KR960013612B1 - 폐윤활유를 원료로 하는 정제연료유의 제조방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐유활유를 원료로 하는 정제연료유의 제조방법과 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 제조공정도.

제2도는 본 발명에 제조공정이 따른 블럭다이어그램.

제3도는 본 발명에 따른 제조장치의 개략도.

제4도는 본 발명에 따른 교반기의 일부 절개 사시도.

제5도는 동상의 횡단면도.

제6도는 동상의 종단면 작용도.

제7도는 종래 교반기의 종단면 작용도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 폐유 저장탱크 3 : 1차 가온장치

4 : 필터프레스(filter press) 6 : 2차 가온장치

8 : 활성 유화제 10 : 물

12 : 정량공급장치 16 : 교반기

17 : 전동기 17' : 회전축

18 : 보온조 18 ' :내부 바닥면

19a,19b,19c,19d,19e,19f : 내주벽면 20a,20b,20c,20d,20e,20f : 경사벽

21,21',21 : 피소용돌이 6각봉 22,22',22 : 간섭봉

23a,23b,24a,24b : 날개 25a,25b : 익편

본 발명은 특정 산업폐기물인 폐윤활유를 재활용하는 정제연료유의 제조방법과 그 장치에 관한 것이다.

좀더 구체적으로는 주로 자동차등 내연기관에서 나오는 폐윤활유를 여과하여 대부분의 회분과 중금속을 걸러낸다음 그 폐윤활유(이하 폐유라 함)와 물, 그리고 미량의 유화제를 첨가하여 물리적 교반작용으로 혼합 유화시켜 정제연료유를 제조하는 방법과 장치에 관한 것이다.

이와 같이 제조된 유화 정제연료유는 장기간 운반, 저장시에도 유수분리(油水分離)현상이 일어나지 않고 저장 안정도가 높아 연료로 사용할 수 있고, 거의 완전연소되므로 대기환경오염을 방지하는 연료로서 에너지 자원의 재활용과 절약에 이바지되고 폐유처리에 따르는 1,2차 공해문제를 해결할 수 있는 획기적인 방법이다.

우리나라의 산업발달과 자동차증가 추세는 가히 폭발적으로 팽창되고 자동차, 선박 및 기계등에서 부수적으로 쏟아져나오는 폐유는 저장한계를 넘어 강에 흘려보내지 않으면 안되었던 과거도 있었다. 그것이 곧 토지와 수질 그리고 바다와 생태계를 파괴하는 주범이 되었기에 온 국민과 인류가 이 광활한 우주에서 단 하나밖에 없는 지구를 살리고자 국제환경보호협약까지 진전시킨 사실이, 본 발명자는 인류의 생존권을 수호하는 차원에서도 그 오염을 막아야 하는 의무와 책임을 통감하게 되어 본 발명품을 연구개발하게 되었다.

특히, 우리나라와 같이 석유자원이 거의 없는 나라에서는 이들 대체 에너지의 개발이 주요 과제이기는 하나 아직까지 만족스런 결과를 얻지 못하고 있다.

또한, 산업현장에서 불가피하게 발생되는 폐유는 환경오염의 원인물질로서 현재와 같이 단순 소각하는 등의 방법으로서는 에너지 재활용 측면에서나 환경오염방지 측면에서 효율성이 극히 떨어질 뿐만 아니라 2차 환경오염의 문제를 야기하고 있는 정이다.

이러한 폐유를 이용한 에너지 재활용 작업이 산업 각 분야에서 흥미있게 검토되고 있으며, 그중 일부 기술은 실용화를 시도하고 있으나, 폐유를 재활용한 연료가 완전 연소가 안되고 환경오염을 가중시키는 등, 해결해야 할 문제가 여전히 산재해 있다.

한편, 정부 각 부처에서는 대체에너지의 개발 혹은 기존에너지 효율개선에 큰 비중을 두고 부족한 자원의 활용 극대화, 환경오염의 최소화를 도모하고 있는데, 예컨데 환경처에서는 [대기오염방지시설(연소보조장치)의 성분 기준 및 검사법] (환경처 고시 제88-8호)에 따라 그 시설 및 보조장치중의 하나인 유화 연료사용을 의무화하여 대기오염을 줄이려고 노력하고 있다.

