JP4682287B1 - Hydrolyzed fuel production method and production apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料油と水を化学的にイオン化融合させ一体化させることで分離を完全に防ぎ、これにより長期の安定性、耐凍結性、燃焼性、発熱量、耐腐食性の確保などに優れた加水燃料の製造方法を提供する。
【解決手段】ベースとなる例えばＡ重油や軽油等の燃料油及び水にカタラーゼを添加する。燃料油及び水にマイクロ波による振動波を送る。この振動波によって励起させた天然鉱物又は金属を配設する水管に、燃料油及び水を通水接触させて分子集合体を細分化する。次にこれらの燃料油及び水を攪拌混合して混合油にした後、加温工程と、加圧工程とを経ることで、透明で安定化した加水燃料が生成される。
【選択図】 図１[PROBLEMS] Completely preventing separation by chemically ionizing and integrating fuel oil and water, thereby ensuring long-term stability, freezing resistance, flammability, heat generation, corrosion resistance, etc. Provided is a method for producing a hydrated fuel.
For example, catalase is added to fuel oil such as A heavy oil or light oil and water as a base. Sends microwave vibration waves to fuel oil and water. The molecular assembly is subdivided by bringing the fuel oil and water into contact with water through the water pipe in which the natural mineral or metal excited by the vibration wave is disposed. Next, these fuel oil and water are stirred and mixed to obtain a mixed oil, and then a transparent and stabilized water-added fuel is generated through a heating step and a pressurizing step.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、軽油や灯油、重油等の燃料油に水を加えた加水燃料の製造方法及び製造装置に係り、特に、従来の加水燃料（エマルジョン燃料とも言うが、以下、加水燃料と称する）では避けられなかった油と水との分離、発熱量(カロリー)の低下、ならびに凍結や、ボイラーおよび付帯設備等の発錆などの影響を完全に防止する加水燃料の製造方法及び製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing a hydrolyzed fuel in which water is added to fuel oil such as light oil, kerosene, and heavy oil. In particular, in the conventional hydrolyzed fuel (also referred to as emulsion fuel, hereinafter referred to as hydrolyzed fuel). It relates to a manufacturing method and manufacturing equipment for hydrolyzed fuel that completely prevents the effects of oil and water separation, calorific value reduction, freezing, and rusting of boilers and incidental facilities. is there.
近年、地球温暖化の阻止は世界の課題となり、特に化石燃料の消費によって排出される二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の有害物質の低減に対する環境対策が講じられている。 In recent years, the prevention of global warming has become a global issue, especially environmental measures to reduce harmful substances such as carbon dioxide (CO2), nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) emitted by the consumption of fossil fuels. Has been taken.
この対策として化石燃料の消費を抑制する取り決めがされているが、この化石燃料が欠かせない製造や物流業界では、産業そのものを衰退させ経済発展を阻害することから足並みは揃わず、代替エネルギーとしてバイオ燃料、太陽電池、風力発電、波力発電、水素ガスなどの技術開発が進められている。 Although it has been decided to reduce fossil fuel consumption as a countermeasure, the manufacturing and logistics industries where fossil fuels are indispensable are not in line with the decline of the industry itself and hindering economic development. Technological development of biofuels, solar cells, wind power generation, wave power generation, hydrogen gas, etc. is underway.
しかし、これらの新エネルギーは、従来の化石燃料の多様性、応用性、安定性、経済性、発熱量などには及ばす、特に大量に消費される産業界においては化石燃料に代わって利用されるまでには至っていない。 However, these new energies extend to the diversity, applicability, stability, economy, heat generation, etc. of conventional fossil fuels, and are used in place of fossil fuels in industries that consume a large amount. It has not been reached.
このような中で、化石燃料の特長を生かしつつ環境負荷の低減、コスト低下を期待する方法として、従来からあった燃料油と水と界面活性剤とを混合して生成する加水燃料技術が見直されているが、それは加水により得られる次の三つの特長を利用するものである。 Under such circumstances, as a method for reducing environmental impact and cost reduction while taking advantage of the features of fossil fuels, the conventional hydrofuel technology, which is produced by mixing fuel oil, water, and surfactant, has been reviewed. However, it utilizes the following three features obtained by water addition.
一つ目は、燃焼時に加水された水を包んでいる外側の油が燃えて、中の水が急激に沸騰し微爆発を起こし、同時に油も微粒子化することで空気との接触面積が飛躍的に増大し、また水は更に水性ガス類似反応によりＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２のガス燃料に変わることで、均質で効率の良い燃焼が得られ、この結果二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）やさらに粒子状物質 (PM) の発生を抑えることから、環境負荷が低減されることである。 First, the outer oil that wraps the water that has been hydrated during combustion burns, the water in it suddenly boils and causes a micro-explosion, and at the same time, the oil also becomes fine particles, so the contact area with the air jumps. In addition, the water is further converted into gaseous fuels of CO, CO2, and H2 by a water gas-like reaction, thereby obtaining a homogeneous and efficient combustion. As a result, carbon dioxide (CO2), nitrogen oxides (NOx) ), Sulfur oxides (SOx) and particulate matter (PM) are suppressed, and the environmental load is reduced.
二つ目は、微爆発により微粒子化した水は、水蒸気となり急膨張するため、流入する冷たい外気量を大幅に絞れることから、炉内で新たに加温する空気量が少なくて済み、熱エネルギーの消費が削減されることである。 Secondly, since the water atomized by microexplosion rapidly expands as water vapor, the amount of cold outside air flowing in can be greatly reduced, so that the amount of air to be newly heated in the furnace can be reduced, and heat energy can be reduced. Is to reduce consumption.
三つ目は、流入する外気量が少ないことは、燃焼により排出されるガスも少量で済み、炉内で加温された潜熱が排気で奪われることが少ないことである。 Third, the small amount of outside air that flows in means that only a small amount of gas is exhausted by combustion, and the latent heat heated in the furnace is less likely to be taken away by the exhaust.
このような利点を持つ加水燃料は２０〜３０年前から実用化されており、その製造方法に関しては、それぞれの技術開発により各種の生成方法が提案されている。 Hydrous fuel having such advantages has been put into practical use for 20 to 30 years, and various production methods have been proposed with respect to the production method by respective technological developments.
当初、加水燃料の加水率は油水分離や発熱量への影響から、軽油やＡ重油の場合で１０％程度といわれていたが、この加水率では環境負荷の低減にはなるものの、経済的メリットは全くなく、そこで、その後の技術開発で乳化剤（界面活性剤）を添加し、あるいは燃料油と水の分子集合体（クラスター）を細分化するなどして、現在は３０％から５０％にまで加水率を上げた加水燃料が提案されている。 Initially, it was said that the hydration rate of the hydrated fuel was about 10% in the case of diesel oil and heavy oil A due to oil-water separation and the effect on the calorific value, but this hydration rate reduces the environmental impact, but it is an economic advantage. Therefore, in the subsequent technological development, emulsifiers (surfactants) are added, or molecular assemblies (clusters) of fuel oil and water are subdivided. Water fuels with increased water content have been proposed.
