JP3458262B2 - Heavy oil combustion method and apparatus used therefor - Google Patents

Heavy oil combustion method and apparatus used therefor

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JP3458262B2 JP17764197A JP17764197A JP3458262B2 JP 3458262 B2 JP3458262 B2 JP 3458262B2 JP 17764197 A JP17764197 A JP 17764197A JP 17764197 A JP17764197 A JP 17764197A JP 3458262 B2 JP3458262 B2 JP 3458262B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、C重油や廃油等の
重質油を燃焼させる重質油燃焼方法およびそれに用いる
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy oil burning method for burning heavy oil such as C heavy oil and waste oil, and an apparatus used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】重油は、石油精製工程の最終段階におい
て製造され、一般に、粘度、流動点および残留炭素分等
から、A重油(1種)、B重油(2種)、C重油(3
種)に分類される。このような重油は、高カロリー(約
10,000kcal/kg)で、かつ比較的安価なう
え取り扱いが容易であることから、その消費量は、日本
で使用される全石油製品の約70〜80%を占め、ディ
ーゼルエンジン等の内燃機関,ボイラー,各種の炉等の
燃料として多用されている。
2. Description of the Related Art Heavy oil is produced in the final stage of a petroleum refining process and is generally classified into A heavy oil (1 type), B heavy oil (2 types), C heavy oil (3 types) based on viscosity, pour point and residual carbon content.
Species). Such heavy oil has a high calorie (about 10,000 kcal / kg), is relatively inexpensive, and is easy to handle. Therefore, the consumption amount is about 70 to 80 of all petroleum products used in Japan. %, It is widely used as fuel for internal combustion engines such as diesel engines, boilers, and various furnaces.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような重油、特にB重油やC重油等の高粘度重油はその
燃焼時に、硫黄酸化物,窒素酸化物,一酸化炭素,煤,
粉塵等の汚染物質を大量に発生させ、これら汚染物質に
よる環境汚染は、生態系にとって重大な脅威となる。こ
のため、わが国では、汚染物質の最大排出量の基準が設
定されており、重油燃焼施設に対して高度な公害対策設
備を備えることが求められ、設備のイニシャルコスト増
大の要因となっている。
However, the above-mentioned heavy oils, particularly high-viscosity heavy oils such as B heavy oil and C heavy oil, are burned with sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon monoxide, soot,
A large amount of pollutants such as dust are generated, and environmental pollution due to these pollutants poses a serious threat to the ecosystem. For this reason, in Japan, the maximum emission amount of pollutants is set, and it is required to equip the heavy oil combustion facility with advanced pollution control equipment, which causes an increase in the initial cost of the equipment.

【0004】また、多くの企業ではA重油およびB重油
よりも比較的安価であるという理由からC重油が使用さ
れている。ところが、C重油は、A重油やB重油よりも
多量の汚染物質を排出するため、より複雑で高価な公害
対策設備が必要になり、イニシャルコストが一層増大す
る。また、汚染物質の排出量を低減させようとすると、
C重油に割高なA重油やB重油を混合しなければなら
ず、ランニングコストが高くなるという問題が生じる。
[0004] Many companies also use C heavy oil because it is relatively cheaper than A and B heavy oils. However, since C heavy oil discharges a larger amount of pollutants than A heavy oil and B heavy oil, more complicated and expensive pollution control equipment is required, which further increases the initial cost. Also, when trying to reduce the emission of pollutants,
It is necessary to mix C heavy oil with expensive A heavy oil or B heavy oil, which causes a problem of high running cost.

【0005】実際に上記C重油を燃料として使用する場
合は、一般に、C重油を重油燃焼用バーナーによって霧
化して燃焼させる。ところが、これでは重油粒子の粒径
が大きくなって中心部分が残存して不完全燃焼を生じ、
多量の汚染物質が排出されるのである。したがって、安
価なC重油を完全燃焼させ、汚染物質の排出量を減少さ
せることが要望されている。
When the above C heavy oil is actually used as a fuel, the C heavy oil is generally atomized and burned by a heavy oil combustion burner. However, in this case, the particle size of heavy oil particles becomes large and the central part remains, resulting in incomplete combustion,
Large amounts of pollutants are emitted. Therefore, it is desired to completely burn inexpensive C heavy oil and reduce the emission amount of pollutants.

