(57)【要約】      （修正有）【課題】安定的な燃焼状態で効率の良い燃焼を実現することができ、特殊な混合装置を必要としないエマルジョン燃料及びエマルジョン燃料用組成物を提供する。【解決手段】アルカリ水６５重量部、低級アルコール、エチレングリコールから選択される１または複数の化合物８〜１５重量部、炭素数５以下の脂肪族ケトン３〜２０重量部を含み、ｐＨが９．５〜１１．５であるエマルジョン燃料用組成物であり、石油系燃料１００重量部と前記エマルジョン燃料用組成物５〜２５重量部とが混合されてなるエマルジョン燃料である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ水６５重量部、低級アルコール、エチレングリコールから選択される１または複数の化合物８〜１５重量部、炭素数５以下の脂肪族ケトン３〜２０重量部を含み、ｐＨが９．５〜１１．５であるエマルジョン燃料用組成物。
【請求項２】
さらにトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾールから選択される１または複数の化合物０．０１〜２重量部を含む請求項１に記載のエマルジョン燃料用組成物。
【請求項３】
さらに、ドデカン二酸０．１〜２重量部、クエン酸０．１〜２重量部、セバシン酸０．１〜２重量部を含む請求項１または２に記載のエマルジョン燃料用組成物。
【請求項４】
さらに、石油系燃料１〜１５重量部を含む請求項３に記載のエマルジョン燃料用組成物。
【請求項５】
さらに、リン酸、ポリリン酸、珪酸、炭酸、硫酸、硼酸または塩酸から選択される酸の、リチウム、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムの塩の、一種または二種以上からなる添加剤を０．１〜２重量部含む請求項１から４のいずれかに記載のエマルジョン燃料用組成物。
【請求項６】
石油系燃料１００重量部と請求項１から５のいずれかに記載のエマルジョン燃料用組成物５〜２５重量部とが混合されてなるエマルジョン燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定的な燃焼状態で効率の良い燃焼を実現することができるエマルジョン燃料及びそのエマルジョン燃料に用いられる水溶液組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
エマルジョン燃料は油中水型のエマルジョンとなっていて、燃焼器内における高温雰囲気中で水粒子が瞬間的に沸騰し気化して膨張することにより微小爆発して水分子を囲んでいる燃料粒子（油粒子）が細分化され、これにより燃料油と空気とが良好な混合状態となってこれらの接触面積が増大するため、燃料油の完全燃焼を行うものである。
【０００３】
このようなエマルジョン燃料 においては、空気比を低減させて燃焼できるため、低減した分だけの排ガスの持ち逃げ熱ロスがなくなる。又、燃焼用空気量が少なくなるため、燃焼ガスの燃焼器内での滞留時間が長くなり、熱交換が効率良く行われ熱損失を低減させることができる。さらには、エマルジョン燃料
では、燃焼ガスが完全燃焼するため、あるいは燃料中に水が含まれていることによる燃焼温度の低下によりＮＯｘやＳＯｘの発生量を抑制することができるメリットがある。
【０００４】
一方化石燃料を燃焼させるには酸素が必要であり、この酸素源として、一般的には空気が利用されるが、空気には約７８％の窒素が含まれており、これが排出ガス損失をもたらすと共に、窒素酸化物の発生源となる。排気ガス損失を削減する目的で燃焼用空気を余熱すると、排気ガス中の窒素酸化物は飛躍的に増加してしまい、省エネルギーと大気汚染防止は二律背反という現状がある。この大気公害の防止対策の一環として、燃料油に水を混合させたエマルジョン燃料の使用に関する多数の研究が行われており、エマルジョン燃料は産業上の基本的な課題である省エネルギー、公害防止に関し、有効な燃料である。
【０００５】
従来のエマルジョン燃料としては、重質油等の燃料油を混合添加剤（乳化材・安定剤・界面活性剤など）を用いて水と混合することで、エマルジョン燃料が得られることは良く知られている(例えば、特許文献1、２参照)。しかし、かかる添加剤を混合しても、長期貯蔵安定性が不足することや乳化剤の使用量が多く必要なことが課題となっている。また、乳化剤等を用いたエマルジョン燃料は、長期間経過すると油と水が分離してしまい、長期保存が不可能である。
【０００６】
また、液体燃料と水との混合液に物理的手段高周波振動を与えて超微粒化・高混合密度のエマルジョン燃料を生成する燃料改質装置（例えば、特許文献３参照）が開示されている。このような機械的手段によるエマルジョン燃料の製造は、装置コストやその装置を駆動するための動力コストのうえで汎用的方法とはいえない。
