(57)【要約】本発明は燃焼可能な固体粉末を含有する混合燃料に係り、該混合燃料は燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを混合することによって構成され、便利な方式で、再生可能なバイオマス資源を利用して石化燃料を取り代わって、動力を提供するように燃焼機関の駆動などに用いることができ、石化燃料資源の節約に有利である。本発明はさらに該混合燃料を使用できるエンジンに係る。
2012507584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用混合燃料であって、
該混合燃料が燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する懸濁液であり、前記燃焼可能な固体粉末は、リグニン、バイオマスのニトロ化生成物及び全量バイオマス粉末のうちの１種または２種以上の混合物を含み、前記液体燃料はガソリン、ケロシン、ディーゼル、内燃機関に使用可能な重油、乳化重油及び無水エタノールのうちの１種または２種以上の混合物を含む、内燃機関用混合燃料。
【請求項２】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が０．１〜８５ｖ％で、残量が液体燃料である、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項３】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が１５０μｍより小さい、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項４】
前記全量バイオマス粉末は縮合安定処理された全量バイオマス粉末である、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項５】
前記リグニンは、本来リグニン、分離リグニン、リグニンの分解生成物、リグニンの縮合重縮合生成物、一部酸化リグニン、一部還元リグニン、一部加水分解リグニン、加酸分解リグニン、光分解リグニン、生物分解リグニン、低温熱分解リグニン、アシル化リグニン、アルキル化リグニン及びニトロ化リグニンのうちの１種または２種以上の混合物を含む、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項６】
前記リグニンは、酸性化処理によって得られる酸性リグニンである、請求項５に記載の混合燃料。
【請求項７】
前記リグニンは、縮合安定処理された酸性リグニンである、請求項６に記載の混合燃料。
【請求項８】
前記混合燃料は、さらにアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩のうちの１種または複数種の混合を含む、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項９】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が５０％以下である、請求項１または２に記載の混合燃料。
【請求項１０】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が２５％以下である、請求項９に記載の混合燃料。
【請求項１１】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が５０μｍより小さい、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項１２】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が２０μｍより小さい、請求項１または１１に記載の混合燃料。
【請求項１３】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が１μｍより小さい、請求項１または１２に記載の混合燃料。
【請求項１４】
請求項１に記載の混合燃料の使用方法であって、
使用過程において前記混合燃料に対して動態混合を行うステップを含む、混合燃料の使用方法。
【請求項１５】
前記動態混合は、機械撹拌、機械振動または超音波振盪によって実現される、請求項１４に記載の使用方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の混合燃料に用いられるエンジンであって、
該エンジンは、動態混合装置が設けられている１つのオイルタンクを有し、または該エンジンは２つのオイルタンクを有し、且つ、そのうちの１つのオイルタンクは１つのオイル入口及び１つのオイル出口が設けられており、さらに動態混合装置、循環オイルポンプ装置、漏斗状入料装置、エアポンプ加圧装置またはピストン式押圧装置が設けられている、請求項１に記載の混合燃料に用いられるエンジン。
【請求項１７】
前記動態混合装置は機械撹拌装置、機械振動装置、超音波振盪装置または混合燃料を均一に出力するオイル排出装置である、請求項１６に記載のエンジン。
【請求項１８】
前記混合燃料を均一に出力するオイル排出装置は、複数の、オイルタンクの異なる高さに分布されているオイル搬送システムオイル入口または混合燃料の液面の高さに応じて移動することができるオイル搬送システムオイル入口を含む、請求項１７に記載のエンジン。
【請求項１９】
前記複数の、オイルタンクの異なる高さに分布されているオイル搬送システムオイル入口は、ピストン押圧装置またはオイル搬送ポンプ吸引装置がそれぞれ配設されている、請求項１８に記載のエンジン。
【請求項２０】
前記エンジンは２つのオイルタンクを有し、且つ、前記２つのオイルタンクは同一のオイル噴霧装置を有し、該オイル噴霧装置は２つの燃料通路を介して２つのオイルタンクとそれぞれ連接される、請求項１６に記載のエンジン。
【請求項２１】
前記オイル噴霧装置は、１つのオイル排出バルブが連接され、該オイル排出バルブはオイル排出弁、オイル排出バルブバネ及びオイル注入弁を有し、前記オイル排出バルブバネが前記オイル排出バルブの内腔に位置され、前記オイル排出バルブバネの片端が前記オイル排出バルブの内腔の腔壁に作用し、他端が前記オイル注入弁と連接され、且つ前記オイル注入弁には燃料進入用開口が設けられ、前記オイル注入弁と前記オイル排出弁とが連結ロッドを介して連接される、請求項２０に記載のエンジン。
【請求項２２】
前記オイル噴霧装置は１つの螺旋ポンプ送料装置が連接される、請求項２０に記載のエンジン。
【請求項２３】
請求項１６に記載のエンジンに用いられるニードルバルブであって、
該ニードルバルブ構造は、ニードルバルブを回転させることができる、電流制御の機械駆動装置を有する、請求項１６に記載のエンジンに用いられるニードルバルブ。
【請求項２４】
請求項１６に記載のエンジンに用いられるプランジャであって、
該プランジャ前端は、プランジャリングが設けられ、またはプランジャ前方はフィルタースリーブが設けられ、または、該プランジャの両端はそれぞれ１つのカムと連接され、カムによってプランジャを駆動して往復運動させる、請求項１６に記載のエンジンに用いられるプランジャ。
【請求項２５】
請求項１に記載の混合燃料を請求項１６〜２２のいずれか１項に記載のエンジンに用いる方法。
【請求項２６】
燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料の生産方法であって、
燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを混合し、混合物を得るステップＡと、
撹拌剪断研磨とともに、ステップＡで得た混合物に対して蒸留脱水を行い、脱水後の、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料を得るステップＢと、
を含む、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料の生産方法。
【請求項２７】
前記生産方法は、
燃焼可能な固体粉末に対して加熱乾燥脱水を行い、脱水後液体燃料と混合し、混合物を得るステップＡと、
ステップＡで得た混合物に対して粗研磨及び細研磨を行い、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料を得るステップＢと、
を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記加熱乾燥脱水の温度が１２０〜３００℃である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記燃焼可能な固体粉末がリグニンであり、前記リグニンが、リグニンに対して酸性化処理を行って得られる酸性リグニンまたは前記酸性リグニンに対して縮合安定処理を行って得られる酸性リグニンで、該生産方法は、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水するステップＣと、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料と混合し、混合物を得るステップＤと、
ステップＤで得た混合物に対して撹拌剪断を行い、コロイド状の混合燃料を得るステップＥと、
を含む、請求項２６に記載の生産方法。
【請求項３０】
前記ステップＤは、ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料と混合し、さらに縮合安定処理された全量バイオマス粉末を加え、混合物を得る、請求項２９に記載の生産方法。
【請求項３１】
前記ステップＥは、撹拌剪断研磨とともに、ステップＤに得る混合物に対して蒸留脱水を行い、混合燃料を得る、請求項２９または３０に記載の生産方法。
【請求項３２】
前記方法はさらに、ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を、ステップＤで得た混合物またはステップＥで得たコロイド状の混合燃料を、ノズル噴霧方式によって燃料オイルの熱い表面に噴射しまたはその内部に噴入し、混合燃料を得る、請求項２９に記載の生産方法。
【請求項３３】
前記燃焼可能な固体粉末がリグニンであり、前記リグニンが、リグニンに対して酸性化処理を行って得る酸性リグニンまたは前記酸性リグニンに対して縮合安定処理を行って得る酸性リグニンで、該生産方法は、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過して脱水を行うステップＣと、
洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を噴霧乾燥し、粉末状の酸性リグニンまたは粉末状の、縮合安定処理された酸性リグニンを得るステップＤと、
ステップＤで得た粉末状の酸性リグニンまたは粉末状の、縮合安定処理された酸性リグニンを液体燃料と混合し、混合燃料を得るステップＥと、
を含む、請求項２６に記載の生産方法。
【請求項３４】
前記ステップＤは、ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニンを加熱乾燥し、ブロック状の酸性リグニンまたはブロック状の、縮合安定処理された酸性リグニンを得、
前記ステップＥは、ステップＤで得たブロック状の酸性リグニンまたはブロック状の、縮合安定処理された酸性リグニンを液体燃料と混合して且つ研磨を行い、混合燃料を得る、請求項３３に記載の生産方法。
【請求項３５】
前記リグニンは、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を利用してリグニン水溶液とするステップ１と、
無機酸溶液をステップ１のリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を含む混合物を得るステップ２と、
ステップ２で得た混合物に水と相互溶解しない有機溶剤を加え、十分に撹拌剪断乳化した後乳化コロイド状の混合物を得るステップ３と、
該混合物を分層まで静置し、底部の水分層を除去し、コロイド状の混合物、すなわちコロイド状の酸性リグニンと有機溶剤及び水分とが相互に混合する混合物を得るステップ４と、
ステップ４で得た混合物における水分及び有機溶剤を蒸留除去し、リグニンまたは酸性リグニンを得るステップ５と、を含む抽出方法によって抽出される、請求項２６に記載の生産方法。
【請求項３６】
前記リグニンが酸性リグニンであり、前記加熱乾燥または蒸留脱水の温度が１０５℃より低く、前記噴霧乾燥の温度が２００℃より低く、または、前記リグニンが縮合安定処理された酸性リグニンであり、前記加熱乾燥または蒸留脱水の温度が１０５℃より高く、前記噴霧乾燥の温度が２００℃以上である、請求項３４に記載の生産方法。
【請求項３７】
前記リグニンが縮合安定処理された酸性リグニンであり、前記加熱乾燥の温度が１１０〜３００℃で、前記蒸留温度が１１０〜１５０℃で、前記噴霧乾燥の温度が２００〜３５０℃である、請求項３６に記載の生産方法。
【請求項３８】
前記リグニンが縮合安定処理された酸性リグニンであり、前記加熱乾燥の温度が１３０〜２５０℃で、前記蒸留温度が１２０〜１３０℃で、前記噴霧乾燥の温度が２５０〜３００℃である、請求項３７に記載の生産方法。
【請求項３９】
前記酸性リグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンの平均顆粒粒子径が１μｍより小さい、請求項２６、２９、３３または３５に記載の生産方法。
【請求項４０】
該生産方法はさらにステップＡで得たリグニン水溶液にアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩のうちの１種または複数種の混合を添加するステップを含む、請求項２６、２９、３３または３５に記載の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼可能な固体粉末を含有する混合燃料及びその生産方法に係り、本発明はさらに前記混合燃料を使用できるエンジン及び該エンジンシステムに使用することができるニードルバルブ、プランジャ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機、ガスタービン燃焼機など（本発明において内燃機関と統一に称する）の石化燃料の代用、特に再生可能なバイオマスを利用して石化燃料の代用燃料を生産する方面において、例えば伝統的なエタノール燃料、バイオマスの加熱分解によるオイル製造などの方法の多くは液体燃料に対する検討に留まっている。しかし、利用されるバイオマスの成分は低エネルギー密度の炭水化物繊維素及び半繊維素を主としているため、エネルギー転換及び利用率が高くない。また、バイオマスの液化プロセスが複雑で、液化生成物が複雑で、液化プロセスのエネルギー消耗が高く、コストが高いため、バイオマス液化方法は石化燃料の代用品の問題を根本的に有効に解決することができない。
【０００３】