유화 연료는 기존연료와는 달리 연소효율이 높아서 에너지효율 및 공해방지성이 매우 큰 연료이나, 이를 연료로서 이용하기 위하여는 운반, 보관과정에 장시간의 경과가 불가피하게 되며 이를 장기간 방치하는 경우에는 유수분리현상이 일어나 이를 열료로서 실용화하기가 아직까지는 어려운 연료이다.

석유의 연소효율을 높여주는 방법으로서 석유에 물을 섞어 연소시키는 방법은 이미 오래전에 제안된 바 있다.

소련의 이바노프(Y.M. Invanov)가 발표한 극소유적 미립자 미폭론(極小油適 微粒子 微爆論)에 의하면 석유에 물을 혼합하여서도 석유를 연소시킬 수 있고 이때 석유의 연소효율이 더욱 좋게 된다는 이론적 배경은 다음과 같다.

물입자 둘레에 기름이 둘러쌓여 있는 상태에서 기름을 연소시키게 되면 열의 전도에 의하여 물입자는 기화하게 되며, 기화된 수증기는 그 부피가 증대되어(약 5800배 정도) 이 수증기가 기름층을 확산시켜 무화현상(霧化現像)을 일으켜서 기름의 완전한 연소에 도움을 준다.

또한 고온에서 물(H₂O)은 산소(O), 수소(H), 수산기(OH)로 유리되는 다음과 같은 연속적인 유리기 반응(Radical reaction)을 일으켜서 조연제 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

즉, 고온에서 수증기가 분해하여 수소레디칼(H · )이 생기고 수소레디칼(H · )은 산소분자(O₂)와 화합하여 산소레디칼( · O · )과 물이 된다. ……①식

①식에서 생긴 산소레디칼( · O · )은 ②식에서 수소분자와 화합하여 수산기(水酸基)레디칼( · OH)과 수소레디칼(H · ) 이 된다. ……②식

③식에서 수산기레디칼은 수소분자와 화합하여 물과 수소레디칼이 된다.

④식에 있어서도 수증기(H₂O)와 수소가 화합하여 물과 수소레디칼을 생성시킨다. 이와 같이 ①→④식의 반응은 복잡한 꼴로 진행되어 어찌했던 연소를 촉진시킨다.

①식 … 2H· +O₂→ ·O· +H₂O : 연속반응

②식 … H₂+·O·→ ·OH +H ·: 연속반응

③식 … ·OH+H₂→ H₂O+H· : 연속반응

④식 … H₂O+H₂→H₂O +2H· : 연속반응

이와같이 석유와 물을 혼합하여 연료로 사용할 수 있는 것이 알려지자 이를 바탕으로 하는 석유의 연소 효율 증대방안에 대한 연구가 전 세계적으로 널리 확산되었고 이에 대한 많은 기술적 제안이 있었으나 아직까지 실용화 기술의 미개발로 직접 활용되지 못하고 있다.

그 이유는 석유와 물의 혼합비율이 특정 범위 이내이어야 하고 또한 이 혼합물을 연소단계까지 유수분리(油水分離)가 일어나지 않는 안정된 유화상태로 유지시켜 주어야 하는데 이를 기술적으로 해결하지 못하고 있기 때문이다.

즉, 석유와 물은 짧은 시간동안은 유화된 상태로 유지시켜 줄 수는 있으나 연료란 운반보관단계를 거쳐 실제 사용단계에 까지는 장시간이 소요되게 되는데 석유와 물은 상용성(相容性)이 없어 이 과정에서 유수분리(油水分離)가 일어나게 되며 유수분리된 혼합물로서는 상기의 효과를 기대할 수 없다.

