(57)【要約】【課題】  燃焼性と安定性に優れるエマルジョン燃料の簡易かつ安価な製造方法を提供すること。【解決手段】  所定の割合で混合された燃料油と水に空気を混入せしめた流体物（但し乳化剤は含まない）を静止型ミキサーに圧送し、エマルジョン化することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の割合で混合された燃料油と水に空気を混入せしめた流体物（但し乳化剤は含まない）を静止型ミキサーに圧送し、エマルジョン化することを特徴とするエマルジョン燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼性と安定性に優れるエマルジョン燃料の簡易かつ安価な製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の原油の高騰、地球環境保全のための二酸化炭素の排出量削減といった社会的ニーズなどを背景として、重油をはじめとする燃料油と水をエマルジョン化した燃料（エマルジョン燃料）が注目されて久しいことはよく知られた事実であり、これまでにも様々なエマルジョン燃料の製造方法が提案されている（例えば特許文献１など）。しかしながら、エマルジョン燃料は、燃焼させた際、燃料油を単独で燃焼させた際に比較して一般に燃焼温度が低く、燃焼性に劣るといった問題がある。また、エマルジョン燃料は、通常、その安定性を確保するために界面活性剤などの乳化剤を添加して製造されるため、製造コストが高いといった問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６９９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、燃焼性と安定性に優れるエマルジョン燃料の簡易かつ安価な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、静止型ミキサーを用いて燃料油と水をエマルジョン化する際、予め燃料油と水からなる混合物に空気を混入しておくことで、燃焼性に優れるエマルジョン燃料が得られること、こうして得られたエマルジョン燃料は、乳化剤が添加されていないにもかかわらず、１日〜３日程度は燃料油と水が分離することなく安定であることを知見した。
【０００６】
上記の知見に基づいてなされた本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、請求項１記載の通り、所定の割合で混合された燃料油と水に空気を混入せしめた流体物（但し乳化剤は含まない）を静止型ミキサーに圧送し、エマルジョン化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃焼性と安定性に優れるエマルジョン燃料の簡易かつ安価な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のエマルジョン燃料の製造方法を実施するための装置の一例の全体図である。
【図２】本発明のエマルジョン燃料の製造方法によって製造されたエマルジョン燃料を燃焼させた際の燃焼温度変化と同用量の重油を燃焼させた際の燃焼温度変化を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、所定の割合で混合された燃料油と水に空気を混入せしめた流体物（但し乳化剤は含まない）を静止型ミキサーに圧送し、エマルジョン化することを特徴とするものである。本発明において、エマルジョン燃料の原料となる燃料油としては、例えば重油の他、軽油、重質油、灯油、廃油などを挙げることができる。燃料油と水の混合割合としては、例えば９：１〜６：４を挙げることができる（体積比）。本発明において用いる静止型ミキサーは、機械的可動部を備えず、圧送されてくる流体物に対して抵抗の役割を果たす１ないし２以上の個数のエレメントに流体物を衝突させることで生じる剪断応力の作用によって流体物を均質にミキシングできるものとして当業者に公知のものであればどのようなものであってもよいが、燃料油と水に対する分子レベルでの剪断を可能とする分散力（＞６×１０２３）を発揮し得るものが望ましく、そのような市販の装置としては、例えば共同技術検査株式会社製のＮライザー（製品名）を挙げることができる。
【００１０】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法を実施するための装置の一例の全体図を図１に示す。図１に示すエマルジョン燃料製造装置１は次のようにして運転される。まず、タンク２に燃料油と水が所定の割合で供給され、バルブ３が開かれるとともに、バルブ４が閉じられることで、所定の割合の燃料油と水がポンプ５によって混合機６に圧送され、混合された後、タンク２に回収される。混合機６は燃料油と水を混合することができるものであれば静止型ミキサーをはじめどのようなものであってもよい。タンク２→ポンプ５→混合機６→タンク２の循環による燃料油と水の混合を一定の時間行った後、バルブ３が閉じられるとともに、バルブ４が開かれ、タンク２に貯留された所定の割合で混合された燃料油と水からなる流体物がポンプ５によってポンプ７に圧送される。その途中、所定の割合で混合された燃料油と水からなる流体物に対して側方より空気が混入される。ポンプ７に圧送されてきた所定の割合で混合された燃料油と水に空気を混入せしめた流体物は、ポンプ５による圧送圧力よりも高い圧送圧力で静止型ミキサー８に圧送され、エマルジョン化される。こうして製造されたエマルジョン燃料は、バーナー９に送り込まれ、燃焼させることができる。なお、静止型ミキサー８によって製造されたエマルジョン燃料のバーナー９への送り込みは、流量計１０とサイトグラス１１からの目視によってその作動確認が行われ、余剰のエマルジョン燃料はタンク２に回収される。
【００１１】
図１に示すエマルジョン燃料製造装置１を用いたエマルジョン燃料の製造例を以下に示す。燃料油はＡ重油（出光興産株式会社製）を用いた。燃料油と水の供給割合は８：２とした（体積比）。混合機６は共同技術検査株式会社製の静止型ミキサーであるＮライザー（製品名）の型番ＳＰ０５Ｕ３を用い、静止型ミキサー８は同、型番ＳＰ０５Ｕ５を用いた。ポンプ５の圧力：０．２ＭＰａ、ポンプ７の圧力：２ＭＰａ、空気導入のコンプレッサー圧：０．６ＭＰａの条件で製造したエマルジョン燃料を燃焼させた際の燃焼温度変化を、同用量の重油を燃焼させた際の燃焼温度変化とともに図２に示す。図２から明らかなように、図１に示すエマルジョン燃料製造装置１を用いて製造されたエマルジョン燃料（本発明ＥＭ）は、同用量の重油よりも２割も重油が少ないにもかかわらず、同用量の重油を燃焼させた際と同等もしくはそれ以上の燃焼温度を達成し、燃焼性に優れることがわかった。また、図１に示すエマルジョン燃料製造装置１を用いて製造されたエマルジョン燃料は、乳化剤を添加していないにもかかわらず１日程度は重油と水が分離することなく安定であった。以上の結果は、ポンプ７の圧力と静止型ミキサー８の内部抵抗によってミキサー内に形成された高温高圧の剪断応力場で重油と水が均質にミキシングされるとともに、空気に含まれる酸素が重油に優先的に溶け込んだことによるものと考えられた（空気に含まれる酸素の重油への溶解度は水への溶解度に比較してモル分率で約１００倍大きいが、この高い溶解性が高温高圧の剪断応力場でも減じられることなく反映されたものと推察される）。なお、空気を混入しないこと以外は上記と同じ条件で製造したエマルジョン燃料は、燃焼させた際、同用量の重油を燃焼させた際よりも燃焼温度が約１００℃低く、また、半日程度で重油と水が分離した。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は、燃焼性と安定性に優れるエマルジョン燃料の簡易かつ安価な製造方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００１３】
１  エマルジョン燃料製造装置
２  タンク
３  バルブ
４  バルブ
５  ポンプ
６  混合機
７  ポンプ
８  静止型ミキサー
９  バーナー
１０  流量計
１１  サイトグラス
【図１】
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【図２】
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