(57)【要約】  （１）可燃性燃料を０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で水に溶解して形成した「含油水」と０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤を十分に混合する工程、（２）さらに６０〜９５％ｗ／ｗの従来の重油または７５〜９８％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と予混合する工程、（３）全体をさらに混合、乳化する工程によって、含油水を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）または含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）を製造する、「含油水」を用いて乳化燃料を製造する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して形成した含油水を０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤と十分に混合する工程、
（２）さらに６０〜９５％ｗ／ｗの従来の重油と予混合する工程、
（３）全体をさらに混合、乳化する工程
によって、含油水を加えた乳化重油を製造することを特徴とする、含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項２】
該含油水が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で水に溶解して形成されるものである、請求項１に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項３】
該含油水が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で含油工業廃水から採取して直接使用されるものである、請求項１に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項４】
該含油水が、含油工業廃水から単純に固体不純物を除去したものである、請求項３に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項５】
含油工業廃水の含油濃度が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合に満たないものである場合、濃縮手順によって適当な濃度の含油水を調製してから使用する、請求項３に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項６】
使用する乳化剤が一般に市販の油水の均一混合を促進できる乳化剤である、請求項１に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項７】
該含油水が溶解状態の燃料を含む水である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項８】
前記溶解状態の燃料が、可燃性を有するアルコール類および各種置換基を含むもの、バイオアルコール類およびグリセリン、アルキル類および各種置換基を含むもの、ベンゼン類および各種置換基を含むもの、エーテル類および各種置換基を含むもの、アルデヒド類および各種置換基を含むもの、ケトン類および各種置換基を含むもの、有機酸類および各種置換基を含むもの、エステル類および各種置換基を含むもの、鉱油、切削油、潤滑油、ガソリン類、ディーゼル油類およびバイオディーゼル油ならびにバイオディーゼル油を製造するための植物油および動物油、および重油および各種燃料油または残渣油または循環油類のうちの単一化合物または任意の２種類の混合物または任意の３種類の混合物または任意の３種類以上の混合物である、請求項７に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項９】
（１）０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して形成した含油水を０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤と十分に混合する工程、
（２）さらに７５〜９８％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と予混合する工程、
（３）全体をさらに混合、乳化する工程
によって含油水を加えた乳化ディーゼル油を製造することを特徴とする、含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１０】
該含油水が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で水に溶解して形成されるものである、請求項９に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１１】
該含油水が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で含油工業廃水から採取して直接使用されるものである、請求項９に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１２】
該含油水が、含油工業廃水から単純に固体不純物を除去したものである、請求項１１に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１３】
含油工業廃水の含油濃度が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合に満たないものである場合、濃縮手順によって適当な濃度の含油水を調製してから使用する、請求項１１に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１４】
使用する乳化剤が一般に市販の油水の均一混合を促進できる乳化剤である、請求項９に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１５】
該含油水が溶解状態の燃料を含む水である、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１６】
前記溶解状態の燃料が、可燃性を有するアルコール類および各種置換基を含むもの、バイオアルコール類およびグリセリン、アルキル類および各種置換基を含むもの、ベンゼン類および各種置換基を含むもの、エーテル類および各種置換基を含むもの、アルデヒド類および各種置換基を含むもの、ケトン類および各種置換基を含むもの、有機酸類および各種置換基を含むもの、エステル類および各種置換基を含むもの、鉱油、切削油、潤滑油、ガソリン類、ディーゼル油類およびバイオディーゼル油ならびにバイオディーゼル油を製造するための植物油および動物油、および重油および各種燃料油または残渣油または循環油類のうちの単一化合物または任意の２種類の混合物または任意の３種類の混合物または任意の３種類以上の混合物でよい、請求項１５に記載の含油水を用いて乳化燃料を製造する方法。
【請求項１７】
可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で水に溶解して形成される含油水。
【請求項１８】
該含油水が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で含油工業廃水から採取して直接使用されるものである、請求項１７に記載の含油水。
【請求項１９】
