100 m 3 / min or more with respect to 100 L of the liquid to be treated in the entire air diffusion process.
  • the amount of air diffused is more preferably 200 to 1000 m 3 / min, more preferably 300 to 600 m 3 / min, with respect to 100 L of the liquid to be treated.
  • this aeration gas can be heated and used. By heating the diffused gas, the liquid 27 to be treated in the diffuser tank 21 can be heated. In this case, for example, the liquid 27 to be treated can be heated to a temperature of 40 to 60 ° C.
  • the conductor 92 In the air diffusion process, air is diffused while the conductor 92 (see FIGS. 3 and 4) connected to the negative electrode of the DC power supply 91 (see FIGS. 3 and 4) is in contact with the liquid 27 to be treated. it can.
  • the generation of the emulsion can be efficiently advanced.
  • the aeration time can be shortened to 1/2 to 1/4.
  • the material which comprises the conductor 92 is not specifically limited, A metal, carbon, etc. can be utilized.
  • the DC power supply 91 can be set to a voltage of 30 to 400 V, for example.
  • the conductor 92 is disposed so as not to contact the aeration tank 21. Further, the positive electrode of the DC power supply 91 can be grounded.
  • the “filtration step” in the present method is a step of filtering the liquid (liquid containing processing water and oil) that has undergone the air diffusion process. Normally, a slimy-like component is generated through an aeration process. By removing such slimy components, the liquid to be treated can be finally made transparent.
  • the transparency means that the liquid to be treated in a state where transparency is inferior is the same as the raw material oil (oil before mixing with processing water) and the obtained compatible transparent hydrous oil. Or a compatible transparent hydrous oil means higher transparency.
  • the filtration in the filtration step is usually performed using a filter. Moreover, only one stage of filtration may be performed, and multiple stages of filtration may be performed. When performing multi-stage filtration, filters can be included with different filtration accuracy.
  • the filtration accuracy of the filter in the filtration step is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 ⁇ m. In this range, the above-mentioned slime can be removed without re-separating water dispersed in the oil in the air diffusion step. Further, the filtration accuracy is more preferably 2 to 9 ⁇ m, and further preferably 3 to 7 ⁇ m.
  • any filter medium may be used for each filter medium constituting the filter. That is, for example, filter paper may be used, a nonwoven fabric may be used, a stretched porous film may be used, and other filter media may be used. These filter media may use only 1 type and may use 2 or more types together. In these, it is preferable to use the filter medium which consists of a nonwoven fabric using a resin fiber, and what is called a synthetic fiber paper (For example, the nonwoven fabric of a dry-type manufacturing method) is preferable.
  • the type of resin used for the filter medium is not particularly limited, and olefin resins such as polypropylene, polyester resins such as PET, polyamide resins such as nylon, and cellulose resins such as rayon and acetate can be used. Among these, polypropylene is particularly preferable. That is, for example, polypropylene synthetic paper can be used.
  • the liquid to be processed may be passed through the filter in any way. That is, for example, the liquid to be treated may be passed through the filter by applying pressure from the upstream side, may be suctioned from the downstream side and passed through the filter, or may be passed using centrifugal force due to rotation. It may be allowed to flow down naturally. In these, it is preferable to flow down naturally and to filter without using pressurization and / or centrifugal force. This is because when pressurized and / or centrifugal force is used, it is feared that the oily water is separated.
  • the “clarifying agent addition step” in the present method includes the liquid to be treated during the air diffusion step, the liquid to be treated after the air diffusion step and before the filtration step, the liquid to be treated during the filtration step, and the treatment after the filtration step.
  • This is a step of adding a clarifying agent to at least one of the liquids to be treated. That is, this method comprises a step of adding a clarifying agent to the liquid to be treated after the air diffusion step.
  • this clarifying agent addition process may be performed simultaneously with an aeration process or a filtration process, and may be performed separately from these processes. Furthermore, it can also carry out continuously over both processes of an aeration process and a filtration process.
  • the clarifying agent addition process can also be performed in multiple times. That is, for example, after the clarifying agent is added to the liquid to be treated in the air diffusion process, it can be further added to the liquid to be treated in the filtration process. Thus, it can add with respect to 2 or more types of to-be-processed liquids of said each to-be-processed liquid.
  • the emulsion containing processed water and oil can be clarified by adding a clarifying agent.
  • the liquid to be treated emulsified by the aeration process can be made transparent like oil used as a raw material. The liquid to be treated thus made transparent and the compatible transparent water-containing oil as a finished product can stably maintain the transparent state.
  • the liquid to be treated in the air diffusion process is a liquid that contains processing water and oil and is in the process of becoming an emulsion by air diffusion. Usually, such a liquid to be treated is in a state where an aqueous layer is observed in the lower layer of the emulsion.
  • the liquid to be treated after the air diffusion process and before the filtration process is a liquid containing processing water and oil, and the whole is an emulsion by the air diffusion.
  • the liquid to be treated in the filtration step is a liquid to be treated in the process of containing processing water and oil, the whole being an emulsion, and removing the slimy components and foreign matters by filtration. is there.
  • the liquid to be treated after the filtration step is a treatment in a state where the slimy-like components, foreign matters, and the like are removed by the filtration step.
  • the “clarifying agent” is a component for maintaining the transparency of the obtained compatible transparent hydrous oil.
  • the clarifying agent contains at least one of a water-soluble alcohol, a water-soluble ketone, and a water-soluble ether.
  • the clarifying agent may be any water-soluble, and may be alcohol, ketone, or ether that can be dissolved in water. Specifically, these water-soluble compounds usually have 1 to 8 carbon atoms. More specifically, water-soluble alcohols include alkyl alcohols and ether alcohols.
  • the alkyl alcohol includes alkyl monools and alkyl diols.
  • ether alcohol includes ether monool and ether diol. Of these, the alkyl alcohol preferably has 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl monool preferably has 1 to 4 carbon atoms
  • the alkyl diol preferably has 2 to 6 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the ether alcohol is preferably 3-6, and among them, the number of carbon atoms of the ether monool is preferably 3-5, and the number of carbon atoms of the ether diol is preferably 3-6.
  • the carbon number of the water-soluble ketone is preferably 2 to 5, and the carbon number of the water-soluble ether is preferably 2 to 4.
  • examples of water-soluble alcohols include alkyl monools such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol; ethylene glycol, 1 , 2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1 Alkyl diols such as 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol; ether monools such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-n-butoxyethanol and 2-ethoxyethyl acetate; ethers such as diethylene glycol Diols; and the like.
  • alkyl monools such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-prop
  • water-soluble ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl propyl ketone. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • water-soluble ether include ethers such as dimethyl ether, methyl ethyl ether, and diethyl ether. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • the degree of water solubility is preferably 3 g or more in 100 mL of water (20 ° C.) in any of water-soluble alcohol, water-soluble ketone, and water-soluble ether (dissolution amount). Is not particularly limited, but is, for example, 1000 g). That is, all of the water-soluble alcohols, water-soluble ketones, and water-soluble ethers exemplified above are included.
  • the water-solubility of the clarifying agent is preferably larger, and specifically, the amount of dissolution in 100 mL of water (20 ° C.) is more preferably 20 g or more.
  • the above-described clarifying agent includes alkyl monools such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and the like. Furthermore, all the alkyl diols mentioned above, all the ether monools mentioned above, all the ether diols mentioned above are included. In addition, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone are included.
  • the water solubility of the clarifying agent is particularly preferably such that the amount dissolved in 100 mL of water (20 ° C.) is 80 g or more.
  • the above-described clarifying agent includes alkyl monools such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and the like. Furthermore, all the alkyl diols mentioned above are included. Further, ether monools such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-n-butoxyethanol and all ether diols described above are included. Further, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone are included.
  • the blending amount of the clearing agent is not particularly limited, and it is preferably blended to such an extent that a sufficient effect is obtained according to the type.
  • the clearing agent is used with respect to 100 parts by volume of the liquid to be treated which is the blending purpose. Is preferably 0.1 to 20 parts by volume. In this range, the compatible transparent hydrous oil can be more effectively transparentized and the transparency can be easily maintained. Moreover, although it may mix
  • the blending ratio is more preferably 0.5 to 15 parts by volume, further preferably 1 to 13 parts by volume, and particularly preferably 1.5 to 10 parts by volume.
  • the amount of 2-propanol is preferably 0.1 to 20 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the liquid to be treated.
  • the compatible transparent hydrous oil can be more effectively transparentized and the transparency can be easily maintained.
  • blend exceeding this range even if it mix
  • the blending ratio is more preferably 0.2 to 20 parts by volume, and particularly preferably 0.5 to 10 parts by volume.
  • an amine compound can be used together with the above water-soluble compounds.
  • the total of the clearing agent and the amine compound is 100% by volume
  • the clearing agent: amine compound is 10% by volume: 90% by volume.
  • ⁇ 90% by volume: Can be mixed and used in the range of 10% by volume.
  • This ratio (clearing agent: amine compound) is preferably in the range of 10% by volume: 90% by volume to 50% by volume: 50% by volume.
  • the amine compound is an organic compound having one or more amine groups represented by —NR 1 R 2 R 3 or a salt thereof.
  • R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group. That is, the amine compound may be a primary amine, a secondary amine, or a tertiary amine.
  • R 1 to R 3 constituting the amine compound are organic groups
  • examples of these organic groups include alkyl groups, hydroxyalkyl groups, and aryl groups.
  • the alkyl group include a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a cyclic alkyl group having 5 to 8 carbon atoms.
  • Specific examples include a linear or branched alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group.
  • hydroxyalkyl group examples include linear and branched hydroxyalkyl groups having 1 to 5 carbon atoms and hydroxycycloalkyl groups having 6 to 8 carbon atoms. Specific examples include hydroxyalkyl groups such as hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, and hydroxybutyl group, and hydroxycyclohexyl group. Furthermore, examples of the aryl group include a phenyl group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, and a hydroxyphenyl group.
  • the amine compound is preferably a water-soluble amine compound.
  • Examples of such amine compounds include cyclohexylamine, monoethanolamine, diethanolamine, n-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, isobutylamine, triethanolamine, trishydroxymethylaminomethane, aminophenol, aminocyclohexanol, cyclohexane.
  • Examples include diamine, cyclohexylhydroxylamine, and aminobenzyl alcohol.
  • cyclohexylamine, monoethanolamine, diethanolamine, n-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, isobutylamine, triethanolamine, and trishydroxymethylaminomethane are particularly preferable. This is because these preferable amine compounds have particularly high solubility in water.
  • These amine compounds may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • an emulsifier can be added to the liquid to be treated (the liquid to be treated before the air diffusion step and the liquid to be treated during the air diffusion step are preferred).
  • Various surfactants can be used as the emulsifier. Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be used in combination.
  • an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and the like can be used.
  • anionic surfactant examples include sulfonic acid surfactants, sulfate ester surfactants, carboxylic acid surfactants, and phosphate ester surfactants.