固体粉末を単独に燃料として、従来の液体燃料を使用する内燃機関に用いようとすると、内燃機関に対して改めて設計を行い、従来の内燃機関の燃料搬送供給方式及び点火方式を改善しなければならないため、固体粉末燃料が交通運送車両において実際に応用されることが難しくなる。粉末及び液体燃料分野において、特許出願番号７２４１３２１の米国特許出願公開の技術によれば、クリーン燃焼の加熱用燃料を得るため、リグノセルロースに対して脱水した後研磨を行い、得たリグノセルロース顆粒のサイズが２０〜５００μｍで、リグノセルロースの含有量に応じて、植物油または植物ステロールと混合して得られる生成物は「クリーム状」と類似する粘性の乳状懸濁液または粘性練り粉状を有するスラリー状混合物である。ＷＯ２００９１０２２７２も植物油由来のグリセリンを担体としリグニンまたは研ぎ砕かれたバイオマス顆粒を混合することによって高粘度に類似し但しポンプ搬送可能なスラリー燃料を得る技術を開示している。該スラリー燃料はポンプで搬送されることができるが、粘性が高いため、普通の炉用の加熱燃料としてのみ利用でき、エンジンのシリンダ内に使用して噴霧燃焼を行うことが難しい。
【０００４】
前記現状を総括すると、新しい液体燃料または混合燃料及び新しいオイルポンプ搬送システムを開発し、石化燃料に取って代わって内燃機関に用いることの可能な現実的な製品とすることが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第７２４１３２１号
【特許文献２】国際公開第２００９１０２２７２号
【発明の概要】
【０００６】
前記問題を解決するため、本発明の目的は、微細の顆粒である燃焼可能な固体粉末（特にバイオマス成分においてエネルギー密度がもっとも高いリグニン微細顆粒）と液体燃料とを混合することによって形成される、内燃機関に用いられる混合燃料を提供することにある。該混合燃料は従来の液体燃料に取って代わることができ、省エネ、エコなどの特徴を有する。
【０００７】
本発明の目的はさらに前記混合燃料の使用方法及び生産方法を提供することにある。
本発明の目的はさらに混合燃料を使用できるエンジン及び該エンジンに用いられるニードルバルブ、プランジャを提供することにある。
【０００８】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明はまず内燃機関に用いられる混合燃料を提供し、該混合燃料は燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する懸濁液であり、前記燃焼可能な固体粉末はリグニン、バイオマスのニトロ化生成物及び全量バイオマス粉末などのうちの１種または２種以上の混合物を含み、前記液体燃料はガソリン、ケロシン、ディーゼル、内燃機関に使用可能な重油、乳化重油及び無水エタノールなどのうちの１種または２種以上の混合物を含む。
【００１０】
本発明により提供される混合燃料において、混合燃料の総量のうち、好ましくは、燃焼可能な固体粉末の体積含有量が０．１〜８５ｖ％で、残量が液体燃料である。従来のエンジンに適応して使用されるように、好ましくは、燃焼可能な固体粉末の体積含有量範囲が１〜２５ｖ％で、より好ましくは、１〜１０ｖ％である。本発明により提供される改善されたエンジンを採用する時に、燃焼可能な固体粉末の体積含有量範囲が１〜８５ｖ％で、好ましくは２５〜８５ｖ％で、より好ましくは２５〜５０ｖ％である。前記の下限１ｖ％は、十分の燃焼可能な固体粉末を添加することによって、酸素含有の燃料が有する助燃及び排出汚染降下の作用を発揮することを根拠とする。
本発明により提供される混合燃料において、採用される燃焼可能な固体粉末の粒子径は一般的に１５０μｍより小さく、好ましくは、５０μｍより小さく、より好ましくは２０μｍより小さく、さらに好ましくは５μｍより小さく、もっとも好ましくは１μｍより小さい。
【００１１】
本発明により提供される混合燃料において、好ましくは、採用される全量バイオマス粉末は、普通の全量バイオマス粉末（例えば自然に乾かした林木、茎などによって作った粉末）及び／または縮合安定処理された全量バイオマス粉末であってもよい。
本発明により提供される混合燃料において、好ましくは、前記リグニンは本来リグニン、分離リグニン（すなわち植物体内から分離されたリグニン、例えば植物における炭水化物を酸加水分解した後得るリグニン、及び主に各種の製紙方法によって生成された副産物、例えばアルカリ法によって生成されたリグニン、溶剤法によって生成されたリグニン等）、及びリグニンに対して処理を行った後得る例えば各種のリグニンの分解生成物、リグニンの縮合重縮合生成物（例えばリグニンとバイオマスのその他の成分との間またはバイオマス分解生成物との間の縮合重縮合生成物）、一部酸化リグニン、一部還元リグニン、一部加水分解リグニン、加酸分解リグニン、光分解リグニン、生物分解リグニン、低温熱分解リグニン（一部炭化されたリグニンを含む）、アシル化リグニン、アルキル化リグニン及びニトロ化リグニンのうちの１種または２種以上の混合物を含み、より好ましくは、前記リグニンは無機酸を用いて前記各種のリグニンに対して酸性化処理を行った後得るリグニンであり、本発明では酸性リグニンと呼ばれ、さらに好ましくは、前記リグニンは前記リグニンまたは酸性化処理されたリグニン（すなわち前記酸性リグニン）に対して高温加熱縮合安定処理を行い、特に液体燃料における撹拌研磨状態下の加熱処理を混合し、得られた縮合安定処理されたリグニンであり、本発明では縮合安定処理されたリグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンと呼ばれる。
【００１２】
本発明において、係る縮合は、２つの同類または非同類の有機化合物分子の間の反応（例えば全量バイオマス及びそのうちの異なる成分例えば繊維素、半繊維素、リグニンなど）、または酸、アルカリなどの触媒及び／または高温の促進下で１つの比較的大きな分子を生成するが、必ずしも簡単な分子を生成することではない化学反応を意味し、または、有機化合物の細小顆粒内の分子の間または分子内に分子内化学結合の再配列を発生しまたはその分子内の不飽和二重結合、側鎖、カルボニル基、末端におけるヒドロキシル基などが再配列、縮合を発生した後有機化合物分子の化学反応活性及び該有機化合物顆粒表面の水に対しての吸着性を下げ、すなわち該有機化合物を安定させる作用を達し、該有機化合物の、破砕によってまたは化学合成によって得られた細小顆粒を、顆粒間の縮合による大きな粒子径の顆粒の生成反応を行わせにくく、それによって、使用プロセスにおいてその細小顆粒の状態を維持でき、合わせて「縮合安定」と呼ぶことを指す。すなわち、本発明の縮合安定の目的は、バイオマスの各種の成分（リグニンを含む）を、分子内部または細小顆粒の内部において縮合安定を実現させながら、細小顆粒間または破砕後の細小顆粒間の相互縮合成長を阻止することにある。
【００１３】
本発明により提供される混合燃料において、好ましくは、前記混合燃料は、さらにアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩などのうちの１種または複数種の混合を含むことができ、より好ましくは、通常、前記添加物の含有量範囲がリグニン重量の０．００１〜０．０７％である。
【００１４】
本発明は、さらに前記混合燃料の使用方法を提供し、使用過程において混合燃料に対して無瞬断の動態混合を行うステップを含み、好ましくは、動態混合は機械撹拌、機械振動または超音波振震盪などの方式によって実現されることができ、より好ましくは、機械撹拌の撹拌速度が２０〜３００ｒｐｍで、超音波震盪の超音波周波数が２０〜４０ｋＨｚで、パワーが５０〜５００ｗである。
【００１５】
本発明は、混合燃料をエンジンシリンダ内に均一に搬送させて霧化燃焼の目的を達成するように、さらに前記混合燃料を使用するエンジンを提供し、該エンジンは動態混合装置が設けられている１つのオイルタンクを有し、または該エンジンは２つのオイルタンクを有し、且つ、そのうちの１つのオイルタンクは従来のオイルタンクと同様に１つのオイル入口及び１つのオイル出口が設けられており、同時にさらに動態混合装置、循環オイルポンプ装置、漏斗状入料装置、エアポンプ加圧装置またはピストン式押圧装置が設けられている。好ましくは、前記動態混合装置は機械撹拌装置、機械振動装置、超音波震盪装置または混合燃料を均一に出力するオイル排出装置である。より好ましくは、前記混合燃料を均一に出力するオイル排出装置は、複数の、オイルタンクの異なる高さに分布されているオイル搬送システムオイル入口（且つ、異なる含有量の固体粉末を含有する混合燃料における部分をエンジンのオイル搬送ポンプまたはオイル噴霧ポンプに均一に搬送することができるように、１つのピストン押圧装置またはオイル搬送ポンプ吸引装置を配設してもよい）または混合燃料の液面の高さに応じて移動することができるオイル搬送システムオイル入口である。該エンジンは、本発明により提供される混合燃料に適用されるだけでなく、従来の各種の液体燃料、例えばガソリン、ディーゼル、エタノールなどにも適用することができる。
【００１６】
本発明により提供されるエンジンにおいて、好ましくは、該エンジンは２つのオイルタンクを含み、且つ、２つのオイルタンクはそれぞれ１つのオイル噴霧装置を有し、より好ましくは、該エンジンは２つのオイルタンクを含み、且つ２つのオイルタンクは同一のオイル噴霧装置を有し、該オイル噴霧装置は２つの燃料通路を介して２つのオイルタンクとそれぞれ連接される。
【００１７】
２つのオイルタンクが同一のオイル噴霧装置を有する時に、好ましくは、該オイル噴霧装置は１つのオイル排出バルブが連接され、該オイル排出バルブはオイル排出弁、オイル排出バルブバネ及びオイル注入弁を有し、オイル排出バルブバネがオイル排出バルブの内腔に位置され、オイル排出バルブバネの片端がオイル排出バルブの内腔の腔壁に作用し、他端がオイル注入弁と連接され（またはオイル注入弁に固定される）、且つオイル注入弁には燃料進入用開口が設けられ、オイル注入弁とオイル排出弁とが連結ロッドを介して連接される。または該オイル噴霧装置は１つの螺旋ポンプ送料装置（すなわち代用オイル排出バルブ、該装置は螺旋を駆動して回転させる駆動ギアが設けられ、駆動力を得るように該駆動ギアはエンジンの回転軸と直接または間接に連接され、混合燃料が混合燃料オイルタンク内から搬送されて進入するように、該装置はさらに１つのオイル入口が設けられる。）が連接されて、高固体粉末含有量による悪い流動性の混合燃料を搬送する（混合燃料が自然に流動しにくい時）。前記構造を有するオイル排出バルブを採用する時に、混合燃料は低圧下で前記オイル排出ポンプによってオイル噴霧装置に押し込まれ、さらに高圧オイル噴霧ポンプにより押し込まれた純燃料オイルによって携わられてシリンダに噴入する。該技術は固体粉末２５ｖ％体積含有量以上を含有する混合燃料が液体含有量の減少によって自然流動性を持たない時の搬送問題を解決し、すなわち後続の純液体燃料の携帯作用によって、大量の固体粉末を含有する混合燃料をエンジンシリンダ内または燃焼室内に噴入させることができる。
【００１８】
本発明は、さらに前記エンジンに用いられるニードルバルブを提供し、該ニードルバルブは、ニードルバルブを駆動して回転させることができる電磁駆動装置を有する。本発明により提供される前記ニードルバルブのその他の構造は、従来技術において存在しているニードルバルブの構造と同様または類似であってもよい。
本発明は、さらに前記エンジンオイル噴霧ポンプに用いられるプランジャを提供し、該プランジャの前端は、プランジャリング（すなわちプランジャ体にリングを加える）が設けられ、または該プランジャ前方はフィルタースリーブ（すなわちプランジャの前面にフィルタースリーブを配置し、プランジャ自身は変わらない。）が設けられ、または、プランジャの両端はそれぞれ１つのカムと連接され、または片端がカムと連接され、他端がベルトギアと連接され、カムによってプランジャを推進して往復運動させるまたはカムによって推進しながらベルトギアによってプランジャを引っ張って往復運動させる。本発明により提供される前記プランジャのその他の構造は、従来技術において存在しているプランジャの構造と同様または類似であってもよい。カムと連接されているプランジャを採用することによって、カム運動の行程を制御することによって最大のオイル供給量に対する制御を実現することができる。
【００１９】
本発明は、さらに前記混合燃料を本発明により提供されるエンジンに使用する方法、混合燃料の使用方法を提供する。該方法は使用前または使用過程において混合燃料に対して動態混合を行うステップを含むことができる。
本発明はさらに燃焼可能な固体粉末（例えばバイオマス燃焼可能な固体粉末）と液体燃料とを含有する混合燃料の生産方法を提供し、該方法は、
燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを混合し、混合物を得るステップＡと、
撹拌剪断研磨とともに、ステップＡで得た混合物に対して蒸留脱水を行い、脱水後に、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料を得るステップＢと、
を含む。好ましくは、蒸留脱水の温度が１１０〜１５０℃で、より好ましくは１２０〜１３０℃である。
【００２０】
必要により、ステップＢにおける液体燃料の含有量を減少または増加する方式によって固体燃料の実際使用に必要な含有量を調節することができる。
【００２１】
本発明により提供される前記混合燃料の生産方法において、好ましくは、該生産方法は、
燃焼可能な固体粉末に対して加熱乾燥脱水（例えば高温加熱乾燥脱水、好ましくは、過熱乾燥脱水の温度が１１０〜３００℃で、より好ましくは１３０〜２５０℃である。）を行い、脱水後液体燃料と混合し、混合物を得るステップＡと、
ステップＡで得た混合物に対して粗研磨及び細研磨を行い、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料を得るステップＢと、
を含む。
【００２２】
本発明により提供される前記混合燃料の生産方法において、好ましくは、該生産方法はさらにステップＡの前に、燃焼可能な固体粉末における鉱物質を酸洗浄によって脱除するステップ及び／またはバイオマスにおけるリグニンを酸性化安定させて（例えば酸性化処理）酸性リグニンになるステップを含む。
【００２３】
本発明により提供される前記混合燃料の生産方法において、好ましくは、前記ステップＡはさらに混合物にアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩などのうちの１種または複数種の混合を添加することを含む。
【００２４】
本発明により提供される前記混合燃料の生産方法において、好ましくは、前記燃焼可能な固体粉末がリグニンであり、前記リグニンが、リグニンに対して酸性化処理を行って得る酸性リグニンまたは前記酸性リグニンに対してさらに縮合安定処理を行って得る酸性リグニンで、該生産方法は、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水するステップＣと、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料に注入し、混合物を得、またはステップＣで得た、洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料に注入し、さらに縮合安定された全量バイオマス粉末を加え、混合物を得るステップＤと、
ステップＤで得た混合物に対して撹拌剪断を行い、コロイド状の混合燃料を得、または撹拌剪断研磨とともに、ステップＤで得た混合物に対して蒸留脱水を行い、混合燃料を得るステップＥと、
を含む。
【００２５】