본 발명은 정제한 폐윤활유와 물의 혼합물을 유화(乳化)시키고, 이를 장기간 보관시에도 유수분리가 일어나지 않도록 한 유화 정제연료에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 각종 산업장치에서 필수적으로 부생(副生)되고 있으며 관련산업규모의 증대에 따라 그발생량도 날로 증가되어 그 처리에 있어서 이차 공해발생으로 환경오염문제를 야기하고 있는 폐유(廢油)를 유화 연료의 주성분으로 사용할 수 있어 폐유의 연소효율증대와 환경보전에도 기여할 수 있는 새로운 유화 정제연료에 관한 것이다.

이바노프의 극소유적 미립자 미폭론이 발표된 이후 중질유의 유화 연료화 방법에 대하여는 많은 기술적인 제안이 있었으나 여기에 환경문제를 고려하여 폐유의 혼합유를 유화 연료화하는 기술에 대하여는 아직 이 분야에서 제안된 바가 없다.

본 발명의 방법으로 제조된 정제 연료는 한국석유품질검사소의 시험결과 아래의 시험성적서와 같이 저장 안정성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

즉, 상온에서는 물로 급냉 또는 가열 비등시켜도 유수분리현상이 일어나지 않고 물층이 전혀 없는 우수한 연료이다.

※ 시험기관 : 제단법인, 한국석유품질검사소

※ ○ 본 시험은 KSM 2044-85에 따라 행하여진 것임.

○ 시험기관 : 재단법인 한국석유품질검사소.

○ 기준치 : 환경처에서 연료로 사용을 허용하는 기준치임.

본 발명의 제1의 목적은, 화학적 처리(계면활성제)와 물리적 처리(기계적 교반)을 조화시켜 물의 미립자가 균일하게 기름의 분자틈 사이로 들어가(W/O : Water in Oil type emulsion) 분자사슬에 얽혀 이탈(분리)되지 않고 온도차 또는, 장기간 보관시에 변질됨이 없이, 사용시 완전 연소로 인해 대기오염을 방지할 수 있는 함수 정제연료유로서의 유화연로 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2의 목적은, 상기 유화 연료의 제조에 사용되는 제조장치로서, 교반기 내면이 정 6각형이고 각 경사면이 120°를 이루는 형태의 유화 연료의 제조장치를 제공하는데 있다.

이하, 본 발명을 도면을 통해 상술한다.

제1도는, 상기 본 발명의 제1의 목적을 달성하기 위한 유화 연료의 제조공종도이며, 출발물질로서 고급알코올 지방산 에스테르 및 고급 알코올 지방산 에스테르와 폴리옥시에틸렌의 축합물을 사용한다.

본 발명의 목적이 폐유의 재활용으로 인한 에너지 절약에 있고, 폐유(특히 윤활유)에는 설포네이트(sulfonate)계의 청정분산제, 산화방지제(2,2'-메틸렌비스-4-클로로페놀 등), 점도 지수 향상제(아민계 화합물), 유동점 강하제(폴리알킬메타크릴레이트 등), 유성 향상제(금속비누), 극압 첨가제(염화파라핀), 부식방지제(디알킬디티오포스페이트아연염), 방청제(지방산 아민계 화합물), 소포제(실리콘오일)등의 물질이 함유되어 있어 이것들이 유화 반응을 저해하고, 이들에 선택성이 있어, 폐유와의 친화력이 뛰어난 고급 알코올 지방산 에스테르를 본 발명의 유화 연료에서의 계면활성제 제조의 출발물질로 사용한다.

상기 고급 알코올 지방산 에스테르로는 각종의 것을 들 수 있으나, 고급 알코올인 글리세린, 글리콜, 펜타에리스리톨, 솔비탄, 만니탄 지방산 에스텔 등에 대한 여러 가지 연구 검토결과, 친유기로서 작용하는 고급 알코올 지방산 에스테르로는 솔비탄모노오리에이트, 친수기로 작용하는 고급 알코올 지방산에스테르와 폴리옥시에틸렌의 축합물로는 폴링옥시에틸렌 · 솔비탄트리스테아레이트가 가장 바람직하다.

우선, 제1의 공정으로서 유화제는 고급 알코올 지방산 에스테르와 폴리옥시에틸렌과 고급 알콜의 지방산에스텔의 축합물을 부피비 1.5 : 1 로 배합하여 HLB(Hydrophile-Lypophile barance) 값을 3~4로 맞춘 다음, 여기에 부피비로 1,000~2,000배의 물을 가하면서 잘 저어준다.

