(57)【要約】【目的】界面活性剤を添加することなく、あるいは極めて少量のみで木質成分熱分解液（木タール、木タールピッチ）と水とを混合して安定性、燃焼性の良好なエマルジョン燃料を製造し、バイオマスおよび水資源の有効活用を図る。【構成】原水からエマルジョン燃料用希釈水を得る希釈水調製工程と、前記エマルジョン燃料用希釈水と、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液とを混合する混合工程と、を有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】
木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水とを混合して得られることを特徴とするエマルジョン燃料。
【請求項２】
木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料。
【請求項３】
木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料。
【請求項４】
木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物とアルコール類を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料。
【請求項５】
木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油とアルコール類を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料。
【請求項６】
原水からエマルジョン燃料用希釈水を得る希釈水調製工程と、
前記エマルジョン燃料用希釈水と、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液とを混合する混合工程と、
を有することを特徴とするエマルジョン燃料の製造方法。
【請求項７】
前記希釈水調製工程は静電印加工程を含む請求項６に記載のエマルジョン燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液を主成分とし、ボイラーやディーゼルエンジン用及びガスタービン用燃料として用いられるエマルジョン燃料及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木質熱分解液は、一般に水分量が多く、燃焼処理が難しかった。またピッチ等粘度の高い成分を多く含む場合、非常に取扱いが難しく単に投げ込み燃焼処理されるにとどまっており、ボイラー用やディーゼルエンジン及びガスタービン用燃料としては流動性や霧化させることが困難なため利用できなかった。木質熱分解液としては、木タール（木タールオイル、木タールピッチ）、木酢液等が例示できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記木質熱分解液利用については、大量に生成させることや低粘性を確保するには未だ十分ではなく実用性に欠けるという課題があった。
【０００４】
そこで本発明は、木質熱分解液を主成分としながらも、ボイラーやディーゼル及びガスタービン用燃料として実用的に使用しうるエマルジョン燃料を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水とを混合して得られることを特徴とするエマルジョン燃料であって希釈用水と分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【０００６】
本発明は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料であって、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と接触させた希釈用水は分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【０００７】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料であって、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と接触させた希釈用水は分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【０００８】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物とアルコール類を添加剤として混合したことを特徴とするエマルジョン燃料であって、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と接触させた希釈用水は分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【０００９】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油とアルコール類を混合したことを特徴とするエマルジョン燃料であって、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と接触させた希釈用水は分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【００１０】
本発明のエマルジョン燃料の製造方法は、木質熱分解液と水とを混合して得られるエマルジョン燃料の製造方法であって、原水を膜ろ過処理後、ミキサーにより混合してできることを特徴とするエマルジョン燃料となり、希釈用水と分離せず白濁したエマルジョン流体燃料となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のエマルジョン燃料は、木質熱分解液と水とを混合して調整される。ここで、木質熱分解液とは、木タール（木タールオイル、木タールピッチ）、木酢液等を指す。木質熱分解液と希釈用水との混合割合は木質熱分解液が２０〜８０％、希釈用水が２０〜６０％とし、木質熱分解液と希釈水を高速ミキシングしエマルジョン化させる。
【００１２】
本発明のエマルジョン燃料は木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物を混合して調整される。木質熱分解液と希釈用水の混合割合は木質熱分解液が２０〜８０％、希釈用水が２０〜６０％とし、添加剤としては界面活性剤を添加剤として使用することができる。また、界面活性剤の添加量は０．１〜２０重量％の範囲とすることができる。
【００１３】
本発明のエマルジョン燃料は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油を混合して調整される。木質熱分解液と希釈用水の混合割合は木質熱分解液が２０〜８０％、希釈用水が２０〜６０％とし、添加剤としては界面活性剤を使用することができる。また、界面活性剤の添加量は０．１〜２０重量％、鉱物油の混合割合は２０〜８０％の範囲とすることができる。
【００１４】
本発明のエマルジョン燃料は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物とアルコール類を混合して調整される。木質熱分解液と希釈用水の混合割合は木質熱分解液が２０〜８０％、希釈用水が２０〜６０％とし、添加剤としては界面活性剤を使用することができる。また、界面活性剤の添加量は０．１〜２０重量％、アルコール類の混合割合は２０〜８０％の範囲とすることができる。
【００１５】
本発明のエマルジョン燃料は、木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液と水と界面活性剤の混合物と鉱物類とアルコール類を混合して調整される。木質熱分解液と希釈用水の混合割合は木質熱分解液が２０〜８０％、希釈用水が２０〜６０％とし、添加剤としては界面活性剤を使用することができる。また、界面活性剤の添加量は０．１〜２０重量％、鉱物油の混合割合は２０〜８０％、アルコール類の混合割合は２０〜８０％の範囲とすることができる。
【００１６】
本発明でのエマルジョン燃料の木質熱分解液と混合する希釈用水は、原水もしくは膜ろ過処理水が好ましい。膜ろ過処理は原水を１．５〜５．５Ｍｐａの間で加圧して行う。使用するろ過膜の素材としてはセルロース、酢酸セルロース、ニ酢酸セルロース、ポリカボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ四フッ化エチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリベンゾキサジンジオン、ポリビニルアルコール、モダクリル、ポリベンズイミダゾロン、グラスファイバー、セラミックなど任意のものを使用することができ、膜モジュールの形状も平膜、スパイラル、中空糸、管形の任意の形状を使用することができる。脱塩処理を行う際にはろ過膜の汚染を防ぐため原水は前処理を行った後、膜ろ過理を行うことが好ましい。