前記混合燃料の生産方法において、ステップＣで得た、洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物、ステップＤで得た混合物またはステップＥで得たコロイド状の混合燃料を、直接ノズル噴霧方式によって燃料オイルの熱い表面に噴射しまたはその内部に噴入し、混合燃料を得ることができる。このような脱水方法によって、酸性リグニンとオイルとをまず混合させてさらに脱水させ、細小な顆粒をより得やすくなる。
【００２６】
必要に応じて、ステップＥにおける液体燃料の含有量を減少または増加する方式によって酸性リグニン、縮合安定処理された酸性リグニン及び／または全量の縮合安定処理された後の燃焼可能な固体粉末の実際使用に必要な含有量を調節することができる。
本発明により提供される前記混合燃料の生産方法において、好ましくは、前記リグニンは、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液をリグニン水溶液とし、無機酸及び有機溶剤を添加し、同時に剪断撹拌乳化を行い、静置後絮状を含有する混合物と水相との分層が形成され、このとき、絮状物が混合物溶液の上部に浮遊するステップ１と、
絮状物を取り出し（例えば容器下部の開口を介して底部の水分を除去し、絮状物を含有する上部の部分の溶液を保留する。）、酸性リグニン、有機溶剤及び少量の水分を含有する混合物を得るステップ２と、
ステップ２で得た混合物（少量の水分を含有する絮状物または前記の絮状物を含有する部分の溶液）における水分及び有機溶剤を除去し、リグニンを得るステップ３と、
採用される無機酸は硫酸、硝酸または塩酸などを含み、採用される有機溶剤はディーゼル、ガソリン、ケロシン、重油、石油エーテルまたはクロロフォルム等を含み、水分を除去する時に加熱蒸留など方法を採用してもよい。
【００２７】
本発明により提供される前記リグニンの抽出方法において、好ましくは、該抽出方法は、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を利用してリグニン水溶液とするステップ１と、
無機酸溶液をステップ１のリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を含む混合物を得るステップ２と、
ステップ２で得た混合物に水と相互溶解しない有機溶剤を加え、十分に撹拌剪断乳化した後乳化コロイド状の混合物を得るステップ３と、
該混合物を分層（すなわち酸を含む水分と酸性リグニン微細顆粒を含む有機溶剤との分層）まで静置し、底部の水分層を除去し、コロイド状の混合物、すなわちコロイド状の酸性リグニンと有機溶剤及び水分とが相互に混合する混合物を得るステップ４と、
ステップ４で得た混合物における水分及び有機溶剤を蒸留除去し、リグニンまたは酸性リグニンを得るステップ５と、
を含む。
【００２８】
本発明により提供される前記リグニンの抽出方法において、好ましくは、前記燃焼可能な固体粉末がリグニンであり、前記リグニンが、リグニンに対して酸性化処理を行って得る酸性リグニンまたは前記酸性リグニンに対して縮合安定処理を行って得る酸性リグニンで、該生産方法は、
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水するステップＣと、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を噴霧乾燥し、粉末状の酸性リグニンまたは粉末状の縮合安定処理された酸性リグニンを得、またはステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を加熱乾燥し、ブロック状の酸性リグニンまたはブロック状の縮合安定処理された酸性リグニンを得るステップＤと、
ステップＤで得たブロック状または粉末状の酸性リグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンを液体燃料内に入れて共同に研磨または混合し、酸性リグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンと液体燃料とを含む混合燃料を得るステップＥと、
を含む。
【００２９】
前記混合燃料の生産方法において、前記リグニンが酸性リグニン（リグニンに対して酸性化処理を行って得た酸性リグニン）であった場合、加熱乾燥または蒸留脱水の温度が通常１０５℃より低く、噴霧乾燥の温度が通常２００℃より低く、または、前記リグニンが縮合安定処理された酸性リグニンであった場合、加熱乾燥または蒸留脱水の温度が通常１０５℃より高く、噴霧乾燥の温度が通常２００℃以上である。好ましくは、加熱乾燥の温度が１１０〜３００℃で、蒸留温度が１１０〜１５０℃で、噴霧乾燥の温度が２００〜３５０℃である。より好ましくは、加熱乾燥の温度が１３０〜２５０℃で、蒸留温度が１２０〜１３０℃で、噴霧乾燥の温度が２５０〜３００℃である。
【００３０】
本発明により提供される混合燃料の生産方法において、好ましくは、採用されるリグニンは酸性化処理または縮合安定処理を行った後得る酸性リグニンであり、縮合安定処理は酸性化処理された後のリグニンに対して１００℃以上の温度の蒸留などの脱水処理を行うことである。前記処理によって得られたリグニン顆粒は水によく分散し、非常に強い疎水性を表し、水分を再吸収または吸着することができない。該リグニン顆粒を液体燃料に混合する時も、良好な安定性及び分散性を維持でき、顕著に相互結合して成長することができない。より好ましくは、採用される酸性リグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンの平均顆粒粒子径が１μｍより小さい。
【００３１】
本発明により提供される混合燃料の生産方法において、好ましくは、該生産方法はさらにステップＡで得たリグニン水溶液にアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩などのうちの１種または複数種の混合を添加するステップを含む。
【００３２】
リグニンの破砕後の小顆粒は、再縮合重縮合反応を発生しやすくてリグニンを最終に細小顆粒までに粉砕されるのは難しくなる。本発明は、高温でリグニンを熱処理し、またはリグニンと燃料油との混合物に微量のアントラキノン等を添加することが、リグニンの細小顆粒間の相互縮合の発生の防止に役立つことを見出したものである。
【００３３】
通常に得たいわゆるリグニンは、製紙工場の廃水から抽出されたものであり、直接リグニンを含む廃水を噴霧乾燥しまたは酸化沈殿を行った場合は、得られたリグニン顆粒が比較的大きく且つ弱アルカリ性、中性または弱酸性であり、これらのリグニンは水分を吸収しやすく、またはその顆粒の表面が水分を吸着しやすいため、エンジンの使用プロセスにおいて吸水粘結によってエンジンのオイル通路内の運動部材例えばプランジャ及びニードルバルブの閉塞が極めて発生されやすく、それによってリグニンがさらに加工処理されなかった場合は実際に使用可能な内燃機関の燃料とすることができない。エンジンの代用燃料として好ましくは燃油を加える前にリグニンに対して酸処理を行いまたは酸洗浄した後高温条件下の乾燥粉砕細小化をすることが好ましい。一方ではリグニンにおける金属イオンを減少し、他方ではリグニンの吸水または顆粒表面の水分吸着を防止する。すなわち、製紙黒液廃水におけるリグニンを抽出する時に好ましくは製紙工場の黒液に対して酸性化処理を行って非水溶性の酸性リグニンを得、得られた酸性リグニンはまず水洗浄によって水における不純物例えば塩分、遊離の酸、アルカリなどを除去することができ、その後加熱乾燥または噴霧乾燥脱水処理を行う。乾燥に必要な熱エネルギーを節約するため、乾燥温度範囲を１１０〜１２０℃の間で選択してもよく、好ましくは１２０℃以上（例えば１３０℃）で乾燥を行い、しかし、リグニンが熱空気において熱分解酸化することを防止するように、最高の乾燥温度が３００℃より低いのが好ましい。噴霧乾燥時リグニンの受熱時間が短いため、噴霧乾燥の熱風温度は２００〜３００℃間に選択し、または得られた酸性リグニンを完全に縮合安定させ、破砕された後相互に再縮合して成長するチャンスがないように、噴霧乾燥後得られた粉末をさらに前記の高温加熱処理を行う。最後に得られた加熱乾燥または乾燥脱水後のリグニンをさらに研磨した後燃料油と混合し（またはまず燃料油と混合しその後研磨を行う）、混合燃料を得る。但し、該先に高温乾燥または噴霧脱水さらに研磨（または先に燃料油と混合しさらに研磨を行う）を行うプロセスのステップが多いため、生産コストが増加され、且つ細小の酸性リグニン顆粒を得にくく、もっとも好ましくは含水状態の酸性リグニンを直接燃料油と混合し、混合状態において高速撹拌剪断研磨を行い、高周波振動方式研磨または超音波研磨とともに蒸留脱水を行い、酸性リグニンを完全に縮合安定させるように、蒸留温度が１１０〜１２０℃間、または１２０℃以上（例えば１３０℃）に加熱し、このとき細小の（例えばナノサイズ）縮合安定処理された酸性リグニン顆粒と燃料油との混合物を得やすい。実験により、微量のアントラキノン、メチルアントラキノン、２−ナフトールなどアントラキノン類物質を添加してリグニンの細小顆粒間の縮合反応の発生を防止し、より細小のリグニン顆粒を得ることができることを発見した。水分を加熱蒸留する時に研磨状態を維持することはリグニン顆粒のサイズを続けて減少し、また脱水プロセスにおいてリグニン顆粒間に縮合反応を発生してリグニン顆粒の体積が増大されることを防止する。
【００３４】
本発明により提供される技術において、微量水含有の状態の、加熱乾燥または噴霧乾燥熱処理されなかった酸性リグニンを燃料油と直接混合し、混合状態下で高速撹拌剪断研磨を行い、コロイド状の混合燃料を得ることもできる。
【００３５】
繊維素（その他の炭水化物を含む）の発熱量すなわちエネルギー密度が比較的低く、ほぼリグニンの半分であり、且つ繊維は細長い状態の特長にり、研磨されて流動しやすい球状（または球状に近い）になることができないため、繊維素顆粒または一般の炭水化物（例えば繊維素）自身が直接内燃機関の燃料とするのは最適及び実際有効の技術（例えばエンジンの運行の有効効率を下げる）ではない。しかし、ニトロ化繊維素は燃焼しやすい特徴を有するため、前記リグニンの代わりにして液体燃料と混合して本発明の混合燃料を調製することができる。全量のバイオマスはニトロ化処理された後ニトロ化繊維素及びニトロ化リグニンを得る以外に、さらにニトロ化澱粉、ニトロ化エステル、ニトロ化半繊維素などのニトロ化物質を得ることができ、これらのニトロ化物質の混合物は比較的高いエネルギー密度を有するだけでなく、且つ点火及び快速燃焼、エネルギー放出をしやすく、また単純のニトロ化繊維素またはニトロ化リグニンに比べると、より低い生産コストを有し、同様に前記リグニンの代用品とすることができる。
【００３６】
機械撹拌などの方法によってリグニンなどの燃焼可能な固体粉末と液体燃料との相互混合を促進し且つその流動性を維持することは直接且つ便利、実行しやすい技術であり、例えばエンジンの混合燃料に対して動態混合を行うことができる装置として用いられる機械撹拌装置などを配置する。または、エンジンに２つのオイルタンクを配置し、１つのオイルタンクが伝統的なガソリン、ケロシンまたはディーゼルのオイルタンクであり、他１つのオイルタンクは撹拌器などの装置を有するオイルタンクであり、または複数のオイル搬送システムオイル入口または混合燃料の液面に従って回転できるオイル搬送システムオイル入口システムが配置されており、リグニンなどを含有する固体粉末と液体燃料とを混合する燃料を収納することに用いられる。２つのオイルタンクには、各自の燃油を設定された割合及び噴射回数に基づいて各自のオイル噴霧装置を介してシリンダにそれぞれ押し込む高圧オイル噴霧ポンプがそれぞれ配置され、または２つのオイルタンクは高圧オイル噴霧ポンプがそれぞれ配置されているが１つのオイル噴霧装置を共用し、または２つのオイルタンクが１つのオイル噴霧ポンプ及び１つのオイル噴霧装置を共用し、オイル通路が間欠的に純燃料油によって動態洗浄されることができる機能及び目的を実現する。
【００３７】
固体粉末燃料が、エンジンオイル通路内の各種のプランジャ運動に対する影響を防止または減少するため、プランジャ体の前端にシリンダピストンにおけるピストンリングに類似するプランジャリングまたはプランジャ・オイルスクレーパリングを増加することができ、またはプランジャの前方にピストンに伴って進退し、ある程度のサイズの固体顆粒がプランジャとプランジャスリーブとの間に進入しないことを保証するフィルタースリーブを増加する。またはプランジャとプランジャスリーブとの間に高圧で純燃料を注入している状態を維持し、顆粒状の燃料をプランジャとプランジャスリーブとの間の境界に進入しにくくする。またはバネの代わりに機械駆動方式、例えばプランジャが互いに駆動（またはプッシュプル）する運動方式、によってプランジャを駆動して往復運動させる。オイル噴霧装置ニードルバルブの閉塞を減少するため、電流制御の機械駆動を採用してニードルバルブをオイル噴霧時に回転させることができる。
【００３８】
従来のエンジン構造に比べると、本発明により提供されるエンジン及びニードルバルブ、プランジャ構造は、本発明により提供される前記混合燃料により適応し、燃焼可能な固体粉末を含有する混合燃料が十分に燃焼する要求を満足することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の技術を採用することによって以下の複数の主要な問題を解決することができる。
【００４０】
第１に、便利な方式で石化燃料の代わりに再生可能なバイオマス資源を利用して内燃機関などの駆動に用いられて動力を提供することができる混合燃料を提供し、石化燃料資源の節約に有利であり、特に便利な生産方法によって、エネルギー密度が最も高いバイオマスにおけるリグニン成分を内燃機関に安定確実に使用できるようにする。
【００４１】
第２に、機械撹拌などの方式によって燃焼可能な固体粉末が液体燃料において快速に自然沈下する問題を解決し、固相成分がオイル搬送パイプ内に沈積することを防止する。固体粉末２５ｖ％体積含有量以上を含有し、混合燃料における液体含有量の減少によって自然流動性を備えない時に、螺旋搬送などの方式によって搬送を行い、且つ後続の高圧純液体燃料の携帯作用によって、大量の固体粉末を含有する混合燃料をエンジンのシリンダ内に噴入させまたは燃焼室内に燃焼させる。
【００４２】
第３に、リグニンまたはバイオマス燃焼可能な固体顆粒を含有する燃料が生産及び使用プロセスにおいて水分を吸収しやすいことによって混合燃料が正常に使用できなくなる問題を解決する。
【００４３】
第４に、リグニン顆粒燃料またはバイオマス固体顆粒燃料が縮合効果によって微小サイズの顆粒に作られることが難しい問題を解決する。
【００４４】
第５に、経済的な方法で混合燃料の生産を実現し、特に、混合燃料の生産プロセスに導入された水分の脱除する問題、及び固体顆粒の研磨細小化及び縮合安定化問題を同時に解決する。
【００４５】
第６に、適当なエンジンオイル搬送及び噴射方法を利用し、特に該混合燃料を便利・確実に内燃機関のシリンダ内に搬送して噴射燃焼させることができるようにし、及び簡潔な方法で非均質混合燃料における異なる比重の各成分または分層の各成分を、オイルタンクからオイル搬送パイプ内に均一に搬送させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１２の混合燃料搬送システムの説明図である。
【図２】オイル噴霧装置と連接されているオイル排出バルブの構造説明図である。
