JP6541230B2 - 油水融合燃料の製造方法 - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS 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
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
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Description
望ましくは水に添加剤として、界面活性作用を有する酵素、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウム、塩化マグネシム、マグネシウム、過酸化水素水溶液を添加する添加剤投入工程と、
燃料油を撹拌混合タンクに投入し、この燃料油をミキサーにより循環させつつ、前記イオン化され、添加剤投入された水を混合し且つ撹拌する撹拌混合工程と、
撹拌混合された燃料油及び水に対し、40℃〜80℃の温度と1.5〜9Paの気圧を加えた状態で撹拌混合工程を繰り返す融合工程とを備えたことを要旨とする。
また、このイオン化工程においては、水にSPG膜乳化技術等の、多孔質膜乳化技術を加えることにより、水の分子集合体を細分化することもできる。
また、前記添加剤投入工程においては、前記酵素は、燃料油及び水のそれぞれの体積に対して0.004重量%〜2重量%添加してもよく、或いは前記水酸化ナトリウムは、水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%添加してもよく、さらには、過酸化水素水溶液は、水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%添加してもよい。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る加水燃料の製造方法を説明するフローチャートである。この図に示されるように、本発明の加水燃料の製造方法は、原料となる水の分子集合体を細分化するイオン化工程1と、望ましくは水に添加剤を投入する添加剤投入工程2と、水と燃料油(以下、単に油という)を混合して撹拌する撹拌混合工程3と、撹拌された水と油を融合させる融合工程4とを有する。
イオン化工程1では、種々の方法で原料となる水の分子集合体を細分化する。第1の方法としては、水に超音波を照射させることにより、水の分子集合体を細分化する方法がある。この方法では、多孔質イオン化物質、天然又は人工鉱石、イオン発生材料を水の中に入れ水の対流に合わせて上記材料に水を接触させるようにする。その後、超音波を照射させることにより天然又は人工鉱石とイオンの発生を活性させる。この超音波を照射して得られる水の酸化還元電位ORP(mV)は、100mV〜−900mVが好ましい。ちなみに、通常の水道水の酸化還元電位ORP(mV)は500mV〜600mVが一般的である。超音波を照射させる工程では、10kHz〜60kHzの超音波を照射させる工程と200kHz以上の超音波を照射させる工程の二つの照射動作を行う。そして、この超音波を照射した時に酸素が放出されて含有水素比率は向上することになる。
上記天然又は人工鉱石としては、黄鉄鉱、白鉄鉱、辰砂、方鉛鉱、斑銅鉱、ハロゲン化鉱物、蛍石、氷晶石、トルマリン、黒曜石、マグネシウム、方解石、ウレキサイト(テレビ石)、コールマン石、硼砂、ハウライト、石膏、重晶石、天青石、燐灰ウラン石、カルノー石、錦石、黒砂金石、麦飯石、石英等を挙げることができる。
上記天然又は人工鉱石の粒径は、各種素材の充分な機能を得られる大きさに応じて適宜決定することができ、また取扱いのし易さ等を加味して、1〜5mm、5〜10mm、10〜20mm、20〜40mm、30〜50mm等の範囲から選択することが望ましい。
加えて、この水に添加剤として、界面活性作用を有する酵素、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウム、塩化マグネシム、マグネシウム、過酸化水素水溶液を添加する添加剤投入することにより、水の酸化還元電位(ORP)はマイナス000mV〜−900mVになることが望ましい。
上記界面活性作用を有する酵素としては、アミラーゼ、カタラーゼ、グルコアミラーゼ、セルラーゼ等を好適に使用することができる。
また添加剤として天然鉱石、例えば花崗岩などから注出するミネラルが使用可能である。この場合の添加ミネラル成分及び添加する個体の物質として以下を使用することができる。
例を挙げると、カルシウム、リン、ケイ素、マグネシウム、ナトリウム、セレン、亜鉛、バナジウム、ゲルマニウム、ニッケル、マンガン、モリブデン、銅、タングステン、コバルト、リチウム、バリウム、鉄、カリウム、アルミニウム、ルビジウム、チタン等である。
型番MD10L125(またはMD05L125):spgテクノ株式会社製
装置外形寸法(胴径×長さmm)φ25×L160φ25×L160
SPG膜の仕様(外径×長さmm)φ10×L125φ05×L125
材質SUS303
●精密に制御された無数の貫通細孔が存在する。
●細孔の大きさを1ミリの10万分の5の微細孔(0.05μm)から50分の1(20μm)の比較的マクロな細孔に至る幅広い範囲で孔径設計ができる。
●表面化学修飾により表面を親水化ないしは疎水化したり、種々の有機官能基を導入することが可能である。
●多孔質にもかかわらず機械的強度が非常に高く、耐熱性と断熱性にも優れている。
●強アルカリとフッ酸を除く大部分の試薬に侵されない。
●かびや細菌に侵されない。
次に添加剤投入工程について説明する。この添加剤投入工程では、複数の添加剤が上記イオン化された水に投入(添加)される。第1の添加剤としては酵素を添加する。酵素の添加は、水に対して0.004〜0.1重量%の添加量で添加剤としての役目を十分に発揮するが、それよりも大きな比率でもよく、最大1.0%程度が適当である。酵素は水又は油、或いはこれらの両方に添加してもよい。
第3の添加剤としては水に過酸化水素水溶液を添加する。過酸化水素水溶液の添加は、水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%の添加量で添加剤としての役目を十分に発揮する。それぞれの添加剤の添加方法は、上述のようにイオン化及び水細分化が行われたイオン化工程の次に撹拌のできる容器又はタンクに添加剤を投入し撹拌混合操作することにより実行する。