【０００７】
さらに、燃焼室へ供給する直前に水またはアルコール水と燃料油とを混合装置で混合させて燃焼室へ噴射する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）が、この混合装置は特殊であり、装置取り付けのスペースや手間、装置コストの点で汎用性に問題がある。
【特許文献１】特許第３７７６１８８号公報
【特許文献２】特許第３１０３９２３号公報
【特許文献３】特開２００６−３２２４６３号公報
【特許文献４】特開平６−１４７０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、安定的な燃焼状態で効率の良い燃焼を実現することができ、特殊な混合装置を必要としないエマルジョン燃料及びそのエマルジョン燃料用組成物を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨とするところは、アルカリ水６５重量部、低級アルコール、エチレングリコールから選択される１または複数の化合物８〜１５重量部、炭素数５以下の脂肪族ケトン３〜１５重量部を含み、ｐＨが９．５〜１１．５であるエマルジョン燃料用組成物であることにある。
【００１０】
前記エマルジョン燃料用組成物は、さらにトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾールから選択される１または複数の化合物０．０１〜２重量部を含み得る。
【００１１】
前記エマルジョン燃料用組成物は、さらに、ドデカン二酸０．１〜２重量部、クエン酸０．１〜２重量部、セバシン酸０．１〜２重量部を含み得る。
【００１２】
前記エマルジョン燃料用組成物は、さらに、石油系燃料１〜１５重量部を含み得る。
【００１３】
前記エマルジョン燃料用組成物は、さらに、リン酸、ポリリン酸、珪酸、炭酸、硫酸、硼酸または塩酸から選択される酸の、リチウム、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムの塩の、一種または二種以上からなる添加剤を０．１〜２重量部含み得る。
【００１４】
また、本発明の要旨とするところは、石油系燃料１００重量部と前記エマルジョン燃料用組成物５〜２５重量部とが混合されてなるエマルジョン燃料であることにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、安定的な燃焼状態で効率の良い燃焼を実現することができ、特殊な混合装置を必要としないエマルジョン燃料及びそのエマルジョン燃料に用いられる組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のエマルジョン燃料用組成物は、アルカリ水６５重量部、低級アルコール、エチレングリコールから選択される１または複数の化合物８〜１５重量部、炭素数５以下の脂肪族ケトン３〜１５重量部を含み、ｐＨが９．５〜１１．５であるエマルジョン燃料用組成物である。
【００１７】
このエマルジョン燃料用組成物を、軽油、灯油、、重油（Ａ重油やＢ重油やＣ重油）から選択される一種以上からなる石油系燃料と混合してエマルジョン燃料を得ることができる。
【００１８】
本発明においては、石油系燃料１００重量部に対してこのエマルジョン燃料用組成物５〜２５重量部を混合してエマルジョン燃料を得ることが好ましい。
【００１９】
このようにして得られる本発明のエマルジョン燃料はボイラー等の燃焼装置に供給して安定的な燃焼状態で効率の良い燃焼を実現することができる。
【００２０】
本発明のエマルジョン燃料は石油系燃料と本発明のエマルジョン燃料用組成物とは燃焼装置に供給する前に両者を混合用の容器に投入して汎用の攪拌機あるいは曝気により攪拌混合することにより得ることができる。攪拌は１〜数分間の曝気による攪拌という程度の攪拌であればよい。混合は燃焼装置に供給する直前に行われることが好ましいが。前もって混合された液を貯蔵しておくこともできる。この貯蔵された液を使用する場合は、燃焼装置に供給する直前に液を、１〜数分間の曝気による攪拌という程度に軽く攪拌することが好ましい。
【００２１】
本発明のエマルジョン燃料は燃焼装置に供給して、煤煙の発生のないきわめて良好な燃焼を行わせることができる。
【００２２】
本発明において用いられるアルカリ水としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の水溶液、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属の水溶液、さらにはこれらの混合液を用いることができる。
