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【発明の名称】 産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び産業ボイラー用代替燃料油の製造方法
【発明者】 【氏名】朴 壽奐

【要約】 【課題】大気汚染物質の排出を減らす産業ボイラー用一体燃焼燃料の製造装置を提供する。

【構成】2重量%〜5重量%の無機塩組成物と95重量%〜98重量%の水を水槽14とを撹拌して乳化剤を混合する第1混合器20と、50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物と12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤とを撹拌して該混合物に乳化剤を添加する第2混合器30と、前記混合物を一定温度に加熱するボイラー40と、乳化剤の添加された前記混合物を導入口50aで受け、水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させる乳化器50と、乳化器50から62.75重量%〜88.55重量%の水分子のイオン結合された前記混合物を受け、タンク70から19.55重量%〜29.15重量%の石油製品等を撹拌して燃料油を混合する第3混合器60と、燃料油をタンク90にポンピングする第3ギアドポンプ80とからなる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された2重量%〜5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された95重量%〜98重量%の水を、第2電磁バルブ16の開放時、水を保存する水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌することで乳化剤を混合する第1混合器20と、
C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器24によって設定された12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に前記第1混合器20から受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって、前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を特定回転速度で回転させて撹拌することで、C重油/廃油混合物に乳化剤を添加する第2混合器30と、
前記第2混合器30で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって受け、一定温度に加熱するボイラー40と、
前記ボイラー40で加熱された乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を、第1循環ポンプ42のポンピングによって、導入口50aで受け、従動軸54を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させる乳化器50と、
前記乳化器50の排出口57から排出される62.75重量%〜88.55重量%の水分子のイオン結合されたC重油/廃油混合物を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された19.55重量%〜29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌することで、産業ボイラー用代替燃料油を混合する第3混合器60と、
前記第3混合器60で混合された産業ボイラー用代替燃料油を代替燃料タンク90にポンピングする第3ギアドポンプ80とから構成されることを特徴とする、産業ボイラー用代替燃料油の製造装置。
【請求項2】
前記乳化器50は、駆動モータ51と、前記駆動モータ51の軸51aに回転可能に配設された駆動プーリー52と、前記駆動モータ51の回転力をベルト52aを介して受けて回転する従動プーリー53と、前記第1循環ポンプ42の駆動によって導入口50aを通じて導入される乳化剤が添加されるとともに、一定温度に加熱されたC重油/廃油混合物を排出/移送するように前記従動プーリー53を回転可能に支持し、外周面にスクリューコンベヤー54aが配設された従動軸54と、前記従動軸54の先端部に形成されたテーパー状ヘッド部54bの外周面を支持するテーパー状の軸支持部55と、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56を通過しながら水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化してC重油/廃油混合物にイオン結合させた産業ボイラー用代替燃料油を排出する排出口57と、前記従動軸54の外周面に螺合して時計方向または反時計方向に回転しながら、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56を縮めるかまたは広げる間隙調節部材58と、前記従動軸54の外周面に配設された前記スクリューコンベヤー54aを収容する円筒状のハウジング59とから構成されることを特徴とする、請求項1に記載の産業ボイラー用代替燃料油の製造装置。
【請求項3】
前記無機塩組成物は、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、塩化マグネシウム、または塩化カルシウムであることを特徴とする、請求項1に記載の産業ボイラー用代替燃料油の製造装置。
【請求項4】