【0006】一方、上記重油以外に、その処理対策が苦
慮されているものとして廃油があげられる。例えば、工
場等において廃油が発生する施設においては、上記廃油
を、再使用可能部分、再使用不可能部分、水等に分離さ
せて処理することが行われている。そして、上記再使用
不可能部分は、燃焼炉で燃焼させることが行われるが、
その際、上記C重油の場合と同様に、排出される汚染物
質を厳しい基準値以下に制御しなければならない。ま
た、上記分離された水は、廃油によって汚染されて不快
臭を発生させるため、排出する前に濾過および精製しな
ければならない。このため、廃油処理の分離・燃焼設備
に加えて、水濾過精製設備を必要とする。このようなこ
とから、廃油を分離して処理するのではなく、そのまま
燃焼して処理することが要望されている。
[0006] On the other hand, in addition to the above heavy oil, waste oil can be cited as one that is difficult to be treated. For example, in a facility where waste oil is generated in a factory or the like, the waste oil is separated into a reusable portion, a non-reusable portion, water and the like for treatment. Then, the non-reusable part is burned in a combustion furnace,
At that time, as in the case of the heavy oil C, the pollutants to be discharged must be controlled to a strict standard value or less. In addition, the separated water is contaminated with waste oil and generates an unpleasant odor, and therefore must be filtered and purified before being discharged. Therefore, in addition to the separation / combustion equipment for waste oil treatment, water filtration / purification equipment is required. For this reason, it is desired that the waste oil is burned as it is instead of being processed separately.

【0007】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、B重油やC重油,廃油等の重質油を完全燃焼さ
せ、汚染物質の排出量を減少させるとともに燃費を向上
させる重質油燃焼方法およびそれに用いる装置を提供す
ることをその目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of completely burning heavy oil such as B heavy oil, C heavy oil, and waste oil to reduce the emission of pollutants and improve fuel efficiency. An object of the present invention is to provide an oil burning method and an apparatus used for the method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の重質油燃焼方法は、重質油に水および下記
(A)の油燃焼用乳化剤を添加し混合して上記重質油中
に水粒子を分散させたウォーター・イン・オイル型エマ
ルジョンを形成させる工程と、このウォーター・イン・
オイル型エマルジョンを燃焼させる工程とを備えたこと
を要旨とする。 (A)苛性ソーダと塩化カルシウムと水とを主成分とす
る油燃焼用乳化剤。
In order to achieve the above object, the heavy oil combustion method of the present invention comprises adding water and an oil combustion emulsifying agent (A) below to a heavy oil and mixing the mixture with the heavy oil. A step of forming a water-in-oil emulsion in which water particles are dispersed in high-quality oil, and
The gist of the present invention is to include a step of burning an oil emulsion. (A) An oil-burning emulsifier containing caustic soda, calcium chloride, and water as main components.

【0009】また、本発明の重質油燃焼装置は、重質油
に水および下記(A)の油燃焼用乳化剤を添加し混合し
て上記重質油中に水粒子を分散させたウォーター・イン
・オイル型エマルジョンを形成させる混合手段と、この
ウォーター・イン・オイル型エマルジョンを燃焼させる
燃焼手段とを備えたことを要旨とする。 (A)苛性ソーダと塩化カルシウムと水とを主成分とす
る油燃焼用乳化剤。
In the heavy oil combustion apparatus of the present invention, water and heavy oil are mixed with water and the following (A) emulsifier for oil combustion, and water particles are dispersed in the heavy oil. The gist is that a mixing means for forming an in-oil type emulsion and a combustion means for burning the water-in-oil type emulsion are provided. (A) An oil-burning emulsifier containing caustic soda, calcium chloride, and water as main components.

【0010】この発明者は、B重油やC重油,廃油等の
重質油を効率良く燃焼させるために、様々な燃焼方法を
検討し一連の研究を重ねた。そして、その研究の過程
で、例えば、廃油中の水がそのままの状態で存在する
と、その水が燃焼を阻害することから、逆に廃油を分散
媒体として、水粒子として分散させることができないか
と考えた。つまり、ウォーター・イン・オイル型エマル
ジョンを形成し、燃焼時に水粒子を爆発させることによ
り廃油の粒子を細かくさせて完全燃焼させることを想起
した。そして、この考えに基づき、さらに研究を重ねた
結果、重質油に対して、苛性ソーダと塩化カルシウムと
水とを主成分とする油燃焼用乳化剤を添加して混合する
と、上記重質油中に水粒子が均一に分散された、いわゆ
るウォーター・イン・オイル型エマルジョンが形成され
ることを突き止めた。すなわち、従来のエマルジョンの
ような水媒体中に油粒子が分散された状態とは全く逆
に、重質油からなる分散媒体中に水粒子が分散された状
態が形成される。このため、上記ウォーター・イン・オ
イル型エマルジョンを燃焼させる際、上記分散水粒子が
爆発して重質油粒子が細かくなって燃焼し、従来のよう
に重質油の中心部分が残存することがなく完全燃焼され
ることを見出し、本発明に到達した。
The inventor studied various combustion methods and carried out a series of studies in order to efficiently burn heavy oil such as B heavy oil, C heavy oil, and waste oil. Then, in the process of that research, for example, if the water in the waste oil exists as it is, the water inhibits combustion, so it is possible to conversely use the waste oil as a dispersion medium and disperse it as water particles. It was In other words, it was recalled that a water-in-oil type emulsion was formed and water particles were exploded during combustion to make the particles of waste oil finer and completely burned. Then, based on this idea, as a result of further studies, when an oil-burning emulsifier containing caustic soda, calcium chloride, and water as main components was added to and mixed with the heavy oil, It was found that a so-called water-in-oil type emulsion in which water particles were uniformly dispersed was formed. That is, contrary to the state in which oil particles are dispersed in a water medium such as a conventional emulsion, a state in which water particles are dispersed in a dispersion medium made of heavy oil is formed. Therefore, when the water-in-oil emulsion is burned, the dispersed water particles explode and the heavy oil particles become finer and burn, and the central portion of the heavy oil remains as in the conventional case. The present invention has been achieved by finding that they are completely combusted without any.