【図３】混合燃料を均一に出力するオイル排出装置の構造説明図である。
【図４】図３に示される混合燃料を均一に出力するオイル排出装置の他の構造説明図である。
【図５】図４に示される混合燃料を均一に出力するオイル排出装置の側面図である。
【図６】混合燃料を均一に出力する別のオイル排出装置の構造説明図である。
【図７】プランジャの前方に配置されているフィルターバスケット構造の説明図である。
【図８】図７におけるフィルターバスケット構造の他の説明図である。
【図９】プランジャの前方に配置されている別のフィルターバスケット構造の説明図である。
【図１０】図９に示されるフィルターバスケット構造の別の説明図である。
【図１１】実施例１６のプランジャの構造説明図である。
【図１２】実施例１６のプランジャの他の構造説明図である。
【図１３】対称構造を有するプランジャの構造説明図である。
【図１４】実施例１７のプランジャの構造説明図である。
【図１５】実施例１８のプランジャの構造説明図である。
【図１６】オイル噴霧装置内のニードルバルブと電磁駆動装置との連接の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４７】
常温常圧下で、８０ｇアルカリ性リグニンを４５０ｇ市販の１０＃ディーゼル（新沂市経緯科技有限公司により提供、主要技術指標は、外観：茶（黄）褐色粉末、水不溶物含有量≦１．５ｗｔ％、ｐＨ＝８〜１０、水分含有量≦７．０％、粉末度：８０メッシュ通過率≧９５％、すなわち最大の顆粒のサイズが１７８μｍで、顆粒の平均サイズが約１５０μｍである）に添加し、懸濁液を形成し、混合燃料（リグニン重量含有量が約１５ｗｔ％で、体積含有量が約９．５ｖ％である）とし、５３０ｇ混合燃料を４Ｐ単シリンダ４ストローク、オイル噴霧装置が単孔ピントル型であるＲ１７０型ディーゼル機のオイルタンク内に注入した（尚、顆粒状のリグニンが燃油とともにオイルパイプを通過できるように、オイルタンクのオイル出口処の燃油ろ過装置ははずさなければならない。）。空運転状態においてエンジンはオイルタンク内に残留のオイル量が少なすぎてオイル供給ができなくなることによって停止するまでに６５分運行できるが、エンジンを繰り返して運行する時にリグニンが水を吸収して詰まりやすくエンジンが停止することになってしまう。
【００４８】
リグニンの含有量をさらに増加し、１２０ｇリグニンを２８０ｇのディーゼルと混合した後（リグニン重量含有量３０％、平均リグニン比重１．４ｇ／ｃｍ３で計算すれば、体積含有量約２０ｖ％である）前記エンジンに用いた。エンジンの起動が比較的難しく、運動する時に燃焼停止が発生しやすく、オイルタンク内の燃料はさらに手動撹拌または１００〜３０００ｒｐｍ回転速度の電動扇葉状撹拌装置によって連続して撹拌することが必要であり、好ましくは回転速度が５００〜１０００ｒｐｍで、オイル通路が順調ではないことによって燃焼停止が発生しにくく、但しこの時に無理に断続的に稼動状態になることができる。これはリグニンの含有量の増加を制限する主要な原因は、リグニンが従来のエンジンのオイル通路、オイル噴霧ポンプ及びオイル噴霧装置を通過することが難しいことにある。それによって、高含有量のリグニンを使用できるため、以下の実施例はリグニンの改善及びエンジン自身の改善の技術を提供する。
【００４９】
前記エンジンが運行するとき、オイルタンク内の混合燃料をエンジンに固定されている入料装置または容器にまず流入し、該装置または容器の底部が漏斗状であり、漏斗状の出口がオイル入りパイプと連通され、該容器の上部直径は１０ｃｍより大きくなく、混合燃料の高さを１５ｃｍより大きくないように維持し、エンジン体の振動またはオイル搬送パイプにおける混合燃料内圧力の波動によって、混合燃料は漏斗において油柱状躍起を自ら形成し、これも混合燃料の安定的な混合を維持することができる。
【００５０】
リグニン含有量が０．１％〜９０％体積含有量範囲内である混合燃料は、ともにエンジンに応用されることができるが、混合燃料の搬送の便利性及びエンジンシステムに対する改定をなるべく少なくすること、同時に石化燃料をなるべく多く代用することによって経済性を実現し、石化燃料の再生不可性を解決することを考慮すると、最適の市販リグニンの範囲は０．１％〜２０ｖ％範囲内であるが（但し、酸性化または縮合安定処理された後のリグニンの最適な範囲は０．１％〜２５ｖ％範囲内で、以下の実施例を参照する）、石化燃料の代用を最大限度に考慮し、同時に粉末燃料の粉塵問題を防止し、エンジン構造の改善に必要な設計の面倒及びコスト問題を考慮しなければ、最適のリグニン体積含有量範囲が８５ｖ％（混合燃料を計算とし）より低く、またはガソリンエンジンの正常点火を容易化するように、より好ましい最大含有量が５０ｖ％であり、または混合燃料を流動しやすい状態に維持させるように、もっとも好ましい最大含有量が２５ｖ％である。本発明により提供される後続高圧純燃料油による携帯の方法（実施例１２に説明される）を利用すれば、高含有量の固体粉末がエンジンシリンダ内または燃料室内に進入した後の霧化燃焼を実現できる。
【実施例２】
【００５１】
実施例１におけるアルカリ性リグニン（または酸性リグニン粉末、該酸性リグニン粉末は７０ｗｔ％濃度の硫酸水溶液によって常温常圧で半年に浸漬された鋸屑末から作られ、且つ該鋸屑末における繊維素及び半繊維素が溶解且つ洗浄脱水された後除去された。該酸性リグニン粉末の顆粒が比較的大きく粗いため、それに安定・長時間にエンジンに動力を提供させるように、加工研磨などの処理を行うことが必要である。）を１０５℃の送風乾燥箱で加熱乾燥し、１０分間の脱水処理後（乾燥温度が１１０℃より高ければ、一部低温加熱分解または一部炭化されたリグニン製品を得ることができる）、撹拌しながら、４５０ｍｌ１０＃ディーゼルを収納しているメスシリンダー内に徐々に注入し、混合物の含有量を５００ｍｌの目盛りに到達させ、リグニンとディーゼルとを含有する混合燃料（リグニンの体積含有量が１０ｖ％である）を得、ディーゼルの代わりのリグニンの仕事量及び排出レベルを定量測定するサンプルとする。このリグニンとディーゼルとの混合燃料をコロイドミルに注入して１０分間研磨し、リグニン顆粒の平均サイズを５０μｍまで減少させ、さらにJiangsu Changxin Diesel Engine Co., Ltd.により生産された常動ブランドＲ１８０型８Ｐパワーのディーゼル機オイルタンク内に注入し（燃油フィルターを除去した）、該ディーゼル機によって３ＫＷパワーの揚水機を駆動して揚水テストを行い、３３分後揚水が１５ｍ３で、オイルタンク内のオイル残量を計量し、リグニンとディーゼルとの混合油４４０ｍｌ、すなわち純油３９６ｍｌ、リグニン４４ｍｌを消耗したことを算出した。対照試験とし、純ディーゼル４２０ｍｌが消耗されたことを測定した。比較から分かるように、純ディーゼル２４ｍｌを節約し、リグニン４４ｍｌを消耗した。よって、リグニンが燃焼する時に機械仕事を出力し、２４ｍｌのディーゼルの代わりに４４ｍｌのリグニンが機械仕事をしたことになる。
【００５２】
同等のエンジンの非負荷の運動条件下で、純ディーゼルを使用する時の排煙濃度ボッシュ値が１．５ＲＢで、約１０ｖ％リグニンとディーゼルとの混合燃料を使用する時の排煙濃度ボッシュ値が０．４ＲＢのみで、その他の煙道ガス成分は顕著な差異が無かった。リグニン分子自身の約３０％の高酸素含有量がリグニン及びディーゼルがシリンダ内において十分に燃焼して仕事をすることに役立つことを示し、リグニンが燃料として使用できるのみではなく、燃油添加剤として燃焼効果を促進することもでき、二重役割を有することを示した。説明すべきは、リグニン、バイオマス粉末などの燃焼可能な固体粉末がエンジンシリンダに入った後、シリンダの温度が３５０℃を超えた場合は、リグニンなどの燃焼可能な固体粉末は瞬間に熱分解を発生し、その分解生成物はリグニンなどの燃焼可能な固体粉末自身より燃焼しやすい、低分子量のマイクロメートルまたはナノメートル大きさの固体炭素、可燃ガス、生物油などであるため、気化燃焼に至る。事実上、各種のリグニン、全量バイオマスのニトロ化生成物などなどは、それらが依然高温において熱分解及び気化燃焼を発生できれば、ともに液体燃料と混合して内燃機関の混合燃料とすることができる。前記各種のリグニンはともに高温（例えば３５０℃）において気化及び燃焼を発生できることから、具体的なエンジンのテスト及び試用は再び説明しない。
【００５３】
但し、長時間（例えば半時間以上）の運行プロセスにおいて、特に湿っぽい気候条件において、リグニンが空気における水分を吸収または吸着した後粘結減少を発生することができ、エンジンがオイル供給できなくなり、停止されてしまう。そのため、未処理された市販のリグニンまたは前記各種のリグニンなどのバイオマス固体粉末に対して酸性化処理及び／または縮合安定処理などの性能改善処理を行えれば、それをより実際に使用する燃料とし、または燃料添加剤として使用することができる。
【実施例３】
【００５４】
アルカリ性リグニンまたは前記各種のリグニンを抽出しまたは縮合安定処理された酸性リグニンに修飾処理し、不純物を除去し、使用過程において水を吸収しやすい特性を克服し、リグニン顆粒のサイズを減少し、一般のリグニンが使用過程において水を吸収しやすいことによってエンジンのオイル通路が閉塞して燃焼停止されてしまう問題を防止するため、常温常圧下で、アルカリ性リグニンを例とし、１００ｍｌのリグニンを５００ｍｌの水に溶かし、リグニン水溶液（または直接リグニンが溶解されている製紙パルプ工場の製紙パルプ廃水溶液を取る）を得、１０ｗｔ％濃度の無機酸（例えば塩酸、硫酸または硝酸、または二酸化炭素を通入した後得た炭酸）水溶液によってリグニン水溶液をｐＨが４より低い、好ましくは３より低い値まで中和し、水分と、酸性リグニンと、相応の塩と、残酸との混合物を得、リグニンが雲霧コロイド状沈殿形で完全に沈殿した後（通常、５〜１０ｈ）、容器内の混合溶液を取り出し、この時最も底の層の少量の粕が除去され、さらに４００メッシュのナイロン布フィルターで水分及び塩分をろ過し、清水で洗浄を行い、ろ過及び洗浄を３回に循環に操作した後、得られた含水量が約６０％である含水状態の酸性リグニンのスラリー状物を噴霧乾燥（乾燥温度に使用される熱風温度が２００℃である）して微小リグニン（酸性リグニン顆粒）を得、さらに計量を行って且つ燃油と混合する。
【００５５】
または、前記含水状態の酸性リグニンのスラリー状物を電熱乾燥箱に入れ、１５０℃で２ｈ送風乾燥した後、ブロック状の酸性リグニンを得、５０ｇの該ブロック状の酸性リグニン（またはさらに１０ｇの実施例９に得られた全量の縮合安定処理されたバイオマス粉末を加える）を５００ｇのディーゼル内に入れ、先にコロイドミルで粒子径が約５０μｍになるまで１０分間研磨し、さらに高周波振動研磨機で研磨を行い、粒子径が約５μｍの微小顆粒の酸性リグニン（または同時に全量の縮合安定処理されたバイオマス粉末を含有する）とディーゼルとの混合物を得、さらに計量を行ってディーゼルと混合して混合燃料を得、ブロック状リグニンと、バイオマス粉末と、ディーゼルとを混合した後さらに研磨を行うことの利点はリグニン微細顆粒が空気における水分または不純物を吸収して粘結してしまうことを有効に防止できることにある。
【００５６】
水分を減少して且つ細小の酸性リグニン顆粒を得るため、１００ｇの前記含水状態の酸性リグニンのスラリー状物を直接５００ｇのディーゼルに入れ、１０５℃で１時間加熱して蒸留脱水を行い、蒸留脱水とともに高速乳化剪断機で撹拌剪断破砕を行い、最後に水分を含有せず微細酸性リグニン顆粒とディーゼルとが混合されている混合燃料（リグニン顆粒の平均顆粒サイズが４．７μｍで、最大が１１μｍである。）を得、さらに計量してディーゼルと混合してエンジンの使用に提供する。水分に伴って蒸留されたディーゼルにおける低沸点成分が凝縮されて水と分離した後混合燃料に回流され、または脱水過程において熱油容器の底部から熱油とリグニン顆粒との混合物を引出し、混合物をろ過して酸性リグニンと熱油とを分離させ、さらに熱油を熱油に循環返させて連続化の生産を実現する。
【００５７】
また、アントラキノンまたはアントラキノン類物質を添加することによって（リグニンが水に溶かす時に製紙廃液を加えまたは製紙廃液に加えることが好ましい。アントラキノンの融点が比較高くて２８６℃で、２−ナフトールの融点も比較的高くて１２３〜１２４℃で、研磨過程において溶液に分散することができ、低融点のもの、例えばナフタレンの融点が８０．３℃で、１−ナフトールの融点が９６℃で、蒸留脱水の熱溶液において撹拌剪断を介して混合物に分散することができる。）、油における雲霧状の、微細の酸性リグニン顆粒を製造することができ、混合燃料を軽く揺すれば、リグニンが迅速に液体において均一に分布及び流動することができ、これもリグニンを含有する混合燃料の実際使用により容易化でき、得られたリグニン顆粒のサイズの平均値が１μｍより小さくてもよく、最大顆粒が８μｍで、一方、純粋な機械研磨は平均粒度が５μｍ以下である基準を達すことが難しく、且つ顆粒サイズの分布も比較的広く、最大の顆粒が１９μｍまでも達すことができる。具体的な操作方式は、まずリグニンの水溶液にリグニン重量の約０．００１〜０．０７％を占めるアントラキノン、２−ナフトールまたはナフタレン等の化学物質（一部のアントラキノン類の化学物質が水に溶けにくいため、好ましくはまずアントラキノン類化学物質を水またはオイルにおいて研磨粉砕溶解を行った後応用する。）をそれぞれ添加し、該アントラキノン等アントラキノン類化学物質を含有する燃料油を定量した後リグニンの水溶液に注入して十分に撹拌し、さらにリグニンの酸性化及び酸洗浄処理を行う。アントラキノン類化学物質はメチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、p-フェナントレンジオール、または前記物質のメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、またはそれらの塩、それらの前駆物質または互変異性体などであってもよく、ともにアントラキノンまたは２−ナフトールまたはナフタレンと同様にリグニンの縮合を影響する役割を有するため、後者の代用品とすることができる。
【００５８】