이어서, 교반과 함께 여기에 안정제로서 펙틴(pectine)을 소량(부피비로 1/10,000) 첨가하여, 후술하는 제2공정에서의 폐유와 선택적으로 혼합되는 원하는 유화제 수용액을 얻게 된다.

이어지는 제2공정에서는, 폐유와 상기 제1공정에서 얻어진 유화제 수용액을 각각 부피비로 80 : 20으로 혼합하고, 이 혼합액을 본 발명에 따른 제조장치의 교반기(16)내에서 3,400~3,600r.p.m으로 교반시킴으로서 원하는 유화 연료를 제조하게 된다.

이때, 폐유는 통상 산업현장에서 부생되는 기계유, 폐윤활유, 절삭유 등을 사용하며 1차적(중금속 1차 제거목적)으로 필터프레스(4)로 걸러 여과한 것을 사용한다.

한편, 제3도에는 본 발명의 폐유를 이용한 유화 연료의 전체적인 제조장치가 나타나 있고, 제4도 및 제5도에는 상기 제조장치중 본 발명에 따른 교반기(16)가 개시되어 있다.

제1도 내지 제3도에 있어서, 폐유 저장탱크(1)내에 저장된 폐유는 밸브(2) 및 펌프(5)(7)의 작동에 의해 1차 가온장치(3)와 필터프레스(4) 및 2차 가온장치(6)를 차례로 경유하여 교반기(16)내로 투입되고, 고급 알코올 지방산 에스테르 및 고급 알콜로 지방산 에스테르와 폴리옥시에틸렌의 축합물과 안정제 및 물이 혼합되어진 활성 유화제(8)와 물(10)은 밸브(9)(11)의 작동에 의해 정량공급장치(12)로 투입, 혼합되어 유화제 수용액화된 다음 펌프(13)의 작동에 의해 교반기(16)내로 투입되어 소정의 반응조건하에 원하는 유화연료를 제조한 다음 최종 제품으로서 배출되어 펌프(14)의 작동에 의해 저장탱크(15)로 저장된다.

또한, 상기 제3도에 나타나 있는 제조장치중, 본 발명의 특징적인 교반기(16)의 내부 각 구성품들을 제4도 및 제5도로부터 알 수 있다.

즉, 제4도 및 제5도에서 교반기(16)의 구성형태를 살펴보면, 교반기(16)의 내부 바닥면(18')에서부터 점차 넓어지는 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)에 연접하여 수직상의 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)을 각각 입설하여 6각형의 보온조(18)를 형성하였으며, 상기 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)중 등간격의 일측 경사벽(20a)(20c)(20e)에 피소용돌이 6각봉(21)(21')(21)을 각각 천정면에 지지되도록 입설하고, 상기 타측 경사벽(20b)(20d)(20f)의 수직 상부에 해당하는 천정면에 첨단부를 갖는 6각형의 간섭봉(22)(22')(22)을 각각 현수되도록 돌설하였으며, 내부 바닥면(18')의 중앙부로 돌설되는 전동기(17) 회전축(17')의 양측 상단부에 판형의 윗날개(23a),(23b)를 서로 어긋나게 경사지도록 설치하고, 그 하방에는 단부에 익편(25a)(25b)를 갖는 판형의 아래날개(24a)(24b)를 윗날개(23a)(23b)의 직교방향에 설치하되, 서로 어긋나게 ∠120°의 경사각을 갖도록 설치된 구성을 나타내고 있다.

이상과 같은 각 구성품들의 배치로 인하여, 6각형의 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)이 각각 서로 이웃하는 벽면과 이루는 각도, 각 경사벽 (20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)이 이루는 각도, 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)과 내부 바닥면(18')이 이루는 각도, 각 날개(23a)(23b)(24a)(24b)가 이루는 경사각 등이 모두 ∠120°의 고유의 각을 이루고, 또한 피소용돌이 6각봉(21)(21')(21)과 간섭봉(22)(22')(22)이 상기 고유의 각과 관련이 있는 정 6각기둥 형태를 취하고 있는 것이 본 발명 장치에 따른 교반기(16)의 가장 큰 특징이다.