該含油水が、含油工業廃水から単純に固体不純物を除去したものである、請求項１８に記載の含油水。
【請求項２０】
含油工業廃水の含油濃度が、可燃性燃料の濃度が０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合に満たいものである場合、濃縮手順によって適当な濃度の含油水を調製する、請求項１８に記載の含油水。
【請求項２１】
該含油水が溶解状態の燃料を含む水である、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の含油水。
【請求項２２】
前記溶解状態の燃料が、可燃性を有するアルコール類および各種置換基を含むもの、バイオアルコール類およびグリセリン、アルキル類および各種置換基を含むもの、ベンゼン類および各種置換基を含むもの、エーテル類および各種置換基を含むもの、アルデヒド類および各種置換基を含むもの、ケトン類および各種置換基を含むもの、有機酸類および各種置換基を含むもの、エステル類および各種置換基を含むもの、鉱油、切削油、潤滑油、ガソリン類、ディーゼル油類およびバイオディーゼル油ならびにバイオディーゼル油を製造するための植物油および動物油、および重油および各種燃料油または残渣油または循環油類のうちの単一化合物または任意の２種類の混合物または任意の３種類の混合物または任意の３種類以上の混合物である、請求項２１に記載の含油水。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「含油水」を用いて乳化燃料を製造する製造方法に関するものであり、０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して「含油水」を調製し、さらに該「含油水」を０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤と十分に混合した後、さらに６０〜９５％ｗ／ｗの従来の重油または７５〜９８％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と予混合した後、さらに混合、乳化して「含油水を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）」または「含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）」を製造し、それぞれ重油ボイラーおよびディーゼルエンジンで使用し、大幅に燃焼効率を向上させ、かつ空気汚染物質の放出を低減させて、エネルギーを節約する効果を達成することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のディーゼル油または重油は、燃焼過程において、霧化が不良であるため、混合ガスが不均一または局部濃度が高すぎ、特に酸素欠乏条件下で、熱分解を引き起こし、多くの炭素粒を生成することがあり、このようにして不完全燃焼を引き起こして大量の黒煙を噴き出し、環境汚染および燃料消費量増大という重大な欠点を引き起こすことになる。そこで乳化ディーゼル油または乳化重油を含む乳化燃料が製造され、上市されている。比較すると、乳化ディーゼル油または乳化重油を使用した乳化燃料が燃焼するとき、水蒸気が存在するため水性ガス反応が起こり、すなわち乳化燃料中の液滴が、燃焼時のマイクロエクスプロージョン（micro-explosion）作用によって、ディーゼル油または重油の霧化を明らかに改善させることができ、元々は比較的大きかった油滴を炸裂させて、燃焼効率を向上させ、その上、多くの油滴が燃焼室内でマイクロエクスプロージョンを起こして飛び散り、乱流レベルを向上させることができ、有利なことにさらに燃焼効率を向上させ燃料消費量を低減させ、また不完全燃焼で発生する炭素粒を酸化によって焼き尽くして、排気が黒煙を上げるのを有効に抑制し、排気の放出を減少させ、それによってエネルギーの節約および相対的な環境保護の増進という効果を達成することができる。しかし、現在周知の乳化燃料の製造方法は、一定割合の水（きれいな地下水または水道水でよい）に乳化剤を加えて、重油（燃料油）またはディーゼル油と直接混合、撹拌して「油中水型乳化燃料」を生成するにすぎず、これは一般に乳化重油（ＷＥＨ）または乳化ディーゼル油（ＷＥＤ）と呼ばれる。しかし、前記周知の「油中水型乳化燃料」は安定性が低いため水と油が容易に分離し、かつ使用する乳化剤の価格が高く、省エネルギー効果が明らかでなく、そのため商用運転で成功した実例は非常に少ない。【０００３】
本発明は、前記周知の「油中水型乳化燃料」（すなわち一般に乳化重油（ＷＥＨ）または乳化ディーゼル油（ＷＥＤ）と呼ばれるもの）に存在する欠点を解決することを目的とする。新しい乳化燃料の研究開発の過程で、必要に迫られて、同時に含油工業廃水の処理または応用についても同様に研究を進めていく中で、従来の廃水処理手順で含油工業廃水を処理するのは経済効率が極めて低いのに、どうしてそれをうまく回収、利用しないのかという発明構想が浮かび上がってきた。さらに、一般的な従来の方法で高濃度の含油工業廃水を処理すると、処理費用がかかりすぎ、処理効率が悪く、二次汚染がある等の問題が常に起こりうることが知られている。また液体噴射式焼却法で高濃度の含油工業廃水を処理する方法もあり、このような処理方法は処理効率が高いという利点があるが、必要な補助燃料の費用が高く、したがってコスト面において経済的な実用価値を備えていない。そのため本発明者は、改良を目指した研究開発のための多くの実験過程および経験の中で、次第に「これを処理して何故それを利用しないのか」という新しい観念および考え方を体得し、それにより、本発明では周知の乳化燃料油の欠点の改善および含油工業廃水の利用という２つの発明構想を結合することとなった。【０００４】
本発明では、前記研究課題および実験検証に必要なため、各学者専門家の多くの研究文献資料についても深く研究した。そしてこれらの文献の周知の内容を総合して、以下の結論に至った。【０００５】
（１）乳化油は、ディーゼルエンジンの燃焼効率を向上させ、ＮＯ、ＴＨＣおよびＰＭの排出を低減させることができ、かつ燃料消費量については明らかな増加がない（Samec, N. ; Kegl, B. ; Dibble, R. W. Numerical and Experimental Study of Water/Oil Emulsified Fuel Combustion in a Diesel Engine, Fuel 2002, 81, 2035-2044及びArmas, O. ; Ballesteros, R.; Martos, F. J.; Agudelo, J. R. Characterization of Light Duty Diesel Engine Pollutant Emissions Using Water-Emulsified Fuel. Fuel 2005, 84, 1011-1018）。【０００６】
（２）乳化ディーゼル油は、熱流束、熱負荷およびディーゼルエンジンのクランクシャフトの摩損を低減させることができる（Sii, HS; Masjuki, H; Zaki, AM. Dynamometer Evaluation and Engine Wear Characteristics of Palm Oil Diesel Emulsion. J Am Oil Chem Soc 1995, 72, 1565-1582及びSelim, M. Y. E.; Elfeky, S. M. S. Effects of Diesel/Water Emulsion on Heat Flow and Thermal Loading in a Pre-combustion Chamber Diesel Engine, Applied Thermal Engineering 2001, 21, 1565-1582）。【０００７】