実験により、前記１０５℃以下の温度で加熱乾燥または蒸留脱水を行って得た酸性リグニンまたは２００℃以下の温度で噴霧乾燥を行って得た酸性リグニンを空気に放置しまたは燃料油と混合し、長時間後（例えば２週間後）酸性リグニンは容器底部に沈殿し及び相互に粘結して大顆粒に成長する現象（約１μｍの平均顆粒サイズの顆粒から５０μｍサイズの一部の顆粒を出現させることもできる。）ことを発見した。酸性リグニンが、水分または顆粒表面に吸着されていた水分を吸収した後、顆粒の間は粘連して成長する現象を発生したことを示唆した（成長の顆粒の欠点は混合燃料がエンジンのオイル通路を詰まりやすくてエンジンが正常に運行できなくなる。）。細小化された酸性リグニンが破砕された後さらに縮合して成長をしなく、特に長時間の保存過程において縮合を発生しまたは水分を吸着することによって縮合を発生しないように、好ましくは前記加熱乾燥温度を１０５℃以上、好ましくは１１０℃以上、もっとも好ましくは１３０〜２５０℃に上げ、酸性リグニンを高温加熱によって縮合安定させ、または蒸留脱水の後期にて温度を１３０℃に上げて３０分加熱し、一方、噴霧乾燥の温度が２００℃より高く、３５０℃より低く、好ましくは２５０〜３００℃間で選択される。実験により、高温熱処理縮合安定された酸性リグニンは、例え空気に放置されまたは燃料油と混合して２ヶ月後も、顕著な顆粒成長が認められず、且つ混合燃料における縮合安定の酸性リグニンは開口容器の底部に粘接の現象が発生しなかったことを見出した。縮合安定の酸性リグニンはより良い使用性能を備える。低温下で乾燥して（１０５℃以下）得た酸性リグニンは、縮合安定処理されなかった酸性リグニン顆粒であり、ディーゼル内に混合して観察すると、その外観は味噌の褐色または濃褐色を呈し、依然、水分または表面吸着水分を吸収でき、水分を吸収した後燃料油においてコロイド粒子状の形態に形成しやすい。酸性リグニンが高温加熱脱水処理された後、ディーゼル内に混合して観察すると、酸性リグニン顆粒の色が茶色がかっている黒または弱黒色になり、大ブロックの顆粒がさらに金属のような光沢を有し、破砕しやすく、縮合安定処理された酸性リグニンの細小顆粒になる。実験により、燃料油において酸性リグニンに対して高温脱水処理を行えれば、細小の粉末状または雲霧状の縮合安定処理された酸性リグニンと燃料油との混合物をより得やすいことも見出した。これは多分燃料における炭素化水素系化合物は酸性リグニンと表面吸着反応を発生して酸性リグニンの縮合安定を促進したためと考えられる。異なる熱処理温度下で得た酸性リグニンは、異なる特性を持っているため、本発明において、酸性リグニンは酸性化処理され、且つ１０５℃より低い温度で加熱乾燥または２００℃より低い温度で噴霧乾燥されて得られたリグニンを指し、酸性化処理され、且つ１０５℃以上温度で加熱乾燥または２００℃以上温度で噴霧乾燥されて得られた酸性リグニンは、縮合安定処理された酸性リグニンである。リグニンは複雑な高分子化合物であり、その形態及び性質がさらにその由来、分離方法及び分子量の大きさに係るため、異なる由来のリグニンの縮合安定条件及び温度範囲はわずかの差異が存在すると予想��れる。実験の比較は、低温乾燥で得た酸性リグニン顆粒は水と混合した後研磨すればある程度の粘性を有する混合物を依然得ることができ、一方、高温乾燥で得た縮合安定のリグニン顆粒と水とを混合した後研磨して得た混合物は茶色がかっている黒色または弱黒色の細小リグニン顆粒が水に分散していることを発見した。縮合安定のリグニンはより良い疎水性を有することを示唆している。
【実施例４】
【００５９】
無水エタノール５００ｍｌと実施例１の市販リグニン２００ｇとを混合し、２４時間静置した後、リグニンが溶解されているエタノール溶液１００ｍｌと実施例３に記載の無機酸溶液とを混合し（またはまず蒸発によってエタノール溶液におけるエタノールを除去し、その後さらに無機酸溶液と混合する。）、且つ剪断撹拌を行い、酸性リグニン沈殿物を得、該沈殿物に対して実施例３と同様な研磨粉砕及び蒸留脱水などの操作処理を行って、エンジンに安定に応用し得る混合燃料を得ることができる。
【実施例５】
【００６０】
本実施例は、混合燃料の生産方法を提供し、実施例３における酸性リグニンのスラリー状物または酸性リグニン、ディーゼル及び水分を含有する混合物（またはさらに実施例９において得られた全量の縮合安定処理された後のバイオマス粉末を添加する。）をノズル噴霧方式で燃料油の熱い表面に噴射しまたはその内部に噴入し、動態の蒸留脱水を行い、使用された燃料油がディーゼルで、且つ１１０〜１２０℃で（該温度は酸性リグニンを同時に瞬間に縮合重縮合することができることによって非常に細小の燃料顆粒を容易に得ることができる。）燃料油が収納されているオイルタンク内の撹拌剪断乳化機構（例えば高速乳化剪断機）、燃料油の体積が５Ｌまたは１０Ｌである、に保持する。少量の水分で酸性リグニン（または全量の縮合安定処理された後のバイオマス粉末を同時に含有する。）および／またはオイルを含有する混合物が熱い燃料油に噴入され、噴霧ノズルが熱い油の上方において噴霧しまたは熱い油の液面に侵入して噴霧を行い、各の単位時間におけるわずか少量の水分の除去であるため（５Ｌ／ｈ前記混合物を噴入する）、前記実施例３において蒸留脱水プロセス時の大量の水蒸気気泡形成及び気泡の爆発を防止し、生産における気泡湧出による困難も防止し、顆粒平均サイズが１μｍより小さい（光学顕微鏡下で測定した結果、８０％の酸性の、且つ高温加熱縮合安定処理された後のリグニン顆粒のサイズが１μｍより小さく、最大の顆粒のサイズが約８μｍである。）酸性リグニン顆粒を得ることができる。得られた混合物をろ過しまたは一部の燃料油を沈殿分離して除ければ、異なる酸性リグニン含有量の混合燃料を得ることができる。酸性、且つ高温加熱縮合安定処理された後のリグニン顆粒が小さいほど、例えばこの方法で生産して得た細小の顆粒、１００ｎｍまたはさらに小さいサイズに接近するほどの顆粒、酸性リグニン含有量が高い混合燃料の搬送可能性と混合安定性とがより向上され、且つ混合燃料を機械撹拌して均一にさせる装置も省略されることができ、または実施例１３に説明された並列の複数のオイル入口を採用する方式を配置すれば混合燃料の均一な搬送を実現できる。
【００６１】
リグニン、ニトロ化繊維素、ニトロ化半繊維素または全量のバイオマス原料に対するニトロ化処理においても、水分の脱除問題が同様に存在する。例えば、脱酸、脱水に続く水溶液中でのニトロ化の終了後とニトロ化物の混合物は、少量水分を含有する水分を脱除すべきである。
【００６２】
前記生産方法において含水状態の酸性リグニンのスラリー状物と燃料油とを混合した後蒸留脱水を行い、または燃料油に噴入することの利点はその他の生産方法の生産プロセスより短く、酸の水溶液に微細の酸性リグニン顆粒を形成しやすい特徴によって、酸性リグニン顆粒を水相から液体燃料に「平行移動」させることができ、酸性リグニンを先に固体に固化し、さらに小顆粒に破砕するプロセスを防止し、生産コストを節約するとともに、リグニンが直接乾燥された後、電荷及び機械の作用によって、本来の微細なリグニン顆粒が何十、何百のμｍの大顆粒になることも防止し、乾燥細小固体顆粒が燃料油に添加される前に高い比表面積によってさらに空気における水分を吸着することも防止でき、このため、「平行移動」は液体燃料に混合される細小顆粒の酸性リグニンを得やすい。また、前記混合燃料内に、燃油をより優れたものにさせ、及びエンジンシステムの使用により適合させる添加物、またはその他の液体燃料、例えばバイオディーゼル、無水エタノールをさらに添加することができる。
【００６３】
得られた縮合安定処理された酸性リグニン顆粒を用いて異なるエンジン運行試験を行い、負荷されなかった場合は、縮合安定処理された酸性リグニンを徐々に増加して体積含有量が３０ｖ％（重量含有量が約４３ｗｔ％に相当する）に達したときにエンジンは始めて顕著な不安定運行及び運行停止しやすい現象を表し、改良後得られた縮合安定処理された酸性リグニンの添加量はエンジン構造を変更しない場合も増加することができ、且つ縮合安定処理された酸性リグニン顆粒が雲霧状に、均一に液体燃料に浮遊混合されているため、エンジン自体の振動以外に、必要な付加機械撹拌は間欠断続の操作、例えば１分ごとにさらに１回に十分に撹拌しまたは振り回す方式を採用することができる。
【実施例６】
【００６４】
実施例３と同様に、最も経済的及び操作便利な技術として、常温常圧下で、得られた酸性リグニンのスラリー状物（顆粒のサイズがマイクロメートル以下であり、またはナノグレードのコロイド粒子状である。）を乾かして初歩的に水分を脱し（例えば高速遠心処理ろ過によって初歩的に水分を脱し）、初歩的に水分が脱された酸性リグニン（但し微量水分がまた含有されている）１０ｍｌ、２０ｍｌ、３０ｍｌ、４０ｍｌ、５０ｍｌ、６０ｍｌ、７０ｍｌ、８０ｍｌ、８５ｍｌとディーゼルとを混合して１００ｍｌの混合燃料とし、さらに高速撹拌剪断を行い、酸性リグニン（微量水分を含み）体積含有量がそれぞれ１０ｖ％、２０ｖ％、３０ｖ％、４０ｖ％、５０ｖ％、６０ｖ％、７０ｖ％、８０ｖ％、８５ｖ％であるコロイド状の混合燃料を得る。
【００６５】
該コロイド状態の形成は、酸性リグニン顆粒のサイズがナノグレードであることとリグニンが微量の水分を含有することとによるのであって、酸性リグニンが液体燃料または水に溶解され、溶けることによって形成されるではない。本実施例において、酸性リグニンが、溶液において中和反応によって形成され、酸の液滴の霧化サイズ及び酸の液滴とリグニンを含有する水溶液との接触範囲を減少することによって、リグニン顆粒の成長を制限し、リグニン顆粒のナノメートル化を実現し、リグニンと燃油とを安定混合されているコロイドに形成させる（尚、コロイドは分散質粒子直径が１ｎｍ〜１００ｎｍ間である分散系であり、コロイドは分散質粒子直径が粗分散体系と溶液との間に介在する分散体系であり、高度分散の多相不均一体系である。）。本実施例は、リグニン粉末を液体燃料においてマイクロメートルまたはナノメートル化させる便利な方法を提供する。得られた混合燃料は、微量の水分を含有するため、水分をなるべくろ過して除去した後、周知の技術のように、親油及び親水が同時にできる界面活性剤を微量に添加すれば、コロイド溶液をより安定させることができる。
【００６６】
一例として、Ｒ１８０型の８Ｐのディーゼル機を用いて無負荷に前記酸性リグニン体積含有量が約１０ｖ％、２０ｖ％または３０ｖ％であるコロイド状の混合燃料を試用し、円柱状の１つのプラスチック瓶（直径６．５ｃｍ、高さ１５ｃｍ、すなわち漏斗状の入料装置）を倒置し、混合燃料を収納しているオイルタンクを模倣してオイルを供給するように、細い処の瓶口とディーゼル機のオイル噴霧ポンプのオイル入口とを密封連接し、プラスチック瓶の底部に小さい開口を設け、まず２０ｍｌ純ディーゼルを注入してエンジンを起動した後さらに前記の混合燃料１００ｍｌを注入する。コロイド状の混合燃料をオイル噴霧ポンプに連続安定に流し入れさせるため、エアポンプによって加圧してプラスチック瓶内に対してガスを充填しまたはプラスチック瓶の底部を完全に剪み開けて、直径が６．５ｃｍである１つのピストンによって混合燃料を押圧し（オイル噴霧ポンプ内のプランジャと同様に、ピストンと瓶体とが緊密に係合されることによって、ピストンを推進する時に混合燃料を推進することにする。）、コロイド状の混合燃料をオイル噴霧ポンプのオイル入口内に押し込む。試験により、機械震動または機械撹拌が必要なく、エンジンも運動できることが分かったが、中途には不安定または運行停止の現象が時々発見されるため、混合燃料の使用に適応するため、エンジンの構造はさらに改造する必要がある。
【００６７】
また、該コロイド状の混合燃料は、さらに実施例３、実施例５に提供される方法に従って該コロイド状の混合燃料における微量水分を脱除することができる。
【実施例７】
【００６８】
実施例６と同様に、まずリグニンの水溶液（２０ｇ、５０ｇまたは１００ｇリグニンが５００ｍｌ水にそれぞれ溶かして得た水溶液）に１０％重量濃度の硝酸（または硫酸、塩酸）水溶液を加え、混合溶液のｐＨ値を６以下、好ましくは４以下にし、または酸中和反応を均一にさせ且つ細小の反応生成物酸性リグニン（中和された水溶液が製紙パルプ廃水または製紙黒液から取られた場合は、有機溶剤に溶けることができるその他の例えば樹脂、脂肪、ワックスなどの可燃焼有機物、及び有機溶剤に溶けにくい例えばケイ酸などの無機灰分をさらに含有するが、本発明には燃料油に溶かしている全ての有機物を統一に酸性リグニンと称して混合燃料の一部とする。）を得るため、硝酸水溶液をリグニンの水溶液に注入またはノズルによって噴入し且つ溶液の撹拌剪断状態を維持し（前記撹拌剪断は剪断撹拌乳化機によって実現されることができ、混合溶液を流動状態にさせ、固体顆粒も連続不断に破砕されるようにし、固体顆粒の沈積及び集合成長を防止する目的を達成する。）、絮状の酸性リグニン（顆粒サイズがマイクロメートル以下またはナノグレードのコロイド粒子状）と硝酸塩水溶液とを含有する混合物を得、該混合物に１０ｍｌ〜５００ｍｌの市販１０＃ディーゼル（またはその他の有機溶剤）をそれぞれ加え、十分に撹拌剪断乳化し、１〜１２ｈ静置して酸性リグニンを上層のディーゼルまたはディーゼルと水及びリグニンとによって形成された混合液体に十分に混合して進入させる。顕著な分層が見られ、容器の底部から上に向けて水分層（水に溶かす有機物と無機物、及び水に沈殿する無機物などを含有する。）、水分と絮状の酸性リグニン及びオイルとの混合相、オイルと絮状またはコロイド状の酸性リグニン及び少量水分との混合物、及び／または油相（オイルの添加量が大きい場合のみ出現する。）が配列され、各相の間の限界が顕著ではない時もあり、これは、水溶液のｐＨ値または、添加する溶剤の量に関係しているかもしれない。十分に撹拌剪断乳化された後のみ、混合溶液における酸性リグニンが油滴に携われて浮かび分層される現象が発生する。混合溶液のｐＨが低いほど、分層の速度が速いが、酸の消耗量が大きくて経済的ではない欠点を有することが分かった。混合物における水分は油相から析出し容器の底部に流して及び分層され、これは親油性の原因かもしれなく、酸性リグニンが少量の有機溶剤に浸漬されれば油滴に携われて浮かびまたはディーゼルまたはディーゼルとリグニン及び水によって形成された混合液体に「リーチング」混合されることができるため、予めリグニンを含有する水溶液に、または無機酸を加えて酸性化すると同時に、または酸性化された後の溶液にディーゼル、ガソリン、重油またはその他の有機溶剤例えば６０〜９０℃石油エーテル、クロロフォルムを添加すればともに同等の効果を有する。酸性リグニンが「リーチング」されたが、ディーゼルまたは有機溶剤にほとんど溶解されて通常のリーチング溶液に形成されるではなく、但し本発明において依然「リーチング」の言葉で説明をし、製紙工場のリグニン含有廃水の酸性化リグニン脱除プロセスにおいて、ろ過によってディーゼルを除去しまたは加熱によってディーゼルを揮発させれば、純のリグニン製品を得ることができ、純の酸性リグニン製品を得るため、低沸点のガソリンまたはその他の低沸点の水に溶けない有機溶剤によって前記ディーゼルを代替すれば、蒸留溶剤に必要な温度及び熱エネルギーを下げることができる。該酸性リグニン製品をさらに燃料油と混合すれば混合燃料を得る。容器の底部から水分相（層）を抜き出しまたは排出し、またはさらにろ過を行いまたはイオン膜方法によって浸透して混合相における水分をなるべく除去し、それぞれ約５ｗｔ％、１２ｗｔ％及び２５ｗｔ％（対応する体積含有量が約３ｖ％、７ｖ％及び１６ｖ％である）の酸性リグニン（残留の微量水分を含む）とディーゼル（残量）とを含有する乳化コロイド状の混合燃料またはリグニンと有機溶剤とを含有し、中間工業製品とすることができる混合物を得る。
【００６９】
本発明の水溶液からリグニンを「リーチング」して得る方法を採用すれば、本発明の混合燃料または細小のリグニンを含有する混合物を生産できるだけでなく、リグニン特に製紙工場の廃水におけるリグニンの除去及び抽出を簡易化且つ有効化させることが同時に実現され、製紙プロセスにおいて形成されたリグニン含有の廃水におけるリグニンが酸性化された後有機溶剤（例えばディーゼル、ガソリン、石油エーテルまたは溶剤クロロフォルムなど）によって「リーチング」して除去する方法を実現し、製紙パルプ製造における黒液廃水の処理プロセスを簡単化する目的を達した。
【実施例８】
【００７０】
実施例３、５で得た雲霧状の酸性リグニンと純９３＃（すなわちオクタン価が９３であるガソリン）市販ガソリンとを１：９の重量比で調製して得た混合燃料を重慶長安自動車公司製長安ＳＣ１０１０Ｘガソリン自動車の駆動に用い、オイルタンク内に１つの螺旋羽状撹拌器を取り付け、平らではない砂石路においてエンジンを模倣して震動状態に維持させ、自動車の２０分間運動した後エンジンが運行停止した。オイル通路におけるオイルポンプまたは霧化器が閉塞される問題を有することを示した。ディーゼル機において応用できると同様に、酸性リグニンがガソリン機においても応用できることを示した。無論、ガソリンの代用率を増加するため、エンジンは必要な改善を行わなければならない。