교반기(16) 내부에서의 기계적 교반에 의한 각 성분물질의 강제혼합과정을 설펴보면, 폐유와, 유화제 수용액이 소정의 비율로 교반기(16)내에 투입되면 전동기(17)에 의한 교반으로 인해 기름과 물의 이질성분이 강제적으로 혼합되기 시작한다.

즉, 1차적으로 전동기(17)에 연결된 날개(23a)(23b)(24a)(24b)에 의해 혼합교반이 시작되는 혼합물은, 보온조(18)에 의해 소정의 온도로 유지된 교반기(16)의 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)과 각 경사벽 (20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)에 각각 부딪히고, 이어서 피소용돌이 6각봉(21)(21')(21)에 의해 소용돌이현상을 일으켜서 혼합되고, 교반기(16)에 천정에 부착된 간섭봉(22)(22')(22)에 의한 간섭현상으로 혼합물의 혼합효과를 촉진시킨다.

혼합형태를 좀더 상세히 설명하면, 하향 경사각을 갖는 날개(23a)(23b)(24a)(24b)의 회전에 의해 혼합물이 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)과 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f) 및 내부 바닥면(18')에 부딪히고 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)를 타고 올라가면서 날개(23a)(23b)(24a)(24b)의 회전방향으로 혼합물의 전체적인 흐름이 진행된다.

이 혼합물의 흐름은 중심부에 모이게 되고 소용돌이와 더불어 하강하면서 태풍의 눈과 같은 하강 기류를 형성한다.

또한, 각 날개(23a)(23b)(24a)(24b)의 단부 및 익편(25a)(25b)은 혼합물을 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)에 몰아치고 부딪히게 하는 반면 반사되어 나오는 혼합물은, 내부 벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)을 타고 올라오는 혼합물과 다시 충돌하여 소용돌이현상이 다시 일어나는 한편, 피소용돌이 6각봉(21)(21')(21) 및 간섭봉(22)(22')(22)에 의해 다시, 정,역류의 와류가 형성되면서 급속하고 충분하게 혼합반응이 이루어진다.(후술하는 제6도 참조)

이하, 본 발명의 독특한 유화 정제연료유의 제조장치를 고안하게 된 배경에 대해 설명한다.

우선, 본 발명의 폐유를 이용한 유화 연료유의 제조에 있어서는 이질적인 각 구성물질들을 신속하고 안정적으로, 특수 주성분의 하나인 물을 미립자의 형태로 기름속에 고르게 분산침투시킬 필요가 있다.

또한, 일반적으로 경유나 본 발명에서의 폐유(폐윤활유 등)은 유화상태 자체가 O/W형(oil in water type)을 유지하려는 경향이 있기 때문에, 원하는 혼합효과를 얻기 위해서는 특정의 반응조건과 장치가 필요하게 된다.

고반기내의 반응조건으로는, 폐유 및 소정의 유화제 수용액의 2가지 반응성분의 혼합물을 소정의 오도(75±5℃)로 유지시키면서 30초 내지 2분간 3,000r.p.m 이상의 강력한 교반이 요구된다.

교반이 시작되면 전술한 바와 같이 교반기 내부의 혼합물은 엷은 유막형성과 눈보라현상을 일으키고, 미세하게 분산된 물의 미립자들이 기름중의 탄소사슬과 유화제의 고리안에 강제로 침투되어 유막내에 묶여버림으로써 본원 발명의 유화 연료유의 가장 큰 특징중의 하나인 유수분리불능현상의 근원이 된다.

또한, 이와 같은 반응조건과 더불어 교반기 내부의 각 구성물이 혼합의 충분하 효과를 얻기에 필요한 형태를 취해야 한다.

즉, 기본적으로 교반기 내부가 통상의 원형이 아닌 6각형을 이루어야 한다.