  • examples of the cationic surfactant include aliphatic amine salts and aliphatic ammonium salts.
  • nonionic surfactants ether type surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, ether ester type surfactants such as polyoxyethylene ether of glycerin ester, polyethylene glycol fatty acid ester, glycerin ester, sorbitan ester, etc.
  • alkanolamide type surfactants such as lauric acid diethanolamide, oleic acid diethanolamide, stearic acid diethanolamide, and coconut oil fatty acid diethanolamide.
  • amphoteric surfactants include those having carboxylic acid, sulfate, sulfonic acid and phosphate as the anion moiety and amine and quaternary ammonium as the cation moiety.
  • Specific examples include betaines such as lauryl betaine and stearyl betaine, and amino acid types such as lauryl- ⁇ -alanine, stearyl- ⁇ -alanine, lauryl di (aminoethyl) glycine, and octyldi (aminoethyl) glycine.
  • nonionic surfactants are preferable, fatty acid alkanolamide type nonionic surfactants are more preferable, and coconut oil fatty acid diethanolamide is particularly preferable.
  • the amount of the emulsifier added to the liquid to be treated is not particularly limited, but is preferably 0.01 parts by volume or more (usually 10 parts by volume or less) per 100 parts by volume of water in the liquid to be treated. The added amount is more preferably 0.05 to 10 parts by volume per 100 parts by volume of water, still more preferably 0.1 to 5 parts by volume, and particularly preferably 0.1 to 1 part by volume.
  • a compatible transparent water-containing oil having a high water content of 30 to 50% by volume can be obtained. Since the unit price of water is smaller than that of oil, the fuel cost per unit volume can be reduced by mixing 30 to 50% by volume of water (processed water) with oil. Moreover, the compatible transparent hydrous oil obtained by this method can maintain transparency, without oil-water being isolate
  • the transparency of the raw material oil (oil before mixing with processed water) and the obtained compatible transparent hydrous oil are compared, they are the same or compatible transparent hydrous oil It is possible to maintain a state of higher transparency at room temperature (temperature 25 ° C.) for 24 hours or more.
  • the compatible transparent water-containing oil obtained by this method can improve the calorific value in the place of combustion.
  • vegetable oil can also be used as fuel oil, the ratio of dependence on conventional fossil fuels can be reduced.
  • the compatible transparent hydrous oil obtained by this method can reduce the generation amount of CO 2 , NOx, SOx, etc. by the water content at the time of combustion, thereby suppressing global warming and preserving the global environment. Can also contribute greatly. Furthermore, since the hydrated oil produced by the method for producing a compatible transparent hydrated oil of the present invention is made transparent, the commercial value of the product can be increased.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus of the present invention is a compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 for the above production method, and performs aeration means 2 for performing aeration and filtration. It comprises a filtering means 3 and a clarifying agent adding means 7 for adding a clarifying agent.
  • the “aeration means (2)” usually includes an aeration tank 21.
  • the air diffusion tank 21 is a tank that can store the liquid 27 to be processed and can diffuse the liquid 27 to be processed. Moreover, normally, aeration is performed by discharging gas from the diffusion gas 25 accommodated in the bottom part in the diffusion tank 21. Oil is usually supplied from the oil supply means 5 to the aeration tank 21, and the processing water is supplied from the processing water supply means (processing water preparation means) 4.
  • the oil supply means 5 can include an oil storage tank 51 for storing the oil 55. The oil stored in the oil storage tank 51 can be supplied to the aeration tank 21 via the oil supply conduit 52.
  • the oil supply line 52 can further include a flow meter 53 and a pump 54.
  • the processing water supply means (processing water preparation means) 4 has a function of storing the processed water 49 processed in advance and supplying the stored processed water 49 to the aeration tank 21. However, it may have a function of preparing processed water. That is, the processed water preparation means 4 can be obtained.
  • Processed water preparation means 4 is a means for obtaining processed water.
  • the processing water preparation method in the processing water preparation means 4 is not limited as described above, but in the present apparatus 1, the processing water preparation means 4 includes means for giving a negative oxidation-reduction potential by electrolysis of water before processing. can do. Specifically, it can be a means capable of electrolyzing water (water before processing) supplied to the processed water preparation tank 41 via the water supply pipe line 42.
  • the processed water 49 to which a negative oxidation-reduction potential is applied by electrolysis is supplied to the aeration tank 21 through the processed water supply pipe 45.
  • a pump 46 and a flow meter 47 can be provided in the processing water supply line 45 to adjust and monitor the supply amount to the aeration tank 21.
  • a spray injection function unit 48 can be provided at the end of the processing water supply pipe 45 on the side of the diffuser tank 21. That is, the spray head 48 can be provided. As a result, the processed water 49 can be sprayed into the aeration tank 21. By supplying the spray, the efficiency of air diffusion in the air diffusion tank 21 can be improved, and the time for generating the emulsion can be shortened.
  • a gas preparation means 6 can be provided.
  • the aeration gas 8 is not limited, it can be set as the aeration gas 8 containing the air contacted with the magnetite ore 61 as mentioned above.
  • the gas preparation means 6 includes a gas preparation tank 62 filled with magnetite ore 61 and can send out the air that has passed through the gas preparation tank 62 as the diffused gas 8.
  • the gas preparation means 6 is connected to the air diffusion tank 21 and is connected to the air diffusion gas 25 accommodated in the bottom of the air diffusion tank 21.
  • a valve 63 and a flow meter 64 can be provided in the diffused gas supply conduit 26 connecting the gas preparation means 6 and the diffuser tank 21. Thereby, adjustment and monitoring of the supply amount of the diffused gas 8 to the diffuser tank 21 can be performed.
  • the gas preparation means 6 can comprise means for heating the diffused gas 8.
  • the liquid 27 to be processed in the diffuser tank 21 can be heated.
  • the liquid 27 to be treated can be heated to a temperature of 40 to 60 ° C.
  • means for heating the diffused gas 8 include a diffused gas supply pipe 26 that is a path through which the diffused gas 8 is circulated, and a heater jacket that can be wound around the gas preparation tank 62. By providing such a heater jacket around the diffused gas supply pipe 26 or the gas preparation tank 62, the diffused gas 8 flowing through the inside can be heated.
  • the air diffusion means 2 includes a circulation function unit 22.
  • the circulation function part 22 is a function part that can take out the liquid 27 to be treated from the lower part of the air diffusion tank 21 to the outside of the tank and re-inject it into the tank from the upper part of the air diffusion tank 21.
  • a circulation conduit 221 is connected to the lower part of the air diffusion tank 21, and the liquid 27 to be treated is taken out from the air diffusion tank 21 to diffuse the air diffusion tank 21.
  • the structure which can be sent to the upper part of this and can circulate the liquid 27 to be processed is preferable.
  • a pump 225 can be disposed in the circulation pipe 221.
  • a flow meter (not shown) can be provided in the circulation conduit 221.
  • a part of the pipe line for sending the liquid 27 to be processed to the filters for performing the filtration step and a part of the circulation pipe line 221 can be used.
  • a magnetite ore contact tank 223 for bringing the liquid to be circulated into contact with the magnetite ore can be provided in the circulation function unit 22.
  • the magnetite ore contact tank 223 can be provided connected to the circulation pipe 221 as illustrated in FIGS. 2 to 4.
  • the apparatus 1 of the present invention can include a heating unit that heats the liquid 27 to be processed.
  • the heating means is provided, the liquid 27 to be treated can be heated, and the generation of the emulsion can be promoted more efficiently.
  • the heating means is preferably disposed in the circulation function unit 22.
  • a heating means can be provided as a heater jacket wound around the circulation conduit 221 (see FIG. 1-4).
  • circulated in the circulation pipe line 221 can be heated.
  • a heating means can be provided as the heater jacket 95 (see FIGS.
  • circulated in the magnetite ore contact tank 223 can be heated.
  • a heating means can be provided as a means for heating the magnetite ore in the magnetite ore contact tank (see FIGS. 1-4).
  • circulated in the magnetite ore contact tank 223 can be heated.
  • the liquid 27 to be processed can be heated to a temperature of 40 to 60 ° C.
  • the device 1 of the present invention can include a conductor 92 connected to the negative electrode of the DC power supply 91.
  • the conductor 92 is disposed so as to be in contact with the liquid 27 to be treated when air is diffused, so that the generation of the emulsion can be promoted more efficiently.
  • the material constituting the conductor 92 is not particularly limited, and metal, carbon, and the like can be used.
  • the DC power supply 91 can be set to a voltage of 30 to 400 V, for example.
  • the conductor 92 is disposed so as not to contact the aeration tank 21.
  • the positive electrode of the DC power supply 91 can be grounded.
  • the “filtering means (3)” is not particularly limited as long as it can perform filtration.
  • the first filter 31 and the second filter 34 can be provided. .
  • each filter can be used properly depending on the type of oil. That is, the first filter can be used for filtering compatible transparent hydrous oil using light oil as a raw material, and the second filter can be used for filtering compatible transparent hydrous oil using heavy oil as a raw material.
  • the valves 32 and 35 etc. can be provided in the pipe line which leads to each filter. Further, usually, at the lower part of each filter, extraction pipes 33 and 36 for taking out the obtained compatible transparent water-containing oil are provided.
  • each filter can accommodate, for example, a filter member using polypropylene synthetic paper and having a filtration accuracy (particle diameter that provides a filtration efficiency of 90% in a liquid in which seven types of dust of JIS Z8901 are mixed). .
  • the “clarifying agent adding means (7)” is a means for adding a clarifying agent to the liquid to be treated.
  • the addition of the clarifying agent is the liquid to be treated during the air diffusion process, the liquid to be treated after the air diffusion process and before the filtration process, the liquid to be treated during the filtration process, and the liquid to be treated after the filtration process. This is performed on at least one of the liquids to be treated.
  • the clarifying agent adding means 7 may be any means that can add a clarifying agent to at least one of the liquids to be treated at the addition time.
  • the addition to the liquid to be treated during the air diffusion process can be performed by connecting the clarifying agent addition means 7 to the air diffusion tank 21. Further, the addition to the liquid to be treated during the air diffusion process can be performed by connecting the clarifying agent addition means 7 to the circulation function unit 22 (see FIGS. 1 to 4). Furthermore, the addition to the liquid to be treated after the air diffusion process and before the filtration process is performed by connecting the clarifying agent adding means 7 to a pipe line downstream of the valve 222 and upstream of the first filter 31 and the second filter 34. (See FIGS. 1 to 4). Further, the addition to the liquid to be treated during the filtration step can be performed by connecting the clarifying agent adding means 7 to the first filter 31 and the second filter 34. Furthermore, the addition to the liquid to be treated after the filtration step can be performed by connecting the clarifying agent addition means 7 to a pipe line downstream of the first filter 31 and the second filter 34 or the like.