第1混合器20において、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された2重量%〜5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された95重量%〜98重量%の水を第2電磁バルブ16の開放時に水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌することで、乳化剤を混合する乳化剤混合工程と、
前記第2混合器30において、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器24によって設定された12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に前記第1混合器20から受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって、前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を特定回転速度で回転させて撹拌することで、C重油/廃油混合物に乳化剤を添加する乳化剤添加工程と、
前記乳化剤添加工程で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって前記ボイラー40で受け、一定温度に加熱する加熱工程と、
前記加熱工程で一定温度に加熱された乳化剤添加C重油/廃油混合物を第1循環ポンプ42のポンピングによって乳化器50の導入口50aで受け、従動軸54を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させるイオン結合工程と、
前記イオン結合工程でイオン結合されて前記乳化器50の排出口57から排出される水分子のイオン結合されたC重油/廃油混合物62.75重量%〜88.55重量%を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された19.55重量%〜29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌することで、代替燃料油を製造する代替燃料油製造工程とからなることを特徴とする、産業ボイラー用代替燃料油の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は産業ボイラー用代替燃料油の製造装置に係り、特に水とオイルを容易にイオン結合させることができ、燃焼前に一定温度に予熱させないで直ちにバーナーで燃消させることができるだけでなく、硫黄ガス、窒素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素及びダイオキシンなどの大気汚染物質の排出を減らすことができる産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、各産業体で発生する多くの種類の廃油、廃食用油、有機廃水、鍍金廃水、染色廃水などは、自然状態で放置することにより、雨水などによって溢流して土壌を汚染させるなどの環境汚染を起こすのみならず、大気で燃消させることによって、大気汚染を誘発するなどのさまざまな問題点があった。
【0003】
前記廃油は、例えば各種車両及び船舶から排出されるエンジンオイルの廃油、ギアオイルの廃油、変圧器のオーティーオイル(O.T. oil)の廃油、切削油の廃油、製鉄工場から排出される圧延油の廃油、精油工場から排出される原油スラッジの廃油などがあり、廃食用油としては、ラーメン工場から排出される最終スラッジの廃食用油、各種食用油を製造する時に排出されるスラッジの廃食用油、せっけん工場から排出される最終スラッジがある。
【0004】
本発明において、廃油とは、各種車両及び船舶から排出されるエンジンオイルの廃油、ギアオイルの廃油、変圧器のオーティーオイル(O.T. oil)の廃油、切削油の廃油、製鉄工場から排出される圧延油の廃油、精油工場から排出される原油スラッジの廃油、ラーメン工場から排出される最終スラッジの廃食用油、各種食用油を製造する時に排出されるスラッジの廃食用油、せっけん工場から排出される最終スラッジを言う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明は前記のようなさまざまな問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、水とオイルを容易にイオン結合させることができる産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び産業ボイラー用代替燃料油の製造方法を提供することにある。
【0006】
本発明の他の目的は、燃焼前に一定温度に予熱させないで直ちにバーナーで燃消させることができる産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び産業ボイラー用一体燃料油の製造方法を提供することにある。
【0007】
本発明のさらに他の目的は、硫黄ガス、窒素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素及びダイオキシンなどの大気汚染物質の排出を減らすことができる産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び産業ボイラー用代替燃料油の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するために、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の製造装置は、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンクから、第1デジタル計量器によって設定された2重量%〜5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブの開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器によって設定された95重量%〜98重量%の水を、第2電磁バルブの開放時、水を保存する水槽から受け、第1ギアドモータの駆動によって、前記第1ギアドモータの軸に取り付けられた第1インペラを回転させて撹拌することで乳化剤を混合する第1混合器と、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンクから、第3デジタル計量器によって設定された50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブの開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器によって設定された12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブの開放時に前記第1混合器から受け、前記第2ギアモータの駆動によって、前記第2ギアドモータの軸に取り付けられた第2インペラを特定回転速度で回転させて撹拌することで、C重油/廃油混合物に乳化剤を添加する第2混合器と、前記第2混合器で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプのポンピングによって受け、一定温度に加熱するボイラーと、前記ボイラーで加熱された乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を、第1循環ポンプのポンピングによって、導入口で受け、従動軸を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させる乳化器と、前記乳化器の排出口から排出される62.75重量%〜88.55重量%の水分子のイオン結合されたC重油/廃油混合物を第2循環ポンプのポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンクから、第5デジタル計量器によって設定された19.55重量%〜29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブの開放時に受け、第3ギアドモータの駆動によって、前記第3ギアドモータの軸に取り付けられた第3インペラを回転させて撹拌することで、産業ボイラー用代替燃料油を混合する第3混合器と、前記第3混合器で混合された産業ボイラー用代替燃料油を代替燃料タンクにポンピングする第3ギアドポンプとから構成されることを特徴とする。
【0009】
また、前記目的を達成するために、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の製造方法は、第1混合器において、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンクから、第1デジタル計量器によって設定された2重量%〜5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブの開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器によって設定された95重量%〜98重量%の水を第2電磁バルブの開放時に水槽から受け、第1ギアドモータの駆動によって、前記第1ギアドモータの軸に取り付けられた第1インペラを回転させて撹拌することで、乳化剤を混合する乳化剤混合工程と、前記第2混合器において、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンクから、第3デジタル計量器によって設定された50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブの開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器によって設定された12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブの開放時に前記第1混合器から受け、前記第2ギアモータの駆動によって、前記第2ギアドモータの軸に取り付けられた第2インペラを特定回転速度で回転させて撹拌することで、C重油/廃油混合物に乳化剤を添加する乳化剤添加工程と、前記乳化剤添加工程で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプのポンピングによって前記ボイラーで受け、一定温度に加熱する加熱工程と、前記加熱工程で一定温度に加熱された乳化剤添加C重油/廃油混合物を第1循環ポンプのポンピングによって乳化器の導入口で受け、従動軸を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させるイオン結合工程と、前記イオン結合工程でイオン結合されて前記乳化器の排出口から排出される水分子のイオン結合されたC重油/廃油混合物62.75重量%〜88.55重量%を第2循環ポンプのポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンクから、第5デジタル計量器によって設定された19.55重量%〜29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブの開放時に受け、第3ギアドモータの駆動によって、前記第3ギアドモータの軸に取り付けられた第3インペラを回転させて撹拌することで、代替燃料油を製造する代替燃料油製造工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