【００７１】
キャブレター型のガソリンエンジンに対して、多すぎる含有量の粉末状酸性リグニンまたはバイオマス燃料がキャブレターにおいて空気と分離して沈積を発生しやすいため、好ましくは粉末状燃料の体積含有量が５ｖ％より低く、より好ましくは約３ｖ％である。但し、燃料が直噴式を採用するガソリンエンジンに対して、点火燃焼させるようにシリンダ内に噴入されたガソリンがある程度の濃度に達することをさらに考慮しなければならないため、好ましくは粉末燃料の体積含有量が５０ｖ％以下であり、オイル通路の搬送及び操作を容易化するため、最も好ましくは体積含有量が２５ｖ％より低い。
【実施例９】
【００７２】
リグニンに対する、例えば酸性化処理、アントラキノンまたはアントラキノン類物質を添加する及び加熱してバイオマスにおけるリグニンを縮合させる前記処理プロセスは、全量のバイオマス原料またはその成分対する処理も同様に類似の効果を有し、例えばバイオマスの吸水性を防止し、細小のバイオマス顆粒を得ることができる。
【００７３】
本実施例は林木加工場の生産プロセスに形成された乾燥後の破鋸屑（例えば切断されたタケチップ、麦かん、菜種茎、ワタ茎、果殻、水藻）などのバイオマス原料を送風加熱乾燥箱に入れ、１２０℃またはより高い温度下で３時間（具体的は、異なるバイオマスの加熱乾燥時間は、バイオマスにおいて溢れた水分がなくなるまでを基準とする。）送風加熱乾燥を行って水分を脱除し、縮合安定処理されたバイオマス原料を得る。実験により、１２０℃以下で加熱乾燥及び縮合反応を行って得たバイオマス原料は縮合安定化が完全に実現されないことを発見した。細小バイオマスの巨大な表面積が燃料油において長時間（例えば１日時間）で空気に暴露された時に、吸水膨張及び顆粒粘結の現象が発生される（時間が長いほど顕著のほどである）ため、縮合安定処理されたバイオマス原料を得るように、乾燥温度を続けて上げなければならず、例えば１３０℃、１５０℃、２００℃、２５０℃または３００℃（尚、温度が２５０℃より高い時に、バイオマスが炉腔内の熱空気に長時間に暴露されるため一部に酸化及び炭化され、依然エンジンの燃料とすることができる一部に炭化された縮合安定処理されたバイオマスを得る。）、そして、縮合安定処理されたバイオマス原料のみが後続の細小化加工処理された後実際に使用できる合格の内燃機関燃料とすることができ（すなわち好ましくは乾燥脱水温度が１２０〜３００℃で、最も好ましくは１３０〜２５０℃である。）、すなわちバイオマス粉末が水分を吸収して膨張または顆粒粘結を発生することによって内燃機関が安定に運転できないことがない。得られた縮合安定処理されたバイオマス原料を燃料油（例えば１０＃ディーゼル）に入れて（乾燥後のバイオマス５０ｇに５００ｍｌ燃料油で配合する割合で）コロイドミルでともに１０分間粗研磨した後、さらに平均粒子径が約５０μｍになるまでに分間研磨粉砕を行い、さらに平均粒子径が約１０μｍであるまでに高周波振動研磨機によって研磨を行う。水分をより減少するために、撹拌剪断条件下で、前記処理されたバイオマス原料と燃料油との混合物を１０５〜１５０℃で（バイオマスにおけるリグニン成分をより縮合重縮合安定化させるように、好ましくは１２０〜１３０℃）３０分間蒸留脱水を行い、微細な縮合安定されたバイオマス原料粉末（例えば鋸屑末、タケ末など）と燃料油との混合燃料を得ることができる。その後、燃料油（液体燃料）含有量を増加またはろ過減少することによって、最後に所望の固体顆粒の含有量を得る。該縮合安定処理されたバイオマス粉末を前記実施例３、実施例５の微細酸性リグニン粉末と液体燃料との混合燃料に加え、その含有量がリグニン重量の１０％、２０％または５０％などを占めることができ、スペース分割の関係で、リグニン間または全量バイオマス顆粒間の重合堆積を防止することに役立ち、混合燃料における固液両相に均一な懸濁混合を実現させることに便利である。
【００７４】
Ｒ１８０型エンジンの使用テストは、１３０℃、３時間の加熱乾燥縮合安定処理された全量バイオマス原料タケ（または鋸屑、麦かん、菜種茎、ワタ茎、松木チップ、果殻など）を、さらに平均粒子径が５０μｍであるまでにコロイドミルで３０分研磨を行い、さらに高周波振動ボールミルによって５μｍ以下のサイズにし、得られた体積含有量が１ｖ％、５ｖ％、１０ｖ％、１５ｖ％または２５ｖ％である全量バイオマス粉末とディーゼル（残量）との混合燃料は、前記実施例におけるリグニン粉末とディーゼルとの混合燃料と同様に、ディーゼルの代わりに仕事をする及び排出を低減する効果を有する。
【実施例１０】
【００７５】
類似または同等に、ニトロ化リグニン、ニトロ化繊維素などもリグニンの代わりにガソリン、ディーゼルなどの液体燃料と混合して混合燃料を調製することができるが、ニトロ化物が摩擦点火しやすい問題を防止し、且つそれにオイル搬送パイプに搬送を容易化させるため、それを燃油と十分に浸漬混合し、混合燃料におけるそれの体積含有量が一般的に７５％を超えることができない。従来の技術によれば、全量のバイオマスがニトロ化処理された後ニトロ化繊維素及びニトロ化リグニンを得る以外に、さらにニトロ化澱粉、ニトロ化エステル、ニトロ化半繊維素、ニトロ化コニフェリルアルコール、ニトロ化キトサン、ニトロ化膠質アンドのニトロ化物を得ることができ、同様にリグニンの代用品として燃料油と混合して前記混合燃料を調製してエンジンの駆動に用いられることができる。少量の、例えば総体の混合燃料を占める体積含有量が５ｖ％であるニトロ化生成物と前記酸性化リグニン粉末及び／または全量の縮合処理されたバイオマス粉末とを混合した後、さらに液体燃料と混合して混合燃料を得、より良い混合流動性及びより良い、エンジンシリンダ内の燃焼性能を有する。
【実施例１１】
【００７６】
リグニンまたは酸処理された後のリグニンと無水エタノールとが混合される時、特に長時間保存されて空気における水分を吸収した後、溶解作用を発生し且つ粘性ブロックのコロイド状物質を形成しやすいため、エンジンの混合燃料として使用されることに不適であることが分かった。但し、縮合安定された後のタケ末またはその他のバイオマス粉末と無水エタノールとが機械撹拌作用下で長時間均一の混合物を形成することができ、混合燃料として単独に使用されることができ、または任意の体積（５％〜８５％）のその他の燃油と混合した後混合燃料として内燃機関または燃焼機に使用されることができる。
【実施例１２】
【００７７】
多くの従来の内燃機関構造において、燃料は、オイルタンクから低出力圧のオイル搬送ポンプ（選択して組み合わせることができる）によって吸い上げられて、出力圧力が高いオイル噴霧ポンプに送入され、オイル噴霧ポンプによって燃油圧力を増加した後オイル噴霧装置に搬送され、さらにオイル噴霧装置（燃油霧化装置でもある）によって燃料を霧化してエンジンシリンダ内に噴入して燃焼する。オイルタンク、オイル搬送ポンプ、オイル噴霧ポンプ及びオイル噴霧装置はオイルパイプを介して相互に連通される。
【００７８】
エンジンがリグニンなど固体粉末を含有する燃料油を使用しやすくするように、本実施例は、改善されたエンジンを提供し、２つのオイルタンクが配置され、そのうちの１つが伝統的なオイルタンクであり、従来の純ガソリン、純ディーゼルなどの純粋な燃料油を提供し、そのうちの他１つはリグニンまたはその他の燃焼可能な固体粉末とガソリン、ディーゼルなどとの混合物を収納しており、各のオイルタンクは、オイルポンプがそれぞれ配置され、且つ２つの単独のオイル噴霧装置を介して燃料を同一のエンジンシリンダに噴入し、または２つのオイルタンクは、それぞれオイル噴霧ポンプが配置されているが、１つのオイル噴霧装置が共用され、または２つのオイルタンクは１つのオイル噴霧ポンプ及び１つのオイル噴霧装置を共用し、オイル通路が純燃料油によって間欠的に動態洗浄される機能を実現する。２つのオイルタンクが、１つのオイル噴霧ポンプ及びオイル噴霧装置を共用する時に、２つのオイルタンクにおける燃料は制御弁を有する１つの三方構造を介して、異なるオイルタンク内の燃料が同一のオイルポンプを介してオイル噴霧装置内に間欠的に送入され、オイル噴霧装置によって燃料が噴霧化されてエンジンの燃焼室内に進入し、純燃料油と混合燃料とが間欠的にオイルポンプ及びオイル噴霧装置を経由するため、純燃料油がオイル通路に対して洗浄を行う役割を担当する。２つのオイルタンクは、オイル噴霧ポンプがそれぞれ配置され、１つのオイル噴霧装置が共用されている時に、該オイル噴霧装置は２つの燃料通路を介して２つのオイルタンクとそれぞれ連接される。図１に示されるのは本実施例により提供されるエンジンオイル搬送システムの説明図であり、該エンジンは、２つのオイルタンクが設けられており、２つがそれぞれオイル噴霧装置と連接され、図１に示すように、オイルタンク口１０８が設けられている副オイルタンク１０２が、オイル噴霧ポンプ１０１と連接され、オイル噴霧ポンプ１０１がオイル排出バルブ１０４を介してオイル噴霧装置１０３の内腔に連接され、オイル噴霧装置１０３の内腔にはニードルバルブ１０６（電気制御オイル噴霧システムにおいて、該ニードルバルブ１０６は電流で制御する１つの電磁弁によって代替されることができ、弁は、ニードルバルブ１０６の前端位置に位置される。）及びメインオイルタンク（図に示せず）からの純燃料油入口１０５が設けられ、オイルタンク１０２の内部に撹拌装置１０７またはオイルに浸没されている（またはオイルタンク１０２外に取り付けられる）１つの循環ポンプが設けられることによって混合燃料を循環流動状態にさせ、またはオイルタンク１０２は、混合燃料を加えた後密封をすることもでき、エアポンプ入力空気加圧装置またはオイルタンク１０２（好ましくは円柱状のオイルタンク）と緊密に係合接触するピストン押圧装置を介して一定の圧力によって混合燃料を圧縮して混合燃料（またはコロイド状の混合燃料）を設定の一定の圧力（例えば１．５または２〜５Ａｔｍ）において、オイル噴霧ポンプ１０１のオイル入口内（図に示せず）に押し込ませる。
【００７９】
オイル噴霧ポンプ１０１によって（該オイルポンプは羽根を有するスクリュー駆動方式によってリグニン含有量が大きい半流体材料をオイル噴霧装置１０３内に搬送することができる。）、オイル噴霧装置１０３内のオイル排出バルブ１０４が開かれ、固体粉末燃料と液体燃料とを含有する混合燃料は、オイルタンク１０２から矢印方向に沿ってオイル噴霧装置１０３内腔に吸引または螺旋に押し込まれ、シリンダ内に噴入されたリグニンまたは固体粉末量の要求に応じて（約０．１〜８５体積％範囲内に）、計量ポンプ（図示せず）を介して相応する体積の純燃料油及び混合燃料を押し込む（すなわち純オイルタンクからの燃料油を送り込むことはエンジン内の固体粉末燃料の実際使用含有量を変わることができることを考慮する、例えば３０％体積のリグニンと７０％体積のディーゼルとを含有する混合燃料を使用し、実際にエンジンシリンダ内に送り込まれるリグニン体積含有量が１０％である混合燃料を得るため、オイル噴霧ポンプ１０１を介して１体積部の混合燃料を送り込めれば２．３体積部の純燃料を送り込まなければならない。）。混合燃料をオイル噴霧装置１０３の内腔に注入した後、オイル排出バルブ１０４の内腔における圧力が下げられ、オイル排出バルブ１０４が自ら閉鎖する。オイル噴霧装置１０３の内腔は、噴射動作の後、その内腔の圧力が急遽に小さくなり、そのため、混合燃料のオイル噴霧ポンプ１０１は、高圧オイル噴霧ポンプでなくても燃料の押し込み、搬送を実現でき、低圧力下で作動するため、粉末の混合油のオイルポンプに対する摩損が減少する。混合燃料の注入後（または混合燃料の注入停止前の適当な時間で）、メインオイルタンク内に収納されていた純ガソリンまたは純ディーゼルなどの純液体燃料が、伝統的な高圧オイル噴霧ポンプによって加圧駆動され、オイル排出口１０５から図に示される矢印に沿ってオイル噴霧装置１０３の内腔に進入し、オイル噴霧装置１０３内腔の内圧力が所望の強度に達する時に、伝統的なオイル噴霧装置の設計に基づいて、ニードルバルブ１０６が突き出されて、シリンダ内に対して、オイル噴霧装置１０３内腔における高圧（分層）混合燃料を噴射し且つシリンダ内において均一に燃焼する。本実施例の技術を採用し、固体粉末２５ｖ％体積含有量以上の混合燃料を採用する時に、例え混合燃料が液体含有量の減少によって自然流動性を持たなくても、該混合燃料は、該オイル排出バルブ１０４を１つの螺旋ポンプ送料装置（該装置は螺旋を駆動して回転させることができる駆動ギアであり、駆動力を得るように該駆動ギアとエンジンの回転軸とが直接または間接に連接され、混合燃料が混合燃料オイルタンク内から搬送されて進入できるように、該装置はさらに１つのオイル入口が設けられている、図示せず）に変更することもでき、固体粉末含有量が高く、流動性が悪い混合燃料を搬送する、及び後続の純燃料油入口１０５からの高圧純液体燃料の携帯の方法によって、大量の固体粉末を含有する混合燃料をエンジンシリンダ内に噴入し、燃焼させる。
【００８０】
純燃料油が、オイル噴霧装置１０３内腔に進入するときに、混合燃料オイル排出口におけるオイル排出バルブ１０４に対して洗浄を提供し、オイル通路の閉塞を防止するように、純燃料油（純ガソリンまたは純ディーゼル）入口１０５をオイル排出バルブ１０４の出口上方に位置させることができる。燃料において粉末の比重が燃油の比重より大きいため、粉末または顆粒が重力によってオイル噴霧装置１０３内腔の下部に位置し、オイル噴霧装置の噴射ごとに、上部の純燃油は、オイル噴霧装置１０３の下部に対して一回の洗浄を行い、オイル噴霧ノズルにおけるニードルバルブ１０６の表面とその係合面においては燃油に混合されている粉末物が無いことを最大限に維持し、ニードルバルブ１０６とその係合面との間の機械摩損、及び燃油ノズルの閉塞を減少する。
【００８１】
図２は、オイル噴霧装置１０３と連接されているオイル排出バルブ１０４の構造説明図である。図２に示すように、該オイル排出バルブは、オイル排出弁２０３と、オイル排出バルブバネ２０５と、オイル注入弁２０１と、を有し、オイル排出バルブバネ２０５がオイル排出バルブの内腔に位置され、片端がオイル排出バルブの内腔の内壁に作用し、他端がオイル注入弁２０１と連接され、且つオイル注入弁２０１には燃料の進入用の開口２０２が設けられ、オイル注入弁とオイル排出弁とが連結ロッドによって連接される。無論、その他の類似なオイル排出案を採用しても良い。オイル噴霧装置のニードルバルブの突出でピンが突き出され混合燃料を噴出させた後、内燃機関の制御機構またはバネ圧力機構を介してオイル噴霧ポンプを駆動してオイル搬送加圧工作を開始し、混合燃料は、オイル注入弁２０１における開口２０２（または別途で設けられたその他の通路）を介して内腔２０４に進入し、内腔２０４内の正味圧力がオイル排出弁２０３の右側に作用し、圧力がオイル排出バルブバネ２０５に限定された強度より大きいとき、オイル排出弁２０３が左移されることによって混合燃料オイル噴霧内腔に流入される。オイル排出弁２０３とオイル注入弁２０１とが１つの連結ロッドによって連接され、オイル噴霧ポンプが加圧工作を停止するときに、オイル排出バルブバネ２０５がオイル排出弁２０３を右移動される閉鎖状態になさせる。オイル噴霧ポンプが低圧ポンプであることができるため、伝統的なオイル噴霧ポンプまたはオイル搬送ポンプ構造によって微小顆粒を含有する混合燃料を押し込み、送り込むことができる。
【実施例１３】
【００８２】