  • the clarifying agent adding means 7 for performing these additions can include a clarifying agent storage tank 71 for storing the clarifying agent 75 (see FIGS. 1 to 4). Further, a clarifying agent supply pipe 72 (connected to the circulation pipe 221 in FIGS. 1 to 4) for supplying the clearing agent to a predetermined supply point can be provided. Furthermore, a pump 74 for sending the clearing agent from the storage tank 71 can be provided (see FIGS. 1 to 4). Further, a flow meter 73 for measuring the flow rate of the clarifying agent can be provided (see FIGS. 1 to 4). Furthermore, a valve 76 for selecting whether or not to supply the clearing agent to the circulation conduit 221 can be provided (see FIGS. 1 to 4).
  • the clarifying agent addition means 7 can be configured differently from the above. Specifically, a clarifying agent is supported on a filter for performing the filtration step, and the clarifying agent is added to the treatment liquid at the same time as the treatment liquid passes through the filter. it can. That is, in this case, it can be said that the filtering means 3 also serves as the clarifying agent adding means 7.
  • the apparatus 1 of the present invention can include the static mixer 226 (see FIG. 4) in the circulation function unit 22.
  • the static mixer 226 only needs to be disposed in the circulation function unit 22, and the installation position is not particularly limited, but is usually downstream of the clarifying agent adding means 7 (a clearing agent is added to the liquid 27 to be treated). After that, it is preferably installed at a position that passes through the static mixer 226 (see FIG. 4).
  • the circulation function part 22 is provided with the magnetite ore contact tank 223, either the magnetite ore contact tank 223 and the static mixer 226 may be installed on the downstream side.
  • a heater jacket can be installed in the static mixer 226 similarly to the magnetite contact tank 223.
  • the static mixer 226 is a static mixer that does not have a dynamic stirring unit.
  • the static mixer 226 includes a pipe and a plurality of mixing elements arranged in the pipe in a longitudinal direction. Each of these mixing elements has a shape in which a rectangular plate is twisted 180 degrees. The mixing elements are connected so that the twist angles thereof are orthogonal to each other at the end portions. With such a configuration, the liquid 27 to be processed that passes through the static mixer 226 is divided, converted, and inverted, and these processes are repeated to be efficiently emulsified.
  • the number of mixing elements disposed in the pipe is not particularly limited, but is preferably 4 or more. Usually, it is 30 or less.
  • the ratio L / D of the tube length L (mm) to the tube diameter D (mm) is preferably 20 to 200.
  • the aeration tank 21 can be provided with a liquid cover 28 to be treated in order to suppress scattering of liquid to be processed due to air diffusion and excessive foaming.
  • the liquid cover to be processed can be used by floating on the surface of the liquid 27 to be processed. Specifically, a non-woven fabric having air permeability can be used.
  • the upper limit of the mixing ratio (volume%) of the processing water to the raw material oil of the compatible transparent hydrous oil that can be produced by the present method and apparatus is usually as follows. Gasoline 30% Light oil 30% Kerosene 40% A heavy oil 40% C heavy oil 30% Bunker C heavy oil 30% Palm oil (including biodiesel fuel) 30%
  • vegetable oils such as palm oil generally have a high melting point, unlike mineral oils, and were originally unsuitable for use in winter and cold regions, but the hydrous oil obtained by the method of the present invention has a melting point. Can be lowered to ⁇ 20 ° C., and the practical value as a fuel oil is increased.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 shown in FIG. 2 can be used. Specifically, light oil is put into the oil storage tank 51 and the processed water 49 is stored in the processed water preparation tank 41.
  • the processed water 49 has a redox potential of deionized water (an oxidation-reduction potential of 300 to 500 mV) is set to ⁇ 700 mV (value measured by an ORP meter at a temperature of 20 ° C.) by electrolysis in the processed water preparation means 4. It is liquid.
  • the flow rate of the diffused gas prepared by the gas preparation means 6 is within a range of 400 m 3 / min. Aeration is performed while adjusting.
  • the processing water 49 (for example, 30 L) prepared in the processing water preparation tank 41 is discharged from the spray injection function unit 48 and is supplied into the aeration tank 21.
  • valve 222 When the processing water is completely charged, with the valves 32 and 35 closed, the valve 222 is opened so that the liquid 27 to be processed flows to the circulation function unit 22, and the liquid 27 is circulated while circulating the liquid 27 to be processed.
  • a magnetite ore contact tank 223 filled with magnetite ore 224 is connected to the circulation function unit 22 downstream of a valve 222 provided in the middle of the circulation conduit 221.
  • the to-be-processed liquid 27 taken out from the diffuser tank 21 contacts with the magnetite ore 224 in the magnetite ore contact tank 223 until it is returned to the diffuser tank 21 again through the circulation conduit 221. Is done.
  • the clarifying agent addition means 7 is further connected to the circulation pipe 221.
  • the clearing agent adding means 7 includes a clearing agent storage tank 71, a clearing agent supply pipe 72, a pump 74 and a flow meter 73.
  • the clearing agent 75 is added with respect to the to-be-processed liquid 27.
  • the liquid to be treated in the air diffusing tank 21 is sampled, and the aeration is terminated with reference to the fact that the whole is in an emulsion state without water separating and staying below the sampled liquid to be treated. Then, the liquid 27 to be treated is sent to the filter 31.
  • a filter medium using polypropylene synthetic fiber with a filtration accuracy of 5 ⁇ m (manufactured by Azumi Filter Paper Co., Ltd., a polypropylene synthetic fiber with a filtration accuracy specified by the company of 5 ⁇ m) is accommodated.
  • the liquid 27 is permeated by natural flow without applying pressure, and the slime component is removed and transparentized.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 shown in FIG. 3 can be used.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 in FIG. 3 differs from the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 in FIG. 2 in the following three points. That is, (1) the gas preparation means 6 is not provided, (2) the conductor 92 connected to the DC power supply 91 is provided, and (3) the heater jacket 95 is provided.
  • the conductor 92 in the above (2) is a copper conductor 92 connected to a DC power supply 91 of 30V.
  • the conductor 92 is fixed to the air diffusion tank 21 so as not to contact the air diffusion tank 21.
  • a part of the conductor 92 is immersed in the liquid 27 to be processed in the diffusion tank 21 and is brought into contact with the liquid 27 to be processed.
  • the heater jacket 95 (3) is wound around the outer periphery of the magnetite ore contact layer 223 so that the magnetite ore 224 can be indirectly heated.
  • circulated to the magnetite ore contact layer 223 is heated by the magnetite ore 224, and is heated to about 40 degreeC.
  • compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 of FIG. 3 By using the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 of FIG. 3, when the total amount of light oil and processed water is 100% by volume, compatible transparent containing 70% by weight of light oil and 30% by volume of processed water. A hydrous oil can be obtained. When the apparatus of FIG. 3 is used, the production time of the compatible transparent hydrous oil can be shortened to 1/3 as compared with the case of using the apparatus of FIG.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 shown in FIG. 4 can be used.
  • the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 in FIG. 4 is different from the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 in FIG. 3 in the following one point. That is, the compatible transparent hydrous oil production apparatus 1 of FIG. 4 includes a static mixer 226.
  • the static mixer 226 includes 64 (16 ⁇ 4) mixing elements, and the ratio L / D of the tube length L (mm) to the tube diameter D (mm) is 160.
  • a compatible transparent hydrous oil having 60% by volume of C9 oil and 40% by volume of processed water was produced.
  • the C9 oil used (made in Korea) has a specific gravity of 0.9267.
  • cyclopentadiene (0.2% by mass
  • methylcyclopentadiene (0.2% by mass)
  • styrene (2.8% by mass)
  • ⁇ -methylstyrene 1.5%) with respect to 100% by mass of the C9 oil.
  • the processed water 49 has a redox potential of deionized water (an oxidation-reduction potential of 300 to 500 mV) is set to ⁇ 700 mV (value measured by an ORP meter at a temperature of 20 ° C.) by electrolysis in the processed water preparation means 4. It is liquid.
  • the diffused gas prepared by the gas preparation means 6 is diffused while adjusting the flow rate within a range of 400 m 3 / min. Do care.
  • 30 L of the processed water (49) prepared in the processed water preparation tank 41 is discharged from the spray charging function unit 48 and charged into the aeration tank 21.
  • the valve 222 When the processing water is completely charged, with the valves 32 and 35 closed, the valve 222 is opened so that the liquid 27 to be processed flows to the circulation function unit 22, and the liquid 27 is circulated while circulating the liquid 27 to be processed.
  • the circulation function unit 22 is provided with a pump 225 downstream of a valve 76 provided in the middle of the circulation pipe 221, and further with a static mixer 226 downstream of the pump 225. Is connected.
  • a valve 222 is disposed downstream of the static mixer 226, and a magnetite ore contact tank 223 filled with magnetite ore 224 is connected to the downstream of the valve 222.
  • a clarifying agent addition means 7 is connected to the circulation pipe 221.
  • the clearing agent adding means 7 includes a clearing agent storage tank 71, a clearing agent supply pipe 72, a pump 74 and a flow meter 73.
  • the clearing agent 75 is added with respect to the to-be-processed liquid 27.
  • the total amount of the clarifying agent was 5 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the liquid to be treated (27). Then, the liquid to be treated in the air diffusion tank 21 is sampled, and it is confirmed that the dispersed particle size in the liquid 27 to be treated is 3 ⁇ m or less. Sent out.
  • a filter medium using polypropylene synthetic fiber with a filtration accuracy of 5 ⁇ m (manufactured by Azumi Filter Paper Co., Ltd., a polypropylene synthetic fiber with a filtration accuracy specified by the company of 5 ⁇ m) is accommodated.
  • the liquid to be treated 27 was permeated by natural flow without applying pressure, the slime component was removed and the liquid was made transparent, and a compatible transparent hydrous oil as the product of the present invention was obtained.
  • the method for producing a compatible transparent hydrous oil according to the present invention comprises a hydrous oil made from mineral oils (fossil fuels such as petroleum-derived A heavy oil, C heavy oil, bunker C heavy oil, light oil, kerosene, gasoline, etc.) and palm oil. It can be widely used as an oil production method.