前述したように、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び産業ボイラー用代替燃料油の製造方法によれば、水とオイルを容易にイオン結合させることができ、燃焼前に一定温度に予熱させないで直ちにバーナーで燃消させることができるだけでなく、硫黄ガス、窒素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素及びダイオキシンなどの大気汚染物質の排出を減らすことができるというすぐれた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の一実施例による産業ボイラー用代替燃料油の製造装置について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の一実施例による産業ボイラー用代替燃料油の製造装置を概略的に示す構成図である。
【0013】
図1に示すように、本発明の一実施例による産業ボイラー用代替燃料油の製造装置は、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された2重量%〜5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された95重量%〜98重量%の水(HO)を、第2電磁バルブ16の開放の時、水を保存する水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌して乳化剤を混合する第1混合器20と、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された50.15重量%〜67.85重量%のC重油/廃油混合物を、第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、前記第1混合器20から、第4デジタル計量器24によって設定された12.60重量%〜20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を一定回転速度で回転させて撹拌してC重油/廃油混合物に乳化剤を添加させて混合する第2混合器30と、前記第2混合器30から、乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって受けて一定温度(例えば、70℃〜90℃の温度)に加熱するボイラー40(またはヒーター)と、前記ボイラー40で加熱された乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を第1循環ポンプ42のポンピングによって導入口50aで受け、水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合させる乳化器50と、前記乳化器50の排出口57から排出される62.75重量%〜88.55重量%の水分子のイオン結合されたC重油/廃油混合物(乳化オイルと言う)を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された19.55重量%〜29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌して産業ボイラー用代替燃料油を混合する第3混合器60と、前記第3混合器60で混合された産業ボイラー用代替燃料油を代替燃料タンク90にポンピングする第3ギアドポンプ80とから構成されている。
【0014】
前記乳化器50は、駆動モータ51と、前記駆動モータ51の軸51aに回転可能に配設された駆動プーリー52と、前記駆動モータ51の回転力をベルト52aを介して受けて回転する従動プーリー53と、前記第1循環ポンプ42の駆動によって導入口50aを通じて導入される乳化剤が添加されるとともに、一定温度(例えば、70℃〜90℃の温度)に加熱されたC重油/廃油混合物を排出/移送するように前記従動プーリー53を1200rpm〜1800rpmの速度で回転可能に支持するとともに、外周面スクリューコンベヤー54aが配設された従動軸54と、前記従動軸54の先端部に形成されたテーパー状ヘッド部54bの外周面を支持するテーパー状の軸支持部55と、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56(例えば1〜2mmの間隙)を通過しながら水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化してC重油/廃油混合物にイオン結合させた産業ボイラー用代替燃料油を排出する排出口57と、前記従動軸54の外周面に螺合されて時計方向または反時計方向に回転しながら、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56を縮めるかまたは広げる間隙調節部材58と、前記従動軸54の外周面に配設された前記スクリューコンベヤー54aを収容する円筒状のハウジング59とから構成されている。
【0015】
図1において、未説明符号44は、前記ボイラー40で加熱された乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物の温度を検出して表示する温度計である。
【0016】
前記説明において、無機塩組成物としては、炭酸ナトリウム(NaCO)、塩化ナトリウム(NaCl)、重炭酸ナトリウム(NaHCO)、塩化マグネシウム(MgCl)、塩化カルシウム(CaCl)などをあげることができ、これら無機塩組成物を水(HO)と混合した無機塩組成物溶液は塩基性であり、C重油/廃油混合物には高級脂肪酸エステルが存在して、C重油/廃油混合物、無機塩組成物溶液が400〜7000rpmの速度で高速回転することにより、アルカリ金属塩の生成によって乳化剤が製造されるもので、水と塩がイオン結合状態を維持するから、油水分離されない。
【0017】
本発明に使われる無機塩組成物は次のようなメカニズムによってエマルジョン燃料油としての要件を具備する。
【0018】
無機塩組成物の一成分NaCOは水と作用して、水溶液状態でNaOHが生成される。