【0011】また、上記油燃焼用乳化剤の主成分である
苛性ソーダ(a)と塩化カルシウム(b)と水(c)の
3者の混合割合は、水(c)100リットルに対して、
苛性ソーダ(a)が5〜50kg、塩化カルシウム
(b)が5〜50kgの範囲に設定することが好ましい
ことを見いだした。
The mixing ratio of caustic soda (a), calcium chloride (b) and water (c), which are the main components of the oil-burning emulsifier, to 100 liters of water (c) is
It has been found that it is preferable to set the caustic soda (a) in the range of 5 to 50 kg and the calcium chloride (b) in the range of 5 to 50 kg.

【0012】さらに、上記油燃焼用乳化剤を用いてウォ
ーター・イン・オイル型エマルジョン溶液を作製する際
の、重質油および水(X)と、油燃焼用乳化剤(Y)と
の混合割合(X:Y)を、重量比で、X:Y=1:0.
002〜1:0.003の割合に設定することが上記ウ
ォーター・イン・オイル型エマルジョンの作製という観
点から好ましいことを見いだした。
Further, when a water-in-oil type emulsion solution is prepared using the oil-burning emulsifier, the mixing ratio (X) of the heavy oil and water (X) to the oil-burning emulsifier (Y) is used. : Y) in a weight ratio of X: Y = 1: 0.
It has been found that it is preferable to set the ratio of 002 to 1: 0.003 from the viewpoint of producing the water-in-oil emulsion.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0014】本発明の重質油燃焼方法は、まず、重質油
に水および油燃焼用乳化剤を添加し混合して上記重質油
中に水粒子を分散させたウォーター・イン・オイル型エ
マルジョンを形成させる。ついで、このウォーター・イ
ン・オイル型エマルジョンを燃焼させることが行われ
る。
In the heavy oil burning method of the present invention, first, water and an oil burning emulsifier are added to and mixed with heavy oil to prepare water-in-oil type emulsions in which water particles are dispersed in the heavy oil. To form. Then, the water-in-oil type emulsion is burned.

【0015】上記重質油としては、特に限定するもので
はないが、例えば、石油系重質炭化水素油、B重油,C
重油,原油,オイルサンド等があげられる。また、本発
明では、上記重質油には上記C重油等以外に、各種産業
施設において発生する廃油も含まれる。
The heavy oil is not particularly limited, but for example, petroleum heavy hydrocarbon oil, B heavy oil, C
Examples include heavy oil, crude oil, and oil sands. Further, in the present invention, the heavy oil includes waste oil generated in various industrial facilities in addition to the C heavy oil and the like.

【0016】上記油燃焼用乳化剤(以下「乳化剤」と略
す)は、苛性ソーダと塩化カルシウムと水とを主成分と
するものである。
The oil-burning emulsifier (hereinafter abbreviated as "emulsifier") contains caustic soda, calcium chloride, and water as main components.

【0017】上記苛性ソーダおよび塩化カルシウムとし
ては、それぞれ特に限定するものでなく、従来公知のも
のが用いられる。また、上記水も、特に限定するもので
はなく、水道水,海水を含む通常の水が使用される。
The caustic soda and calcium chloride are not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Further, the water is not particularly limited, and ordinary water including tap water and seawater is used.