이는 벌집(honey comb)응력원리를 이용한 것으로, 교반시 유체의 흐름이 교반기 내부의 각이 진 면들에 의해 방해받고, 교반기 내부의 방해물(소용돌이봉, 간섭봉 등)과 함께 혼합물의 소용돌이현상, 정 · 역류 마찰, 충돌현상 등을 유도한다.

그런데, 본 발명에서는 교반기 내부를 통상의 원통형이 아닌 6각형으로 각이지게 하여 교반기 내부의 각구성물과 함께 혼합의 효과를 높이고 있지만, 본 발명자의 여러번의 비교 검토결과, 6각형 이외의 4각형, 8각형 등의 여타의 다각형 형태는 혼합효과에 있어서 원통형의 교반기와 큰 차이가 없음을 확인했다.

이와 같은 본 발명의 특정의 유화 연료의 제조방치중의 교반기내에서의 혼합효과는 제6도로부터 확인할 수 있다.

또한, 비교를 위하여 통상의 원통형 교반기내에서의 유체의 흐름을 제7도에 나타내었으며, 도면에서 알수 있듯이 통상의 원통형 장치내에서의 유체의 흐름은 항시 일정하여 혼합효과가 크지 못하다.

그러나, 본 발명에서는 각 물질의 특성이 전혀 다른 성분들을 혼합해야 하기 때문에 상기한 종래의 원통형 제조장치로는 효과가 충분하지 못하다.

따라서, 전술한 바와 같이 본 발명의 유화 연료의 제조장치중의 교반기는 내부의 각 구성물이 소정의 각도(∠120°)로 이루어지고, 적절한 간섭과 소용돌이현상으로 인해 혼합효과의 극대화를 도모하고 있다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 유화 연료는 가장 큰 장점을 장기간 보관시에도 유수분리가 되지 않는 점을 들 수 있는데, 그 이유는 폐유에 가장 친화성이 좋은 비이온 유화제를 선택적으로 사용한 점 및 특정의 교반기내에서 이질성분들의 혼합효과를 최대화한 점 등에서 이해할 수 있다.

한편, 본 발명의 유화 정제연료유 사용시 완전 연소가 가능하여 별도의 연소보조장치 부착 및 집진시설이 불필요하다.

즉, 연료사용시 유화 연료유중의 물입자가 타오르는 열에 의해 부피가 팽창되어 순간적인 폭발현상으로 물입자의 둘레를 싸고 있는 기름입자를 파편처럼 산산조각으로 분산시켜 더욱 미세한 안개입자형태의 연료로서 완전히 연소되어 매연, 황산화물, 질산화물들의 제거 내지 억제를 통하여 50% 이상의 대기오염 방지효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 유화 연료의 연소시에는 라디칼반응 메카니즘에 의해 연소가 촉진된다.

즉, 함수연료유가 연소할 때 분무화하여 미세한 폭발현상으로 완전 연소에 이르게 한다는 이바노프(Y.M.IVANOV)이론이 적용되는데, 연료중에 함유된 물이 고온에서 수소라디칼과 산소라디칼로 분리되고 이들이 각자 연소를 촉진시켜 완전 연소로 이르게 된다.

이하, 실시예를 통하여 여러 가지 물성을 측정해 보고자 한다.

실시예

폐윤활유를 원료로 하는 유화 정제연료유의 제조

온도조절장치가 부착된 교반장치내에 시판중인 솔비탄모노오라에이트 1.5ℓ와 폴리옥시에틸렌 솔비탄트리스테아레이트 1ℓ를 넣고 이 혼합물 2.5ℓ(HLB:3.5)에 물 2.5Kℓ를 가하고 잘 저어주면서 온도를 75℃로 유지했다.

여기에 다시 안정제로서 펙틴 0.25ℓ 첨가하고 온화한 교반으로 수용액상태의 비이온 유화제 수용액을 얻었다.

이어서, 1차적으로 필터프레스로 여과한 폐유 24ℓ와 상기 유화제 수용액 6ℓ를 각각 교반조내에 투입하고 온도를 75℃로 유지하면서 3,600r.p.m로 2분간 교반 반응시켜 원하는 유화 연료유 약 30.0ℓ를 얻었다.