【0019】
NaCO+2HO→2NaOH+HCO水溶液状態で塩基性になるので、アルカリ土金属塩化物MgClとCaClは水溶液状態で次のような反応式を有する。
2NaOH+MgCl→Mg(OH)+2NaCl・NaOH+CaCl→Ca(OH)+2NaCl
【0020】
また、前記反応で、MgClとCaClは、2NaCO+MgCl+CaCl=MgCO+CaCO+4NaClが共存するので、塩化物と廃油は80〜90℃の温度で400〜7000rpmの速度で回転させれば、その廃油または廃食用油中の高級脂肪酸エステルの成分が加水分解して高級脂肪酸ナトリウム塩が生成される。
すなわち、
【0021】
【化1】


【0022】
前記反応で生成された高級脂肪酸ナトリウム塩が乳化剤としての機能を発揮して、添加された水とC重油/廃油混合物を乳化させることにより、水分散粒子の大きさ約1〜4μmの微細な粒子をオイルが囲んでおり、イオン結合によって長期間貯蔵しても油水分離が起こらない。
【0023】
このように、本発明では、無機塩組成物を使ってC重油/廃油混合物と水との間で油水分離が起こらないようにした状態で、低硫黄C重油/廃油を混合処理したエマルジョン燃料油として使用するように処理する。
【0024】
このように処理して得られた代替燃料は、風呂場、熱併合発電所、火力発電所、窯業製品分野、セメント製造分野、その他の産業体のボイラー用代替燃料油として使うことができる。
【0025】
ついで、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の製造方法について、実施例を挙げて説明する。
【0026】
[実施例1]
第1混合器20において、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された5重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された95重量%の水を第2電磁バルブ16の開放時に水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌して乳化剤を混合し(乳化剤混合工程)、前記第2混合器30において、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された67.85重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、前記乳化剤混合工程で混合されて、第4デジタル計量器24によって設定された12.60重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に前記第1混合器20から受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって、前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を特定回転速度(例えば、100rpm〜300rpmの回転速度)で10〜20分間回転させて撹拌することでC重油/廃油混合物に乳化剤を添加し(乳化剤添加混合工程)、前記乳化剤添加工程で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって前記ボイラー40で受けて一定温度(例えば、70℃〜90℃の温度)に加熱(加熱工程)し、前記加熱工程で一定温度に加熱された乳化剤添加C重油/廃油混合物を第1循環ポンプ42のポンピングによって乳化器50の導入口50aで受け、従動軸54を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合(イオン結合工程)し、前記乳化器50の排出口57から排出する。
【0027】
前記乳化器50の排出口57から排出されて前記イオン結合工程で水粒子がイオン結合した乳化剤添加C重油/廃油混合物(乳化オイルと言う)80.45重量%を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された19.55重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌することで産業ボイラー用代替燃料油を製造(代替燃料油製造工程)し、第3ギアドポンプ80の駆動によって代替燃料タンク90にポンピングした。
【0028】
前記乳化器50では、前記駆動モータ51の回転力は前記駆動モータ51の軸51aに回転可能に配設された駆動プーリー52、ベルト52aまたはチェーン及び従動プーリー53を通じて従動軸54に伝達されることにより従動軸54が回転する。
【0029】
これにより、前記従動軸54の外周面に配設されて前記ハウジング59内に収容されたスクリューコンベヤー54aが前記従動軸54の回転によって回転しながら、前記第1循環ポンプ42の駆動によって前記乳化器50の導入口50aに導入される乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を微粒化した水粒子とイオン結合させ、前記乳化器50の排出口57を通じて排出する。
【0030】
言い換えれば、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56を通過しながら水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化してC重油/廃油混合物に水粒子をイオン結合させ、前記乳化器50の排出口57を通じて排出する。
【0031】
前記従動軸54の外周面に螺合して時計方向または反時計方向に回転しながら、前記従動軸54のテーパー状ヘッド部54bの外周面と前記軸支持部55の内周面間の間隙56を縮めるかまたは広げることにより、水粒子サイズにさらに小さく微粒化させるかまたは大きくすることができる。
【0032】