（３）エンジンのトルク、パワー、熱効率は添加水量の増加に伴って増加するが、エンジンが排出する排気温度は逆にそれに伴って減少する（Abu-Zaid, M. Performance of Single Cylinder, Direct Injection Diesel Engine Using Water Fuel Emulsions, Energy Conversion and Management 2004, 45, 697-705）。【０００８】
（４）菜種バイオディーゼル油とＣ．ｖｕｌｇａｒｉｓのスラリー（ｓｌｕｒｒｙ  ｏｆ  Ｃ．ｖｕｌｇａｒｉｓ）で調製される乳化油はＮＯＸの排出を低減させることができるが、ＣＯ排出および燃料消費量は増加する（Scragg, A. H.; Morrison, J.; Shales, S. W. The Use of a Fuel Containing Chlorella Vulgris in a Diesel Engine, Enzyme and Microbial Technology 2003, 33, 884-889）。【０００９】
（５）反対に、酸化剤ジグリムを添加した乳化油はＮＯＸの排出および燃焼効率を増加させるが、燃料消費量、燃料消費率、スモーク度およびＣＯ排出は減少させる（Lin, C. Y.; Wang, K. H. Effects of a Combustion Improver on Diesel Engine Performance and Emission Characteristics When Using Three-Phase Emulsion as an alternative Fuel.  Energy and Fuels 2004, 18, 477-484）。【００１０】
（６）酸化剤を乳化ディーゼル油に添加すると、乳化油の活性および安定性が増大する（Lin, C. Y.; Wang, K. H. Effects of an Oxygenated Additive on the Emulsification Characteristics of Two- and Three-Phase Diesel Emulsion, Fuel 2003, 83, 507-515）。【００１１】
（７）直鎖の酸化物を添加すると環状の酸化物を添加するよりも容易にＰＭ排出を低減する。その上、酸化剤を添加すると、酸素原子の含有量が増加して、燃焼温度を高め、ＮＯＸの排出を増加させる（Song, J.; Zello, V.; oehman, A. L.; Waller, F. Comparision of the Impact of Intake Oxygen Enrichment and Fuel Oxygenation on Diesel Combustion and Emission, Energy and Fuels 2004, 18, 1282-1290）。【００１２】
（８）プロピルベンゼンを燃料とした火炎において、高い空気比を有する火炎中で、燃料層流が再循環区を取り囲んで比較的低い温度で燃焼し、燃焼前および外周の過剰空気が希釈され、そのためＮＯＸの排出が比較的低くなる（Takagi, T.; Ogasaware, M.; Yoshimoto, T. Characteristics of Combustion and NOx Formation in Large Turbulent-Diffusion Flames in Furnace, MECHANICAL ENGINEERING 1979, 101, 96-96）。【００１３】
（９）過剰空気の下で油滴の粒径が増大するとＮＯＸの排出が増加し、多段燃焼はＮＯＸの排出を低減させることができる（England, G.C.; Heap, M. P.; Pershing, D. W. Control of NOx Emissions, hydrocarbon Processing 1980, 60, 167-171）。【００１４】
（１０）Ｂａｌｔａｓｅｒは研究により、ＮＯＸの排出が、高排気の回流量の増加に伴って低減し、火炎全体の安定性、燃焼効率、一酸化炭素（ＣＯ）および不完全燃焼の炭化水素化合物の排出量に影響することを発見した（Baltasar, J.; Carvalho, M.G. ; Coelho, P.; Costa, M. Fuel Gas Recirculation in a Gas Fired laboratory Furnace: Measurements and modeling. Fuel 1997, 76, 919-929）。【００１５】
（１１）Ｃｈｕｎｇら（１９９０）は、Ｗ／ＯおよびＯ／Ｗが最も安定なときは、それぞれＨＬＢ５．５およびＨＬＢ１３．７であることを示した。通常、超音波振動を加えた後に、乳化油を電子顕微鏡で観察すると、加熱後の水滴の油内部における体積変化が非常に顕著である。オクタンなどの軽質油では、油中水型のものでも水中油型のものでも、相の体積がより小さいものがより速く蒸発し、セタン、ディーゼル油、重油などの重質油はマイクロエクスプロージョン現象を比較的起こしやすい。しかし、水が極微粒になって油と均一に混合し、燃料が油中水型乳化液の状態になると、これらの水分は燃焼に悪影響を及ぼさないばかりか、逆に、有利なことに黒煙を消失させ、不完全燃焼を低減させる。したがって、燃料消費量の節約になる（Chung, S.H. and Kim, J.S. An Experiment on Vaporization and Microexplosion of Emulsion fuel droplets on a Hot Surface, Twenty-Third Symposium (International) on Combustion/The Combustion Institute 1990, 1431-1435）。【００１６】
（１２）石育政（２００３）の研究では、従来の重油または廃油に水を添加すると、いずれも熱効果が悪くなり、それは主に、燃焼して熱量を発生できる油原料が水に取って代わられ、しかも水は熱量を吸収するためであることが示されている。燃焼後の炉頂ガスの温度については、水を添加した後に発生するマイクロエクスプロージョン効果と、水を添加することで喪失する発熱量とを比較した上で決定しなければならない。マイクロエクスプロージョン効果が良好な場合、燃焼をより良好にでき、さらに添加する水が少量であるため発生する発熱量低下の状況を埋め合わせることができる。大量の水を添加した場合は、マイクロエクスプロージョン効果が発生しても、発熱量が低くなる状況を埋め合わせることができなくなる可能性がある。汚染の予防および解消においては、水を添加すると確かにＮＯＸ生成を低減させる効果があり、その原因は主に２つある。１つは、水を添加した後に温度がより低くなって熱式ＮＯの生成が低減することであり、もう１つは、水を添加して燃料油の元々の含有窒素量を希釈することにより燃料ＮＯＸの生成が低減することである。しかし、これは水の添加量がある一定量（約１０％前後）に達して初めて効果が出るものであり、さもなければ逆にＮＯＸの生成量が増加し、マイクロエクスプロージョン効果の増大により局部が高温になる可能性があり、さらに熱式ＮＯＸの生成を高めてしまうかもしれない。ＳＯＸについては、従来の重油または廃油に水を添加すると、いずれもＳＯＸの排出を低減する効果があり、これは主に添加水が燃料油中の元々の含硫量を希釈するためであることがはっきりわかっている（石育政「燃料添加剤の燃焼への応用と液滴−液柱衝突解析」国立成功大学機械工程学科修士論文、2003）。【００１７】