重力の影響によって、相互に溶けない異なる比重の成分は、オイルタンク内の異なる位置において異なる濃度を有することが可能である。オイル搬送パイプ内に搬送されるオイルにおいて含有される成分を均一にさせ、機械撹拌、機械震動の効果を代替するため、異なる液面の高さに分布されている複数のオイル入口のオイル注入方式（すなわち混合燃料を均一に出力するオイル排出装置）によって混合燃料の均一な出力を実現することができ、異なる比重の各成分または分層する各成分をオイル搬送パイプに均一に進入させ、且つ機械撹拌に比べてより安定・確実の均一な搬送を実現することができる。図３は、本実施例により提供される混合燃料を均一に出力するオイル排出装置の構造説明図である。図３に示すように、オイルタンク３０１の上部にオイル入口３１０が設けられ、オイルタンク３０１の内部にはオイルタンク壁に固定されているオイル搬送パイプ３０７が設けられ、オイル搬送パイプ３０７の上端にはオイル搬送パイプ出口３０９が設けられ（該オイル搬送パイプ出口３０９がオイルタンク３０１の頂部に位置され、オイルタンク３０１の底部に設置されても良く、オイル搬送パイプ３０７にはオイルタンク内の燃料を吸引するための１つのオイル搬送ポンプがさらに連接されることができる。）、軸３０６（これもオイル搬送パイプの一部である）におけるオイル搬送パイプ３０７の下端は、軸３０６を回って回転できる第１搬送分岐パイプ３１１、第２搬送分岐パイプ３１２及び第３搬送分岐パイプ３１３に分けられ、且つ第１搬送分岐パイプ３１１が直角曲がりを有する１つのパイプであり、３つの分岐パイプの末端がそれぞれオイル噴霧ポンプまたはオイル搬送システムの第１オイル入口３０３、第３オイル入口３０４及び第３オイル入口３０５に形成され、第１オイル搬送分岐パイプ３１１には１つの浮標３０２が連接され、バネ３０８の片端が第１オイル搬送分岐パイプ３１１に連接され、他端がオイルタンク３０１の底部に固定される。図３に示されるのは、オイルタンク３０１においてオイルタンクオイル入口３１０を介して燃料を充満する時の（図中液面示せず）３つのオイル搬送システムのオイル入口の位置であり、オイルタンク内の異なる高さの燃料が同時にオイルパイプに吸引され、オイル搬送パイプ３０７を経由してオイル搬送システムに進入する。浮標３０２とオイルタンク３０１の底部に固定されているバネ３０８との共同作用によって、３つのオイル搬送分岐パイプと３つのオイル入口とはオイルの液面に伴って軸３０６を回って回転することができ、軸３０６がオイル搬送パイプ３０７に支持され、オイル搬送パイプ出口３０９がオイル搬送ポンプまたはオイル噴霧ポンプと連接される。底部の燃料が、ポンプによってオイル搬送パイプ３０７に吸引されまたは吸い上げられ、オイル入口３０５を有する第２オイル搬送分岐パイプ３１３の前端は、柔軟なガイドパイプ（例えばＰＥ管）を連接することができ、または第３オイル搬送分岐パイプ３１３は、完全に柔軟なガイドパイプによって作られることもできる。各種の成分の燃料をより均一にオイル搬送パイプ３０７に進入させるように、並列に設置されている３つ以上のオイル注入管口の方式を採用しても良い（図中示せず）。図４に示されるのは、オイルタンク内の混合燃料が完全に使い切った後の３つのオイル入口の位置の説明図である。図５に示されるのは図４に示される構造の側面図である。
【００８３】
図６は、混合燃料を均一に出力する他種のオイル排出装置の構造説明図である。オイルタンクオイル入口４１０が設けられているオイルタンク４０１の片側の異なる高さに複数のオイル搬送システムオイル入口が設けられ、混合燃料を均一に出力する該オイル排出装置には４つのオイル搬送システムオイル入口４０３、４０４、４０５、４０６が設けられ、それぞれオイル搬送パイプを介してオイル搬送ポンプ４０２と連接され、オイル搬送ポンプ４０２は、配設されている吸引装置として燃料を吸引して矢印方向に沿ってオイル噴霧ポンプに搬送し（オイルポンプ自身の吸引作用もオイル搬送ポンプ４０２を代替して吸引を行うことができ、このような場合オイル搬送ポンプ４０２を設置しなくても良い、図中示せず）、且つオイル搬送パイプにはさらに弁４０７が設けられてもよく、弁４０７内にはセンサー４０８が設けられ、燃料液面の高さがオイル入口４０３、４０４、４０５または４０６まで下げられて空気に暴露されている時に、直ちに混合燃料を補充・送入してオイルタンク内の液面高さを維持し、または相応する弁４０７を閉鎖させることによって、空気がオイル通路に吸引されることを防止する。または、オイルタンク４０１内にはさらにオイルタンク４０１（このときオイルタンクの内腔が円柱状であるのが好ましい）と係合する１つのピストン押圧装置（図中示せず）が設けられてもよく、水平方向に沿って一定の圧力で混合燃料を押圧してオイル噴霧ポンプのパイプ４０９に進入させ、燃料を使い切った後、ピストンがオイルタンク４０１の他側に戻り、オイルタンク内は再び混合燃料に充満される。該オイル搬送ポンプ４０２の吸引は、（またはピストンの押圧を同時に協同する）燃焼可能な固体粉末の含有量が大きく、流動性が悪い混合燃料をエンジンのオイル通路に搬送させる役割を有する。また、さらにオイル噴霧ポンプのオイル入口位置をオイルタンクにおける全てのオイル入口位置４０３、４０４、４０５、４０６より低くさせ、重力作用下の自然流動を利用して混合燃料をオイル噴霧ポンプのオイル入口（図中示せず）に均一に進入させることができる。
【実施例１４】
【００８４】
リグニンなどの固体顆粒燃料または燃料内の不純物が、エンジンのオイル噴霧ポンプまたはオイル噴霧装置システム内の各種のプランジャとプランジャスリーブとの間に堆積することを減少または防止するため、オイルポンプのプランジャ前端には１つのまたは複数のプランジャリングを増加してエンジンシリンダのピストンにおけるオイルスクレーパリングに類似する作用を充当することができ、またはプランジャの前方に、ピストンに伴って進退するろ過網またはろ過バスケットを増加して、ある程度のサイズの固体顆粒がプランジャとプランジャスリーブとの間に進入できないことを保証し、伝統的な隔膜ポンプにより採用される隔膜技術と異なり、ろ過網（隔膜に相当する）は液体燃料の通過を許容するため、ろ過網は巨大の正味圧力を受けない。図７は、本実施例により提供され、プランジャの前方に配置されるろ過バスケットの構造の説明図である。図７に示すように、オイルポンプスリーブ５０７の内部の片端にプランジャ５０８が設けられ、他端にはオイルポンプのオイル入口５０１及びオイル出口５０２が設けられ、オイル入口５０１とオイル出口５０２にはオイル注入バルブ５０３とオイル排出バルブ５０４とがそれぞれ設けられており、プランジャ５０８とオイル出口５０２、オイル入口５０１との間にバスケット５０６が設けられ、バスケット５０６のオイル出口５０２に接近する片端がカラーリングを介してオイルポンプスリーブ５０７の内壁に固定される。プランジャ５０８が、最左端（オイル入口５０１から離れる片端）に回復する時に、オイル注入バルブ５０３は、依然開かれており（プランジャ５０８の左移行程または弁５０３の開きの大きさを制御することによってオイル注入量を制御する。）、ろ過バスケット５０６に適量の燃料を装入させ、バスケット５０６の底部の網布をプランジャ５０８の表面に密着させ、バスケット５０６が柔軟なナイロン材料によって作られることができ、ろ過メッシュが１０００以上であり、燃油を通過させることができる以外に、燃料内の固体顆粒がプランジャ５０８とオイルポンプスリーブ５０７との間に進入することが無く、プランジャ５０８の右移動に伴って（図８に示すように）、バスケット５０６の底部網布は、プランジャ５０８の押し付けによって皺５０９が形成され、腔内のオイル圧の増加も網布をオイルポンプスリーブ５０７の内壁四周に密着させ、オイル排出バルブ５０４の設定されたオイル排出圧力に達する時に、オイル排出バルブ５０４が開かれ、高圧油を出力する。プランジャ５０８が右への移動を終了した後、オイル排出バルブ５０４が閉鎖され、オイル注入バルブ５０３が開かれ、オイル注入の圧力またはプランジャバネの推進によって、プランジャ５０８が左移動し始めて（オイル入口５０１から離れる片端へ）１つの循環を完成し、バスケット５０６の底部の網布が依然プランジャ５０８の表面に密着してともに移動され、一方、皺５０９が徐々に展開される。バスケット５０６を固定するため、バスケット５０６のネック部には１つのカラーリング５０５が設けられることによってバスケット５０６のネック部網布を被装して且つオイルポンプスリーブ５０７の内壁に固定する。オイルポンプスリーブ５０７の内壁には１つの内溝が開設され、カラーリングスリーブ５０５を固定する。実際の使用において、一部の部位のプランジャオイル注入孔とオイル排出孔とが１つの孔（バルブ）を共用し、オイル注入孔、オイル排出孔の位置はプランジャの運動方向と垂直しても良い。
【実施例１５】
【００８５】
実施例１４と同様に、図９、１０に示されるのは、ろ過バスケットが設けられているプランジャの他種の構造の説明図であり、該プランジャの前後２つの部の直径が異なっており（前後２つの部の中心が同一の直線に位置する）、プランジャ前端５１０の直径がプランジャ後端５１１の直径よりも大きく、バスケット５０６が１つのろ過ネットであり、カラーリングスリーブ５０５を介してオイルポンプスリーブ５０７の内壁に固定され、液体燃油の通過を許容し、混合燃料における固体粉末の通過を許容せず、その他の構造は図７、８に示される構造と同様である。バスケット５０６は、プランジャ前端５１０とオイル入口５０１から進入した混合燃料とを相互に仕切り、プランジャ前端５１０が比較的細いため、オイルポンプスリーブ５０７と直接接触することによって摩擦力を形成することがない。プランジャが再び左端（オイル入口５０１から離れる片側）に位置する時に、図９に示すように、バスケット５０６が縮凹状態になって、縮凹５０９を形成し、混合燃料は、オイル入口５０１からバスケット５０６の右側（オイル入口５０１の片側）スペースに進入し、プランジャが右移動する時に、図１０に示すように、オイル入口５０１のオイル注入バルブ５０３が閉鎖され、プランジャ前端５１０がバスケット５０６の軟布を進行してともに右移動し、且つプランジャが完全に右移動した後もバスケット５０６の軟布を引っ張らないように、バスケット５０６が十分に大きく、プランジャとバスケット５０６の軟布との間は燃料油に潤滑された表面においてのみ接触され、右側スペースを縮小して混合燃料の液体圧力を増加することによってオイル出口５０２のオイル排出バルブ５０４を開かせて混合燃料を出力する。プランジャが次の循環の左移動する時に、図９に示すように、軟布状のバスケット５０６が縮凹し始め、オイル入口５０１のオイル注入バルブ５０３が開かれて混合燃料を送り込み始め、混合燃料の送り込み量はオイル入口の弁の開きの程度と開き時間によって決定される。
【実施例１６】
【００８６】
リグニンなどの燃焼可能な固体粉末または一般燃料内の微量の不純物のエンジンオイルポンプシステム内の各種のプランジャとプランジャスリーブとの間の堆積によって形成される運動抵抗力が、バネにプランジャを推進して往復運動させることができなくすることを克服するため、バネの代わりに機械推進方式、例えばプランジャ相互に推進運動方式を採用してプランジャを推進して往復運動させる。図１１は、本実施例により提供されるオイルポンププランジャの構造説明図であり、オイル噴霧ポンプの上部には、オイル噴霧ポンプオイル入口６１５とオイル噴霧ポンプオイル出口６１６とが設けられ、それらにはオイル排出バルブ６１３とオイル搬送量を制御できるオイル注入バルブ６１４とがそれぞれ設けられ、オイルポンププランジャ（前端６０９及び後端６１０を含む）がオイルポンプスリーブ（すなわちプランジャスリーブ）６１２の内部に位置され、その両端が第１カム６０２と第２カム６０４とそれぞれ連接され、且つ連接処において接触点６０６及び６０７を形成し、プランジャとプランジャスリーブ６１２（エンジン本体と固接される）との間にオイル腔（中空部）６１１が形成され、第１カム６０２と第２カム６０４とがそれぞれ軸６０１と軸６０３とを回って回転することができ（軸がエンジン本体と固接される）、且つそれぞれ遠端接触点６０５と６０８とを有し、プランジャの前端６０９及び後端６１０が円柱状であり、２つの円心が同一の直線に位置せず、且つ前端６０９の直径は後端６１０の直径よりも小さい。オイル噴霧ポンプオイル注入バルブ６１４及びオイル噴霧ポンプオイル排出バルブ６１３内は公知のバネまたは電流の通断によって弁の開きまたは閉鎖を制御する電磁制御機構（図示せず）が設けられる。図１１に示すように、第１カム６０２が最遠の行程位置に位置され、カムにおける接触点６０５が最左の位置に位置され、接触点６０６がプランジャ前端６０９と接触され、第２カム６０４が最近の行程位置に位置され、接触点６０８が最右の位置に位置され、接触点６０７がプランジャ後端６１０と接触され、このときオイル噴霧ポンプオイル注入バルブ６１４が依然開き状態になっており、オイル噴霧ポンプオイル入口６１５によってオイル腔６１１内に対して所要の適量の燃料を充填し、左右の２つのカムが継続して軸６０１及び軸６０３を回って協同で回転することに伴って、第２カム６０４はプランジャを推進して左へ移動させ、オイル噴霧ポンプ６１４が閉鎖され、オイル噴霧ポンプのオイル腔６１１内のオイル圧力が増加され、オイル噴霧ポンプオイル排出バルブ６１３の設定されたオイル排出圧力に達する時に、オイル噴霧ポンプオイル排出バルブ６１３が開かれ、オイル噴霧ポンプオイル出口６１６によって高圧燃料を出力する。プランジャが左への行程を終了した後（図１２に示すように）、オイル噴霧ポンプオイル排出バルブ６１３が閉鎖され、オイル噴霧ポンプオイル注入バルブ６１４が開かれ、第１カム６０２の推進によって、プランジャが右移動し始め、オイル入口６１５の位置に到達する時に燃料を送り込み始め、１つの循環を完成する。図１１、図１２に示されるのはプランジャスリーブ６１２とプランジャとが対称ではない構造であり、プランジャの左右の２つの部分（前端６０９と後端６１０）が同一の直径の円柱体同軸構造であってもよく（加工を容易化する）、または異なる直径の異なる軸構造であっても良い（図示せず）。図１３に示されるのは対称の同軸の円柱体プランジャの構造であり、プランジャの左右の２つの部分（前端６０９と後端６１０）の直径が異なっており、プランジャスリーブ６１２とプランジャとが係合され、図１１に示される構造との区別は、図１３において、プランジャ前端６０９と後端６１０との円心が同一の直線に位置され、カムの２つの回転軸の間がギアを介して係合され（図示せず）、主動軸が第２カム６０４を駆動し、エンジンの回転軸と連接され、第１カム６０２に必要な駆動力が比較的小さく、受動軸によって駆動され、受動軸の回転が係合されているギア機構を介して主動軸と相互に連接及び駆動されることができる。図１１、１２及び１３に示されるプランジャのオイル搬送機構は、低圧オイル搬送ポンプまたは高圧オイル噴霧ポンプ構造、またはプランジャによって燃料流量及び圧力を調節することが必要であるその他の構造に用いられることができる。
【００８７】
前記２つのカムの相互の推進する動作が、第２カム６０４の押し及び引っ張りのみによって実現されることもでき、すなわち第２カム６０４の右側に第２カム６０４に伴って左右移動できる軸受（図示せず）が取り付けられ、プランジャ前端６０９の最左端点６０６と軸受の右端とを環状ベルトギアによって相互に連接し、第２カム６０４がプランジャを右移動させるまでに回転する時に、環状ベルトギアがプランジャの左端を引っ張って右へ移動する。