【００２３】
本発明において用いられる低級アルコールは、炭素数６以下の低級アルコールであり、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノールなどが例示される。低級アルコールは単品であってもよく、異種のものの混合品であってもよい。低級アルコールとしてはエタノールとイソプロパノールが１：０．８〜１．２の比率で混合されたものであることがエマルジョン燃料の効率的な燃焼のうえでさらに好ましい。
【００２４】
炭素数５以下の脂肪族ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等が挙げられる。
【００２５】
本発明のエマルジョン燃料用組成物は、さらにトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾールから選択される１または複数の化合物０．０１〜２重量部を含み得る。この化合物の添加により、エマルジョンの安定性がさらに増大する。
【００２６】
本発明のエマルジョン燃料用組成物は、さらに、炭酸ナトリウム０．１〜２重量部、ドデカン二酸０．１〜２重量部、クエン酸０．１〜２重量部、セバシン酸０．１〜２重量部を含み得る。これにより、エマルジョンの安定性がさらに増大する。
【００２７】
本発明のエマルジョン燃料用組成物は、さらに、石油系燃料１〜１５重量部を含み得る。これにより、エマルジョンの安定性がさらに増大する。石油系燃料は軽油、灯油、、重油（Ａ重油やＢ重油やＣ重油）から選択される一種以上からなるものである。なかでも灯油が好ましい。
【００２８】
本発明のエマルジョン燃料用組成物は、さらに、リン酸、ポリリン酸、珪酸、炭酸、硫酸、硼酸または塩酸から選択される酸の、リチウム、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムの塩の、一種または二種以上からなる添加剤を０．１〜２重量部含み得る。これにより、エマルジョンの安定性がさらに増大する。
【実施例１】
【００２９】
ｐＨ１１の水酸化カリウム水溶液６５重量部、エタノール３重量部、アセトン１０重量部、イソプロパノール３重量部を混ぜてエマルジョン燃料用組成物を得た。
【００３０】
このエマルジョン燃料用組成物にＡ重油や廃油を混合しバーナー（ポータブル型ロータリー式オイルバーナー：型式ＲＢ−４０；松田機械製作所製）による燃焼を実施した。Ａ重油に対するエマルジョン燃料用組成物の混合比（重量％）を１０、１５、２０とした。廃油に対するエマルジョン燃料用組成物の混合比を１０重量％とした。
【００３１】
このエマルジョン燃料用組成物と重油あるいは廃油との混合物は１分間程度の曝気による攪拌で安定したエマルジョンとなった。このエマルジョンは半日間静置すると水の分離が認められたが、１分間程度の曝気により、ふたたび安定したエマルジョン状態となった。
【００３２】
このエマルジョン燃料用組成物を混合した重油や廃油はいずれも良好な燃焼が行われた。
【００３３】
バーナー口及びバーナー口から１１８０ｍｍ下流で火炎の温度を測定した。測定結果を表１に示す。バーナー口では、重油のみの場合と比べ、エマルジョン燃料用組成物を混合した重油や廃油はいずれも同等あるいは高い燃焼温度が得られた。バーナー口から１１８０ｍｍ下流では、エマルジョン燃料用組成物を１５重量％、あるいは２０重量％混合した重油が、重油のみの場合と比べ、高い燃焼温度が得られた。
【００３４】
【表１】
2009249557.tif 000002
【実施例２】
【００３５】
ｐＨ１１の水酸化カリウム水溶液６５重量部、エタノール３重量部、アセトン１０重量部、イソプロパノール３重量部、トリルトリアゾール０．１重量部、炭酸ナトリウム０．５重量部、ドデカン二酸０．５重量部、クエン酸０．５重量部、セバシン酸０．５重量部、灯油１重量部、塩化ナトリウム０．５重量部を混ぜてエマルジョン燃料用組成物を得た。
【００３６】
このエマルジョン燃料用組成物にＡ重油や廃油を混合しバーナー（ポータブル型ロータリー式オイルバーナー：型式ＲＢ−４０；松田機械製作所製）による燃焼を実施した。Ａ重油に対するエマルジョン燃料用組成物の混合は１０重量％とした。
【００３７】
このエマルジョン燃料用組成物と重油あるいは廃油との混合物は１分間程度の曝気による攪拌で安定したエマルジョンとなった。このエマルジョンは１日間静置すると水の分離が認められたが、１分間程度の曝気により、ふたたび安定したエマルジョン状態となった。
【００３８】
このエマルジョン燃料用組成物を混合した重油や廃油はいずれも良好な燃焼が行われた。