また、中華民国特許公報によると、乳化ディーゼル油および乳化重油ボイラーの汚染の減量に関する特許は合計６件あり、以下に簡単に説明する。【００１８】
（１）２００１年にKevin Brownが出願した中華民国特許出願番号090123561「ディーゼルエンジン排気中からの汚染物含有量を低減するための方法」は、ディーゼルエンジンからの排気中における汚染物の含有量を低減させるための方法であり、以下の内容を含む。（１）燃料として水−ディーゼル油燃料乳状液を使用して該ディーゼルエンジンを動作させる。（２）該ディーゼルエンジンからの排気を微粒ろ過器と接触させる。ここで該水−ディーゼル油燃料乳状液は５０％〜９８重量％のディーゼル油燃料、１％〜５０重量％の水、および０．０５〜２０重量％の乳化剤を含んでおり、該乳化剤は、（ｉ）少なくとも１つのアルキル基が置換されたカルボン酸アシル化剤をアンモニアまたはアミンと反応させて製造した少なくとも１種の燃料に可溶な生成物であって、該アシル化剤のアルキル基置換基が５０〜５００個の炭素原子を有するもの、（ｉｉ）ＨＬＢ（親水親油バランス）が１〜４０である少なくとも１種のイオン性または非イオン性化合物、（ｉｉｉ）（ｉ）と（ｉｉ）の混合物、（ｉｖ）アミン塩、アンモニウム塩、アジド化物、硝酸エステル類、ニトラミン、ニトロ化合物、アルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類からなる群から任意に選択された水溶性化合物、および（ｉ）、（ｉｉ）または（ｉｉｉ）との組合せ、（ｖ）多塩基酸ポリマーと少なくとも１種の燃料に可溶な生成物との反応生成物であって、該燃料に可溶な生成物が、少なくとも１つのアルキル基が置換されたカルボン酸アシル化剤をアンモニア、アミンまたはポリアミンと反応させて製造されるもの、（ｖｉ）（ｉｉ）と（ｖ）の混合物、からなる群から任意に選択され、水−ディーゼル油燃料組成物は１つの分散層を含み、この分散層は平均直径１μｍ以下の水性液滴から構成されている。【００１９】
（２）昌麟企業株式会社が１９８４年および１９８８年に出願した中華民国特許出願番号：73104278A01「空気汚染防止剤を含む燃科油の製造方法」は、空気汚染防止剤を含む燃科油の製造方法であり、以下の工程を含む。（１）まず調製配合作業を行う。（ａ）塩素酸カリウム０．２５ポンドを粉末状にし、蒸留水で０．２５リットルの水溶液とし、２４時間浸しこれをろ過する、（ｂ）樟脳粉０．２５ポンドをディーゼル油０．４５リットルに加温して溶解して０．５リットルの樟脳粉油合液を調製する、（ｃ）ｍ−クレゾール０．０３５リットルに、ディーゼル油０．４６５リットルを加えて溶解させ０．５リットルのｍ−クレゾール油合液とする。（２）次に調合作業を行う。（ｄ）乳化剤（非イオン界面活性剤でＨＢＬ値３〜８）０．０５５リットルをメタノール０．０４５リットルと均一に混合する、（ｅ）過酸化水素０．０５リットルと、塩素酸カリウム０．２５ポンドを粉末状にし、蒸留水で０．２５リットルの水溶液とし、２４時間浸しこれをろ過して形成した塩素酸カリウム溶解液とを均一に混合する、（ｆ）前記調製配合作業の（ｂ）で調製配合された０．５リットルの樟脳粉油合液と、前記調製配合作業の（ｃ）で調製配合された０．５リットルのｍ−クレゾール油合液とをやはり均一に混合する。（３）さらに前記（ｄ）および（ｅ）の工程の生成物を混合した後、混合物０．００２リットルを取り出し０．９９８リットルの軟水を加えて混合した後、該混合物２０％（体積比）を取り出し、８０％（体積比）の原重油（Ａ、Ｂ、Ｃの三種に分けられる）を加えて、混合撹拌し、さらに０．１％（体積比）の樟脳粉油合液０．５リットルとｍ−クレゾール油合液０．５リットルの混合液を加え、以上で得られた混合最終生成物を最後に撹拌機で４分間混合撹拌して、空気汚染防止剤を含む混合燃料油を調製することができる。【００２０】
（３）２００２年に陳俊棋が出願した中華民国特許出願番号９１１３４８１１「排気処理装置」は排気処理装置であり、以下の内容を含む。排気が吸気管から充填式洗浄塔中に流入し、該吸気管内に設けられた超音波二相流噴霧加湿器が微細水霧を生成するために用いられ、超音波二相流噴霧加湿器はさらに超音波共振増幅器を有し、中間水霧が該超音波共振増幅器に直接衝突して、該微細水霧を生成し、該排気中の該汚染物が該微細霧水に吸着され、それによって空気の汚染物が減少する。【００２１】
（４）１９９９年にＲｏｂｅｒｔ  Ｒ・Ｍｏｌｌｙが出願した中華民国特許出願番号８８１００４００「気体汚染物の分解、酸化作用を制御するための方法および装置」は、気体状汚染物の分解、酸化作用を制御するための方法および装置であり、該装置は、
中央室と加熱部材とを含む熱反応器であって、該室の入口端および出口端が、一方は外壁と加熱部材で区切られた外部空気空間と通じている側入口であり、一方は該外部空気空間と通じている内部空気空間であり、該内部空気空間が内壁により該加熱部材と区切られており、さらに該内壁中にあり、空気を該内部空気空間から該中央室に導入するためのオリフィスを含む、熱反応器と；
該気体流を該反応器に導入するための少なくとも１つの入口であって、導管を含み、該導管がその該反応器内に位置する部分で終端し、該導管の該部分が該導管終端を超えて延びる管内に位置して、該管内の一室を画定し、該管が該反応器内部に通じている開口終端を有し、該導管がさらにその他の気体を該導管中に導入するための第２の入口を有する入口と；
該反応室出口端に位置する環状室であって、開口上方終端を有し、液体を環状室に強制的に導入して渦を形成させ、それが該開口上方終端から該中央室の該気体流中に流入し排出する、環状室と；
該物流の上に向かう流れが、充填床を介して、下に向かって流れる液体に対抗する、充填床と；
空気を該床の上方部分で流動させて、凝結作用および微粒子の該床中における成長作用を促進する、空気入口と；
気体流中の化学汚染物を除去するための洗浄器であって、該気体を洗浄室に導入するための入口を含み、該洗浄室が少なくとも２つの垂直分離床中にコーティング付きの充填剤を含み、該コーティングが該汚染物を遮り止めるまたはこれと反応するためのものである、洗浄器と；
該洗浄器が該気体流中から除去した該汚染物の量を監視測定する、監視測定設備であって、各床へ選択的に再生可能なコーティング組成物を導入する操作を、該充填剤上で該コーティングが再生されるように制御する監視測定設備と；を含む。【００２２】
（５）１９９７年にラゴス・ジョアンダーフが出願した中華民国特許出願番号８８１００４００「気体状態で含硫汚染物、芳香族および炭化水素化合物を除去する方法」は、気体中から含硫汚染物、芳香族および炭化水素化合物を除去する方法であり、シクロブタンを基質吸収剤として、二級または三級アミンと組み合わせ、炭化水素化合物の気体（ＣＯ２および高級脂肪族および芳香族炭化水素化合物を含んでもよい）中からチオールおよびＨ２Ｓの形の含硫汚染物を除去し、硫黄元素を回収する方法を含む。化学、物理、または化学／物理吸収剤を用いて行われ、すべての硫黄化合物およびＣＯ２を実質上除去する。【００２３】
（６）１９９２年にＫｏｂｅ  Ｓ  ｍｕｕａが出願した中華民国特許出願番号８１２０７２１６「汚染防止用の改良型機構を有する液状燃料の分配装置」は、汚染を防止するための改良型機構を有する液状燃料の分配装置であり、燃料分配ユニットと、燃料貯蔵槽と、前記燃料貯蔵槽から燃料を輸送するためのものであって、ポンプ燃料出口を有するポンプと、燃料入口と燃料出口を有するろ過容器であって、前記ポンプ機構の出口がろ過容器の燃料入口と連結されているろ過容器と、前記ろ過容器内に位置するとともに、その中を流れる燃料と直列接続しているフィルタ機構であって、この汚染物をろ過し、吸収した汚染物が予め設定した量に達すると、燃料の流動を開閉する機構を含むフィルタ機構と、燃料を前記ろ過器から前記燃料分配ユニットへと輸送する管路機構とを含む。【００２４】