特許文献１には、乳化剤（界面活性剤）を添加するエマルジョン燃料の製造方法が記載されている。すなわち、体積５０％以上の燃料油と、体積５０％以下の乳化剤水溶液とを超音波を付与しながら攪拌・混合する。この製造方法では、乳化剤水溶液を使用することで油水分離を防止しようとするものである。 Patent Document 1 describes a method for producing an emulsion fuel in which an emulsifier (surfactant) is added. That is, a fuel oil having a volume of 50% or more and an emulsifier aqueous solution having a volume of 50% or less are stirred and mixed while applying ultrasonic waves. In this production method, oil / water separation is prevented by using an aqueous emulsifier solution.
一方、特許文献２は、当発明者が先に提案したもので、酵素を添加した油水に天然鉱石を接触させ、同時に超音波振動を与えながら攪拌・混合するエマルジョン燃料の製造方法である。この製造方法により、加水比率５０％以上のエマルジョン燃料の油水分離現象を、乳化剤なしで１ヶ月防止できるものになった。 On the other hand, Patent Document 2 was previously proposed by the present inventor and is a method for producing an emulsion fuel in which natural ore is brought into contact with an oily water to which an enzyme has been added, and at the same time stirring and mixing while applying ultrasonic vibration. By this production method, the oil-water separation phenomenon of emulsion fuel having a water content ratio of 50% or more can be prevented for one month without an emulsifier.
特許文献１のように、乳化剤を使用する方法によると、乳加剤の作用で加水燃料の粘度が高くなる不都合が生じていた。そのため、加水燃料を霧化して炉内へ最適噴射させることが困難になり、完全燃焼させることができなくなる。また、発火点が２０〜３０℃も上昇することから、着火装置（バーナー）の改良や、炉内の温度を上昇させるために従来の燃料油による予備燃焼装置等が必要になる。このように、乳化剤を使用した加水燃料では、発熱量が著しく低下し、通常の燃料に比べると運転時間の延長が必要となり、結果的に燃料油の使用量が増加する虞があった。 As in Patent Document 1, according to the method using an emulsifier, there is an inconvenience that the viscosity of the hydrofuel increases due to the action of the dairy additive. For this reason, it becomes difficult to atomize the hydrolyzed fuel and optimally inject it into the furnace, making it impossible to burn it completely. Further, since the ignition point increases by 20 to 30 ° C., a conventional pre-combustion device using fuel oil or the like is required in order to improve the ignition device (burner) and raise the temperature in the furnace. As described above, the amount of heat generated by the water-added fuel using the emulsifier is remarkably reduced, and it is necessary to extend the operation time as compared with the normal fuel. As a result, the amount of fuel oil used may increase.
そこで、特許文献２の如く、酵素を添加した油水に天然鉱石を接触させ、同時に超音波振動を与えながら攪拌・混合する製造方法によると、乳化剤を使用して６ヶ月程度、乳化剤を使用しない場合でも１ヶ月程度の油水分離防止効果が得られている。ところが、経済的メリットを追求するために加水率を増加すると、乳化剤を使用していなくても加水燃料の発熱量が低下することが分かった。 Therefore, according to the manufacturing method in which natural ore is brought into contact with oily water to which an enzyme is added as in Patent Document 2 and stirred and mixed while simultaneously applying ultrasonic vibration, the emulsifier is used and the emulsifier is not used for about 6 months. However, the effect of preventing oil / water separation for about one month is obtained. However, it has been found that when the water content is increased in order to pursue an economic merit, the calorific value of the water added fuel is lowered even if no emulsifier is used.
加水燃料は、燃料油に水分を混合した燃料であるから、通常の燃料油と同等の発熱量が得られる場合は、水分の量だけ燃料油の使用量が少なくなる。例えば、加水率５０％の加水燃料では、通常の燃料油と比べて燃費が１／２になる優れた性質を有するものである。しかしながら、これまでの加水燃料では、通常の燃料油と同等の発熱量は得ることはできず、前述のように燃焼効率が向上しても通常の燃料油と比べると２０〜４０％の発熱量の低下は避けられなかった。 Since the water-added fuel is a fuel in which water is mixed with fuel oil, the amount of fuel oil used is reduced by the amount of water when a calorific value equivalent to that of normal fuel oil is obtained. For example, a water fuel having a water content of 50% has an excellent property that the fuel efficiency is halved compared with that of a normal fuel oil. However, the conventional fuel oil cannot obtain the same calorific value as that of normal fuel oil, and even if the combustion efficiency is improved as described above, the calorific value is 20 to 40% compared to that of normal fuel oil. The decline of was inevitable.
しかも、従来の加水燃料では、保存条件等によって差があるとしても、油水の分離は時間の経過により必ず発生するものであった。これまで、油水の分離を防止する限度は最長でも半年程度が限界であり、この分離現象を完全に防止することはできなかった。 Moreover, with conventional water-added fuel, even if there is a difference depending on storage conditions and the like, the separation of oil and water always occurs over time. Up to now, the limit for preventing separation of oil and water has been limited to about half a year at the longest, and this separation phenomenon could not be completely prevented.
油水の分離が始まると、加水燃料の品質が低下して燃焼中に鎮火したり、分離した水分が寒冷地では氷結して燃料パイプ等に詰まったり、またタンク内や燃料供給経路の金属材に作用して錆が発生するなどの不都合が生じる。このため、従来の加水燃料は、通常の燃料と同様の使用ができなかった。 When the separation of oil and water begins, the quality of the hydrolyzed fuel deteriorates and the fire is extinguished during combustion, the separated water freezes in cold regions and clogs the fuel pipe, etc., and the metal in the tank and the fuel supply path Inconveniences such as rusting occur due to action. For this reason, the conventional water-added fuel cannot be used in the same manner as a normal fuel.
従来の加水燃料がエマルジョン状態にあるときは、油分が分子レベル若しくはクラスターレベルの粒子となって水の粒子と混合しているので、乳白色乃至茶褐色の乳濁した液体になっている。そして、油水が分離してくると比重の軽い油は上層に浮き、比重の重い水は下層に沈下して、油水が上下二層に分離することになる。 When the conventional hydrolyzed fuel is in an emulsion state, the oil component becomes molecular level or cluster level particles and is mixed with water particles, so that the milky white or brownish milky liquid is obtained. When the oily water is separated, the light oil with a specific gravity floats in the upper layer, the water with a higher specific gravity sinks into the lower layer, and the oily water is separated into upper and lower layers.
したがって、従来の加水燃料の如く、エマルジョン状態が乳濁色であることは、油水が混合若しくは結合状態にあることであり、この状態では時間の経過とともに油水が分離することを防止することはできなかった。しかしながら、当発明者の研究によると、分子レベルを超えて油水のイオン化融合が実現した場合には、イオンレベルで油水が一体化するために透明な加水燃料となり、極めて安定した性質に改質され、油水の分離現象が全くなくなると予見されていた。 Therefore, the emulsion state is a milky color as in conventional hydrofuels, which means that oily water is in a mixed or combined state, and in this state it is possible to prevent the oily water from separating over time. There wasn't. However, according to the research of the present inventors, when ionization fusion of oil and water is realized beyond the molecular level, the oil and water are integrated at the ion level, so that it becomes a transparent hydrolyzed fuel, which is reformed to an extremely stable property. It was foreseen that there would be no oil-water separation.