【実施例１７】
【００８８】
本実施例により提供されるプランジャ構造は、駆動カム６０２、６０４を図１４に示される変径軸カム７０２、７０４以外に、実施例１６のプランジャ構造と同様である。プランジャスリーブ６１２を、エンジンの本体に固定されている少なくとも２つの軸（図示せず）に上下摺動可能に固定し、プランジャスリーブ６１２の、軸７０１、７０３の上下方向に沿うカム７０２、７０４における位置を移動することによってプランジャスリーブ６１２内のプランジャの接触点位置７０６、７０７を変更し、このような変更はエンジンの負荷及び回転速度と対応する。上下方向における各点位置７０６、７０７の対応するオイル腔６１１を押圧し始める初期点及び／または終点の位置が異なるため、オイル腔６１１の有効用量を制御でき、最大オイル供給量の制御を実現でき、すなわちカム運動の行程を制御することによって最大オイル供給量の制御を実現する。図１４に示されるのはオイル腔６１１を押圧する初期位置が変更可能であるが終点位置が変更不可能であるカム７０２、７０４の構造であり、カム７０２、７０４の、軸７０１、７０３と垂直する横断面の形状を変更することによってオイル押圧段、オイル卸し段及び移行段のオイル供給量の調節を実現でき、図１４に示される最遠端接触点７０５、７０８の傾斜点を変更することによってオイル押圧終点位置の調節の敏感度を変更する。
【実施例１８】
【００８９】
周知のＶＥ型単動プランジャ分配型ポンプが、各々のシリンダに対して燃料を分配する類似の構造及び工作原理を採用する。図１５に示されるのは本実施例により提供される他種のプランジャ構造の説明図であり、その構造は図１１〜図１３に示される構造とほぼ同様であり、相違は、図１５に示されるプランジャ構造ではさらに、１つの端面６２３を有し、プランジャ前端６０９の前部外側に設置されているオイル量調節スリーブ６２２と、プランジャ前端６０９に設置されているオイル通路と、を含み、該オイル通路は第１中心通路６１８を含み、該第１中心通路６１８の片端が中空部６１１と連通されている１つのオイル注入孔６１７であり、他端が１つの分配孔６１９であり、該オイル通路はさらに第２中心通路６２０を含み、その片端が第１中心通路６１８と連通され、他端はオイルドレーン孔６２１が形成される。
【００９０】
プランジャ前端６０９部分にオイル通路を開設し、高圧オイル腔６１１内の高圧オイルがプランジャ前端６０９におけるオイル注入孔６１７を経由して中心通路６１８に進入し、プランジャ前端６０９が左移動することによってプランジャ前端６０９における分配孔６１９が分配スリーブ６１２におけるオイル出口６１６と貫通するときに、シリンダに向けて高圧燃料を供給する。中心通路６２０と中心通路６１８とが貫通され（オイル排出圧力をバランスするため、中心通路６１８内に１つのオイル排出バルブを取り付けることができる。図示せず。）、且つオイルドレーン孔６２１と連接される。オイル量調節スリーブ６２２はオイル量制御機構によってプランジャ前端６０９におけるそれの左右位置を制御し、その位置がオイルドレーン孔６２１のオイルドレーン（図における矢印方向）の時刻を決定し、オイルドレーン孔６２１がオイル量調節スリーブ６２２の端面６２３から露出する時にオイルドレーンを開始し、すなわち高圧オイル押し込みの終点であり、オイル押し込み量を制御する役割を有する。分配スリーブ６１２にはシリンダの数目と対応する数量のオイル出口６１６を有する。プランジャの回転はギア６２４及びギア６２５によって駆動され、ギア６２４が第２カム６０４の回転軸６０３と連動され、またはプランジャの回転はプランジャを連接する回転軸に直接駆動されることもでき、一方、プランジャの左右移動が内カム方式によって駆動される（すなわち図１１〜図１３に示される方式）。
【実施例１９】
【００９１】
リグニンなどの固体顆粒燃料または一般燃料内の微量不純物がエンジンオイル噴霧装置内のニードルバルブとニードルバルブ付属品との間に堆積することを減少または防止するため、電流により制御される機械駆動装置を採用してニードルバルブをオイル噴霧時に回転させる。図１６に示されるニードルバルブ４の尾端８０１がギア構造であり、電磁駆動装置８０３における小ギア８０２と連接され、且つラック方向に沿って相互に摺動することができ、ニードルバルブ８０４が引き上げる時、電機制御機構を介して電流に制御される機械駆動装置８０３に１つの所定の時間量または角度（該時間量は実際の要求に応じて選択することができ、例えばエンジンの回転速度が２０００ｒｐｍであるとき、該時間量または角度が０．０１ｓまたは１５°角である。）を回転させてニードルバルブ８０４を回転させる。電流に制御される機械駆動装置８０３とニードルバルブ８０４とがオイル噴霧装置の内部に一緒に固装され、燃料環境に浸没されている。
【００９２】
以上に説明したのは本発明の好適な実施例のみであり、本発明に対するいかなる形式上の制限ではなく、本分野のいずれかの当業者は、本発明の技術特徴の範囲を逸脱しない限り、本発明に記載されている内容を利用して一部の変更または修飾を行った同等な実施例は、本発明の技術特徴を逸脱しないかぎり、ともに本発明の技術特徴の範囲内に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月20日(2010.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用混合燃料であって、
該混合燃料が、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する懸濁液であり、上記燃焼可能な固体粉末はリグニン、上記液体燃料は、ガソリン、ケロシン、ディーゼル、内燃機関に使用可能な重油、乳化重油及び無水エタノールのうちの１種または２種以上の混合物を含む、内燃機関用混合燃料。
【請求項２】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が０．１〜８５ｖ％で、残量が液体燃料である、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項３】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が１５０μｍより小さい、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項４】
前記リグニンは、本来リグニン、分離リグニン、リグニンの分解生成物、リグニンの縮合重縮合生成物、一部酸化リグニン、一部還元リグニン、一部加水分解リグニン、加酸分解リグニン、光分解リグニン、生物分解リグニン、低温熱分解リグニン、アシル化リグニン、アルキル化リグニン及びニトロ化リグニンのうちの１種または２種以上の混合物を含む、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項５】
前記混合燃料は、さらにアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩のうちの１種または複数種の混合を含む、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項６】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が５０％以下である、請求項１または２に記載の混合燃料。
【請求項７】
前記混合燃料において、前記燃焼可能な固体粉末の体積含有量が２５％以下である、請求項６に記載の混合燃料。
【請求項８】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が５０μｍより小さい、請求項１に記載の混合燃料。
【請求項９】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が２０μｍより小さい、請求項１または８に記載の混合燃料。
【請求項１０】
前記燃焼可能な固体粉末の顆粒粒子径が１μｍより小さい、請求項１または９に記載の混合燃料。
【請求項１１】
請求項１に記載の混合燃料に用いられるエンジンであって、
該エンジンは動態混合装置が設けられている１つのオイルタンクを有し、
前記動態混合装置は混合燃料を均一に出力するオイル排出装置であり、前記混合燃料を均一に出力するオイル排出装置は、複数の、オイルタンクの異なる高さに分布されているオイル搬送システムオイル入口または混合燃料の液面の高さに応じて移動することができるオイル搬送システムオイル入口を含む。
【請求項１２】
前記複数の、オイルタンクの異なる高さに分布されているオイル搬送システムオイル入口は、ピストン押圧装置またはオイル搬送ポンプ吸引装置がそれぞれ配設されている、請求項１１に記載のエンジン。
【請求項１３】
請求項１１に記載のエンジンに用いられるプランジャであって、
該プランジャ前方にはフィルタースリーブが設けられ、または、該プランジャの両端は、それぞれ１つのカムと連接され、カムによってプランジャを駆動して往復運動させる、またそのプランジャの直径は違うため、油を蓄える容器になれる。
【請求項１４】
縮合安定処理によって得られる酸性リグニンと液体燃料とを含有する混合燃料の生産方法であって、
水を含んだリグニン粉末を無機酸溶液に注入し、酸性化処理した後液体燃料とを混合し、混合物を得るステップＡと、
撹拌剪断研磨とともに、ステップＡで得た混合物に対して蒸留脱水を行い、脱水後の、縮合安定処理によって得られる酸性リグニンと液体燃料とを含有する混合燃料を得るステップＢと、
を含む、燃焼可能な固体粉末と液体燃料とを含有する混合燃料の生産方法。
【請求項１５】
前記生産方法は、
リグニンを水に溶かして、または水と混合し、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていたまたはリグニンを含有する製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水するステップＣと、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料と撹拌剪断混合し、混合物を得るステップＤと、
ステップＤで得た混合物に対して撹拌剪断を行い、コロイド状の混合燃料を得るステップＥと、
を含む、請求項１４に記載の生産方法。
【請求項１６】
前記ステップＥは、撹拌剪断研磨とともに、ステップＤで得た混合物に対して蒸留脱水を行い、混合燃料を得る、請求項１５に記載の生産方法。
【請求項１７】
リグニンと液体燃料を有する混合燃料の生産方法であって、該生産方法は、リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液、またリグニンを有する製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水するステップＣと、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を液体燃料と撹拌剪断混合し、混合物を得るステップＤと、
ステップＤで得た混合物を撹拌剪断混合し、コロイド状の混合物を得るステップＥと、
ステップＡで得た水溶液とステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物と、
ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物、ステップＤで得た混合物またはステップＥで得たコロイド状の混合物とを、ノズル噴霧方式によって燃料オイルの熱い表面に噴射しまたはその内部に噴入し、混合燃料を得る。
【請求項１８】
前記リグニンは、本来リグニン、分離リグニン、リグニンの分解生成物、リグニンの縮合重縮合生成物、一部酸化リグニン、一部還元リグニン、一部加水分解リグニン、加酸分解リグニン、光分解リグニン、生物分解リグニン、低温熱分解リグニン、アシル化リグニン、アルキル化リグニン及びニトロ化リグニンのうちの１種または２種以上の混合物を含む、請求項１７に記載の生産方法。
【請求項１９】
前記生産方法は、リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を直接利用してリグニン水溶液とするステップＡと、
無機酸溶液をステップＡのリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を得るステップＢと、
ステップＢで得た絮状の酸性リグニン沈殿物を洗浄及びろ過脱水を行うステップＣと、
洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニン沈殿物を２００〜３５０℃の温度で噴霧乾燥し、粉末状の、縮合安定処理された酸性リグニンを得るステップＤと、
ステップＤで得た粉末状の、縮合安定処理された酸性リグニンを液体燃料と混合し、混合燃料を得るステップＥと、
を含む、請求項１４に記載の生産方法。
【請求項２０】
前記ステップＤは、ステップＣで得た洗浄及びろ過脱水された後の絮状の酸性リグニンを１１０〜２５０℃で加熱乾燥し、ブロック状の、縮合安定処理された酸性リグニンを得、
前記ステップＥは、ステップＤで得たブロック状の酸性リグニンまたはブロック状の、縮合安定処理された酸性リグニンを液体燃料と混合して且つ研磨を行い、混合燃料を得る、請求項１５に記載の生産方法。
【請求項２１】
リグニンを水に溶かして、リグニン水溶液を得、またはリグニンが溶解されていた製紙廃液を利用してリグニン水溶液とするステップ１と、
無機酸溶液をステップ１のリグニン水溶液に注入または噴入し、絮状の酸性リグニン沈殿物を含む混合物を得るステップ２と、
ステップ２で得た混合物に水と相互溶解しない有機溶剤を加え、十分に撹拌剪断乳化した後乳化コロイド状の混合物を得るステップ３と、
該混合物を分層まで静置し、底部の水分層を除去し、コロイド状の混合物、すなわちコロイド状の酸性リグニンと有機溶剤及び水分とが相互に混合する混合物を得るステップ４と、
ステップ４で得た混合物における水分及び有機溶剤を蒸留除去し、リグニンまたは酸性リグニンを得るステップ５と、を含む、抽出方法。
【請求項２２】
前記リグニンが、縮合安定処理された酸性リグニンであり、前記蒸留温度が１１０〜１５０℃である、請求項２０に記載の生産方法。
【請求項２３】
前記リグニンが、縮合安定処理された酸性リグニンであり、前記蒸留温度が１２０〜１３０℃である、請求項２２に記載の生産方法。
【請求項２４】
前記酸性リグニンまたは縮合安定処理された酸性リグニンの平均顆粒粒子径が１μｍより小さい、請求項１４、１５、１９または２１に記載の生産方法。
【請求項２５】
前記生産方法は、さらにステップＡで得たリグニン水溶液にアントラキノン、２−ナフトール、ナフタレン、メチルアントラキノン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、フェナントレンキノン、ナフトキノン、アントロン、キンヒドロン、ビナフトール、ｐ−フェナントレンジオール、それらのメチル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基及びカルボキシル基誘導体、それらの前駆物質及び互変異性体、及びそれらの塩のうちの１種または複数種の混合を添加するステップを含む、請求項１４、１５、１９または２１に記載の生産方法。
【国際調査報告】
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