【0018】上記乳化剤において、上記苛性ソーダ
(a)と塩化カルシウム(b)と水(c)との混合割合
(a:b:c)は、水(c)100リットルに対して、
苛性ソーダ(a)が5〜50kg、塩化カルシウム
(b)が5〜50kgの範囲に設定することが好まし
く、より好ましくは、水(c)100リットルに対し
て、苛性ソーダ(a)が15〜25kg、塩化カルシウ
ム(b)が15〜25kgの範囲であり、特に好ましく
は、水(c)100リットルに対して、苛性ソーダ
(a)が25kg、塩化カルシウム(b)が25kgの
範囲である。すなわち、上記3者の混合割合において、
水の混合量が、上記範囲を下回り少な過ぎると、液の粘
度が高くなり、流動がしにくく、計量が難しくなる傾向
がみられ、逆に水の混合量が上記範囲を上回り多過ぎる
と、運送費や設備等の費用が多くかかる傾向がみられる
からである。
In the emulsifier, the mixing ratio (a: b: c) of the caustic soda (a), calcium chloride (b), and water (c) is based on 100 liters of water (c).
It is preferable to set the caustic soda (a) in the range of 5 to 50 kg and the calcium chloride (b) in the range of 5 to 50 kg, and more preferably 15 to 25 kg of the caustic soda (a) with respect to 100 liters of water (c). The calcium chloride (b) is in the range of 15 to 25 kg, and particularly preferably, the caustic soda (a) is 25 kg and the calcium chloride (b) is 25 kg with respect to 100 liters of water (c). That is, in the mixing ratio of the above three,
If the mixing amount of water is less than the above range and is too small, the viscosity of the liquid becomes high, it is difficult to flow, and it tends to be difficult to measure. Conversely, if the mixing amount of water exceeds the above range and is too much, This is because transportation costs and equipment costs tend to be high.

【0019】上記乳化剤には、主成分である、上記苛性
ソーダ,塩化カルシウムおよび水以外に、必要に応じ
て、炭酸カルシウム,アンモニア等の添加剤を適宜に配
合することができる。なお、上記添加剤の配合量は、本
発明の乳化剤の作用を阻害しない範囲であれば特に限定
するものではなく、例えば、乳化剤全体の80重量%以
下に設定することが好ましい。
In addition to the main components of caustic soda, calcium chloride and water, additives such as calcium carbonate and ammonia can be appropriately added to the emulsifier. The amount of the above-mentioned additive compounded is not particularly limited as long as it does not hinder the action of the emulsifier of the present invention, and for example, it is preferably set to 80% by weight or less of the whole emulsifier.

【0020】上記乳化剤は、例えば、上記苛性ソーダ,
塩化カルシウムおよび水、ならびに、必要に応じて各種
添加剤を所望の混合割合となるよう添加し混合すること
により得られる。
The emulsifier is, for example, the above caustic soda,
It can be obtained by adding calcium chloride and water and, if necessary, various additives in a desired mixing ratio and mixing.

【0021】そして、重質油中に水および上記乳化剤を
添加し混合することにより、重質油からなる分散媒体中
に均一に水粒子が分散された乳化油であるウォーター・
イン・オイル型エマルジョンを形成させる。なお、重質
油中への乳化剤および水の添加および混合は、重質油中
に乳化剤と水を同時に添加してもよいし、重質油中に乳
化剤を添加した後水を添加して混合してもよい。また、
水を添加した後乳化剤を添加して混合するようにしても
差し支えない。さらに、上記重質油に水および乳化剤を
添加し混合する際の温度等の混合条件は、特に限定され
るものではない。
Then, water and the above emulsifier are added to and mixed with the heavy oil to obtain a water emulsion which is an emulsified oil in which water particles are uniformly dispersed in a dispersion medium composed of the heavy oil.
Form an in-oil emulsion. The addition and mixing of the emulsifier and water into the heavy oil may be carried out by simultaneously adding the emulsifier and water into the heavy oil, or adding the emulsifier into the heavy oil and then adding water and mixing. You may. Also,
After adding water, an emulsifier may be added and mixed. Furthermore, the mixing conditions such as temperature when water and an emulsifier are added to the heavy oil and mixed are not particularly limited.

【0022】上記ウォーター・イン・オイル型エマルジ
ョンは、重質油が分散媒体となり、この重質油中に水が
粒子状となって均一に分散された状態となっている。し
かも、重質油に比べて高粘度となる。このように、上記
ウォーター・イン・オイル型エマルジョンは、高粘度で
あることから、長期間放置しても水と重質油との比重差
により両者が分離せず、重質油中に水粒子が分散された
状態が維持される。
In the water-in-oil type emulsion, heavy oil serves as a dispersion medium, and water is in a state of being uniformly dispersed in the heavy oil in the form of particles. Moreover, it has a higher viscosity than heavy oil. As described above, since the above water-in-oil emulsion has a high viscosity, the two do not separate due to the difference in specific gravity between water and the heavy oil even after being left for a long time, and the water particles are contained in the heavy oil. Are maintained in a dispersed state.