Abstract

 本発明の目的は、水と油とが混合されながら透明性を維持できる相溶性透明含水油の製造方法及びその為の装置を提供することである。本方法は、負の酸化還元電位を呈する加工水49と、鉱物油及び植物油から選択される少なくとも一方の油55と、が共存された被処理液27を散気してエマルジョン化する工程と、被処理液27を濾過する工程と、散気工程中の被処理液、散気工程後且つ濾過工程前の被処理液、濾過工程中の被処理液、及び、濾過工程後の被処理液、のうちのいずれかの被処理液に対して、透明化剤を添加する工程と、を備え、透明化剤が、水溶性のアルコール、ケトン、エーテルのうちの少なくとも1種を含む。本装置は、そのための相溶性透明含水油製造装置1であって、散気を行う散気手段2と濾過を行う濾過手段3と透明化剤を添加する透明化剤添加手段7とを備える。

Description

相溶性透明含水油の製造方法及び相溶性透明含水油製造装置
 本発明は相溶性透明含水油の製造方法及び相溶性透明含水油製造装置に関する。更に詳しくは、水と油とが混合されながら透明性を維持できる相溶性透明含水油の製造方法及びその為の相溶性透明含水油製造装置に関する。
 近年、埋蔵量が限られている石油等の化石燃料の枯渇問題や、化石燃料を燃焼させた際に排出されるCOや、NOx、SOx等の有害物質による地球温暖化や環境汚染の問題に対処するために、燃料油と水を混合してエマルジョン化したエマルジョン燃料が注目され、種々の製造方法が提案されている。
 例えば、特許文献1に記載されている発明は、燃料油の中に空気注入によって気泡を発生させて撹搾しつつ、200V以上のプラス電位が付与される環境下で水を混入することによって、透明化した油水混合液を得ようとするものである。
 また、特許文献2に記載されている発明は、エダクター効果と渦流効果を利用して、植物由莱の増粘剤により水の粘度を高めた活性水と、油性燃焼促進剤を適宜調整添加した基燃油を撹搾及び循環混合することにより、長時間安定して油水が分離しない均一なエマルジョン燃料油を得ようとするものである。
 尚、特許文献3は本出願人による。
特開2005-307136号公報 特開2010-138362号公報 国際公開第2013/054451号パンフレット
 しかしながら、前述した特許文献1に記載された発明は、乳化剤等を使用することなく透明な混合油を製造する方法を提供するものであるが、油中に混合できる水の重量比率は10%~15%程度に留まるものであった。
 また、特許文献2に記載されている発明では、燃料油をエダクター効果と渦流効果を利用して水と撹拌混合している。このため、均一に粒子化されたエマルジョンを得ることが難しく、高い含水比率においては、油水エマルジョン状態を長期間安定して維持することが困難である。また、得られた製品油は透明ではなく、商品価値を高められない問題もあった。
 特許文献3と異なると共により優れた相溶性透明含水油の製造方法及びその為の相溶性透明含水油製造装置を提供する。
 本発明は上記従来の技術に鑑みてなされたものであり、水と油とが混合されながら透明性を維持できる相溶性透明含水油の製造方法及びその為の相溶性透明含水油製造装置を提供することを目的とする。
 即ち、本発明は以下に示す通りである。
 請求項1に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、負の酸化還元電位を呈する水である加工水と、鉱物油及び植物油から選択される少なくとも一方の油と、が共存された被処理液を散気してエマルジョン化する散気工程と、
 前記散気工程を経た被処理液を濾過する濾過工程と、
 前記散気工程中の被処理液、前記散気工程後且つ前記濾過工程前の被処理液、前記濾過工程中の被処理液、及び、前記濾過工程後の被処理液、のうちのいずれかの被処理液に対して、透明化剤を添加する透明化剤添加工程と、を備え、
 前記透明化剤が、水溶性のアルコール、水溶性のケトン、及び、水溶性のエーテルのうちの少なくとも1種を含むことを要旨とする。
 請求項2に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1に記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記透明化剤が、更に、アミン化合物を含むことを要旨とする。
 請求項3に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1又は2に記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記散気工程は、散気槽内で行われ、
 前記散気を行っている間に、前記散気槽内にある被処理液を、前記散気槽の下部から槽外へ取出して前記散気槽の上部から槽内へ再投入するように循環されることを要旨とする。
 請求項4に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記散気工程前に前記加工水を得るための加工水調製工程を備え、
 前記加工水調製工程が、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える工程であることを要旨とする。
 請求項5に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記散気工程は、直流電源の負極に接続された導電体を、前記被処理液と接触させながら前記散気を行う工程であることを要旨とする。
 請求項6に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1乃至6のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記散気工程で用いる散気気体が、磁鉄鉱石と接触された空気を含むことを要旨とする。
 請求項7に記載の相溶性透明含水油の製造方法は、請求項1乃至6のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法において、前記散気工程が、散気槽内で行われ、
 前記加工水が、前記散気槽内へスプレー投入されることを要旨とする。
 請求項8に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項1に記載の方法のための相溶性透明含水油製造装置であって、前記散気を行う散気手段と、前記濾過を行う濾過手段と、透明化剤を添加する透明化剤添加手段と、を備えることを要旨とする。
 請求項9に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項8に記載の相溶性透明含水油製造装置において、前記散気手段が、散気槽と循環機能部とを備え、
 前記循環機能部が、前記散気工程中の被処理液を、前記散気槽の下部から槽外へ取出して前記散気槽の上部から槽内へ再投入できる機能部であることを要旨とする。
 請求項10に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項8又は9に記載の相溶性透明含水油製造装置において、前記加工水を得るための加工水調製手段を備え、
 前記加工水調製手段が、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える手段であることを要旨とする。
 請求項11に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項8乃至10のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置において、直流電源の負極に接続された導電体を備え、
 前記導電体は、前記散気を行う際に、前記被処理液と接触可能にされていることを要旨とする。
 請求項12に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項8乃至11のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置において、前記散気気体を調製するための気体調製手段を備え、
 気体調製手段は、磁鉄鉱石が充填された気体調製槽内を通過させた空気を前記散気気体として送出する手段であることを要旨とする。
 請求項13に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項8乃至12のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置において、前記散気手段は、散気槽と、スプレー投入機能部と、を備え、
 前記スプレー投入機能部は、前記加工水を前記散気槽内へスプレー投入する機能部であることを要旨とする。
 請求項14に記載の相溶性透明含水油製造装置は、請求項9乃至13のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置において、前記循環機能部がスタティックミキサーを備えていることを要旨とする。
 本発明の相溶性透明含水油の製造方法によれば、水と油とが混合されながら透明性を維持できる相溶性透明含水油を製造できる。
 散気工程が、散気槽内で行われ、散気を行っている間に、散気工程中の被処理液を散気槽の下部から槽外へ取出して散気槽の上部から槽内へ再投入するように循環される場合には、装置を小さくまとめて相溶性透明含水油を製造できる。
 散気工程前に加工水を得るための加工水調製工程を備え、その工程が、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える工程である場合には、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 散気工程が、直流電源の負極に接続された導電体を、被処理液と接触させながら散気を行う工程である場合には、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 散気工程で用いる散気気体が、磁鉄鉱石と接触された空気を含む場合には、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 散気工程が、散気槽内で行われ、加工水が、散気槽内へスプレー投入される場合には、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 本発明の相溶性透明含水油製造装置によれば、水と油とが混合されながら透明性を維持できる相溶性透明含水油を効率よく製造できる。
 散気手段が、散気槽と循環機能部とを備え、循環機能部は、散気工程中の被処理液を、散気槽の下部から槽外へ取出して散気槽の上部から槽内へ再投入できる機能部である場合には、装置を小さくまとめて相溶性透明含水油を製造できる。
 加工水を得るための加工水調製手段を備え、その手段が、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える手段である場合は、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 直流電源の負極に接続された導電体を備え、導電体が散気を行う際に、被処理液と接触可能にされている場合には、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 散気気体を調製するための気体調製手段を備え、気体調製手段が、磁鉄鉱石が充填された気体調製槽内を通過させた空気を散気気体として送出する手段である場合は、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
 散気手段が、散気槽と、スプレー投入機能部と、を備え、スプレー投入機能部が、加工水を散気槽内へスプレー投入する機能部である場合は、より効率よく相溶性透明含水油を製造できる。
本方法による相溶性透明含水油を製造するためのプラントの一例を示す模式図である。 本方法による相溶性透明含水油を製造するためのプラントの他例を示す模式図である。 本方法による相溶性透明含水油を製造するためのプラントの更に他例を示す模式図である。 本方法による相溶性透明含水油を製造するためのプラントの更に他例を示す模式図である。 散気の一形態を説明する模式図である。 散気の他形態を説明する模式図である。
1.相溶性透明含水油の製造方法
 本方法における「散気工程」は、負の酸化還元電位を呈する水である加工水と、鉱物油及び植物油から選択される少なくとも一方の油と、が共存された被処理液を散気する工程である。
 上記「加工水」は、酸化還元電位が負の値を呈する水である。この加工水は、実質的に水のみからなり、その酸化還元電位が負の値とされていてもよく、水溶された他成分を含有することによって、その酸化還元電位が負の値とされていてもよい。後者の場合にあっては、通常、水は加工水全体に対して90体積%以上含有される。
 加工水に用いる水は、どのような水でもよく制限なく利用できる。即ち、例えば、水道水、河川湖沼水、地下水、イオン交換水、脱イオン水、精製水、純水などを利用できる。尚、海水を利用することもできるが、通常、相溶性透明含水油を調製した後に塩分除去を行う必要がある。