前記周知の「油中水型乳化燃料」（すなわち、一般に、乳化重油（ＷＥＨ）または乳化ディーゼル油（ＷＥＤ）と呼ばれるもの）に存在する欠点に対し、本発明は、改良の研究を行い、全く新規の乳化燃料を提供し、その欠点を完全に改善することを期するものである。前述のように本発明は研究開発の過程で含油工業廃水を利用するという発明概念を導入し、この方向で研究開発を進め、多大な努力と実験検証を経た後に本発明の完成に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明者らはいずれも長期にわたって環境工学およびエネルギー分野の学術研究および実務、応用など各方面の研究発展の仕事に従事しており、特に乳化油製品および含油工業廃水方面の課題に対し、深く実験、研究および実践を行い、前述の発明概念に基づいて積極的に研究開発を行っており、そのため優れた乳化油製品の解決案を提供することを期し、エネルギーを節約し、汚染の排出を低減し、それによって地球環境保護に貢献できることを願っている。【００２６】
したがって、本発明の主目的は、操作が簡便で、費用が安く、油の燃焼効率を向上させ、かつ煙道排気汚染物の排出を減少させるとともに、省エネルギー効果を達成することができる、「含油水」を用いて乳化燃料を製造する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】
【００２７】
前記目的を達成するために、本発明は、（１）０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して形成した含油水と０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤を十分に混合する工程、（２）さらに６０〜９５％ｗ／ｗの従来の重油と予混合する工程、（３）全体をさらに混合、乳化する工程によって、含油水を加えた乳化重油を製造することを特徴とする含油水を用いて乳化燃料を製造する方法を提供する。【００２８】
本発明はまた、（１）０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して形成した含油水と０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤を十分に混合する工程、（２）さらに７５〜９８％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と予混合する工程、（３）全体をさらに混合、乳化する工程によって、含油水を加えた乳化ディーゼル油を製造することを特徴とする、含油水を用いて乳化燃料を製造する方法を提供する。【００２９】
本発明において、該含油水は前記濃度割合で特に調製して使用してもよい。【００３０】
本発明において、該含油水は含油工業廃水から取って直接使用してもよい。【００３１】
本発明において、該含油水は含油工業廃水から単純に固体不純物を除去してから使用してもよい。【００３２】
本発明において、含油工業廃水の含油濃度が不足している場合、濃縮手順によって適当な濃度の含油水を調製してから使用してもよい。【００３３】
本発明において、使用する乳化剤は一般に市販の、油水の均一混合を促進できる乳化剤でよい。【００３４】
本発明において、該含油水は溶解状態の燃料を含む水である。【００３５】
本発明において、該溶解状態の燃料は、可燃性を有するアルコール類（および各種置換基を含むもの、バイオアルコール類およびグリセリンを含む）、アルキル類（および各種置換基を含むもの）、ベンゼン類（および各種置換基を含むもの）、エーテル類（および各種置換基を含むもの）、アルデヒド類（および各種置換基を含むもの）、ケトン類（および各種置換基を含むもの）、有機酸類（および各種置換基を含むもの）、エステル類（および各種置換基を含むもの）、鉱油（各種切削油を含む）、潤滑油、ガソリン類、ディーゼル油類（およびバイオディーゼル油ならびにバイオディーゼル油を製造するための植物油および動物油を含む）および重油（および各種燃料油または残渣油または循環油）類のうちの単一化合物または任意の２種類の混合物または任意の３種類の混合物または任意の３種類以上の混合物でよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の実施例の製造方法のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明が前記目的を達成するために利用する技術手段を、完全に理解できるようにするために、実施例を挙げ、図面に従って以下に詳述する。【００３８】
図１に示されている通り、本発明の実施例では以下の工程を経る製造方法により乳化燃料を製造する。まず、０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合の可燃性燃料を水に溶解して形成した「含油水」と０．０１〜３％ｗ／ｗの割合の乳化剤を十分に混合し、続いて、６０〜９５％ｗ／ｗの従来の重油または７５〜９８％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と予混合し、最後に、全体をさらに混合、乳化して、『「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）』または『「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）』を製造する。【００３９】
本発明は「含油水」を用いて乳化燃料を製造する製造方法であるので、まず「含油水」製品を得る必要があり（すなわち、先に「含油水」製品がなければならない）、その後で初めて後続の工程を実施することができる。「含油水」製品はいくつかのルートで得ることができる。第一に、０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合で可燃性燃料を水に溶解して「含油水」を形成して、本発明の添加剤として使用することができる。第二に、含油工業廃水から取って直接使用することもでき、これは含油工業廃水中の可燃性燃料の濃度がちょうど本発明で適用される０．０２〜３０％ｗ／ｗの割合範囲内にある場合は、当然直接使用し、含油工業廃水中に固体不純物が存在している場合は、簡単に固体不純物を除去する工程を経てから使用することができる。第三に、やはり含油工業廃水から採取して使用するのだが、採取した含油工業廃水の含油濃度が不足しているため、まず濃縮手順を経て本発明で適用される可燃性燃料の濃度である０．０２〜３０％ｗ／ｗの範囲内の「含油水」を調製してから使用する。【００４０】
どのような方法またはルートで、本発明で適用される可燃性燃料の濃度である０．０２〜３０％ｗ／ｗの範囲内の「含油水」を得た場合でも、いずれも発明の乳化燃料を製造するための添加剤として使用することができる。本発明の「含油水」はさらに言えば「溶解状態の燃料を含む水」であり、ここで「溶解状態の燃料」とは、可燃性を有するアルコール類（および各種置換基を含むもの、バイオアルコール類およびグリセリンを含む）、アルキル類（および各種置換基を含むもの）、ベンゼン類（および各種置換基を含むもの）、エーテル類（および各種置換基を含むもの）、アルデヒド類（および各種置換基を含むもの）、ケトン類（および各種置換基を含むもの）、有機酸類（および各種置換基を含むもの）、エステル類（および各種置換基を含むもの）、鉱油（各種切削油を含む）、潤滑油、ガソリン類、ディーゼル油類（およびバイオディーゼル油ならびにバイオディーゼル油を製造するための植物油および動物油を含む）および重油（および各種燃料油または残渣油または循環油）類のうちの単一化合物または任意の２種類の混合物または任意の３種類の混合物または任意の３種類以上の混合物でよい。【００４１】