そこで本発明は、燃料油と水とを化学的にイオン化融合させて透明状態の加水燃料を実現することで、エマルジョン状態からの油水の分離現象が全くなくなり、しかも、通常の燃料と同等の発熱量が得られると共に、通常の燃料と全く同様に使用することが可能な加水燃料の製造方法及び製造装置の提供を目的とするものである。 Therefore, the present invention realizes a transparent water-added fuel by chemically ionizing and fusing fuel oil and water, eliminating the phenomenon of oil-water separation from the emulsion state, and generating heat equivalent to that of normal fuel. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing a hydrolyzed fuel that can be used in the same manner as a normal fuel while the amount is obtained.
本発明の第１の手段は、燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造方法において、燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程１００と、振動波によって励起させた天然鉱物又は金属に、燃料油及び水を接触させて燃料油及び水の分子集合体を細分化した後、燃料油及び水を攪拌混合する撹拌混合工程２００と、撹拌混合された燃料油及び水を３０℃〜１５０℃に加熱する加熱手段及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段を有する融合工程３００とを備え、加水燃料のエマルジョン状態の透明度を高める製造方法にある。 The first means of the present invention is a hydrolyzed fuel production method for producing hydrolyzed fuel by mixing fuel oil and water, an enzyme adding step 100 for adding catalase to the fuel oil and water, and excitation by vibration waves. The fuel oil and the water are brought into contact with the natural mineral or metal to subdivide the molecular assembly of the fuel oil and water, and then the fuel oil and the water are stirred and mixed. and a fusing step 300 with a pressurizing means for pressurizing the heating means and the pressure 3 atm to 10 atm for heating water to 30 ° C. to 150 DEG ° C., in the manufacturing method of enhancing the transparency of the emulsion state of the hydrolytic fuel.
第２の手段は、前記酵素添加工程１００における前記カタラーゼを、水又は燃料油のそれぞれの体積に対して０．１％〜１％添加するものである。 The second means is to add 0.1% to 1% of the catalase in the enzyme addition step 100 to each volume of water or fuel oil.
第３の手段は、前記撹拌混合工程２００における前記振動波として、マイクロ波又は超音波を使用するものである。 The third means uses a microwave or an ultrasonic wave as the vibration wave in the stirring and mixing step 200.
第４の手段は、前記撹拌混合工程２００における前記振動波として、天然鉱物又は金属が配設された水管に対して異なる波長の振動波を交互に与えるものとする。 As a fourth means, vibration waves having different wavelengths are alternately applied to the water pipe in which a natural mineral or metal is disposed as the vibration wave in the stirring and mixing step 200.
第５の手段は、前記撹拌混合工程２００における前記天然鉱物又は金属として、トルマリン、黒曜石、ニッケル、パラジュウム、アルミニウムのいずれか又はこれらの混合体を使用するものである。 A fifth means uses any one of tourmaline, obsidian, nickel, palladium, aluminum or a mixture thereof as the natural mineral or metal in the stirring and mixing step 200.
第６の手段は、燃料油と水とを混合して加水燃料を生成する加水燃料の製造装置において、燃料油に混合する水を貯蔵する水タンク１と、燃料油を貯蔵する油タンク２と、燃料油及び水に添加するカタラーゼを貯蔵する酵素タンク３と、燃料油及び水に振動波で励起した天然鉱物又は金属を接触させる水管６と、水管６内の天然鉱物又は金属に振動波を与えるマイクロ波発生装置４，５と、振動波を与えた燃料油及び水を混合攪拌する混合攪拌装置７と、混合攪拌された燃料油及び水を加熱手段と加圧手段とで融合する融合装置９とを備えた加水燃料製造装置とするものである。 Sixth means includes a water tank 1 for storing water to be mixed with the fuel oil, and an oil tank 2 for storing the fuel oil in the apparatus for producing the hydrolyzed fuel by mixing the fuel oil and water. , An enzyme tank 3 for storing catalase to be added to fuel oil and water, a water pipe 6 for bringing the fuel oil and water into contact with a natural mineral or metal excited by a vibration wave, and a vibration wave to the natural mineral or metal in the water pipe 6 Microwave generators 4 and 5 for giving, mixing and stirring device 7 for mixing and stirring fuel oil and water to which vibration waves are applied, and a fusion device for fusing mixed and stirred fuel oil and water by heating means and pressurizing means 9 is a hydrofuel production apparatus.
第７の手段において、前記水管６は、振動波により励起する天然鉱物又は金属が水管６の内部に配設され、該水管６を通過する燃料油や水に励起した天然鉱物又は金属を接触させるように構成したことにある。 7th means WHEREIN: The natural mineral or metal which the said water pipe 6 excites with a vibration wave is arrange | positioned inside the water pipe 6, and makes the natural mineral or metal excited to the fuel oil and water which pass this water pipe 6 contact It is in the configuration.
本発明の請求項１により、撹拌混合工程２００と酵素添加工程１００とによって分子集合体が細分化された燃料油及び水に、熱と圧力を加えて融合する融合工程３００を備えたことにより、従来のエマルジョン状態の乳濁色からまったく濁りのない透明な加水燃料を生成することが実現された。この透明な加水燃料は、油水の分離現象が全くなくなり、油水が融合されて水が燃料に変質し、通常の燃料と同等の発熱量が得られる性質を有し、通常の燃料と全く同様に使用することができる。さらに、融合工程３００において、撹拌混合された燃料油と水を３０℃〜１５０℃に加熱する加熱手段と、３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段とにより、油水が完全に融合され、エマルジョン状態でも透明にすることに成功した。しかも、この透明な加水燃料は、極めて安定した高カロリーの燃料に改質されていることが証明されている。 According to claim 1 of the present invention, the fuel oil and water in which the molecular assembly is subdivided by the stirring and mixing step 200 and the enzyme addition step 100 are provided with a fusion step 300 for fusing by applying heat and pressure, It was realized to produce a transparent water-free fuel with no turbidity from the conventional emulsion-like milky color. This transparent hydrofuel has the property that oil / water separation phenomenon is completely eliminated, the oil / water is fused and the water is transformed into fuel, and the calorific value equivalent to that of ordinary fuel is obtained. Can be used. Further, in the fusing step 300, the oil and water are completely fused by the heating means for heating the stirred and mixed fuel oil and water to 30 ° C. to 150 ° C., and the pressurizing means for pressurizing at 3 to 10 atm. I succeeded in making it transparent even in the state. Moreover, it has been proved that this transparent water-added fuel has been reformed into an extremely stable high-calorie fuel .
すなわち、従来の加水燃料では、水と油の分子集合体を細分化することはできても、そのサイズは分子レベルであり、エマルジョン状態では乳濁するものであったが、本発明の場合はさらに分子を細分化してイオン化させるために、水分は油分に融合して透明な状態になる。そのため、油水分離、発熱量低下、金属腐食、凍結、着火点の上昇等、従来の加水燃料の課題を全て解決することに成功した。 That is, in the conventional water-added fuel, although the molecular aggregate of water and oil can be subdivided, the size is at the molecular level, and the emulsion is in an emulsion state. Furthermore, in order to fragment and ionize the molecules, the water is fused with the oil and becomes transparent. Therefore, it succeeded in solving all the problems of conventional water-added fuel such as oil / water separation, heat generation reduction, metal corrosion, freezing, and ignition point increase.