 上記「負の酸化還元電位を呈する」とは、酸化還元電位計(ORP計)で測定される電位(mV)がマイナス値であることを意味する。具体的には、0mV未満であればよいが、0mV未満-1000mV以上であることが好ましく、0mV未満-500mV以上であることがより好ましい。加工水の酸化還元電位が負の値であることにより、散気工程において被処理液を散気する時間を短縮することができる。
 尚、本酸化還元電位は、ORP計の比較電極として飽和塩化銀電極を用いた場合の値であるものとする。
 負の酸化還元電位は、どのように得られてもよい。例えば、電気分解によって負の酸化還元電位を得る方法や、他成分の添加によって負の酸化還元電位を得る方法や、散気によって負の酸化還元電位を得る方法等が挙げられる。これらの方法は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。更に上記のうち、他成分の添加によって負の酸化還元電位を得る方法としては、例えば、メタ珪酸ソーダを添加する方法や、次亜塩素酸及び/又はその塩の水溶液を添加する方法等が挙げられる。また、散気によって負の酸化還元電位を得る方法としては、磁鉄鉱石と接触された空気を含む散気気体や、水素を含む散気気体等を用いて散気を行う方法が挙げられる。上記の各種方法のなかでは、電気分解による方法が最も好ましい。電気分解による方法では、短時間に-500mV以下の酸化還元電位を得ることができ、高い製造効率を得ることができるからである。
 上記「鉱物油」には、石油(原油)、天然ガス、石炭等の化石燃料に由来する燃油が含まれる。即ち、例えば、ガソリン(レギュラーガソリン、ハイオクタン化ガソリンなど)、軽油、灯油、重油(A重油、C重油及びバンカーC重油など)等が含まれる。更には、C9等の燃油が含まれる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 尚、C9としては、例えば、比重0.9267であり、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、スチレン、α-メチルスチレン、ジシクロペンタジエン、ビニルトルエン、インデン、T-B-Me-スチレン、C10オレフィン、ナフタレン、H-レジン、エチルベンゼン+BTX等が含まれた燃油が例示される。
 上記「植物油」には、各種植物から採取される油が含まれる。即ち、パームオイル(アブラヤシ)、パーム核油(アブラヤシ)、ヤシ油(ココヤシ)、コーン油(トウモロコシ)、米油(イネ)、米糠油(イネ)、綿実油(アオイ科ワタ属植物)、オリーブオイル(オリーブ)、ピーナッツ油(ラッカセイ)、菜種油(アブラナ)、サフラワー油(紅花)、ごま油(ゴマ)、大豆油(大豆)、ヒマワリ油(ヒマワリ)、ジャトロファオイル(ナンヨウアブラギリ)、ヘンプオイル(麻)、オウレンボク油(黄蓮木)、松油などの各種針葉樹から採取される油(松などの針葉樹)、その他、ナッツとして利用される各種植物の種子類から採取される油等が挙げられる。即ち、通常、バイオディーゼルと称される範疇に含まれる植物油が含まれる。
 更に、油として鉱物油及び/又は植物油が含まれればよいが、その他にも合成油が含まれてもよい。合成油には、鉱物油を加工して得られる油、植物油を加工して得られる油、更には、鉱物油及び植物油を原料としない化学合成油が含まれる。即ち、例えば、各種ポリオレフィン系合成油、エーテル系合成油、エステル系合成油などが含まれる。合成油は1種のみが含まれてもよく2種以上が含まれてもよい。
 更に、本方法で利用される油は、上記鉱物油であってもよく、植物油であってもよく、それらの混合物であってもよい。そして、これらの油は、新油であってもよいが、廃油であってもよく、更には、新油と廃油との混合油であってもよい。更には、散気工程で用いる油は、油以外の不純物と供に用いることができる。
 上記「被処理液」は、加工水と油とを含む混合液である。この被処理液における加工水と油との割合は特に限定されないが、通常、得られる相溶性透明含水油に含有させる加工水の量と同量が配合される。具体的には、被処理液100体積%に対して、加工水が50体積%以下(通常10体積%以上)となるように配合することが好ましい。
 油としてガソリンを用いる場合には、被処理液100体積%に対して、加工水が10~30体積%となるように配合することが好ましい。また、軽油を用いる場合には、加工水が10~30体積%となるように配合することが好ましい。更に、灯油を用いる場合には、加工水が10~40体積%となるように配合することが好ましい。また、A重油を用いる場合には、加工水が10~40体積%となるように配合することが好ましい。更に、C重油を用いる場合には、加工水が10~30体積%となるように配合することが好ましい。また、バンカーC重油を用いる場合には、加工水が10~30体積%となるように配合することが好ましい。更に、パーム油(バイオディーゼル燃料を含む)を用いる場合には、加工水が10~30体積%となるように配合することが好ましい。
 被処理液には、加工水及び油以外にも他の成分を配合できる。他の成分としてはケイ酸塩が挙げられる。ケイ酸塩としては、通常、メタケイ酸塩が用いられ、更には、アルカリ金属塩が用いられる。具体的には、メタケイ酸ナトリウムが好ましい。ケイ酸塩を配合することによって、油水のエマルジョン化を促進することができる。このケイ酸塩の配合量は特に限定されないが、通常、加工水と油との合計100体積部に対して10体積部以下が好ましい。この配合量は、更に、0.5~8体積部がより好ましく、1~5体積部が特に好ましい。
 散気工程における散気はどのようにして行ってもよい。即ち、例えば、被処理液を散気しながら連続的に処理を行ってもよく、散気槽を用いて非連続的に処理を行ってもよい。
 連続的に行う方法としては、図6の方法が例示される。即ち、流通管29と、その流通管29の流路に沿って配設され流通管29内へ散気できる散気手段と、を用いて行う方法である。この場合、散気手段は、図6に例示されるように、散気体25を流通管29の流路に沿って複数を備えることができる。そして、流通管29の上流側から下流側に向かって(図6の矢印の方向)被処理液を流通させながら散気を行うことができる。
 一方、非連続的に行う方法としては、図5が例示される。即ち、散気槽21を用い、散気槽21内で被処理液27を循環させながら散気する方法である。具体的には、被処理液27が収容されて散気が行われている散気槽21の下方からこの被処理液27を散気槽21の外へ取出し、取り出した被処理液27を散気槽21の上方から散気槽21内へ再投入できるように循環機能部22を備えることよって、被処理液27を循環させながら必要な時間の散気を行うことができる。
 更に、この循環に際しては、循環される被処理液27を磁鉄鉱石と接触させる工程(磁鉄鉱石接触工程)を、更に、設けることができる。この工程を備える場合には、エマルジョンの生成を更に効率的に進めることができる。
 尚、前述のように、連続的に行う方法に比べると、非連続的に行う方法は、相溶性透明含水油製造装置を小さくまとめることができる観点において好ましい。
 また、この循環に際しては、循環される被処理液27を加熱する工程(被処理液加熱工程)を、更に、設けることができる。この工程を備える場合には、エマルジョンの生成を更に効率的に進めることができる。加熱を行う場合は、どのように加熱を行ってもよい。例えば、循環用管路221(図1-図4参照)を備える場合には、循環用管路221にヒータジャケットを巻回し、循環用管路221内を流通された被処理液27を加熱できる。また、上述したように磁鉄鉱石接触工程を備える場合には、磁鉄鉱石接触槽(図3及び図4の223)にヒータジャケット(図3及び図4の95)を巻回し、磁鉄鉱石接触槽223内を流通された被処理液27を加熱できる。更には、磁鉄鉱石接触槽223において磁鉄鉱石224を加熱することで、磁鉄鉱石接触槽223内を流通される被処理液27を加熱できる。これらの加熱に際しては、例えば、被処理液27が温度40~60℃となるように加熱できる。
 また、上述のように、散気槽を用いて散気を行う場合、散気槽へ加工水を投入する場合には、予め油(全量である必要はない)が投入された散気槽内で散気を行いながら、加工水を散気槽へ後投入することが好ましい。更には、加工水を投入する際に、加工水は散気槽の上側からスプレー投入されることが好ましい。
 この散気工程で利用される散気気体は特に限定されず、例えば、空気をそのまま用いることができるが、磁鉄鉱石と接触された空気を含む散気気体を用いることが好ましい。
 散気工程における散気量は特に限定されないが、散気工程全体において、通常、被処理液100Lに対して100m/分以上を利用することが好ましい。この散気量は、被処理液100Lに対して200~1000m/分がより好ましく、300~600m/分が更に好ましい。また、この散気気体は、加熱して用いることができる。散気気体を加熱することで、散気槽21内の被処理液27を加熱できる。この場合、例えば、被処理液27が温度40~60℃となるように加熱できる。
 また、散気工程では、直流電源91(図3及び4参照)の負極に接続された導電体92(図3及び図4参照)を、被処理液27と接触させながら散気を行うことができる。直流電源91の負極に接続された導電体92と、被処理液27とが接触された状態で散気を行うと、エマルジョンの生成を効率的に進めることができる。具体的には、散気時間を1/2~1/4に短縮できる。導電体92を構成する材料は特に限定されないが、金属及び炭素等を利用できる。また、直流電源91は、例えば、30~400Vの電圧とすることができる。尚、散気槽21が金属容器等の導電性を有する場合には、導電体92は、散気槽21と接触されないように配設される。また、直流電源91の正極は、アースすることができる。
 本方法における「濾過工程」は、散気工程を経た液体(加工水及び油を含んだ液体)を濾過する工程である。通常、散気工程を経るとぬめり様の成分が生成される。このぬめりの様な成分を取り除くことで被処理液は最終的に透明化され得る。
 尚、透明化するとは、透明度が劣る状態にある被処理液を、原料である油(加工水を混合する前の油)と、得られた相溶性透明含水油と、の透明度が同じとなるか又は相溶性透明含水油の方が高い透明度となることを意味する。
 濾過工程における濾過は、通常、フィルタを用いて行う。また、濾過は1段のみを行ってもよいし、複数段の濾過を行ってもよい。複数段の濾過を行う場合には、異なる濾過精度でフィルタを含むことができる。
 濾過工程におけるフィルタの濾過精度は特に限定されないが、1~10μmであることが好ましい。この範囲では、散気工程において油内に分散された水を再分離させることなく、前述のぬめりを除去することができる。更に、この濾過精度は、2~9μmであることがより好ましく、3~7μmであることが更に好ましい。
 フィルタを構成するそれぞれの濾材にはどのような濾材を用いてもよい。即ち、例えば、濾紙を用いてもよく、不織布を用いてもよく、延伸多孔フィルムを用いてもよく、その他の濾材を用いてもよい。これらの濾材は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 これらのなかでは、樹脂繊維を用いた不織布からなる濾材を用いることが好ましく、いわゆる化繊紙(例えば、乾式製法の不織布)が好ましい。濾材に用いる樹脂種は特に限定されず、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、PET等のポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、レーヨン及びアセテート等のセルロース系樹脂、などを用いることができる。これらのなかでも、特にポリプロピレンが好ましい。即ち、例えば、ポリプロピレン製の化繊紙を用いることができる。
 更に、フィルタへの被処理液の通過はどのように行ってもよい。即ち、例えば、上流側から加圧して被処理液をフィルタに通過させてもよいし、下流側から吸引してフィルタを通過させてもよいし、回転による遠心力を利用して通過させてもよいし、自然流下させて通過させてもよい。これらのなかでは、加圧及び/又は遠心力を用いることなく、自然流下させて濾過することが好ましい。加圧及び/又は遠心力を用いた場合には、油水が分離されてしまうことが危惧されるからである。
 本方法における「透明化剤添加工程」は、散気工程中の被処理液、散気工程後且つ濾過工程前の被処理液、濾過工程中の被処理液、及び、濾過工程後の被処理液、のうちの少なくともいずれかの被処理液に対して、透明化剤を添加する工程である。
 即ち、本方法は、透明化剤を被処理液に添加する工程を散気工程以降に備える。そして、この透明化剤添加工程は、散気工程又は濾過工程と同時に行ってもよく、これらの工程とは別に行ってもよい。更には、散気工程と濾過工程との両方の工程にまたがって連続的に行うこともできる。