이때의 분산된 기름속의 물입자의 크기는 0.3~0.5μ정도이었다.

연소상태시험

상기 유화 연료를 버너에 연소연료로 사용하여 발생된 분진(Dust)량을 측정하고, 벙커C유 단독 연소시, 집진기 부착된 벙커C유 연소시와 비교하였다.

벙커C유 단독 연소시 분진발생량을 100(%)으로 설정하면, 집진기 부착된 벙커C유 연소시의

한편, 본 발명의 유화 연료 연소시 분진감소율은,

즉, 벙커C유 단독 연소시 분진배출량을 100이라 할 때, 집진기 부착시 39.5, 본 발명의 유화 정제연료유 사용시 분진배출량은 20.8로 연료의 완전 연소로 인한 대기오염 방지효과를 확인할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 유화 정제연료유의 제조방법으로 제조된 유화 연료는 원료중에 물을 사용하여 20% 이상의 연료절감효과와 함께, 장기보존시에도 유수분리가 전혀 없고, 저장 및 운반이 용이하며, 연료사용시 완전 연소로 인하여 대기오염방지에 기여함은 물론 산업폐기물인 폐유를 원료로 재활용하여 사용함으로써 에너지이용의 극대화를 도모하고 있다.

따라서, 본 발명의 소정의 제조장치로 제조되는 폐유를 이용한 유화 연료는 환경보호적 측면에서, 새로운 대체에너지원으로서 극히 중요한 역할을 하리라 생각되며, 아직 이렇다할 유화 연료가 없는 우리 산업계에 선구적인 업적으로서 그 이용 및 활용이 기대된다.

Claims (5)

1. 고급 알코올 지방산 에스테르 및 고급 알코올 지방산 에스테르와 폴리옥시에틸렌의 축합물을 부피비 1.5:1의 비율로 혼합하여 HLB값을 3~4로 조정한 다음, 여기에 물을 부피로 1,000~2,000배 첨가하여 70~80℃의 온도로서 교반하면서 상기 혼합액에 대하여 부피비로 1/10,000의 펙틴을 첨가하여 비이온성 유화제 수용액을 제조하고, 필터프레스로 중금속 및 불순물을 걸러낸 폐유 및 상기 유화제 수용액을 부피비 80:20의 혼합비율로 소정의 교반기(16)내에 넣고 75±5℃에서 30초 내지 2분 동안 3,400~3,600r.p.m으로 교반하여 제조되는 폐유를 원료로 하는 정제연료유의 제조방법.
2. 유화 연료의 제조장치에 있어서, 교반기(16)의 보온조(18), 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)을 6각형으로 형성하고, 이의 하부에 내부 바닥면(18')과 연접하여 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)을 형성하며, 전동기(17)의 회전축(17')에 상하로 직교되는 판형의 날개(23a)(23b)(24a)(24b)를 설치하여서 된 폐유를 원료로 하는 정제연료유의 제조장치.
3. 제2항에 있어서, 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f)중 등간격의 일측 경사벽(20a)(20c)(20e)에 피소용돌이 6각봉(21)(21')(21)을 천장면에 연접하여 직접 설치하고, 타측 경사벽(20b)(20d)(20f)의 천장면에 첨단부를 갖는 소정 길이의 6각형 간섭봉(22)(22')(22)을 하향 돌설하여서 된 폐유를 원료로 하는 정제연료유의 제조장치.
4. 제2항에 있어서, 각 날개(23a)(23b)(24a)(24b)는 ∠120°의 경사각을 갖도록 어긋나게 형성하고, 일측날개(24a)(24b)의 단부에 익편(25a)(25b)을 형성하여서 된 폐유를 원료로 하는 정제연료유의 제조장치.
5. 제2항에 있어서, 내주벽면(19a)(19b)(19c)(19d)(19e)(19f)과 경사벽(20a)(20b)(20c)(20d)(20e)(20f) 및 내부 바닥면(18')이 각기 ∠120°를 이루도록 하여서 된 폐유를 원료로 하는 정제연료유의 제조장치.