本発明の実施例1によって製造された産業ボイラー用代替燃料油を大韓民国石油品質管理院に依頼して次のような試験を行った。
【0033】
前記実施例1によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油の貯蔵安定性を評価するために、製造後90日後に湿式法(試料を1リットル採取した後20℃の温度で10日ごとに上層と下層の物性を比較する方法)または赤外線分光光度法(湿式と類似の状況を模写して同一試験結果を導出することができる方法)によって油水分離試験を行った結果、油水分離が起こらなかった。
【0034】
そして、前記実施例1によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油をKSM ISO 3733の規定によって水分を測定した結果、1.40容積%であり、ASTM D 1552の規定によって硫黄分を測定した結果、0.12重量%であり、KSM ISO 6245の規定によって灰分を測定した結果、0.018重量%であり、KSM ISO 3735の規定によって沈殿物を測定した結果、0.17重量%であり、廃棄物工程試験方法である誘導結合プラズマ発光光度法によって測定した結果、カドミウム(Cd)及びその化合物は検出されなく、クロム(Cr)及びその化合物が0.79mg/リットルであり、鉛(Pb)及びその化合物が0.73mg/リットルであり、砒素(As)及びその化合物が0.88mg/リットルであった。
【0035】
また、燃焼時に排出される排出ガスに対し、大韓民国オクファンガス分析(株)製の燃焼ガス分析機(モデル名:CGA−520)によって、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO)、窒素ガス(NO)、硫黄ガス(SO)及びダイオキシンをそれぞれ測定した結果、一酸化炭素含有量が30ppm検出され、二酸化炭素含有量が10ppm検出され、窒素酸化物が23ppm検出され、硫黄ガス含有量が25ppm検出され、ダイオキシン含有量が0.047ppm検出された。そして、発熱量は9、250cal/gであった。
【0036】
[実施例2]
第1混合器20において、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された3重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された97重量%の水を第2電磁バルブ16の開放時に水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌して乳化剤を混合し(乳化剤混合工程)、前記第2混合器30において、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された59重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器24によって設定された18重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に前記第1混合器20から受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって、前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を特定回転速度(例えば、100rpm〜300rpmの回転速度)で10〜20分間回転させて撹拌することでC重油/廃油混合物に乳化剤を添加させて混合し、前記第2混合器30から、乳化剤の添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって前記ボイラー40で受け、一定温度(例えば、70℃〜90℃の温度)に加熱し(加熱工程)、前記加熱工程で一定温度に加熱された乳化剤添加C重油/廃油混合物を第1循環ポンプ42のポンピングによって乳化器50の導入口50aで受け、従動軸54を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させることで水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合(イオン結合工程)させ、前記乳化器50の排出口57から排出する。
【0037】
前記乳化器50の排出口57から排出され、前記イオン結合工程で水粒子がイオン結合したC重油/廃油混合物(乳化オイルと言う)77重量%を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された23重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌することで産業ボイラー用代替燃料油を製造(代替燃料油製造工程)し、第3ギアドポンプ80の駆動によって代替燃料タンク90にポンピングした。
【0038】
本発明の実施例3によって製造された産業ボイラー用代替燃料油を大韓民国石油品質管理院に依頼して次のような試験を行った。
【0039】
前記実施例3によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油の貯蔵安定性を評価するために、製造後90日後に湿式法(試料を1リットル採取した後、20℃の温度で10日ごとに上層と下層の物性を比較する方法)または赤外線分光光度法(湿式と類似の状況を模写して同一試験結果を導出することができる方法)によって油水分離試験を行った結果、油水分離が起こらなかった。
【0040】