 また、透明化剤添加工程は、複数回行うこともできる。即ち、例えば、散気工程中の被処理液に対して透明化剤を添加した後、更に、濾過工程中の被処理液に添加すること等ができる。このように、上記の各被処理液のうちの2種以上の被処理液に対して添加できる。
 本方法では、透明化剤の添加により、加工水と油とを含むエマルジョンを透明化することができる。その機構は明かではないものの、この透明化剤の添加により、散気工程によってエマルジョン化された被処理液を、原料として用いた油のように透明にすることができる。そして、このように透明にされた被処理液及び完成品である相溶性透明含水油は、その透明な状態を安定して維持できる。
 上記散気工程中の被処理液は、加工水と油とを含み、散気によってこれらがエマルジョンとなる過程にある液体である。通常、このような被処理液は、エマルジョンの下層に水層が認められる状態にある。また、散気工程後且つ濾過工程前の被処理液は、加工水と油とを含み、散気によってその全体がエマルジョンとなった液体である。更に、濾過工程中の被処理液は、加工水と油とを含み、その全体がエマルジョンとなっているとともに、濾過によって上記ぬめり様の成分や異物等が除去される過程にある被処理液である。また、濾過工程後の被処理液は、濾過工程によって上記ぬめり様の成分や異物等が除去された状態の被処理である。
 上記「透明化剤」は、得られる相溶性透明含水油の透明性を維持するための成分である。具体的には、透明化剤は、水溶性のアルコール、水溶性のケトン、及び、水溶性のエーテルのうちの少なくとも1種を含んでいる。透明化剤は、いずれも水溶性であればよく、水に溶解できる、アルコール、ケトン、エーテルであればよい。具体的には、通常、これらの水溶性の化合物の炭素数は1~8である。
 より詳しくは、水溶性のアルコールには、アルキルアルコール及びエーテルアルコールが含まれる。そして、アルキルアルコールには、アルキルモノオール及びアルキルジオールが含まれる。一方、エーテルアルコールには、エーテルモノオール及びエーテルジオールが含まれる。このうち、アルキルアルコールの炭素数は1~6が好ましく、なかでも、アルキルモノオールの炭素数は1~4が好ましく、アルキルジオールの炭素数は2~6が好ましい。一方、エーテルアルコールの炭素数は3~6が好ましく、なかでも、エーテルモノオールの炭素数は3~5が好ましく、エーテルジオールの炭素数は3~6が好ましい。更に、水溶性のケトンの炭素数は2~5が好ましく、水溶性のエーテルの炭素数は2~4が好ましい。
 即ち、水溶性のアルコールとしては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール等のアルキルモノオール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等のアルキルジオール;2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール、2-エトキシエチルアセタート等のエーテルモノオール;ジエチレングリコール等のエーテルジオール;などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 また、水溶性のケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 更に、水溶性のエーテルとしては、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 水溶性の程度は、水溶性のアルコール、水溶性のケトン、及び、水溶性のエーテル、いずれであっても、100mLの水(20℃)に対する溶解量が3g以上であることが好ましい(溶解量の上限は特に限定されないが、例えば1000g)。即ち、上記に例示した水溶性のアルコール、水溶性のケトン、水溶性のエーテルの全てが含まれる。
 この透明化剤の水溶性は、より大きいことが好ましく、具体的には、100mLの水(20℃)に対する溶解量が20g以上であることがより好ましい。即ち、上述した透明化剤として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール等のアルキルモノオールが含まれる。更に、上述した全てのアルキルジオール類、上述した全てのエーテルモノオール類、上述した全てのエーテルジオールが含まれる。また、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が含まれる。
 更に、透明化剤の水溶性は、100mLの水(20℃)に対する溶解量が80g以上であることが特に好ましい。即ち、上述した透明化剤として、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール等のアルキルモノオールが含まれる。更に、上述した全てのアルキルジオールが含まれる。また、上述した2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール等のエーテルモノオール、及び、全てのエーテルジオールが含まれる。更に、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が含まれる。
 上記透明化剤の配合量は特に限定されず種類に応じて十分な効果が得られる程度に配合することが好ましいが、通常、配合目的である被処理液100体積部に対して、透明化剤は0.1~20体積部とすることが好ましい。この範囲ではより効果的に相溶性透明含水油を透明化できるとともに、その透明性を維持し易い。また、この範囲を超えて配合されてもよいが、この範囲を超えて配合されても効果に変化が認められ難い。この配合割合は、更に、0.5~15体積部がより好ましく、1~13体積部が更に好ましく、1.5~10体積部が特に好ましい。
 また特に、透明化剤として2-プロパノールを用いる場合には、被処理液100体積部に対して、2-プロパノールは0.1~20体積部が好ましい。この範囲でより効果的に相溶性透明含水油を透明化できるとともに、その透明性を維持し易い。この範囲を超えて配合されてもよいが、この範囲を超えて配合されても効果に変化が認められ難い。この配合割合は、更に、0.2~20体積部がより好ましく、0.5~10体積部が特に好ましい。
 また、透明化剤は、上述の水溶性の各化合物とともに、アミン化合物を用いることができる。透明化剤をアミン化合物とともに被処理液に配合する場合には、透明化剤とアミン化合物との合計を100体積%とした場合に、透明化剤:アミン化合物は、10体積%:90体積%~90体積%:10体積%の範囲で混合して用いることができる。この割合(透明化剤:アミン化合物)は、10体積%:90体積%~50体積%:50体積%の範囲とすることが好ましい。
 アミン化合物とは、具体的には、-NRで表されるアミン基を1つ又は2つ以上する有機化合物又はその塩である。但し、R~Rは、各々独立して水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基である。即ち、上記アミン化合物は1級アミンであってもよく、2級アミンであってもよく、3級アミンであってもよい。
 上記アミン化合物を構成するR~Rが有機基である場合、これらの有機基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基及びアリール基が挙げられる。アルキル基としては、炭素数1~5の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数5~8の環状のアルキル基等が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基の直鎖状又は分岐状のアルキル基や、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基等である。また、ヒドロキシアルキル基としては、炭素数1~5の直鎖状及び分岐状のヒドロキシアルキル基や、炭素数6~8のヒドロキシシクロアルキル基等が挙げられる。具体的には、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基等のヒドロキシアルキル基や、ヒドロキシシクロヘキシル基等が挙げられる。更に、アリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基等が挙げられる。また、上記アミン化合物は水溶性のアミン化合物であることが好ましい。
 このようなアミン化合物としては、シクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、n-ブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、アミノフェノール、アミノシクロヘキサノール、シクロヘキサンジアミン、シクロヘキシルヒドロキシルアミン、アミノベンジルアルコール等が挙げられる。
 これらのなかでも特に、シクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、n-ブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタンが好ましい。これらの好ましいアミン化合物は、特に水に対する溶解性が極めて高いためである。
 これらのアミン化合物は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 更に、本方法では、被処理液(散気工程前の被処理液、散気工程中の被処理液が好ましい)には乳化剤を添加することができる。乳化剤としては、各種の界面活性剤を利用できる。界面活性剤は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤及び両性界面活性剤等を用いることができる。
 アニオン性界面活性剤としては、スルホン酸系界面活性剤、硫酸エステル系界面活性剤、カルボン酸系界面活性剤及びリン酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。また、カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。
 更に、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型界面活性剤、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型界面活性剤、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型界面活性剤、等が挙げられる。
 両性界面活性剤としては、アニオン部分としてカルボン酸、硫酸エステル、スルホン酸及びリン酸エステルを、カチオン部分としてアミン及び第4級アンモニウムを持つものが挙げられる。具体的には、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のベタイン類、ラウリル-β-アラニン、ステアリル-β-アラニン、ラウリルジ(アミノエチル)グリシン、オクチルジ(アミノエチル)グリシン等のアミノ酸タイプのもの等が挙げられる。
 これらのなかでも、ノニオン系界面活性剤が好ましく、なかでも脂肪酸アルカノールアミド型のノニオン界面活性剤がより好ましく、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドが特に好ましい。
 被処理液に対する乳化剤の添加量は特に限定されないが、被処理液中の水100体積部あたりに0.01体積部以上(通常10体積部以下)であることが好ましい。この添加量は、水100体積部あたりに0.05~10体積部がより好ましく、0.1~5体積部が更に好ましく、0.1~1体積部が特に好ましい。
 本発明の相溶性透明含水油の製造方法によれば、30~50体積%という高含水率の相溶性透明含水油を得ることができる。水は油に比べて単価が小さいため、油に30~50体積%の水(加工水)を混合することによって単位体積あたりの燃料コストを低減できる。
 また、本方法によって得られた相溶性透明含水油は、油水が分離されることなく透明性を維持することができる。透明性を維持するとは目視によって乳濁状態を視認できない状態を維持できることである。より具体的には、原料である油(加工水を混合する前の油)と、得られた相溶性透明含水油と、の透明度を比較した場合に、同じであるか又は相溶性透明含水油の方が透明度が高い状態を、常温(温度25℃)において24時間以上維持できる。
 更に、本方法により得られる相溶性透明含水油は、燃焼の場で発熱量の向上を図ることができる。また、植物油についても燃料油として使用することが可能となるため、従来の化石燃料への依存の比率を減少することができる。更に、植物性燃料によるカーボンニュートラルな循環型燃料システムを構築することができる。
 また、本方法で得られる相溶性透明含水油は、燃焼時に、含水量分だけCO、NOx、SOx等の発生量を削減することができるため、地球温暖化を抑制して地球環境の保全にも大きく貢献することができる。更に、本発明の相溶性透明含水油の製造方法によって製造された含水油は、透明化されているため、製品の商品価値を高めることができる。