【0023】上記ウォーター・イン・オイル型エマルジ
ョンを形成させる工程において、上記重質油(d)と水
(e)とを混合する際の両者の混合割合(d:e)は、
重量比で、d:e=95:5〜30:70の割合に設定
することが好ましい。特に好ましくは、燃料費のコスト
ダウンに対しての溶液費やイニシャルコスト等の観点か
ら、d:e=70:30〜90:10の割合である。
In the step of forming the water-in-oil type emulsion, the mixing ratio (d: e) of the heavy oil (d) and the water (e) when mixed is:
The weight ratio is preferably set to d: e = 95: 5 to 30:70. Particularly preferably, the ratio is d: e = 70: 30 to 90:10 from the viewpoint of solution cost, initial cost, etc. for reducing fuel cost.

【0024】さらに、上記重質油および水(X)に上記
乳化剤(Y)を添加し混合する際の両者の混合割合
(X:Y)は、重量比で、X:Y=1:0.001〜
1:0.1の割合に設定することが好ましい。特に好ま
しくは、流動計量,設備,運送費等の観点から、X:Y
=1:0.002〜1:0.003の割合である。
Furthermore, when the emulsifier (Y) is added to and mixed with the heavy oil and water (X), the mixing ratio (X: Y) of both is X: Y = 1: 0. 001-
It is preferable to set the ratio to 1: 0.1. Particularly preferably, from the viewpoint of flow measurement, equipment, transportation cost, etc., X: Y
= 1: 0.002 to 1: 0.003.

【0025】つぎに、上記ウォーター・イン・オイル型
エマルジョンを燃焼させることが行われる。
Next, the water-in-oil type emulsion is burned.

【0026】ウォーター・イン・オイル型エマルジョン
を燃焼させる場合には、完全燃焼させるという観点か
ら、ウォーター・イン・オイル型エマルジョンをバーナ
から噴霧させて燃焼させることが好ましいが、特に限定
するものではない。燃焼温度としては、200〜200
0℃程度が好ましく、700〜1500℃程度であれば
一層好ましい。また、さらに好ましいのは700〜11
00℃である。また、空気比としては、0.8〜2程度
が好ましく、1.15〜1.18であれば一層好まし
い。ここで、空気比は、燃焼温度,熱効率,公害数値等
により調整する。
When the water-in-oil type emulsion is burned, it is preferable to spray the water-in-oil type emulsion from the burner and burn it from the viewpoint of complete burning, but it is not particularly limited. . The combustion temperature is 200 to 200
The temperature is preferably about 0 ° C, and more preferably about 700 to 1500 ° C. Moreover, 700-11 are more preferable.
It is 00 ° C. Further, the air ratio is preferably about 0.8 to 2, and more preferably 1.15 to 1.18. Here, the air ratio is adjusted by the combustion temperature, thermal efficiency, pollution numerical value, and the like.

【0027】このように、本発明の重質油燃焼方法で
は、分散媒体中に水粒子が分散された状態のウォーター
・イン・オイル型エマルジョンを燃焼させるため、上記
分散水粒子が爆発して重質油粒子が細かくなって燃焼
し、従来のように重質油の中心部分が残存することがな
く完全燃焼される。このため、燃焼効率が向上して低コ
スト化が図られ、結果、硫黄酸化物,窒素酸化物,一酸
化炭素,煤および粉塵等の汚染物質の発生が抑制され
て、環境汚染等に対して非常に有効な手段となる。
As described above, in the heavy oil combustion method of the present invention, since the water-in-oil type emulsion in which water particles are dispersed in the dispersion medium is burned, the dispersed water particles explode and become heavy. Fine oil particles are comminuted and burned, and the heavy oil is completely burned without leaving the central portion of the heavy oil as in the conventional case. Therefore, the combustion efficiency is improved and the cost is reduced. As a result, the generation of pollutants such as sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon monoxide, soot, and dust is suppressed, and environmental pollution is prevented. It becomes a very effective means.

【0028】上記重質油燃焼方法に用いられる装置につ
いて説明する。
An apparatus used in the above heavy oil combustion method will be described.

【0029】図1は本発明の重質油燃焼装置を示す説明
図である。図において、1は燃焼する重質油を貯留する
油タンクである。2は上記油タンク1から供給される重
質油と、水および乳化剤とを混合させる攪拌器である。
この攪拌器2には水供給路3および乳化剤を供給する乳
化剤供給路4が連通し、上記重質油に水および乳化剤を
所定の割合で添加するようになっている。また、攪拌器
2の内部には、プロペラ型の攪拌装置が配設され(図示
せず)、重質油と水および乳化剤を混合してウォーター
・イン・オイル型エマルジョンが形成されるようになっ
ている。
FIG. 1 is an explanatory view showing a heavy oil combustion apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an oil tank for storing heavy oil for combustion. Reference numeral 2 is a stirrer for mixing the heavy oil supplied from the oil tank 1 with water and an emulsifier.
A water supply path 3 and an emulsifier supply path 4 for supplying an emulsifier are connected to the stirrer 2 so that water and an emulsifier are added to the heavy oil at a predetermined ratio. Further, inside the stirrer 2, a propeller-type stirrer is arranged (not shown), and a heavy oil, water and an emulsifier are mixed to form a water-in-oil type emulsion. ing.