本発明の実施例ではまずこれら可燃性を有する「溶解状態の燃料」（またはその混合物）を水に均一に溶解して「含油水」を調製し、さらに乳化剤を加えて均一に混合し、その後一定の濃度割合範囲の従来の重油または従来のディーゼル油に添加して、混合、撹拌、乳化し、「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）または「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）を調製することができる。【００４２】
本発明の前記製造方法によって製造した、「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）または「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）において、「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）は、実際の安定性試験の結果によると、確かに周知の水道水を加えた乳化油より安定性が高く、重油ボイラーを用いて燃焼試験を行ったとき、明らかに排気中の粒状汚染物、総多環芳香族炭化水素化合物（ＰＡＨｓ）、総毒性当量（Ｔｏｔａｌ−ＢａＰｅｇ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）の排出量を低減し、かつ大幅にエネルギーを節約できることがわかっており、一方「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）もまたディーゼルエンジンに用いてエネルギー試験を行ったところ省エネルギーおよび汚染減量の効果を示しており、本発明の「含油水」を添加することによって製造した乳化燃料は、確かに燃焼効率を向上し、かつ空気中の汚染物の排出を低減することができるとともに、省エネルギーの効果を達成できることを証明している。【００４３】
本発明では研究開発の過程で多くの実験を行って、本発明の使用の進歩的効果を検証した。ここで重油およびディーゼル油の実験に関して、その中の用語を以下の通り定義する。従来の重油（ＥＨ−０）は、該重油の油製品の１００％が従来の重油であり、「水道水」または「含油水」を含む割合が０％であることを表し、乳化重油（ＷＥＨ−２０）は、該乳化重油が「水道水」２０％および従来の重油８０％を含むことを表し、乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は、該乳化重油が「含油水」２０％および従来の重油８０％を含むことを表す。従来のディーゼル油（ＥＤ−０）は、該ディーゼル油の油製品の１００％が従来のディーゼル油であり、「水道水」または「含油水」を含む割合が０％であることを表し、乳化ディーゼル油（ＷＥＤ−１３）は、該乳化ディーゼル油が「水道水」１３％および従来のディーゼル油８７％を含むことを表し、乳化ディーゼル油（ＯＷＥＤ−１３）は、該乳化ディーゼル油が「含油水」１３％および従来のディーゼル油８７％を含むことを表す。【００４４】
重油の実験に関し、本発明の実験研究および実践で購入した従来の重油は主に台湾地区の某石油会社からの六号重油であり、購入した油製品はいずれも中華民国の工業ボイラーで使用する燃料油の油製品規格に適合するものであり、「含油水」は台湾南部地区の某廃油回収工場から取り寄せている。一般の廃油回収工場では、再生油の水分を低減するために、廃油回収過程でたえず真空加熱処理によって油中の水分をストリッピングで分離析出する必要がある。本発明の乳化燃料を製造するのに用いる「含油水」はストリッピングし凝縮した後の含油工業廃水であり、前記含油工業廃水は油水分離後、上層油は取り出して回収し燃料として使用し、下層の「含油水」は取り出して試験を行う。その「含油水」成分の分析結果を表１に示す。【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１では、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）は９６００ｍｇ／Ｌに達し、ガソリン類化合物（ＴＰＨ−ｇａｓｏｌｉｎｅ）含有量は４４４ｍｇ／Ｌ、ディーゼル油類化合物（ＴＰＨ−ｄｉｅｓｅｌ）含有量は９７ｍｇ／Ｌである。本発明では前記「含油水」２０％ｗ／ｗを従来の重油（ＥＨ−０）８０％ｗ／ｗに添加して、含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）１００％ｗ／ｗを製造する。水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）の製造は、２０％ｗ／ｗの水道水（台湾台南県市一般市民飲用の水道水）にまず乳化剤を加えて十分に混合した後、さらに８０％ｗ／ｗの従来の重油（ＥＨ−０）を加え、さらに十分に混合して、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）を調製することができる。【００４７】
本発明では、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）の３種の燃料について重油ボイラーで試験および測量を行ったところ、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）をそれぞれ使用したとき、そのボイラーで発生する蒸気熱量１ｋＪあたりの排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の平均排出係数は４．３、３．４および２．７ｍｇ／ｋＪ・蒸気であり、従来の重油（ＥＨ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）を使用した場合、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）を使用した場合、その排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の排出係数はそれぞれ２０．９％および３７．２％低減され、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーにおける排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の排出係数が１６．３％低減されることがわかった。【００４８】