2.相溶性透明含水油製造装置
 本発明の相溶性透明含水油製造装置は、上記製造方法のための相溶性透明含水油製造装置1であって、散気を行う散気手段2と、濾過を行う濾過手段3と、透明化剤の添加を行う透明化剤添加手段7と、を備えることを特徴とする。
 上記「散気手段(2)」は、通常、散気槽21を備える。散気槽21は、被処理液27を収容できるとともに、その被処理液27に対して散気できる槽である。また、通常、散気は、散気槽21内の底部に収容された散気体25から気体を吐出させて行う。
 散気槽21には、通常、給油手段5から油が供給され、加工水供給手段(加工水調製手段)4から加工水が供給される。
 このうち、給油手段5は、油55を貯留するための油貯留タンク51を備えることができる。油貯留タンク51に貯留された油は、給油管路52を介して散気槽21へと供給できる。給油管路52には、更に、流量計53及びポンプ54を備えることができる。
 一方、加工水供給手段(加工水調製手段)4は、予め加工された加工水49を貯留して、貯留された加工水49を散気槽21へ供給するだけの機能を有するものであってもよいが、加工水を調製する機能を備えることができる。即ち、加工水調製手段4とすることができる。
 加工水調製手段4は、加工水を得るための手段である。この加工水調製手段4における加工水の調製方法は前述のように限定されないが、本装置1では、加工水調製手段4は、加工前の水に対する電気分解により負の酸化還元電位を与える手段とすることができる。具体的には、給水管路42を介して加工水調製槽41へ供給された水(加工前の水)を槽内において電気分解できる手段とすることができる。電気分解により負の酸化還元電位が付与された加工水49は、加工水供給管路45を介して、散気槽21へ供給される。
 この場合には、加工水供給管路45に、ポンプ46及び流量計47を設けて、散気槽21への供給量の調整及び監視を行うことができる。また、加工水供給管路45の散気槽21側の端部には、スプレー投入機能部48を備えることができる。即ち、スプレーヘッド48を備えることができる。これにより、加工水49を散気槽21内へとスプレー供給することができる。スプレー供給することにより、散気槽21での散気効率を向上させて、エマルジョンを生成する時間を短縮できる。
 一方、散気手段2へ散気気体8を供給するために、気体調製手段6を備えることができる。散気気体8は限定されないが、前述のように磁鉄鉱石61と接触された空気を含んだ散気気体8とすることができる。この場合、気体調製手段6は、磁鉄鉱石61が充填された気体調製槽62を備えて、その内部を通過させた空気を散気気体8として送出することができる。
 また、気体調製手段6は、散気槽21へ接続されて、散気槽21内の底部に収容された散気体25へと接続される。更に、気体調製手段6と散気槽21とを接続する散気気体供給管路26には、バルブ63及び流量計64を設けることができる。これにより、散気槽21への散気気体8の供給量の調整及び監視を行うことができる。
 更に、気体調製手段6は、散気気体8を加熱するための手段を備えることができる。散気気体を加熱して用いることで、散気槽21内の被処理液27を加熱できる。この場合、例えば、被処理液27が温度40~60℃となるように加熱できる。散気気体8を加熱する手段としては、散気気体8が流通される経路である散気気体供給管路26や、気体調製槽62に巻回可能なヒータジャケットが挙げられる。このようなヒータジャケットを散気気体供給管路26や、気体調製槽62に巻回して設けることで、その内部を流通する散気気体8を加熱できる。
 更に、散気手段2は、循環機能部22を備えることが好ましい。循環機能部22は、被処理液27を、散気槽21の下部から槽外へ取出して散気槽21の上部から槽内へ再投入できる機能部である。具体的には、図1-図4に例示されるように、散気槽21の下部に循環用管路221が接続されて、散気槽21から被処理液27を取出して散気槽21の上部へと送り、被処理液27を循環できる構成が好ましい。この循環可能とする機能部を備えることにより、被処理液27を効率的に散気することがで、散気工程に要する時間を短縮することができる。また、この循環機能部22では、循環用管路221にポンプ225を配設することができる。更に、循環用管路221に流量計(図示されない)を設けることもできる。また、バルブ222を備えることで、被処理液27を濾過工程を行うフィルタ類へ送るための管路の一部と循環用管路221の一部とを兼用することができる。
 また、本発明の装置1では、循環機能部22内に、循環される被処理液と磁鉄鉱石とを接触させるための磁鉄鉱石接触槽223を設けることができる。循環機能部22内で循環させる被処理液と磁鉄鉱石224とを接触させた場合には、エマルジョンの生成をより効率的に行うことができる。磁鉄鉱石接触槽223は、図2-図4に例示されるように、循環用管路221に接続して設けることができる。
 また、上述の循環機能部22を備える場合には、本発明の装置1は、被処理液27を加熱する加熱手段を備えることができる。加熱手段を備える場合には、被処理液27を加熱することができ、エマルジョンの生成をより効率的に進めることができる。加熱手段は、循環機能部22内に配設されることが好ましい。具体的には、例えば、循環用管路221(図1-4参照)に巻回されたヒータジャケットとして加熱手段を備えることができる。この場合には、循環用管路221内に流通される被処理液27を加熱できる。また、上述のように磁鉄鉱石接触槽223を備える場合には、磁鉄鉱石接触槽223に巻回されたヒータジャケット95(図3及び図4参照)として加熱手段を備えることができる。この場合には、磁鉄鉱石接触槽223内に流通される被処理液27を加熱できる。更に、磁鉄鉱石接触槽(図1-4参照)内の磁鉄鉱石を加熱する手段として加熱手段を備えることができる。この場合にも、磁鉄鉱石接触槽223内に流通される被処理液27を加熱できる。例えば、被処理液27は、温度40~60℃となるように加熱することができる。
 また、本発明の装置1は、直流電源91の負極に接続された導電体92を備えることができる。この導電体92は、散気を行う際に、被処理液27と接触可能に配置されることで、エマルジョンの生成をより効率的に進めることができる。導電体92を構成する材料は特に限定されず、金属及び炭素等を利用できる。また、直流電源91は、例えば、30~400Vの電圧とすることができる。尚、散気槽21が金属容器等の導電性を有する場合には、導電体92は、散気槽21と接触されないように配設される。また、直流電源91の正極は、アースすることができる。
 上記「濾過手段(3)」は、濾過を行うことができればよく特に限定されないが、例えば、図1-図4に例示されるように、第1フィルタ31及び第2フィルタ34を備えることができる。複数のフィルタを備えることにより、1つのフィルタの濾過完了を待たずに、他のフィルタに被処理液27を分散させて濾過を行うことができ、濾過速度による律速を装置全体で緩和することができる。また、各フィルタは、各々油の種類により使い分けることもできる。即ち、第1フィルタを軽油を原料とする相溶性透明含水油の濾過に用い、第2フィルタを重油を原料とする相溶性透明含水油の濾過に用いることなどができる。このようにフィルタを使い分ける場合には、各フィルタへ通じる管路にバルブ32及び35等を設けることができる。更に、通常、各フィルタの下部には、得られた相溶性透明含水油を取り出すための取出管路33及び36等を備える。
 各フィルタの内部構造は、例えば、ポリプロピレンの化繊紙を使用した、濾過精度(JIS Z8901の7種のダストを混合した液において濾過効率90%となる粒径)が略5μmのフィルタ部材が収容できる。
 上記「透明化剤添加手段(7)」は、被処理液に透明化剤の添加を行う手段である。前述のように、透明化剤の添加は、散気工程中の被処理液、散気工程後且つ濾過工程前の被処理液、濾過工程中の被処理液、及び、濾過工程後の被処理液、のうちの少なくともいずれかの被処理液に対して行うものである。従って、透明化剤添加手段7は、上記添加時期に少なくともいずれかの被処理液に透明化剤を添加できる手段であればよい。
 具体的には、散気工程中の被処理液への添加は、透明化剤添加手段7を散気槽21に接続して行うことができる。また、散気工程中の被処理液への添加は、透明化剤添加手段7を循環機能部22に接続して行うことができる(図1-図4参照)。更に、散気工程後且つ濾過工程前の被処理液への添加は、透明化剤添加手段7を、バルブ222の下流且つ第1フィルタ31及び第2フィルタ34より上流の管路等に接続して行うことができる(図1-図4参照)。また、濾過工程中の被処理液への添加は、透明化剤添加手段7を第1フィルタ31及び第2フィルタ34に接続して行うことができる。更に、濾過工程後の被処理液への添加は、透明化剤添加手段7を第1フィルタ31及び第2フィルタ34の下流の管路等に接続して行うことができる。
 これらの添加を行うための透明化剤添加手段7は、透明化剤75を貯留するための透明化剤貯留タンク71を備えることができる(図1-図4参照)。また、所定の供給箇所へと透明化剤を供給するための透明化剤供給管路72(図1-図4では、循環用管路221に接続されている)を備えることができる。更に、透明化剤を貯留タンク71から送出するためのポンプ74を備えることができる(図1-図4参照)。また、透明化剤の流量を計測するための流量計73を備えることができる(図1-図4参照)。更に、循環用管路221へ透明化剤を供給するか否かを選択するためのバルブ76を備えることができる(図1-図4参照)。
 また、濾過工程中の被処理液へ添加を行う場合には、透明化剤添加手段7は、上記とは異なる構成とすることができる。具体的には、濾過工程を行うためのフィルタに、透明化剤を担持させて、被処理液がフィルタを通過するのと同時に透明化剤が被処理液へと添加される構成とすることができる。即ち、この場合は、濾過手段3が透明化剤添加手段7を兼ねる形態となるといえる。
 更に、本発明の装置1が、上述の循環機能部22を備える場合には、本発明の装置1は、この循環機能部22に、スタティックミキサー226(図4参照)を備えることができる。スタティックミキサー226は、循環機能部22内に配置されればよく、その設置位置は特に限定されないが、通常、透明化剤添加手段7よりも下流側(被処理液27に透明化剤が添加された後に、スタティックミキサー226を通過する位置)に設置することが好ましい(図4参照)。また、前述のように、循環機能部22が、磁鉄鉱石接触槽223を備える場合、磁鉄鉱石接触槽223及びスタティックミキサー226は、いずれが下流側に設置されてもよい。また、スタティックミキサー226にも、磁鉄鉱石接触槽223と同様にヒータジャケットを設置することができる。
 スタティックミキサー226は、動的攪拌部を有さない静止型混合器である。このスタティックミキサー226は、管と、管内に長手方向に連接して配置された複数のミキシングエレメントとを有する。これらのミキシングエレメントは、各々が長方形の板を180度ねじった形状をなしている。そして、ミキシングエレメントは、そのねじれ角度が端部で互いに直交するように連接されている。このような形態によって、スタティックミキサー226内を通過する被処理液27は、流れが、分割、転換、及び反転され、これらが繰り返されて、効率的にエマルジョン化される。管内に配設されるミキシングエレメントの数は特に限定されないが、4個以上が好ましい。また、通常、30個以下である。また、管の長さL(mm)と管の直径D(mm)の比L/Dは20~200が好ましい。
 更に、本発明の装置では、散気槽21は、その液面に散気による被処理液の飛散や、過度の泡立ちを抑制するために、被処理液カバー28を設けることができる。この被処理液カバーは、被処理液27の表面に浮かべて利用できる。具体的には、通気性を有する不織布等を利用することができる。
 本方法及び装置によって製造が可能な相溶性透明含水油の、原料油に対する加工水の混合率(体積%〉の上限は、通常、下記の通りである。
 ガソリン         30%
 軽油           30%
 灯油           40%
 A重油          40%
 C重油          30%
 バンカーC重油      30%
 パーム油(バイオディーゼル燃料を含む) 30%
 また、特に、パーム油等の植物油は、鉱物油とは異なり一般に融点が高く、元来、冬期や寒冷地での使用には不向きであったが、本発明方法によって得られる含水油では、融点を-20℃まで下げることが可能となり、燃料油としての実用価値が高められる。
 以下、実施例を用いてより具体的に説明する。
[1]相溶性透明含水油製造装置
 〈実施例1〉
 相溶性透明含水油を製造するに際して、図2に示した相溶性透明含水油製造装置1を利用できる。