【００１７】
原水の前処理方法としては、１又は２以上のカートリッジフィルターに原水を順次通水する方法や凝集沈澱処理後、紫外線酸化処理又は活性炭吸着処理を行う方法などが挙げられる。原水の前処理に用いられるフィルターとしては、１次フィルターとして重合不織布を加圧成形して孔径を０．１〜１００μｍ程度としたものを用いると同時に、２次フィルターとして活性炭素材のものを使用すると高い有機物除去効果が得られ、好ましい。
【００１８】
また、原水は前記の前処理の後段でさらに静電印加処理を行った後、膜ろ過処理するとろ過膜の通水性が改善され、好ましい。静電印加を行う静電印加装置は任意のものが使用でき、例えば合成樹脂管の外周に導電コイルが巻回され、それを保護カバーで覆い、電源ボックスから導電線を通じて電流が供給されるよう構成されたものが使用できる。また印加される電気は、電流０．１〜５ｍＡ、電圧０．５〜５．０Ｖ、周波数３０〜２５０ＨＺとするのが好ましい。
【００１９】
脱塩処理後の脱塩処理水に、カルシウムやマグネシウムを添加しＮａ型カチオン交換樹脂と接触させることで脱塩処理水にナトリウムイオンが添加される。上記処理により得られた希釈用水を使用すると木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液が分離しないため、添加剤を添加することなく木質熱分解液と混合され、高粘性木質熱分解液を低粘性及び流動性を高めたエマルジョン木質燃料とすることができる。本発明で脱塩処理水と接触させるカチオン交換樹脂としてはＮａ型カチオン交換樹脂であれば強塩基性カチオン交換樹脂や弱塩基性カチオン交換樹脂のいずれも使用することができる。
【実施例】
〔実施例１〕
図１に示すように膜ろ過処理後、Ｎａ型の強塩基性カチオン交換樹脂塔に通水した希釈用水と木質熱分解液を表１に示す割合で混合し、ミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。但し、２４時間静置後は木質熱分解液と水に少し分離が見られた。
〔実施例２〕
上記の希釈用水と木質熱分解液を表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔実施例３〕
上記の希釈用水と木質熱分解液と鉱物油を表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔実施例４〕
上記の希釈用水と木質熱分解液により得られた木タールとアルコール類を表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔実施例５〕
上記の希釈用水と木質熱分解液とアルコール類と鉱物油を表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔実施例６〕
上記の希釈用水と木質熱分解液とガソリンを表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をガソリンエンジンに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔実施例７〕
上記の希釈用水と木質熱分解液と鉱物油とアルコール類とガソリンを表１に示す割合で混合し、上記の界面活性剤を添加しミキサーにより攪拌してエマルジョン燃料を調整した。調整されたエマルジョン燃料をガソリンエンジンに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
〔比較例１〕
比較例１として上記実施例の希釈用水に代えて図２に示すように無処理の水道水（吹田市水）を木質熱分解液と混合したところ、両者は分離してエマルジョン化はしなかったためボイラーに供給することができなかった。なお水道水と木質熱分解液の混合割合は表１に示すとおりであった。
〔比較例２〕
比較例２として比較例１に分散剤として界面活性剤の混合物を表１に示す割合で添加し、混合攪拌したところ、エマルジョン燃料が得られた。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができなかった。２４時間静置後は木質熱分解液と水に分離が見られた。
〔比較例３〕
比較例３として比較例１に分散剤として界面活性剤の混合物を表１に示す割合で添加し、混合攪拌したところ、エマルジョン燃料が得られた。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができなかった。２４時間静置後は木質熱分解液と水に少し分離が見られた。
〔比較例４〕
比較例４として比較例１に分散剤として界面活性剤の混合物を表１に示す割合で添加し、混合攪拌したところ、エマルジョン燃料が得られた。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができなかった。２４時間静置後は木質熱分解液と水に少し分離が見られた。
〔比較例５〕
比較例５として比較例１に分散剤として界面活性剤の混合物を表１に示す割合で添加し、混合攪拌したところ、エマルジョン燃料が得られた。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。但し、２４時間静置後は木質熱分解液と水に少し分離が見られた。
〔比較例６〕
比較例６として比較例１に分散剤として界面活性剤の混合物を表１に示す割合で添加し、混合攪拌したところ、エマルジョン燃料が得られた。調整されたエマルジョン燃料をボイラーに供給したところ、安定して燃焼させることができた。２４時間静置後も木質熱分解液と水に分離は見られなかった。
【表１】
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【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水を混合し、分散剤などの添加剤を添加することなく流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２０】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水を混合し、添加剤として界面活性剤を使用すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２１】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油を混合すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２２】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水と界面活性剤の混合物とアルコール類を混合すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２３】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油、アルコール類を混合すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２４】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水と界面活性剤の混合物とガソリンを混合すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【００２５】
本発明によれば木質成分を熱分解した時に生成される木質熱分解液（木タール、木タールピッチ）、木酢液等の高粘性の粘性液と水と界面活性剤の混合物と鉱物油、アルコール類、ガソリンを混合すると流動性の高いエマルジョン燃料を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエマルジョン燃料の製造方法の一実施例を示す工程図である。
【図２】本発明のエマルジョン燃料の製造方法の他の実施例を示す工程図である。
【図１】
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【図２】
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