しかも、請求項１及び２のように、カタラーゼを添加する酵素添加工程１００は、過酸化水素を水素と酸素に分解し酸素はガスとして大気に放出させる促進作用がある。この結果、含有水素比率を増大させて発熱量の低下を防止することができる。そのため、通常の燃料油と同等若しくはそれ以上の発熱量が得られた。しかも、通常の燃料油と同等以上の発熱量が得られることから、燃料油対水の混合比率を７０対３０から、３０対７０にまで調整可能になり、より高い省エネ効果を期待できる。 Moreover, as in claims 1 and 2, the enzyme addition step 100 for adding catalase has the promoting action of decomposing hydrogen peroxide into hydrogen and oxygen and releasing oxygen into the atmosphere as a gas. As a result, it is possible to prevent the decrease in the calorific value by increasing the hydrogen content ratio. Therefore, a calorific value equal to or higher than that of ordinary fuel oil was obtained. Moreover, since a calorific value equal to or greater than that of normal fuel oil can be obtained, the mixing ratio of fuel oil to water can be adjusted from 70:30 to 30:70, and a higher energy saving effect can be expected.
更に、加水率を増加すると粘度の高い重油等でも粘度を下げることができるので、霧化が容易になり燃焼効率を上げる効果もある。したがって、従来ではＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ2等の有害物質排出による環境負荷が心配された低質油や廃油でも利用可能になり、有効な再生エネルギーを得ることができる。 Furthermore, if the water content is increased, the viscosity can be lowered even with heavy oil with high viscosity, etc., so that atomization is facilitated and the combustion efficiency is increased. Therefore, it is possible to use low-quality oil or waste oil, which has been concerned about the environmental load due to the discharge of harmful substances such as NOx, SOx, CO2, and the like, and can obtain effective renewable energy.
また、請求項３乃至請求項５の撹拌混合工程２００のように、燃料油および水にマイクロ波等の振動波を与えると分子のクラスターが細分化される。本発明では、さらに燃料油および水が天然鉱石の配設された水管で通水接触することにより、分子集合体はより細分化される。その際に、異なる波長の振動波を交互に与えてトルマリン、黒曜石、ニッケル、パラジュウム、アルミ等を励起させることで分子集合体の細分化効果を更に高めることができる。 Further, as in the stirring and mixing step 200 of claims 3 to 5, when a vibration wave such as a microwave is applied to the fuel oil and water, the molecular clusters are subdivided. In the present invention, the molecular assembly is further subdivided by further bringing the fuel oil and water into contact with each other through the water pipe in which the natural ore is arranged. At that time, the subdividing effect of the molecular assembly can be further enhanced by alternately applying vibration waves of different wavelengths to excite tourmaline, obsidian, nickel, palladium, aluminum and the like.
請求項６及び７に記載の加水燃料製造装置により、透明で安定した加水燃料を合理的に製造することが可能になる。 According to the hydrofuel production apparatus according to claims 6 and 7 , a transparent and stable hydrofuel can be reasonably produced.
このように、本発明によれば、ガソリン、灯油、軽油、重油等の燃料油と適量の水を混合させた加水燃料が透明なエマルジョン状態となり、油水が分離せず、しかも粘度も低く、耐凍結性、燃焼性、熱量などが安定するなど、産業上有益な高性能の加水燃料を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a hydrolyzed fuel obtained by mixing fuel oil such as gasoline, kerosene, light oil, heavy oil and an appropriate amount of water becomes a transparent emulsion state, the oil and water is not separated, the viscosity is low, and the resistance is high. It is possible to provide an industrially useful high-performance water-containing fuel such as freezing property, combustibility, and stable heat quantity.
本発明の加水燃料の製造方法は、酵素添加工程１００、撹拌混合工程２００、融合工程３００を有するものである（図２参照）。 The method for producing a hydrolyzed fuel of the present invention includes an enzyme addition step 100, a stirring and mixing step 200, and a fusion step 300 (see FIG. 2).
酵素添加工程１００は、燃料油と水のいずれか一方又は両方にカタラーゼを添加する工程である。カタラーゼは過酸化水素を水素と酸素に分解し酸素はガスとして大気に放出させる促進作用があり、その結果、含有水素比率を増大させることができる。そのため、加水したことにより燃焼カロリーの素となる炭化水素の減少分を補い、発熱量の低下を防止することができる。カタラーゼの添加比率は、実験によると、燃料油と水のそれぞれの重量に対して０．１〜１％になるように添加するのが好ましい。このカタラーゼは燃料油及び水の両方に添加しているが、いずれか一方に添加しても良く特に水に添加することが望ましい。更に、後述する混合工程２００の後に添加しても良い。 The enzyme addition step 100 is a step of adding catalase to one or both of fuel oil and water. Catalase has a promoting action of decomposing hydrogen peroxide into hydrogen and oxygen and releasing oxygen as a gas to the atmosphere, and as a result, the hydrogen content ratio can be increased. Therefore, it is possible to compensate for the decrease in hydrocarbons that are the basis of combustion calories by adding water, and to prevent a decrease in calorific value. According to experiments, the addition ratio of catalase is preferably 0.1 to 1% with respect to the respective weights of fuel oil and water. Although this catalase is added to both fuel oil and water, it may be added to either one, and it is particularly desirable to add it to water. Furthermore, you may add after the mixing process 200 mentioned later.
更に、カタラーゼの添加によって、加水燃料の水素の含有比率が上昇すると共に、加水燃料のベースとなった通常の燃料油では検出されない酸素も含有することが判明した。これらの性質の変化が、燃料油と同等の燃焼性や熱量を確保することができる要因になっていると推測される。 Furthermore, it has been found that the addition of catalase increases the hydrogen content of the hydrofuel and also contains oxygen that is not detected in the normal fuel oil that is the base of the hydrofuel. It is assumed that the change in these properties is a factor that can ensure the combustibility and heat quantity equivalent to the fuel oil.
撹拌混合工程２００は、振動波によって励起させた天然鉱物又は金属に、燃料油及び水を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する工程である。本発明では、燃料油と水との両方又はいずれか一方を接触させた後、燃料油と水とを攪拌混合する工程を含む。この工程により、燃料油及び水の分子集合体を細分化させる。使用する振動波は、マイクロ波又は超音波とするものである。 The stirring and mixing step 200 is a step of stirring and mixing the fuel oil and water after bringing the fuel oil and water into contact with the natural mineral or metal excited by the vibration wave. In this invention, after making both or any one of fuel oil and water contact, the process of stirring and mixing fuel oil and water is included. By this step, the molecular assembly of fuel oil and water is subdivided. The vibration wave to be used is a microwave or an ultrasonic wave.
加水燃料の燃料油又は水の分子集合体は、この分子集合体を細分化してイオン化するために、好ましくは２０〜３０μｍ、あるいは、２０μｍ以下の分子集合体に形成することが望まれる。そのため、水管６内に配設された天然鉱物に、周波数が２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚの範囲内で周波数が異なる二種の振動波を交互に与えて天然鉱物を励起させておき、この水管を燃料油及び水を通過させると、分子集合体をより細分化することができる（図１参照）。このように微細化した燃料油と水の分子はイオン化が促進するので、その後の融合工程３００により、燃料油と水の分子がイオン化レベルで融合する準備が整うものである。 The molecular assembly of the fuel oil or water of the hydrolyzed fuel is preferably formed into a molecular assembly of 20 to 30 μm or 20 μm or less in order to fragment and ionize the molecular assembly. Therefore, the natural mineral is excited by applying two kinds of vibration waves having different frequencies within the range of 2 kHz to 3.5 kHz to the natural mineral disposed in the water pipe 6 to excite the natural mineral. When oil and water are passed through, the molecular assembly can be further subdivided (see FIG. 1). Since the refined fuel oil and water molecules promote ionization in this way, the subsequent fusion process 300 is ready to fuse the fuel oil and water molecules at the ionization level.