そして、前記実施例2によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油をKSM ISO 3733の規定によって水分を測定した結果、1.45容積%であり、ASTM D 1552の規定によって硫黄分を測定した結果、0.14重量%であり、KSM ISO 6245の規定によって灰分を測定した結果、0.023重量%であり、KSM ISO 3735の規定によって沈殿物を測定した結果、0.18重量%であり、廃棄物工程試験方法である誘導結合プラズマ発光光度法によって測定した結果、カドミウム(Cd)及びその化合物は検出されなかったし、クロム(Cr)及びその化合物が0.75mg/リットルであり、鉛(Pb)及びその化合物が0.72mg/リットルであり、砒素(As)及びその化合物が0.63mg/リットルであった。
【0041】
また、燃焼時に排出される排出ガスに対し、大韓民国オクファンガス分析(株)製の燃焼ガス分析機(モデル名:CGA−520)によって、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO)、窒素ガス(NO)、硫黄ガス(SO)及びダイオキシンをそれぞれ測定した結果、一酸化炭素含有量が28ppm検出され、二酸化炭素含有量が15ppm検出され、窒素酸化物が25ppm検出され、硫黄ガス含有量が27ppm検出され、ダイオキシン含有量が0.043ppm検出された。そして、発熱量は9、575cal/gであった。
【0042】
[実施例3]
第1混合器20において、無機塩組成物を貯留する無機塩組成物貯蔵タンク11から、第1デジタル計量器12によって設定された2重量%の無機塩組成物を第1電磁バルブ13の開放時に受けるとともに、第2デジタル計量器15によって設定された98重量%の水を第2電磁バルブ16の開放時に水槽14から受け、第1ギアドモータ17の駆動によって、前記第1ギアドモータ17の軸に取り付けられた第1インペラ18を回転させて撹拌することで乳化剤を混合し(乳化剤混合工程)、前記第2混合器30において、C重油と廃油が1:1で混合されC重油/廃油混合物が貯留されているC重油/廃油混合物タンク21から、第3デジタル計量器22によって設定された50.15重量%のC重油/廃油混合物を第3電磁バルブ23の開放時に受けるとともに、第4デジタル計量器24によって設定された20.70重量%の乳化剤を第4電磁バルブ25の開放時に前記第1混合器20から受け、前記第2ギアモータ26の駆動によって、前記第2ギアドモータ26の軸に取り付けられた第2インペラ27を特定回転速度(例えば、100rpm〜300rpmの回転速度)で10〜20分間撹拌することで、C重油/廃油混合物に乳化剤を添加し(乳化剤添加工程)、前記第2混合器30で乳化剤が添加されたC重油/廃油混合物を第1ギアドポンプ32のポンピングによって前記ボイラー40で受け、一定温度(例えば、70℃〜90℃の温度)に加熱し(加熱工程)、前記加熱工程で一定温度に加熱された乳化剤添加C重油/廃油混合物を、第1循環ポンプ42のポンピングによって、乳化器50の導入口50aで受け、従動軸54を1200rpm〜1500rpmの回転速度で回転させて水粒子を1μm〜3μmサイズに微粒化させてイオン結合(イオン結合工程)し、前記乳化器50の排出口57から排出する。
【0043】
前記第3混合器60において、前記乳化器50の排出口57から排出され、前記イオン結合工程で水分子がイオン結合されたC重油/廃油混合物(乳化オイルと言う)70.85重量%を第2循環ポンプ62のポンピングによって受けるとともに、石油製品及び石油化学製品タンク70から、第5デジタル計量器72によって設定された29.15重量%の石油製品及び石油化学製品を第5電磁バルブ74の開放時に受け、第3ギアドモータ64の駆動によって、前記第3ギアドモータ64の軸に取り付けられた第3インペラ66を回転させて撹拌することで、産業ボイラー用代替燃料油を製造し(代替燃料油製造工程)、第3ギアドポンプ80の駆動によって代替燃料タンク90にポンピングした。
【0044】
本発明の実施例3によって製造された産業ボイラー用代替燃料油を大韓民国石油品質管理院に依頼して次のような試験を行った。
【0045】
前記実施例3によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油の貯蔵安定性を評価するために、製造後90日後に湿式法(試料を1リットル採取した後、20℃の温度で10日ごとに上層と下層の物性を比較する方法)または赤外線分光光度法(湿式と類似の状況を模写して同一試験結果を導出することができる方法)によって油水分離試験を行った結果、油水分離が起こらなかった。
【0046】
そして、前記実施例3によって製造された本発明の産業ボイラー用代替燃料油をKSM ISO 3733の規定によって水分を測定した結果、1.35容積%であり、ASTM D 1552の規定によって硫黄分を測定した結果、0.15重量%であり、KSM ISO 6245の規定によって灰分を測定した結果、0.017重量%であり、KSM ISO 3735の規定によって沈殿物を測定した結果、0.16重量%であり、廃棄物工程試験方法である誘導結合プラズマ発光光度法によって測定した結果、カドミウム(Cd)及びその化合物は検出されなかったし、クロム(Cr)及びその化合物が0.66mg/リットルであり、鉛(Pb)及びその化合物が0.65mg/リットルであり、砒素(As)及びその化合物が0.55mg/リットルであった。
【0047】
また、燃焼時に排出される排出ガスに対し、大韓民国オクファンガス分析(株)製の燃焼ガス分析機(モデル名:CGA−520)によって、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO)、窒素ガス(NO)、硫黄ガス(SO)及びダイオキシンをそれぞれ測定した結果、一酸化炭素含有量が25ppm検出され、二酸化炭素含有量が18ppm検出され、窒素酸化物が20ppm検出され、硫黄ガス含有量が10ppm検出され、ダイオキシン含有量が0.045ppm検出された。そして、発熱量は10、575cal/gであった。
【0048】