総多環芳香族炭化水素化合物（Ｔｏｔａｌ−ＰＡＨｓ）で見ると、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）をそれぞれ使用したとき、そのボイラーで発生する蒸気熱量１ｋＪあたりの排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物（Ｔｏｔａｌ−ＰＡＨｓ）の平均排出係数は２．８３、２．１０および１．８２μｇ／ｋＪ・蒸気であり、従来の重油（ＥＨ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）を使用した場合、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）を使用した場合、その排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物（Ｔｏｔａｌ−ＰＡＨｓ）の排出係数はそれぞれ２５．８％および３５．７％低減され、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーにおける排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物（Ｔｏｔａｌ−ＰＡＨｓ）の排出係数が９．９％低減されることがわかり、総多環芳香族炭化水素化合物毒性当量（Ｔｏｔａｌ−ＢａＰｅｇ）で見ると、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）をそれぞれ使用したとき、そのボイラーで発生する蒸気熱量１ｋＪあたりの排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物毒性当量（Ｔｏｔａｌ−ＢａＰｅｇ）の平均排出係数は２９．５、１７．８および１５．６ｎｇ／ｋＪ・蒸気であり、従来の重油（ＥＨ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は、その排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物毒性当量（Ｔｏｔａｌ−ＢａＰｅｇ）の排出係数がそれぞれ３９．７％および４７．１％低減され、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーにおける排出排気中の総多環芳香族炭化水素化合物毒性当量（Ｔｏｔａｌ−ＢａＰｅｇ）の排出係数が７．４％低減されることがわかった。【００４９】
ボイラーの排出排気中の一酸化炭素（ＣＯ）濃度で見ると、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）をそれぞれ使用したとき、そのボイラーで発生する排出排気中の一酸化炭素（ＣＯ）の平均濃度はそれぞれ１７１、３５．０および２７．０ｐｐｍｖであり、従来の重油（ＥＨ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は、その排出排気中の一酸化炭素（ＣＯ）の平均濃度がそれぞれ７９．５％および８４．２％低減され、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーにおける排出排気中の一酸化炭素（ＣＯ）の平均濃度が４．７％低減されることがわかり、ボイラーの排出排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）濃度で見ると、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）をそれぞれ使用したとき、そのボイラーで発生する排出排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）の平均濃度はそれぞれ１９８、１７８および１６８ｐｐｍｖであり、従来の重油（ＥＨ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は、その排出排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）の濃度がそれぞれ１０．１％および１５．２％低減され、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーにおける排出排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）の濃度が５．１％低減されることがわかった。【００５０】
表２に示されている通り、乳化油の油製品の安定性で見ると、含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べて油製品の安定性も優れている。【００５１】
【表２】
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【００５２】
ボイラーのエネルギー効率で見ると、従来の重油（ＥＨ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（ＷＥＨ−２０）、および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）を使用したとき、そのボイラーの平均エネルギー効率はそれぞれ４３％、４７％および４９％であり、一定量の蒸気を発生する従来の重油（ＥＨ−０）ボイラー使用油量を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）および含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は、そのボイラーの平均使用油量がそれぞれ９．３％および１４．０％節約でき、さらに含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）に比べてボイラーの使用油量が４．７％節約できることがわかった。ここで、含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）と水道水を加えた乳化重油（ＷＥＨ−２０）の相違点は、含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）に使用する「含油水」中には約１％ｗ／ｗの溶解状態の可燃性燃料が含まれ、「含油水」は１００％ｗ／ｗの含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）の２０％を占めるのみであり、したがって「含油水」中の溶解状態の可燃性燃料は１００％ｗ／ｗの含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）の０．２％ｗ／ｗを占めるのみであり、ＯＷＥＨ−２０はＷＥＨ−２０より燃料質量が約０．２％多いだけだが、ＷＥＨ−２０より４．７％多いエネルギー効果を示す。すなわちこの０．２％多い燃料質量が生み出す単位質量あたりのエネルギーは２３．５倍となる。従来の重油（ＥＨ−０）のボイラー使用油量を基準（１００％）として、含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は約１４％節約できる。国連の基準計算法によると、一定量の蒸気を発生するとき、従来の重油に比べて、本発明の含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ−２０）は二酸化炭素の排出量を約１４％減少させることができる。【００５３】
ディーゼル油の実験に関し、本発明の実験研究および実践で購入した従来のディーゼル油は主に台湾地区の某石油会社からの高級ディーゼル油であり、購入した従来のディーゼル油はいずれも中華民国を走るディーゼル車に使用されるディーゼル油規格に適合している。含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）を製造するのに必要な「含油水」については、１％ｗ／ｗのパームバイオディーゼル油を水道水と十分に撹拌、混合して、水道水に均一に溶解させ、さらに「含油水」に０．１％ｗ／ｗの乳化剤を加えて十分に撹拌、混合した後、乳化剤を含む「含油水」１３％ｗ／ｗをさらに８７％ｗ／ｗの従来のディーゼル油と十分に撹拌、乳化して、含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）を調製する。【００５４】
