(57)【要約】【課題】  グリセリン等の多価アルコールを主成分とする難燃焼性液体と燃料とを混合燃焼させる場合において、簡単な設備構造でかつ安定した燃焼が可能な難燃焼性液体の燃焼装置及びその燃焼方法を提供する。【解決手段】  渦流式噴射ノズルに親水性液体と燃料とを直前に混合し供給するラインと空気供給ラインを備え、燃焼炉内に火炎を放出させることを特徴とする親水性液体の混合燃焼装置とそれを用いた燃焼方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦流式噴射ノズルに親水性液体と燃料とを直前に混合し供給するラインと空気供給ラインを備え、燃焼炉内に火炎を放出させることを特徴とする親水性液体の混合燃焼装置
【請求項２】
多価アルコールを主成分とする親水性液体と燃料とを、一定の圧力、流量と割合で請求項１記載の混合燃焼装置に供給して燃焼させることを特徴とする親水性液体の混合燃焼方法
【請求項３】
親水性液体を１〜６０容量％と燃料を９９〜４０容量％の割合で請求項１に記載の混合燃焼装置に供給することを特徴とする親水性液体の混合燃焼方法
【請求項４】
親水性液体が水０〜８０容量％とグリセリン１００〜２０容量％の割合からなることを特徴とする請求項２に記載の親水性液体の混合燃焼方法
【請求項５】
燃料が重油、軽油、灯油、廃油、植物油及びプラスチックス類の熱分解油等から選ばれる１種またはそれ以上の混合物からなることを特徴とする請求項２に記載の親水性液体の混合燃焼方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、親水性液体と燃料との混合燃焼装置及びその方法に関する。更に詳しくは、水を含むグリセリンのような親水性の液体を安定に燃焼させる焼却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年石油系資源の代替燃料として植物系資源からの自動車等の内燃機関燃料が種々製造されている。特に植物油糧資源である油脂をメチルエステル化したバイオディーゼル燃料（以下、ＢＤＦと略す）は、再生産可能で硫黄化合物を含まない環境にも対応した燃料として注目されている。しかしながら、このＢＤＦ製造プロセスにおいて発生するグリセリンは極めて親水性が高く油溶性の石油系燃料とは混和せず、例えば、水分を含有するグリセリン等の液状廃棄物の焼却処理を行う場合は、一般的に、親水性液体を他の可燃性廃棄物と混練した後、その混練物を焼却処理している。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開２００６−２５０３８７号公報
【特許文献２】特開２００１−６５８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、上記の従来技術においては、以下のような問題があった。【０００４】  すなわち、上記の従来技術では親水性液体だけを焼却処理することが困難であるため、他の可燃物と併せて焼却させるか、あらかじめ前処理が必要になるなどの問題点があった。更に、親水性液体が本来持っている熱エネルギーを利用できず単に廃棄物処理としての焼却を行うことになる。【０００５】  本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、水分を含むグリセリン等の多価アルコールの親水性液体を燃料と混合燃焼させる場合において、簡単な設備構造でかつ安定した燃焼が可能な親水性液体の焼却装置及びその燃焼方法を提供することを目的とするものである。
水分とは、水道水のように普通の水でもよく、またＢＤＦ製造プロセスにおいて発生する、ＢＤＦを洗浄した後の廃水も含む。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決するために、本発明者は長期研究した結果特定の構造のノズルを備えた燃焼装置に一定の割合で親水性液体と燃料を供給することで安定した燃焼が得られることを見出し本発明に至った。【０００７】  即ち、本発明は渦流式噴霧ノズルに、そのノズルの直前で親水性の液体と油溶性の燃料とを一定の割合で供給・混合し、一定の圧力でノズルに送液し噴霧させそれに着火させることで、炉内で安定した燃焼が行える装置と、その方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の燃焼装置を用いることで、親水性液体の燃焼熱を有効に利用し、かつ安定な燃焼を行うことができる。