(57)【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。【解決手段】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。【選択図】図１
2008001874.tif 000002
【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（Ｈ２Ｏ）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（Ｎａ２ＣＯ３）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）などをあげることができ、これら無機塩組成物を水（Ｈ２Ｏ）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Ｎａ２ＣＯ３は水と作用して、水溶液状態でＮａＯＨが生成される。
【００１９】
Ｎａ２ＣＯ３＋２Ｈ２Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ２ＣＯ３水溶液状態で塩基性になるので、アルカリ土金属塩化物ＭｇＣｌ２とＣａＣｌ２は水溶液状態で次のような反応式を有する。
２ＮａＯＨ＋ＭｇＣｌ２→Ｍｇ（ＯＨ）２＋２ＮａＣｌ２・ＮａＯＨ＋ＣａＣｌ２→Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＮａＣｌ
【００２０】
また、前記反応で、ＭｇＣｌ２とＣａＣｌ２は、２Ｎａ２ＣＯ２＋ＭｇＣｌ２＋ＣａＣｌ２＝ＭｇＣＯ３＋ＣａＣＯ３＋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】
2008001874.tif 000003
【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（ＣＯ２）、窒素ガス（ＮＯ）、硫黄ガス（ＳＯ２）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（ＣＯ２）、窒素ガス（ＮＯ）、硫黄ガス（ＳＯ２）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（ＣＯ２）、窒素ガス（ＮＯ）、硫黄ガス（ＳＯ２）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
【図１】
2008001874.tif 000004