本発明において、廃油とは、例えば、各種車両及び船舶から排出されるエンジンオイルの廃油、各種車両及び船舶から排出されるギアオイルの廃油、変圧器のオーティーオイル(O.T. oil)の廃油、切削油の廃油、製鉄工場から排出される圧延油の廃油、精油工場から排出される原油スラッジの廃油などがあり、廃食用油としては、ラーメン工場から排出される最終スラッジの廃食用油、各種食用油を製造する時、排出されるスラッジの廃食用油、せっけん工場から排出される最終スラッジを言う。
【0049】
前記石油製品及び石油化学製品としては、シンナー、トルエン、メチルアルコール、プロピレン、イソプロピルアルコール、ポリブテン、ベンゼン、キシレン、ナフタリン、メチルアルコールなどをあげることができる。
【0050】
前記乳化剤の製造において、前記無機塩組成物を5重量%以上含めば、イオン結合速度は増加するが、発明の産業ボイラー用代替燃料油の色が茶色に変わって望ましくなく、前記無機塩組成物を2重量%以下含めば、イオン結合速度が遅くなって作業性が低下して望ましくなく、水を98重量%以上含めば、イオン結合できなくて望ましくなく、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の色が茶色に変わって望ましくない。
【0051】
前記説明において、前記C重油/廃油混合物を67.85重量%以上含めば、熱量が低下するから前記石油製品及び石油化学製品の添加量が増加して製造コストが増加するため望ましくなく、前記C重油/廃油混合物を50.15重量%以下含めば、熱量は高くなるが、不完全燃焼によって大気を汚染させるから望ましくなく、前記乳化剤を20.70重量%以上含めば、本発明の産業ボイラー用代替燃料油の色が茶色に変わって望ましくなく、前記乳化剤を12.60重量%以下含めば、前記C重油/廃油混合物とのイオン結合が遅くなるから作業性が低下して望ましくなく、前記石油製品及び石油化学製品を29.15重量%以上含めば、熱量は増加するが製造コストが増加して望ましくなく、前記石油製品及び石油化学製品を19.55重量%以下含めば、熱量が低下するから、図示しないバーナーからの噴射ができないだけでなく、不完全燃焼して大気を汚染させて望ましくない。
【0052】
前記説明において、C重油と廃油が1:1で混合されたC重油/廃油混合物に乳化剤を混合し、熱量を高めるために石油製品及び石油化学製品を混合して本発明の産業ボイラー用代替燃料油を製造することを例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばC重油に乳化剤を混合し、熱量を高めるために石油製品及び石油化学製品を混合することで産業ボイラー用代替燃料油を製造しても、本発明の概念に含まれるものであることは勿論である。
【0053】
前記説明において、特定実施例を挙げて図示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明の範疇を逸脱しない範囲内で、この技術分野の通常の知識を持った者によっていろいろに設計変更することができることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明は、水とオイルを容易にイオン結合させることができ、燃焼前に一定温度に予熱させないで直ちにバーナーで燃消させることができるだけでなく、硫黄ガス、窒素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素及びダイオキシンなどの大気汚染物質の排出を減らす、産業ボイラー用代替燃料油の製造装置及び方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本発明の一実施例による産業ボイラー用代替燃料油の製造装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【0056】
11 無機塩組成物貯蔵タンク
12 第1デジタル計量器
13 第1電磁バルブ
14 水槽
15 第2デジタル計量器
16 第2電磁バルブ
17 第1ギアドモータ
18 第1インペラ
20 第1混合器
21 C重油/廃油混合物タンク
22 第3デジタル計量器
23 第3電磁バルブ
24 第4デジタル計量器
25 第4電磁バルブ
26 第2ギアドモータ
27 第2インペラ
30 第2混合器
32 第1ギアドポンプ
40 ボイラー
42 第1循環ポンプ
44 温度計
50 乳化器
50a 導入口
51 駆動モータ
51a 軸
52 駆動プーリー
52a ベルト
53 従動プーリー
54 従動軸
54a スクリューコンベヤー
54b ヘッド部
55 軸支持部
56 間隙
57 排出口
58 間隙調節部材
59 ハウジング
60 第3混合器
62 第2循環ポンプ
64 第3ギアドモータ
66 第3インペラ
70 石油製品及び石油化学製品タンク
72 第5デジタル計量器
74 第5電磁バルブ
80 第3ギアドポンプ
90 代替燃料タンク
【出願人】 【識別番号】506284430
【氏名又は名称】朴 壽煥
【出願日】 平成18年8月21日(2006.8.21)
【代理人】 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武

【識別番号】100089037
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 隆

【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦

【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉


【公開番号】 特開2008−1874(P2008−1874A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−224242(P2006−224242)