また、親水性液体と燃料とをあらかじめエマルジョン化する必要が無く、また一般に難燃性液体を燃焼させるために用いるバーナーに見られる二次燃焼用の空気吹き込みノズル等の複雑な装置も必要がない。【０００９】  また、近年石油代替燃料として植物油や廃植物油をエステル交換して得られるＢＤＦが製造されている。その際に副生産されるグリセリンの処理が困難であり、排水処理や焼却処分されているが、本発明では廃棄物ではなく有用な燃料としての利用が可能となる。即ち、石油系燃料の使用削減にも効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、図１を参照して本発明の親水性液体の混合燃焼装置について説明する。
１の渦流式噴霧ノズルは２の空気フィード口と液体フィード口を備えている。液体フィード口の前に石油系燃料と親水性液体との混合部を備えている。噴霧ノズルの開口部は燃焼炉に接続している。【００１１】  本発明で用いる渦流式噴霧ノズルは例えば、（株）アトマックス社のアトマックスノズルＢＮ式で特開２００５−３１３０４９号公報の明細書に記載されているものが好適である。【００１２】  本発明における親水性液体とは、主にグリセリンであるが他にエチレングリコール等の多価アルコールも含まれる。またこれらの親水性液体に一定の割合の水が含まれていても良い。【００１３】  親水性液体中に含まれる水の割合は、内割りで０〜８０容量％の範囲が好ましい。水の割合が８０容量％を超えると燃焼温度が低下し、不完全燃焼等が起こり好ましくない。【００１４】  親水性液体と石油系燃料の割合は、親水性液体が１〜６０容量％で石油系燃料が９９〜４０容量％の範囲である。親水性液体の容量が６０％を超えると、着火性能が落ち、また燃焼が不安定かつ不完全になる等好ましくない。【００１５】  燃料は、重油、軽油、灯油、廃油、植物油等の中から選ばれた１種または２種以上の混合物でも良い。更に、プラスチックスを加熱分解させて得られる熱分解油も用いることができる。
【実施例】
【００１６】  以下、実施例において詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、親水性液体としてグリセリン濃度１００容量％、水を含む親水性液体としてグリセリン濃度５０容量％、グリセリン濃度３３容量％からなる組成物を用いた。石油系燃料はＡ重油を用いた。［図１］に示すように（株）アトマックス社のＢＮ９０型渦流式噴霧ノズルと燃料及び親水性液体の供給ラインおよび空気供給ライン、更に燃焼炉を備えた燃焼装置を作成した。【００１７】  Ａ重油を２．５リットル／時でフィードして着火させた。火炎が安定した後の火炎長は３０センチであった。また火炎の温度は摂氏９１８度であった。５分後にグリセリン濃度１００容量％からなる親水性液体を２．０リットル／時でフィードをはじめた。火炎は４５センチメートル長になり火炎の温度は摂氏１００５度であった。また、燃焼音が少し小さくなった。
また、Ａ重油のフィード量２．５リットル／時は変えずに、グリセリン濃度５０容量％の水を含む親水性液体のフィード量１．５リットル／時での燃焼試験を行った。その際の火炎長は４０センチメートルで火炎の温度は摂氏９１３度であった。
次にＡ重油のフィード量２．５リットル／時は変えずに、グリセリン濃度３３容量％の水を含む親水性液体を１．６リットル／時でフィードした。その際の火炎の温度は摂氏８８０度で火炎は３５センチメートル長であった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】  食用油をエステル交換してＢＤＦを製造した際に副生成物として多量に生じるグリセリンを、廃棄物ではなく燃料として利用できることがわかった。この装置と方法を用いることで農業用の暖房等に広範囲に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の親水性液体の混合燃焼装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２０】１  渦流式噴霧ノズル
２  空気コンプレッサー
３  親水性液体送液ポンプ
４  石油系燃料送液ポンプ
５  燃焼炉
【図１】
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