従来のディーゼル油（ＥＤ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の３種の燃料をそれぞれ実際にディーゼル油エンジン発電機に使用したエネルギー測定試験の結果によれば、従来のディーゼル油（ＥＤ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の燃料消費率はそれぞれ０．３５６、０．３９３および０．３７９Ｌ／ｋＷ・ｈである。水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の油製品中のディーゼル油の割合はそれぞれ従来のディーゼル油（ＥＤ−０）の８７％および８８％しかない。従来のディーゼル油（ＥＤ−０）に比べて、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の省エネルギー百分率の平均はそれぞれ４．０％、６．３％であり、さらに含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）は水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）の省エネルギー百分率より約２．３％高い。【００５５】
ここで、含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）と水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）の相違点は、含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）に使用する「含油水」中には約１％ｗ／ｗの溶解状態の可燃性燃料が含まれ、「含油水」は１００％ｗ／ｗの含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の１３％を占めているにすぎず、したがって「含油水」中の溶解状態の可燃性燃料は１００％ｗ／ｗの含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の０．１３％ｗ／ｗを占めているにすぎず、ＯＷＥＤ−１３はＷＥＤ−１３より燃料質量が約０．１３％多いだけだが、ＷＥＨ−２０より２．３％多いエネルギー効果を示す。すなわちこの０．１３％多い燃料質量が生み出す単位質量あたりのエネルギーは１７．７倍となる。【００５６】
従来のディーゼル油（ＥＤ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）の３種の燃料をそれぞれ実際にディーゼルエンジン発電機に使用したエネルギー測定試験の結果によれば、従来のディーゼル油（ＥＤ−０）、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）のディーゼルエンジン発電機が発生する電気量１ｋＷ・ｈあたりの排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の平均排出係数は９２．５、５８．８および５５．６ｍｇ／ｋＷ・ｈであり、従来のディーゼル油（ＥＤ−０）を基準（１００％）として、水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）を使用したディーゼル油エンジン発電機の排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の排出係数はそれぞれ３６．４％および３９．９％低減され、さらに含油水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ−１３）は水道水を加えた乳化ディーゼル油（略称ＷＥＤ−１３）に比べてディーゼルエンジン発電機における排出排気中の粒状汚染物（ＰＭ）の排出係数が３．５％低減される。【００５７】
前記実験結果により、本発明は全く新しくかつ大きく進歩した発明であることが明らかである。含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（ＯＷＥＤ）はそれぞれ重油ボイラーおよびディーゼルエンジンに適用され、燃焼室の燃焼効率を向上させ、かつ汚染物の排出を減少させるとともに、省エネルギーの効果も達成している。重油ボイラーおよびディーゼルエンジンで発生する汚染物を如何に減らすか、および如何にエネルギーを節約するか等の問題は人々の関心を集めるところであり、本発明で開示する含油水を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ）および含油水を加えた乳化ディーゼル油（ＯＷＥＤ）を製造する製造方法の発明および使用は前記難題を解決できるものである。本発明の成果をうまく利用すれば、燃料消費量を大幅に節約し、汚染物の排出量を大幅に低減させることができ、人々に利益をもたらすであろう。【００５８】
以上の説明からわかるように、本発明は主に周知の乳化燃料の欠点に対して改善を加えて、全く新しい発明の製造方法、主として一部の燃料を先に乳化に関与する水に溶解させて「含油水」を調製し、さらに乳化剤を加えて混合、撹拌し、その後、さらに乳化剤を含む「含油水」を重油（燃料油）またはディーゼル油と撹拌、乳化して、「含油水」を加えた乳化油を調製する方法を提示するものである。このように、「水中油、油中水」の『「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）』または『「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）』は、乳化油の安定性に優れ、水と油が分離しにくく、乳化剤の添加量を減らし、乳化油の製造コストを節約することができる。さらに、ＯＷＥＨまたはＯＷＥＤの乳化油中の「含油水」は「水中油型」であるため、燃焼時に水中の燃料が無限に多数の引火点を形成し、かつ分子レベルの均一な状態分布を示すので、周知の技術のように水滴の大きさが不均一なために、または水の急冷作用によって、不完全燃焼を起こすという欠点が生じない。したがって、本発明の製造方法で製造したＯＷＥＨおよびＯＷＥＤは、燃焼効率は良好で、エネルギー節約の割合を大幅に向上させ、汚染の排出を減少させる。【００５９】
同時に、本発明はさらに、「含油工業廃水の回収、再利用」、つまり含油工業廃水から簡単に固体不純物をろ過、除去し、または濃縮手順によって含油濃度を上げて、乳化油を製造するのに必要な「含油水」とし、このように膨大なコストをかけることなく含油工業廃水を処理し、逆に含油工業廃水を利用して「含油水」を得て、さらに重油またはディーゼル油に添加して『「含油水」を加えた乳化重油（略称ＯＷＥＨ）』および『「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（略称ＯＷＥＤ）』を製造するという全く新しい概念を提示している。このように含油工業廃水で燃料を生成しながら、含油工業廃水の処理が難しいという難題も同時に解決し、まさに一挙両得の応用であり、エネルギー節約の面からも、本発明は確かに乳化油の研究開発分野の重大な進歩である。【００６０】
以上をまとめると、過去に発表された文献および特許では、工業ボイラーおよびディーゼルエンジンの煙道排気の大半で使用される油の改善、機械設備の改良、ボイラー設備の改造または防止設備の処理効率の改善により、汚染の低減効果を達成している。本発明は、ここに開示する「含油水」を加えた乳化重油（ＯＷＥＨ）および「含油水」を加えた乳化ディーゼル油（ＯＷＥＤ）の製造方法、ならびに回収した含油工業廃水を乳化油の添加剤として利用するという発明および使用により、工業ボイラーおよびディーゼル油エンジンの煙道排気の汚染を減らしかつエネルギーを節約するものであり、確かに全く新しい発明であり、過去の如何なる特許または文献にも本発明と同様のまたは類似の内容は提示されていない。
【図１】
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【国際調査報告】
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