次に撹拌混合工程について説明する。この撹拌混合工程では、上述のようにイオン化され添加剤投入後の水と、油とを混合する。その操作は次のようにして行う。先ず、油のみを撹拌混合タンクに投入し、この油を撹拌混合タンクOHRミキサーを通し循環させる。そこへ、前記イオン化され、添加剤投入された水を少量ずつ添加混合し融合させていく。その時のOHRミキサーへの圧力は3気圧以上が必要である。OHRミキサーの温度は15℃〜80℃に設定する。
次に融合工程について説明する。この融合工程では、上述のように撹拌混合後の水と油を融合する。その操作は次のようにして行う。すなわち、加温(40℃〜80℃)、加圧(1.5Pa以上20Pa以下)を加えたまま、混合されている油と水に対し撹拌混合工程を繰り返し行う。これにより得られた加水燃料は二度と水と油に分離せず、液体燃料としての機能を発揮する。
上記第1の実施の形態におけるイオン化工程1とは別の方法として、原料となる水に、天然鉱石より抽出した、凝縮ミネラルを添加する。複数の微細成分が含有する鉱石ミネラルを添加することで、イオン化の促進と水の微細化も行われる。この鉱石ミネラルには水の微細化、イオン化、発熱量を設けるための酸素欠乏効果を促す作用が存在することから、水のイオン化の有効手段の一つとして選択し得る。なお、上述のようにして生成された水は、通常水は通電しないのに対して、鉱石ミネラルの添加により通電性を有する。
そして、原料となる水に、天然鉱石より抽出した凝縮ミネラルを添加することにより、超音波を照射しなくても水のイオン化を十分に促進させることが出来る場合は、超音波の照射によるイオン化工程を省くことが出来る。
次に本発明の第3の実施の形態に係る加水燃料の製造方法を説明する。この実施の形態に係る加水燃料の製造方法も図1のフローチャートに表された手順で実施される。ただし、第3の実施の形態においては、原料となる水として原子状炭素により生成されたマイナスイオン水を使用する。このマイナスイオン水は、それ自体がイオン化された状態であるから、第1及び第2の実施の形態におけるイオン化工程を省略することができ、加水燃料の製造効率を上げることができる。マイナスイオン水は、原子状炭素の粉末と水とを混合して撹拌し、その後濾過工程を経て生成される。したがって、この作業工程を本発明のイオン化工程と考えることもでき、このようにして生成したマイナスイオン水を、別に用意した原料となる水に混合させてもよい。また、通常の水では通電しないが、マイナスイオン水は通電することが出来るという性質を持つ。
2 添加剤投入工程
3 撹拌混合工程
4 融合工程
10 膜乳化装置
11 装置本体
12 SPG膜
13,15 キャップ
14,16 スリーブ
17 隙間
18,19 Oリング
20,21 横穴
22 窒素注入開閉弁
23 熱分解ガス排出開閉弁
24 ヒーター
25 カートリッジ
26 台
27 シャッター
28 蓋
29 気密室
Claims (9)
- 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、水の分子集合体を細分化してイオン化するイオン化工程と、
燃料油を撹拌混合タンクに投入し、この燃料油をミキサーにより循環させつつ、前記イオン化され、下記添加剤を投入された水を混合し且つ撹拌する撹拌混合工程と、
撹拌混合された燃料油及び水に対し、40℃〜80℃の温度と1.5Pa〜20Paの気圧を加えた状態で撹拌混合工程を繰り返す融合工程とを備えたことを特徴とする加水燃料の製造方法。
第1の添加剤
酵素添加量:水に対して0.004〜0.1重量%
第2の添加剤
NaOH(水酸化ナトリウム)添加量:水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%
第3の添加剤
過酸化水素水溶液添加量:水に対して0.001重量%未満〜0.1重量% - 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、水の分子集合体を細分化してイオン化するイオン化工程と、
水に添加剤として酵素、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化マグネシム、ナトリウム、マグネシウム、過酸化水素水溶液を添加する添加剤投入工程と、
燃料油を撹拌混合タンクに投入し、この燃料油をミキサーにより循環させつつ、前記イオン化され、添加剤投入された水を混合し且つ撹拌する撹拌混合工程と、
撹拌混合された燃料油及び水に対し、40℃〜80℃の温度と3Paの気圧を加えた状態で撹拌混合工程を繰り返す融合工程とを備えたことを特徴とする加水燃料の製造方法。 - 前記イオン化工程においては、原料となる水に10kHz〜60kHzの超音波を照射させ、また200kHz以上の超音波を照射させる、二つの照射動作を行うことにより、水の分子集合体を細分化することを特徴とする請求項1または2記載の加水燃料の製造方法。
- 前記イオン化工程においては、原料となる水にSPG膜乳化技術を加えることにより、水の分子集合体を細分化することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の加水燃料の製造方法。
- 前記イオン化工程においては、原料となる水に天然鉱石より抽出した、凝縮ミネラルを添加することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の加水燃料の製造方法。
- 前記イオン化工程においては、原子状炭素の粉末と水とを混合して生成されたマイナスイオン水を、原料として用いるか、または原料となる水に添加することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の加水燃料の製造方法。
- 前記添加剤投入工程において、前記酵素は、燃料油及び水のそれぞれの体積に対して0.004重量%〜2重量%添加することを特徴とする請求項2記載の加水燃料の製造方法。
- 前記添加剤投入工程において、前記水酸化ナトリウムは、水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%添加することを特徴とする請求項2記載の加水燃料の製造方法。
- 前記添加剤投入工程において、前記過酸化水素水溶液は、水に対して0.001重量%未満〜0.1重量%添加することを特徴とする請求項2記載の加水燃料の製造方法。
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