本発明で使用するマイクロ波は、２〜３．５ｋHｚの範囲で、実施例は２ｋHｚと３．５ｋHｚを交互に使って振動波を送る。このマイクロ波に替えて超音波を使用しても良いが、マイクロ波の方が天然鉱物を励起させる効果が高い。ちなみに超音波の周波数は２ｋHｚ〜５ｋHｚである。 The microwave used in the present invention is in the range of 2 to 3.5 kHz, and in the embodiment, the vibration wave is sent by alternately using 2 kHz and 3.5 kHz. An ultrasonic wave may be used in place of the microwave, but the microwave has a higher effect of exciting the natural mineral. Incidentally, the frequency of ultrasonic waves is 2 kHz to 5 kHz.
振動波によって励起させる天然鉱物として、トルマリンや黒曜石の使用が効果的である。また、金属としては、ニッケル、パラジュウム、アルミニウムを選択するものとし、いずれかの混合体でもよい。 Use of tourmaline or obsidian is effective as a natural mineral excited by vibration waves. As the metal, nickel, palladium, or aluminum is selected, and any mixture may be used.
天然鉱石としてトルマリンを使用すると、柱状結晶や極状結晶により燃料油および水との接触面積が大きくなり、マイクロ波等の振動波を与えて励起することで0.06ミリアンペアという微弱電流が流れ、水を電気分解させ界面活性効果が増す。さらに分子集合体を細分化する時間が短くなり、本装置の性能を高めるのに適している。また、このトルマリンは、振動用の水管６内に、ケイ素、マグネシウム、カルシウムの付着を防止する効果もある。 When tourmaline is used as a natural ore, the contact area with fuel oil and water increases due to columnar crystals and polar crystals, and a weak current of 0.06 milliamperes flows when excited by applying vibration waves such as microwaves. Electrolytic decomposition increases the surface active effect. Furthermore, the time for subdividing the molecular assembly is shortened, which is suitable for enhancing the performance of the present apparatus. Moreover, this tourmaline also has an effect of preventing adhesion of silicon, magnesium, and calcium in the vibration water pipe 6.
融合工程３００は、分子集合体が細分化されイオン化が促進された燃料油及び水に、熱と圧力を加えてイオン融合せしめる工程である。この工程には、更に、加熱手段と加圧手段とを備えている。加熱手段は、混合された燃料油と水を３０〜１５０℃に加熱し、加圧手段は、圧力３〜１０気圧で加圧する。加熱手段と加圧手段の調整は、灯油、軽油、重油、ガソリン等の燃料油の粘度によって調整するもので、基本的には粘度が高くなるほど高温、高圧に設定する。 The fusion process 300 is a process in which heat and pressure are applied to the fuel oil and water in which the molecular assembly is fragmented and ionization is promoted to perform ion fusion. This step further includes heating means and pressurizing means. The heating means heats the mixed fuel oil and water to 30 to 150 ° C., and the pressurizing means pressurizes at a pressure of 3 to 10 atm. The heating means and the pressurizing means are adjusted according to the viscosity of fuel oil such as kerosene, light oil, heavy oil, gasoline, etc. Basically, the higher the viscosity, the higher the temperature and the higher the pressure.
例えば、重油や廃油などの低質油は高温度、高加圧に、また軽油、灯油などは中温度、高加圧またガソリンなどの場合は、低温度、中加圧など油種に応じて加温と加圧のバランスをコントロールすることで安定化した加水燃料に改質される。なお、加温、加圧の順序は逆でも良いが、実験では加温、加圧の順の方が改質し易い。 For example, low-quality oils such as heavy oil and waste oil are added to high temperature and high pressure, and light oil and kerosene are medium temperature, high pressure and gasoline, etc. It is reformed into a stabilized hydrofuel by controlling the balance between temperature and pressure. The order of heating and pressurization may be reversed, but in the experiment, the order of heating and pressurization is easier to reform.
次に、本発明加水燃料製造装置について説明する（図２参照）。この改質燃料生成装置の構成は、水タンク１、燃料油タンク２、酵素タンク３のタンク群を備えている。水タンク１は、燃料油に混合する水を貯蔵するもので、燃料油タンク２は燃料油を貯蔵し、酵素タンク３は、カタラーゼを貯蔵するものである。 Next, the apparatus for producing water for fuel of the present invention will be described (see FIG. 2). This reformed fuel generator has a tank group of a water tank 1, a fuel oil tank 2, and an enzyme tank 3. The water tank 1 stores water to be mixed with fuel oil, the fuel oil tank 2 stores fuel oil, and the enzyme tank 3 stores catalase.
水タンク１は、水管６を介して酵素による酵素タンク３に接続し、随時適量の酵素を水に混合攪拌することができる。また、油タンク２も同様に、水管６を介して酵素タンク３に接続し、随時適量の酵素を燃料基油に混合攪拌するものである。 The water tank 1 is connected to the enzyme enzyme tank 3 through the water pipe 6 and can mix and stir an appropriate amount of enzyme with water as needed. Similarly, the oil tank 2 is also connected to the enzyme tank 3 through the water pipe 6, and an appropriate amount of enzyme is mixed and stirred in the fuel base oil as needed.
マイクロ波発生装置４、５は、燃料油と水に接触させる天然鉱物に振動派を与え励起させることで、分子集合体を細分化する作用を促進させる装置である。 The microwave generators 4 and 5 are devices that promote the action of subdividing the molecular assembly by exciting and vibrating natural minerals that are brought into contact with fuel oil and water.
水管６は、内部に天然鉱物又は金属が配設されており、水管６を通過する燃料油や水に天然鉱物又は金属を接触させるものである。この水管６内の鉱物は、トルマリン、黒曜石とし、金属はニッケル、パラジュウム、アルミニウムの粉砕品（粒度１０ｍｍ〜２０ｍｍ）または切削片（厚さ２ｍｍ〜５ｍｍ）で構成されたものを使用する。マイクロ波を使用する場合の水管６は、プラスチックを用いないと水管内の天然鉱物を励起させることが不十分になる。ただし超音波を使用する場合は金属の水管６でも良い。 The water pipe 6 has a natural mineral or metal disposed therein, and the natural mineral or metal is brought into contact with fuel oil or water passing through the water pipe 6. The mineral in the water pipe 6 is tourmaline or obsidian, and the metal is made of pulverized nickel (palladium) or aluminum (particle size: 10 mm to 20 mm) or cut pieces (thickness: 2 mm to 5 mm). In the case of using the microwave, the water tube 6 is insufficient to excite natural minerals in the water tube unless plastic is used. However, when ultrasonic waves are used, a metal water tube 6 may be used.