【0030】5は上記攪拌器2で形成されたウォーター
・イン・オイル型エマルジョンを一旦貯蔵する混合油貯
蔵タンクである。この混合油貯蔵タンク5から混合油供
給路6を介してバーナ7に上記ウォーター・イン・オイ
ル型エマルジョンが供給されるようになっている。一
方、上記混合油供給路6から分岐して混合油貯蔵タンク
5にウォーター・イン・オイル型エマルジョンの一部を
還流させる還流路が設けられている。なお、上記還流路
はなくてもよい。上記ウォーター・イン・オイル型エマ
ルジョンは、重質油が分散媒体となり、この重質油中に
水が粒子状となって均一に分散された状態であるととも
に、重質油に比べて高粘度であり、比重差により重質油
と水が分離しない。したがって、混合油貯蔵タンク5に
内に長期間放置しても重質油からなる分散媒体中に水粒
子が分散された状態が維持される。
Reference numeral 5 denotes a mixed oil storage tank for temporarily storing the water-in-oil emulsion formed by the agitator 2. The water-in-oil emulsion is supplied from the mixed oil storage tank 5 to the burner 7 via the mixed oil supply passage 6. On the other hand, a reflux passage is provided which branches from the mixed oil supply passage 6 and recirculates a part of the water-in-oil emulsion in the mixed oil storage tank 5. It should be noted that the above reflux path may not be provided. In the water-in-oil emulsion, the heavy oil serves as a dispersion medium, and water is dispersed in the heavy oil in the form of particles to have a higher viscosity than the heavy oil. Yes, heavy oil and water do not separate due to the difference in specific gravity. Therefore, even when left in the mixed oil storage tank 5 for a long period of time, the state in which the water particles are dispersed in the dispersion medium made of heavy oil is maintained.

【0031】9は上記バーナ7から噴霧されるウォータ
ー・イン・オイル型エマルジョンを燃焼させる燃焼室で
あり、10は煙突である。上記燃焼室9内では、重質油
中に水粒子が分散された状態のウォーター・イン・オイ
ル型エマルジョンがバーナ7から噴霧されて燃焼され
る。この燃焼の際、上記分散水粒子が爆発して重質油粒
子が細かくなって燃焼し、従来のように重質油の中心部
分が残存することがなく完全燃焼されるのである。上記
燃焼室9には、スチーム発生器(図示せず)を設け、燃
焼熱を高圧スチームとして回収して有効利用することが
行われる。この場合、重質油が完全燃焼するため、燃焼
効率が向上して燃費が良くなる。
Reference numeral 9 is a combustion chamber for burning the water-in-oil type emulsion sprayed from the burner 7, and 10 is a chimney. In the combustion chamber 9, a water-in-oil type emulsion in which water particles are dispersed in heavy oil is sprayed from the burner 7 and burned. At the time of this combustion, the dispersed water particles explode and the heavy oil particles are comminuted and burned, so that the central portion of the heavy oil does not remain as in the conventional case and is completely burned. A steam generator (not shown) is provided in the combustion chamber 9 so that combustion heat is recovered as high-pressure steam for effective use. In this case, since the heavy oil is completely burned, the combustion efficiency is improved and the fuel consumption is improved.

【0032】なお、上記装置では、攪拌器2を備え、こ
の攪拌器2内に供給した重質油に乳化剤および水を添加
して混合するようにしたが、これに限定するものではな
く、例えば、重質油供給パイプ内に攪拌装置を配設し、
この重質油供給パイプに直接乳化剤および水を添加して
混合するようにしても差し支えない。また、攪拌装置も
プロペラ型に限らず、各種のものを用いることができ
る。
In the above apparatus, the stirrer 2 is provided, and the heavy oil supplied into the stirrer 2 is mixed with the emulsifier and water, but the present invention is not limited to this. , Disposing a stirring device in the heavy oil supply pipe,
The emulsifier and water may be added directly to the heavy oil supply pipe to mix them. Further, the stirring device is not limited to the propeller type, and various types can be used.