 具体的には、油貯留タンク51に軽油を投入し、加工水調製槽41に加工水49を貯留する。加工水49は、脱イオン水(酸化還元電位が300~500mV)の酸化還元電位を、加工水調製手段4において電気分解により-700mV(温度20℃においてORP計にて計測される値)にした液体である。
 散気槽21に投入された軽油(例えば、70L)の表面に、被処理液カバー28を浮かべた状態で、気体調製手段6で調製された散気気体を上限400m/分の範囲で流量調節しながら散気を行う。次いで、加工水調製槽41内で調製された上記加工水49(例えば、30L)をスプレー投入機能部48から吐出して、散気槽21に投入する。
 加工水の投入が完了すると、バルブ32及び35を閉じた状態で、被処理液27が循環機能部22へと流通されるようにバルブ222を開放し、被処理液27を循環させながら、散気を継続する。循環機能部22には、図2に示すように、循環用管路221の途中に設けられたバルブ222の下流に磁鉄鉱石224が充填された磁鉄鉱石接触槽223が接続されている。そして、散気槽21から取出された被処理液27は、循環用管路221を介して再び散気槽21へと戻されるまでの間に、磁鉄鉱石接触槽223内において磁鉄鉱石224と接触される。
 また、循環用管路221には、更に、透明化剤添加手段7が接続されている。透明化剤添加手段7は、透明化剤貯留タンク71、透明化剤供給管路72、ポンプ74及び流量計73を備えている。そして、被処理液27が循環機能部22において循環される間に、被処理液27に対して透明化剤75が添加される。
 そして、散気槽21内の被処理液をサンプリングし、サンプリングした被処理液の下部に水が分離して滞留することなく、その全体がエマルジョン状態となったことを目安に散気を終了し、被処理液27をフィルタ31へと送出する。
 フィルタ31内には、濾過精度5μmのポリプロピレンの化繊紙(安積濾紙株式会社製、同社規定の濾過精度が5μmであるポリプロピレン化繊紙)を使用した濾材が収容されている。このフィルタ31内では、圧力をかけずに自然流下によって、被処理液27が透過され、ぬめり成分が除去されて、透明化されることとなる。
 〈実施例2〉
 相溶性透明含水油を製造するに際して、図3に示した相溶性透明含水油製造装置1を利用できる。
 図3の相溶性透明含水油製造装置1は、図2の相溶性透明含水油製造装置1と、下記3点で異なっている。即ち、(1)気体調製手段6を備えないこと、(2)直流電源91に接続された導電体92を備えること、(3)ヒータジャケット95を備えること、である。
 上記(2)の導電体92は、30Vの直流電源91に接続された銅製の導電体92である。この導電体92は、散気槽21と接触されないように散気槽21に固定される。また、導電体92はその一部が散気槽21内の被処理液27に浸漬され、被処理液27と接触される。
 上記(3)のヒータジャケット95は、磁鉄鉱石接触層223の外周に巻回されており、磁鉄鉱石224を間接的に加熱できるようになっている。そして、磁鉄鉱石接触層223に流通される被処理液27は、磁鉄鉱石224によって加熱され、温度約40℃に加熱される。
 図3の相溶性透明含水油製造装置1を利用することで、軽油と加工水との合計を100体積%とした場合に、軽油70体積%及び加工水30体積%が含まれた相溶性透明含水油を得ることができる。この図3の装置を用いた場合には、図2の装置を用いた場合に比べて、通常、相溶性透明含水油の製造時間を1/3に短縮できる。
 〈実施例3〉
 相溶性透明含水油を製造するに際して、図4に示した相溶性透明含水油製造装置1を利用できる。
 図4の相溶性透明含水油製造装置1は、図3の相溶性透明含水油製造装置1と、下記1点で異なっている。即ち、図4の相溶性透明含水油製造装置1は、スタティックミキサー226を備えている。このスタティックミキサー226は、64個(16個×4本)のミキシングエレメントを備え、管の長さL(mm)と管の直径D(mm)の比L/Dが160である。
 図4に示した相溶性透明含水油製造装置1を用いて、C9油60体積%及び加工水40体積%となる相溶性透明含水油の製造を行なった。尚、使用したC9油(大韓民国製)は比重0.9267である。また、C9油全体100質量%に対して、シクロペンタジエン(0.2質量%)、メチルシクロペンタジエン(0.2質量%)、スチレン(2.8質量%)、α-メチルスチレン(1.5質量%)、ジシクロペンタジエン(1.4質量%)、ビニルトルエン(20質量%)、インデン(28.5質量%)、T-B-Me-スチレン(5.7質量%)、C10オレフィン(1.6質量%)、ナフタレン(0.5質量%)、H-レジン(1.1質量%)、エチルベンゼン+BTX(4.7質量%)が含まれる。
 油貯留タンク51にC9油を投入し、加工水調製槽41に加工水49を貯留する。加工水49は、脱イオン水(酸化還元電位が300~500mV)の酸化還元電位を、加工水調製手段4において電気分解により-700mV(温度20℃においてORP計にて計測される値)にした液体である。
 散気槽21に投入された軽油70Lの表面に、被処理液カバー28を浮かべた状態で、気体調製手段6で調製された散気気体を上限400m/分の範囲で流量調節しながら散気を行う。次いで、加工水調製槽41内で調製された上記加工水(49)30Lをスプレー投入機能部48から吐出して、散気槽21に投入する。
 加工水の投入が完了すると、バルブ32及び35を閉じた状態で、被処理液27が循環機能部22へと流通されるようにバルブ222を開放し、被処理液27を循環させながら、散気を継続する。循環機能部22には、図4に示すように、循環用管路221の途中に設けられたバルブ76の下流に、ポンプ225が配設され、更に、このポンプ225の下流に、スタティックミキサー226が接続されている。また、スタティックミキサー226の下流には、バルブ222が配設され、バルブ222の下流には、磁鉄鉱石224が充填された磁鉄鉱石接触槽223が接続されている。
 そして、散気槽21から取出された被処理液27は、循環用管路221を介して再び散気槽21へと戻されるまでの間に、スタティックミキサー226においてエマルジョン化が促進されるとともに、磁鉄鉱石接触槽223内において磁鉄鉱石224と接触される。
 循環用管路221には、透明化剤添加手段7が接続されている。透明化剤添加手段7は、透明化剤貯留タンク71、透明化剤供給管路72、ポンプ74及び流量計73を備えている。そして、被処理液27が循環機能部22において循環される間に、被処理液27に対して透明化剤75が添加される。この透明化剤75としては、2-プロパノールを用いた。また、透明化剤の総添加量は、被処理液(27)100体積部に対して5体積部とした。
 そして、散気槽21内の被処理液をサンプリングし、被処理液27中の分散粒径が3μm以下となったことを確認して散気を終了し、被処理液27をフィルタ31へと送出した。
 フィルタ31内には、濾過精度5μmのポリプロピレンの化繊紙(安積濾紙株式会社製、同社規定の濾過精度が5μmであるポリプロピレン化繊紙)を使用した濾材が収容されている。このフィルタ31内では、圧力をかけずに自然流下によって、被処理液27が透過され、ぬめり成分が除去されて、透明化され、本発明品である相溶性透明含水油が得られた。
 本発明の相溶性透明含水油の製造方法は、鉱物油(石油由来のA重油、C重油、バンカーC重油、軽油、灯油、ガソリン等の化石燃料)やパーム油等の植物油を原料とした含水油の製造方法として、幅広く利用可能である。
 1;相溶性透明含水油製造装置、
 2;散気手段、21;散気槽、22;循環機能部、25;散気体(被処理液を散気するための散気体)、26;散気気体供給管路、27;被処理液、28;被処理液カバー、29;流通管、
 221;循環用管路、222;バルブ、223;磁鉄鉱石接触槽、224;磁鉄鉱石、225;ポンプ、226;スタティックミキサ、
 3;濾過手段、31;第1フィルタ、32;バルブ、33;取出管路、34;第2フィルタ、35;バルブ、36;取出管路、
 4:加工水調製手段、41;加工水調製槽(加工水貯留タンク)、42;給水管路、45;加工水供給管路、46;ポンプ、47;流量計、48;スプレー投入機能部(スプレーヘッド)、49;加工水、
 5;給油手段、51;油貯留タンク、52;給油管路、53;流量計、54;ポンプ、55;油、
 6;気体調製手段、61;磁鉄鉱石、62;気体調製槽、63;バルブ、64;流量計、
 7;透明化剤添加手段、71;透明化剤貯留タンク、72;透明化剤供給管路、73;流量計、74;ポンプ、75;透明化剤、76;バルブ、
 8;散気気体、
 91;導電体、92;直流電源、95;ヒータジャケット。

Claims (14)

  1.  負の酸化還元電位を呈する水である加工水と、鉱物油及び植物油から選択される少なくとも一方の油と、が共存された被処理液を散気してエマルジョン化する散気工程と、
     前記散気工程を経た被処理液を濾過する濾過工程と、
     前記散気工程中の被処理液、前記散気工程後且つ前記濾過工程前の被処理液、前記濾過工程中の被処理液、及び、前記濾過工程後の被処理液、のうちのいずれかの被処理液に対して、透明化剤を添加する透明化剤添加工程と、を備え、
     前記透明化剤が、水溶性のアルコール、水溶性のケトン、及び、水溶性のエーテルのうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする相溶性透明含水油の製造方法。
  2.  前記透明化剤が、更に、アミン化合物を含む請求項1に記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  3.  前記散気工程は、散気槽内で行われ、
     前記散気を行っている間に、前記散気槽内にある被処理液を、前記散気槽の下部から槽外へ取出して前記散気槽の上部から槽内へ再投入するように循環される請求項1又は2に記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  4.  前記散気工程前に前記加工水を得るための加工水調製工程を備え、
     前記加工水調製工程は、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える工程である請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  5.  前記散気工程は、直流電源の負極に接続された導電体を、前記被処理液と接触させながら前記散気を行う工程である請求項1乃至4のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  6.  前記散気工程で用いる散気気体は、磁鉄鉱石と接触された空気を含む請求項1乃至5のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  7.  前記散気工程は、散気槽内で行われ、
     前記加工水は、前記散気槽内へスプレー投入される請求項1乃至6のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油の製造方法。
  8.  請求項1に記載の方法のための相溶性透明含水油製造装置であって、前記散気を行う散気手段と、前記濾過を行う濾過手段と、前記透明化剤を添加する透明化剤添加手段と、を備えることを特徴とする相溶性透明含水油製造装置。
  9.  前記散気手段は、散気槽と循環機能部とを備え、
     前記循環機能部は、前記散気工程中の被処理液を、前記散気槽の下部から槽外へ取出して前記散気槽の上部から槽内へ再投入できる機能部である請求項8に記載の相溶性透明含水油製造装置。
  10.  前記加工水を得るための加工水調製手段を備え、
     前記加工水調製手段は、加工前の水に対する電気分解により前記負の酸化還元電位を与える手段である請求項8又は9に記載の相溶性透明含水油製造装置。
  11.  直流電源の負極に接続された導電体を備え、
     前記導電体は、前記散気を行う際に、前記被処理液と接触可能にされている請求項8乃至10のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置。
  12.  前記散気気体を調製するための気体調製手段を備え、
     気体調製手段は、磁鉄鉱石が充填された気体調製槽内を通過させた空気を前記散気気体として送出する手段である請求項8乃至11のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置。
  13.  前記散気手段は、散気槽と、スプレー投入機能部と、を備え、
     前記スプレー投入機能部は、前記加工水を前記散気槽内へスプレー投入する機能部である請求項8乃至12のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置。
  14.  前記循環機能部がスタティックミキサーを備えている請求項9乃至13のうちのいずれかに記載の相溶性透明含水油製造装置。
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