水管６の内部は仕切部材によって燃料油用と水用とに分離した状態で設置されており、天然鉱物又は金属又はこれらを任意適量に配合した混合体を収納する。また、燃料油用と水用とにそれぞれの水管６を設けても良い。そして、振動波により励起されたことで燃料油と水に接触しながら水と燃料油の分子集合体を細分化若しくは分解するものである。 The inside of the water pipe 6 is installed in a state where it is separated into fuel oil and water by a partition member, and contains a natural mineral or metal or a mixture in which these are blended in an appropriate amount. Moreover, you may provide each water pipe 6 for fuel oil and water. The molecular aggregate of water and fuel oil is subdivided or decomposed while being in contact with the fuel oil and water by being excited by the vibration wave.
混合攪拌装置７は、分子集合体が細分化された水と燃料油とを混合する装置である。このとき使用するミキサーは、ダイナミックミキサーでもスタティックミキサーでも良いが、大きな遠心加速度を付与し、流体の旋回流により強い混合・撹拌作用が生成されるＯＨＲラインミキサー（（株）ＯＨＲ流体工学研究所）を使用すると、燃料油と水はさらに均一で良好な混合油が得られる。 The mixing and stirring device 7 is a device that mixes water in which molecular aggregates are subdivided with fuel oil. The mixer used at this time may be either a dynamic mixer or a static mixer, but an OHR line mixer (OHR Fluid Engineering Laboratory Co., Ltd.) that gives a large centrifugal acceleration and produces a strong mixing and stirring action due to the swirling flow of fluid. Is used, the fuel oil and water are more uniform and a good mixed oil can be obtained.
混合攪拌された混合油は混合油貯蔵タンク８に貯蔵される。この混合油貯蔵タンク８から、さらに加温と加圧を加える融合装置９へ流れ、融合した加水燃料となり貯蔵タンク１０に貯蔵される。 The mixed and stirred oil is stored in the mixed oil storage tank 8. From this mixed oil storage tank 8, it flows to a fusion device 9 for further heating and pressurizing, and becomes a fused water fuel, which is stored in the storage tank 10.
融合装置９は、混合油水を加熱手段と加圧手段とで融合する装置である。この加熱手段として、八光電器製加熱ユニット（加熱機の型式HOP 5050）または類似の性能の加熱装置９Ａを使用する。一方、加圧手段として、例えば日本クロイド工業（株）製ポンプ（ポンプの型式１−1037 SUS）または類似の性能の加圧装置９Ｂを使用する。したがって、融合装置９は、これらの加熱装置９Ａと加圧装置９Ｂとを備えたものである。このような加熱装置９Ａと加熱装置９Ａの両方を使って燃料油の性質に応じて温度と圧力を調整することにより、最適で安定した加水燃料が得られる。 The fusing device 9 is a device that fuses the mixed oil water with heating means and pressurizing means. As this heating means, a heating unit manufactured by Eight Optoelectronics (heating machine type HOP 5050) or a similar heating device 9A is used. On the other hand, as a pressurizing means, for example, a pump manufactured by Nippon Croy Industries Co., Ltd. (pump type 1-1037 SUS) or a pressurizing device 9B having similar performance is used. Therefore, the fusion device 9 includes these heating device 9A and pressurizing device 9B. By using both the heating device 9A and the heating device 9A to adjust the temperature and pressure according to the properties of the fuel oil, an optimal and stable water-added fuel can be obtained.
水温１３℃の井戸水５０体積部と、Ａ重油（出光興産（株））５０体積部に対してカタラーゼ（「レオネットＦ−３５」、ナガセサンバイオ（株））を１体積％添加して攪拌した。天然鉱石のトルマリン粉砕品（粒度１０ｍｍ〜２０ｍｍ）を配設した接触振動用の水管６を設けた。この水管６に、周波数２ｋＨｚと３．５ｋＨｚとの二種類のマイクロ波を与えながら、供給ポンプにて燃料油及び水それぞれ３０Ｌ／分として１分間通水させた。 Add 1 vol% of catalase ("Leonette F-35", Nagasesan Bio) to 50 parts by volume of well water with a water temperature of 13 ° C and 50 parts by volume of A heavy oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and stir. did. A water tube 6 for contact vibration provided with a natural ore tourmaline pulverized product (particle size: 10 mm to 20 mm) was provided. While supplying two types of microwaves having a frequency of 2 kHz and 3.5 kHz to the water pipe 6, fuel oil and water were allowed to flow at 30 L / min for 1 minute with a supply pump.
その後スタティックミキサーにより、燃料油及び水を３０秒間混合して混合油貯蔵タンク８に貯留した。この段階では従来の加水燃料と同様に乳濁した混合油である。 Thereafter, the fuel oil and water were mixed for 30 seconds by a static mixer and stored in the mixed oil storage tank 8. At this stage, it is a mixed oil that is emulsified in the same manner as a conventional water-added fuel.
貯留された混合油を、融合装置９に送り、八光電器製加熱ユニット（加熱機の型式HOP 5050）製の加熱装置９Ａにて９０℃に加熱した。更に、日本クロイド工業（株）製ポンプ（ポンプの型式１−１０３７SUS）製の加圧装置９Ｂを使用して４気圧に加圧すると、乳濁した混合油が透明な加水燃料に変化した。 The stored mixed oil was sent to the fusion device 9 and heated to 90 ° C. with a heating device 9A made by a heating unit (HOP 5050) manufactured by Eight Optoelectronics. Furthermore, when the pressure was increased to 4 atm using a pressurizing device 9B manufactured by Nippon Croy Industries Co., Ltd. (pump model 1-1037SUS), the mixed oil changed to a transparent hydrolyzed fuel.
水温１３℃の井戸水５０体積部と、軽油（出光興産（株））５０体積部に対してカタラーゼ（「レオネットＦ−３５」、ナガセサンバイオ（株））を１体積％添加して攪拌した。天然鉱石のトルマリン粉砕品（粒度１０ｍｍ〜２０ｍｍ）を配設した接触振動用の水管６を設けた。この水管６に、周波数２ｋＨｚと３．２ｋＨｚとの二種類のマイクロ波を与えながら、供給ポンプにて燃料油及び水それぞれ３０Ｌ／分として１分間通水させた。 1 volume% of catalase (“Leonette F-35”, Nagasesan Bio Co., Ltd.) was added to 50 parts by volume of well water with a water temperature of 13 ° C. and 50 parts by volume of light oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd.) and stirred. . A water tube 6 for contact vibration provided with a natural ore tourmaline pulverized product (particle size: 10 mm to 20 mm) was provided. While supplying two kinds of microwaves having a frequency of 2 kHz and 3.2 kHz to the water pipe 6, fuel oil and water were allowed to flow for 30 minutes each with a supply pump for 1 minute.
その後スタティックミキサーにより、燃料油及び水を３０秒間混合して混合油貯蔵タンク８に貯留した。この段階では乳濁した混合油である。 Thereafter, the fuel oil and water were mixed for 30 seconds by a static mixer and stored in the mixed oil storage tank 8. At this stage, it is a mixed oil that is emulsified.
貯留された混合油を、融合装置９に送り、八光電器製加熱ユニット（加熱機の型式HOP 5050）製の加熱装置９Ａにて８０℃に加熱した。更に、日本クロイド工業（株）製ポンプ（ポンプの型式１−１０３７SUS）製の加圧装置９Ｂを使用して３気圧に加圧すると、乳濁した混合油が透明な加水燃料に変化した。 The stored mixed oil was sent to the fusion device 9 and heated to 80 ° C. with a heating device 9A made by a heating unit (HOP 5050) manufactured by Eight Optoelectronics. Furthermore, when the pressure was increased to 3 atm using a pressurizing device 9B manufactured by Nippon Croy Industries Co., Ltd. (pump type 1-1037 SUS), the mixed oil that had become milky changed to a transparent hydrolyzed fuel.