【0033】上記重質油燃焼装置によれば、苛性ソーダ
と塩化カルシウムと水とを主成分とした乳化剤と水とを
重質油中に添加し混合させて、重質油中に水粒子が分散
したウォーター・イン・オイル型エマルジョンを形成
し、このウォーター・イン・オイル型エマルジョンを燃
焼させるため、重質油中に分散された水粒子が爆発して
重質油粒子が細かくなり、重質油の中心部分が残存する
ことなく完全燃焼される。したがって、汚染物質の発生
量が減少し、従来のような大規模な公害防止設備が不要
になり、イニシャルコストを大幅に低減することができ
る。
According to the above heavy oil combustion device, an emulsifier containing caustic soda, calcium chloride and water as main components and water are added to and mixed with the heavy oil to disperse water particles in the heavy oil. To form a water-in-oil type emulsion and burn this water-in-oil type emulsion, the water particles dispersed in the heavy oil explode and the heavy oil particles become finer. It burns completely without leaving the central part of. Therefore, the amount of pollutants generated is reduced, the conventional large-scale pollution control equipment is not required, and the initial cost can be significantly reduced.

【0034】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0035】[0035]

【実施例および比較例】まず、下記の表1に示す各成分
を、同表に示す割合で配合し混合することにより乳化剤
を作製した。
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES First, the emulsifiers were prepared by mixing and mixing the components shown in Table 1 below in the proportions shown in the same table.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】上記各乳化剤A〜Cおよび水,C重油を、
下記の表2に示す割合で配合して混合し、ウォーター・
イン・オイル型エマルジョンを形成した。
The above emulsifiers A to C and water and C heavy oil were
Mix in the proportions shown in Table 2 below and mix with water.
An in-oil emulsion was formed.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】上記のようにして得られたウォーター・イ
ン・オイル型エマルジョンのうち、実施例1で得られた
ウォーター・イン・オイル型エマルジョンの顕微鏡写真
を図2に示す。この顕微鏡写真から、C重油を分散媒体
とし、この分散媒体中に水粒子が均一に分散されている
ことが確認された。加えて、他の全実施例についても顕
微鏡により確認したが、上記実施例1と同様、C重油を
分散媒体とし、この分散媒体中に水粒子が均一に分散さ
れた状態が確認された。しかも、いずれの実施例品も、
C重油により高粘度であった。
Among the water-in-oil type emulsions obtained as described above, a micrograph of the water-in-oil type emulsion obtained in Example 1 is shown in FIG. From this micrograph, it was confirmed that C heavy oil was used as the dispersion medium and the water particles were uniformly dispersed in this dispersion medium. In addition, all the other Examples were also confirmed by a microscope, and it was confirmed that water particles were uniformly dispersed in this dispersion medium using C heavy oil as the dispersion medium, as in Example 1 above. Moreover, all the example products,
The viscosity was high with C heavy oil.

【0040】つぎに、図1に示す装置を用い、上記実施
例1の配合のものについて燃焼テストを行った。また、
比較例として、C重油のみについて同様の燃焼テストを
行った。このときの燃焼容量および空気比を下記の表3
に示す。また、炉尻から見た燃焼状態写真を図3(a)
に示す。炉尻から見た燃焼状態写真を図3(b)に示
す。
Next, using the apparatus shown in FIG. 1, a combustion test was conducted on the compound of Example 1 above. Also,
As a comparative example, the same combustion test was performed only on C heavy oil. The combustion capacity and air ratio at this time are shown in Table 3 below.
Shown in. Moreover, the combustion state photograph seen from the furnace bottom is shown in Fig. 3 (a).
Shown in. A photograph of the combustion state seen from the furnace bottom is shown in Fig. 3 (b).