実施例１及び実施例２によって製造された本発明加水燃料と、特許文献１に記載の従来の加水燃料とを撮影した写真を図３乃至図５に示している。いずれの図も、（Ｉ）はＡ重油タイプを比較し、（ＩＩ）は軽油タイプを比較したものである。また、各（ａ）は本発明加水燃料を示し、各（ｂ）は従来の加水燃料を示している。 The photograph which image | photographed this invention water fuel manufactured by Example 1 and Example 2 and the conventional water fuel of patent document 1 is shown in FIG. 3 thru | or FIG. In both figures, (I) compares A heavy oil types, and (II) compares light oil types. Moreover, each (a) shows this invention fuel, and each (b) shows the conventional water fuel.
図３は、各加水燃料の透明度を撮影したもので、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）共に、本発明加水燃料（ａ）は透明な状態であり、従来の乳濁した加水燃料（ｂ）と比べてその差は歴然である。また、本発明のＡ重油タイプ（Ｉ）‐（ａ）は、本発明の軽油タイプ（ＩＩ）‐（ａ）に比べて色合いが濃くなっているが、一定の透明感を有していることが分かる。一方、従来の加水燃料（ｂ）は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）共に、乳濁していることがわかる。 FIG. 3 is a photograph of the transparency of each hydrofuel. In both heavy oil type (I) and light oil type (II), the hydrous fuel (a) of the present invention is in a transparent state. The difference is obvious compared to (b). In addition, the heavy oil type (I)-(a) of the present invention is darker than the light oil type (II)-(a) of the present invention, but has a certain transparency. I understand. On the other hand, it can be seen that the conventional water-added fuel (b) is emulsified in both the A heavy oil type (I) and the light oil type (II).
図４は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）それぞれを、−２０度に冷凍した状態を撮影している。本発明加水燃料各（ａ）は、いずれも全く凍結していないが、従来の加水燃料各（ｂ）は、水分が多く残存しているため凍結していることが分かる。本発明のＡ重油タイプ（Ｉ）-（ａ）は、容器の表面に結露が生じて内部が見えにくいが、水位の変化がないことから凍結していないことがわかる。一方、従来の加水燃料（ｂ）は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）共に、シャーベット状に凍結している。 FIG. 4 is a photograph of a state in which each of the A heavy oil type (I) and the light oil type (II) is frozen at −20 degrees. Although each of the present invention fuels (a) is not frozen at all, it can be seen that the conventional water fuels (b) are frozen because of a large amount of water remaining. In the heavy oil type A (I)-(a) of the present invention, condensation is generated on the surface of the container and it is difficult to see the inside, but it can be seen that it is not frozen because there is no change in the water level. On the other hand, the conventional water-added fuel (b) is frozen in a sherbet shape for both the A heavy oil type (I) and the light oil type (II).
図５は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）それぞれの、本発明加水燃料各（ａ）と、従来の加水燃料各（ｂ）との中に鉄板を浸して発錆の有無を撮影したものである。本発明加水燃料各（ａ）に浸漬した鉄板は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）共に、１ヶ月後でも発錆が認められない。一方、従来の加水燃料各（ｂ）に浸漬した鉄板は、Ａ重油タイプ（Ｉ）、軽油タイプ（ＩＩ）共に、僅か１週間で発錆した。写真では、鉄板の黒くなっている部分が錆である。この錆は、容器の内部にも残っていることがわかる。 FIG. 5 shows the presence or absence of rusting by immersing an iron plate in each of the present invention hydrated fuel (a) and conventional hydrated fuel (b) for each of heavy oil type A (I) and light oil type (II). It was taken. The iron plate immersed in each of the hydrous fuels of the present invention (a) shows no rusting even after one month in both the A heavy oil type (I) and the light oil type (II). On the other hand, the iron plate immersed in each conventional hydrolyzed fuel (b) rusted in only one week for both the A heavy oil type (I) and the light oil type (II). In the photograph, the blackened part of the iron plate is rust. It can be seen that this rust also remains inside the container.
発熱量、燃焼成分測定データ
基油データは施行令別表および各種公表データを参照
[分析・試験方法]
・総発熱量 ：JIS K 2279 熱研式自動ボンベ熱量計
・真発熱量 ：JIS K 2279 総発熱量、水分、水素より算出
・水分 ：JIS K 2275 カールフィッシャー電量滴定法
・密度 ：JIS K 2249 振動式密度計
・炭素分、水素分、窒素分：自動元素分析装置
・酸素分 ：不活性ガス中−インパルス加熱・融解→NDIR検出法
Calorific value, combustion component measurement data
For base oil data, refer to the Schedule of Enforcement Order and various published data
[Analysis and testing methods]
・ Total calorific value: JIS K 2279 Thermal Laboratory Automatic Cylinder Calorimeter ・ True calorific value: JIS K 2279 Total calorific value, calculated from moisture and hydrogen ・ Moisture: JIS K 2275 Karl Fischer coulometric titration ・ Density: JIS K 2249 vibration Density meter ・ Carbon content, Hydrogen content, Nitrogen content: Automatic elemental analyzer ・ Oxygen content: In inert gas-Impulse heating and melting → NDIR detection method
表１は、図３乃至図５の各（ａ）に示す如く、本発明の透明な加水燃料の性質及び成分を分析した結果を示している。すなわち、表１のデータは、本発明の実施例１（Ａ重油タイプ）及び実施例２（軽油タイプ）で製造した加水燃料に関するデータであり、発熱量（ＪＩＳ Ｋ ２２７９により測定）及び燃焼成分を、（株）住化分析センターに依頼して測定したものである。尚、表１において、本発明の加水燃料を項目「改質燃料（ａ）」に、加水する前の基の燃料油を項目「基油」に、特許文献１に記載の従来の加水燃料を項目「従来燃料（ｂ）」にそれぞれ記載している。 Table 1 shows the results of analyzing the properties and components of the transparent water-containing fuel of the present invention, as shown in each of FIGS. 3 to 5 (a). That is, the data in Table 1 are data relating to the hydrofuel produced in Example 1 (A heavy oil type) and Example 2 (light oil type) of the present invention. The calorific value (measured according to JIS K 2279) and combustion components are , Measured at the Sumika Analysis Center Co., Ltd. In Table 1, the water fuel of the present invention is the item “reformed fuel (a)”, the base fuel oil before water is added to the item “base oil”, and the conventional water fuel described in Patent Document 1 is added. It is described in the item “conventional fuel (b)”.
表１の「総発熱量」の項目に注目すると、本発明のＡ重油タイプ「改質燃料（ａ）」が４６．０ＭＪ/kgであり、基の燃料油である「基油」の３９．１〜４５．２ＭＪ/kgを超えていることが分かる。同様に軽油においても、「基油」の３７．７〜４２．８ＭＪ/kgに対して、「改質燃料（ａ）」は４５．９ＭＪ/kgとなっている。 Paying attention to the item of “total calorific value” in Table 1, the A fuel oil type “reformed fuel (a)” of the present invention is 46.0 MJ / kg, and the base fuel oil is “39. It turns out that it exceeds 1-45.2 MJ / kg. Similarly, in light oil, “reformed fuel (a)” is 45.9 MJ / kg, compared with 37.7 to 42.8 MJ / kg of “base oil”.
この結果、本発明加水燃料は、ベースとした燃料油のＡ重油ならびに軽油と同等以上の発熱量を有していた。一方、Ａ重油タイプ「従来燃料（ｂ）」の総発熱量は、３２〜３６ＭＪ/kgであり、軽油タイプ「従来燃料（ｂ）」の総発熱量は、３０〜３４ＭＪ/kgであるから、いずれのタイプも「基油」の総発熱量まで達していないことが分かる。 As a result, the water according to the present invention had a calorific value equal to or higher than that of the heavy fuel oil A and light oil as the base fuel oil. On the other hand, the total calorific value of the A heavy oil type “conventional fuel (b)” is 32 to 36 MJ / kg, and the total calorific value of the light oil type “conventional fuel (b)” is 30 to 34 MJ / kg. It can be seen that none of the types has reached the total calorific value of the “base oil”.
また、表１の「水分」の項目に注目すると、本発明のＡ重油タイプ「改質燃料（ａ）」は０．０１％になっており、基の燃料油である「基油」の０．０５％よりも少ない。更に本発明の軽油タイプ「改質燃料（ａ）」の水分は、０．００９％になっており、基の燃料油である「基油」の０．０５％よりも少ないことがわかる。 Further, when attention is paid to the item of “moisture” in Table 1, the A heavy oil type “reformed fuel (a)” of the present invention is 0.01%, which is 0% of the “base oil” that is the base fuel oil. Less than .05%. Furthermore, the water content of the light oil type “reformed fuel (a)” of the present invention is 0.009%, which is less than 0.05% of the “base oil” which is the base fuel oil.
本発明加水燃料は、加水率が５０％であるから、「基油」よりも水分量が多くなるはずであるが、分子集合体が細分化されイオン化が促進された燃料油及び水に、熱と圧力を加えてイオン融合したことによって、燃料油及び水の分子が一体化された結果、水分は変質し、加水燃料中にはごく微量にしか存在していないことを証明している。燃料油中の水分がなくなっていることは、本発明加水燃料が乳濁せずに透明になる要因になり、本発明加水燃料が凍結や錆が発生しないことを裏付けている（図３乃至５の各（ａ）参照）。一方、「従来燃料（ｂ）」の水分は、４８〜５０．０％であるから、加水した水分量がほぼそのまま存在していることがわかる。 Since the water content of the present invention fuel is 50%, the water content should be higher than that of the “base oil”. However, the fuel oil and water in which molecular assemblies are fragmented and ionization is promoted are heated. As a result of the integration of the fuel oil and water molecules due to the ion fusion by applying pressure, the water is altered, demonstrating that only a very small amount is present in the water fuel. The lack of water in the fuel oil is a factor that makes the hydrolyzed fuel of the present invention transparent without being emulsified, confirming that the hydrolyzed fuel of the present invention does not freeze or rust (FIGS. 3 to 5). (See (a) above). On the other hand, since the water content of the “conventional fuel (b)” is 48 to 50.0%, it can be seen that the water content is almost as it is.
このように、本発明によって製造された加水燃料は、混合前の油水の性質が明らかに変化していることが証明されている。 Thus, it has been proved that the water and fuel produced according to the present invention clearly changes the properties of the oil before mixing.
本発明においては、Ａ重油や軽油に水を加えた加水燃料の製造方法として説明しているが、灯油、重油、ガソリン等の燃料油や廃油などにも対応できる。このように、改質する燃料油はこの種類に限定されるものではない。また、本発明によって製造された加水燃料の用途も限定されるものではない。 In the present invention, it is described as a method for producing a hydrolyzed fuel in which water is added to A heavy oil or light oil, but it can also be applied to fuel oil such as kerosene, heavy oil, gasoline, and waste oil. Thus, the fuel oil to be reformed is not limited to this type. Moreover, the use of the water-added fuel produced by the present invention is not limited.
１ 水タンク
２ 燃料油タンク
３ 酵素タンク
４ マイクロ波発生装置
５ マイクロ波発生装置
６ 水管
７ 混合攪拌装置
８ 混合油貯蔵タンク
９ 融合装置
１０ 貯蔵タンク
１００ 酵素添加工程
２００ 撹拌混合工程
３００ 融合工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water tank 2 Fuel oil tank 3 Enzyme tank 4 Microwave generator 5 Microwave generator 6 Water pipe 7 Mixing and stirring apparatus 8 Mixed oil storage tank 9 Fusion apparatus 10 Storage tank 100 Enzyme addition process 200 Stirring and mixing process 300 Fusion process
Claims (7)
燃料油及び水にカタラーゼを添加する酵素添加工程と、
振動波によって励起させた天然鉱物又は金属に、酵素添加工程を経た燃料油及び水を接触させて燃料油及び水の分子集合体を細分化した後、燃料油及び水を攪拌混合する撹拌混合工程と、
撹拌混合された燃料油及び水を３０℃〜１５０℃に加熱する加熱手段及び圧力３気圧〜１０気圧で加圧する加圧手段を有する融合工程とを備え、
加水燃料のエマルジョン状態の透明度を高めることを特徴とする加水燃料の製造方法。 In a method for producing a hydrolyzed fuel in which fuel oil and water are mixed to produce a hydrolyzed fuel,
An enzyme addition step of adding catalase to fuel oil and water;
An agitation and mixing process in which fuel oil and water that have been subjected to the enzyme addition process are brought into contact with natural minerals or metals excited by vibration waves to subdivide the molecular aggregate of the fuel oil and water, and then the fuel oil and water are agitated and mixed. When,
A fusion step having a heating means for heating the fuel oil and water mixed with stirring to 30 ° C. to 150 ° C. and a pressurizing means for pressurizing at a pressure of 3 atm to 10 atm ,
A method for producing a hydrolyzed fuel, characterized by increasing the transparency of the hydrolyzed fuel in an emulsion state.
燃料油に混合する水を貯蔵する水タンクと、燃料油を貯蔵する油タンクと、
燃料油及び水に添加するカタラーゼを貯蔵する酵素タンクと、
燃料油及び水に振動波で励起した天然鉱物又は金属を接触させる水管と、
水管内の天然鉱物又は金属に振動波を与えるマイクロ波発生装置と、
振動波を与えた燃料油及び水を混合攪拌する混合攪拌装置と、
混合攪拌された燃料油及び水を加熱手段と加圧手段とで融合する融合装置と
を備えたことを特徴とする加水燃料の製造装置。 In the manufacturing apparatus of the water fuel which mixes fuel oil and water and produces | generates water fuel,
A water tank for storing water to be mixed with fuel oil, an oil tank for storing fuel oil,
An enzyme tank for storing catalase to be added to fuel oil and water;
A water pipe for contacting a natural mineral or metal excited by vibration waves with fuel oil and water; and
A microwave generator for applying vibration waves to natural minerals or metals in the water pipe;
A mixing and stirring device that mixes and stirs fuel oil and water subjected to vibration waves; and
An apparatus for producing a hydrolyzed fuel, comprising: a fusion device for fusing mixed and stirred fuel oil and water by a heating means and a pressure means.
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