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】図3(a)および(b)からわかるとお
り、比較例では火花が飛んでおり、C重油粒子の中心部
分が残存して不完全燃焼を起こしているのが観察でき
る。これに対し、実施例1では火花は飛んでおらず、火
炎の形も良く、燃焼状態が良好で完全燃焼していること
がわかる。
As can be seen from FIGS. 3 (a) and 3 (b), in the comparative example, it can be observed that sparks were flying and the central portion of the C heavy oil particles remained and incomplete combustion occurred. On the other hand, in Example 1, no sparks were flying, the shape of the flame was good, the combustion state was good, and complete combustion was found.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように、本発明は、苛性ソーダと
塩化カルシウムと水とを主成分とした乳化剤と水とを重
質油中に添加し混合させて、重質油中に水粒子が分散し
たウォーター・イン・オイル型エマルジョンを形成し、
このウォーター・イン・オイル型エマルジョンを燃焼さ
せる。そして、上記ウォーター・イン・オイル型エマル
ジョンは、重質油が分散媒体となり、この重質油中に水
が粒子状となって均一に分散された状態であるととも
に、重質油に比べて高粘度であり、長期間放置しても比
重差により重質油と水が分離せず、重質油中に水粒子が
分散された状態が維持される。そして、上記ウォーター
・イン・オイル型エマルジョンを燃焼させるため、重質
油中に分散された水粒子が爆発して重質油粒子が細かく
なり、重質油の中心部分が残存することなく完全燃焼さ
れる。したがって、汚染物質の発生量が減少し、従来の
ように、大規模な公害防止設備が不要になり、大幅にコ
ストを低減することができる。しかも、工場等において
発生した廃油を分離して処理するのではなく、そのまま
燃焼して処理することができ、廃油処理の分離設備や水
濾過精製設備等が不要になる。
As described above, according to the present invention, an emulsifier containing caustic soda, calcium chloride and water as main components and water are added to and mixed with the heavy oil to form water particles in the heavy oil. Form a dispersed water-in-oil emulsion,
Burn this water-in-oil emulsion. In the water-in-oil emulsion, the heavy oil serves as a dispersion medium, and the water is in a state of being dispersed uniformly in the heavy oil in the form of particles. The viscosity is such that even if it is left for a long time, the heavy oil and water are not separated due to the difference in specific gravity, and the state in which water particles are dispersed in the heavy oil is maintained. And, because the water-in-oil emulsion is burned, the water particles dispersed in the heavy oil explode and the heavy oil particles become finer, and the complete burning does not occur at the center of the heavy oil. To be done. Therefore, the amount of pollutants generated is reduced, the large-scale pollution control equipment is no longer required as in the conventional case, and the cost can be significantly reduced. Moreover, the waste oil generated in a factory or the like can be directly burned and processed instead of being separated and processed, so that a separation facility for waste oil treatment, a water filtration refining facility, etc. are unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の重質油燃焼装置の一実施の形態を示す
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a heavy oil combustion device of the present invention.

【図2】乳化剤を用いて処理されたウォーター・イン・
オイル型エマルジョン(実施例1品)の状態を示す顕微
鏡写真(倍率×170倍)である。
FIG. 2 Water-in treated with emulsifier
It is a micrograph (magnification x170 times) which shows the state of an oil type emulsion (Example 1 goods).

【図3】C重油の燃焼状態写真であり、(a)はウォー
ター・イン・オイル型エマルジョンとして燃焼させた状
態であり、(b)はC重油をそのまま燃焼させた状態で
ある。
FIG. 3 is a photograph of a burning state of C heavy oil, (a) showing a state of burning as a water-in-oil emulsion, and (b) showing a state of burning C heavy oil as it is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 攪拌器 7 バーナ 2 stirrer 7 burners

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重質油に水および油燃焼用乳化剤を添加
し混合して上記重質油中に水粒子を分散させたウォータ
ー・イン・オイル型エマルジョンを形成させる工程と、
このウォーター・イン・オイル型エマルジョンを燃焼さ
せる工程とを備えたものであって、 上記油燃焼用乳化剤は、苛性ソーダと塩化カルシウムと
水とを主成分するものであって、その苛性ソーダ(a)
と塩化カルシウム(b)と水(c)との混合割合が、水
(c)100リットルに対して、苛性ソーダ(a)が5
〜50kg、塩化カルシウム(b)が5〜50kgの範
囲に設定されていることを特徴とする重質油燃焼方法。
1. A step of adding water and an emulsifier for oil combustion to a heavy oil and mixing them to form a water-in-oil type emulsion in which water particles are dispersed in the heavy oil.
And a step of burning the water-in-oil type emulsion, wherein the oil-burning emulsifier is mainly composed of caustic soda, calcium chloride and water, and the caustic soda (a) is used.
The mixing ratio of calcium chloride (b) and water (c) was 5 liters of caustic soda (a) per 100 liters of water (c).
~ 50kg, calcium chloride (b) is set in the range of 5-50kg, heavy oil combustion method characterized by the above.
【請求項2】 重質油が、B重油、C重油または廃油で
ある請求項1記載の重質油燃焼方法。
2. The heavy oil combustion method according to claim 1, wherein the heavy oil is B heavy oil, C heavy oil or waste oil.
【請求項3】 重質油(d)と水(e)との混合割合
(d:e)が、重量比で、d:e=95:5〜30:7
0の割合に設定されている請求項1または2記載の重質
油燃焼方法。
3. The mixing ratio (d: e) of heavy oil (d) and water (e) is d: e = 95: 5-30: 7 by weight.
The heavy oil combustion method according to claim 1 or 2, wherein the ratio is set to 0.
【請求項4】 重質油および水(X)と、油燃焼用乳化
剤(Y)との混合割合(X:Y)が、重量比で、X:Y
=1:0.002〜1:0.003の割合に設定されて
いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の重質油燃焼方
法。
4. The mixing ratio (X: Y) of heavy oil and water (X) to the oil-burning emulsifier (Y) is X: Y by weight.
The heavy oil combustion method according to any one of claims 1 to 3, wherein a ratio of 1: 0.002 to 1: 0.003 is set.
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