エマルション燃料の製造装置及び製造方法
【課題】改質水供給系と、改質油供給系と、エマルション生成系とを備えた構成において、安定したエマルション燃料を自動で製造可能なエマルション燃料の製造装置を提供すること。
【解決手段】 エマルション燃料の製造装置。改質水供給系と改質油供給系と、エマルション生成系を備えている。該エマルション生成系には、改質水供給系と改質油供給系から改質水および改質油を所定比で供給する。エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機２６、４２、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６を備えている。前段静止型混合機２６の排出側に、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６が接続されている。一次・二次エマルションタンク２５、４６と後段静止型混合機４２との間に循環ポンプ４０を備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている。
【解決手段】 エマルション燃料の製造装置。改質水供給系と改質油供給系と、エマルション生成系を備えている。該エマルション生成系には、改質水供給系と改質油供給系から改質水および改質油を所定比で供給する。エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機２６、４２、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６を備えている。前段静止型混合機２６の排出側に、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６が接続されている。一次・二次エマルションタンク２５、４６と後段静止型混合機４２との間に循環ポンプ４０を備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油、軽油、灯油、ガソリン等の燃料油や、廃鉱物油、廃植物油（廃食油）、廃プラ・廃タイヤの再生油の油改質を行い、混合する水の水改質を行った後、該改質油に界面活性剤を添加混合し、上記改質水を混合して乳化（エマルション化）させ、ボイラー、乾燥炉、煮釜、ストーブ、各種エンジン、発電機等の燃料に供するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、環境問題やエネルギー問題、及び石油資源枯渇問題の見地から、燃焼効率の向上、熱損失の減少、ＣＯ２並びにＮＯｘ濃度の低減、排気ガス中のススや煤塵の低減、機械油や植物油の廃油の再利用、廃プラ・廃タイヤの再生油の再利用としてのエマルション燃料の製造装置（乳化機）が求められている。
【０００３】
例えば、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、特許文献１〜３等が存在する。
【０００４】
特許文献１は、本発明と同様のスタティックミキサー（静止型混合機）を用いて水と油を乳化混合させる技術であるが、本発明と異なり、界面活性剤は水と予備混合させると共に、静止型混合機の乳化循環路を備えるものではなく、別異である。
【０００５】
特許文献２は、攪拌槽と素焼体の間に乳化循環路を備えるものであるが、抗火石の素焼体と接触させるためであり、一次エマルションタンクと二次エマルションタンクとを備えるものではなく、別異である。
【０００６】
特許文献３は、乳化機で連続的に製造したエマルション燃料を一旦エマルション燃料循環タンクに入れ、その循環タンクを用いて形成したエマルション燃料循環ラインで前記エマルション燃料を循環しながら、その一部を取り出して燃料として連続的に使用するようにした、エマルション燃料の製造方法および装置が提案されている。
【０００７】
しかし、あくまでエマルション燃料循環ラインは、エマルション燃料を燃焼装置に安定供給するためのエマルション安定化を一次目的とするものであり、エマルション燃料の更なる微細化を予定するものではない。即ち、特許文献３の請求項１は、燃焼装置を必須の発明特定事項としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３２９４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−６３３５５号公報
【特許文献３】特開２００８−２１４５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記にかんがみて、改質水供給系と、改質油供給系と、エマルション生成系とを備えた新規な構成のエマルション燃料の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成のエマルション燃料の製造装置に想到し得た。
【００１１】
エマルション燃料を製造するための装置であって、
改質水供給系と、改質油供給系と、エマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク、及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する攪拌混合槽を備え、該攪拌混合槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクが接続され、
該一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に循環ポンプを備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエマルション燃料の製造装置及び製造方法は、改質した油（原料油）と水に界面活性剤を添加し、撹拌混合して油中に水を分散させた高品質のエマルション燃料をコンパクトな装置で製造できる。
【００１３】
水及び油を共に改質をかけることにより、不純物の分解除去、触媒作用によるキシレン分子の解体、且つ、クラスター(原子集団)の分解も行い、低粘度化が進み、前段静止型混合機で調製したエマルション燃料を、さらに、一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に、それぞれ一次・二次循環路を形成して、二段乳化することによって、油中の水滴粒子が直径１ミクロン以下（ナノオーダ）になり、油と水が一定期間（一ヶ月以上）分離せず、安定した乳化状態が維持できる燃料が供給できるものである。なお、分離した状態になっても、軽く攪拌するだけで、元のエマルション燃料の状態になる。
【００１４】
こうして製造したエマルション燃料は、燃焼すれば、燃焼粒子の微小爆発による燃焼効率が向上するため、供給空気量を抑制することができ、熱損失が低減され、燃料の消費量も削減でき、窒素酸化物（ＮＯｘ）も低減でき、環境問題に寄与するとともに、大幅に経費の削減もできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のエマルション燃料の製造装置における改質水供給系の一例を示すフロー図である。
【図２】同じく改質油供給系の一例を示すフロー図である。
【図３】同じくエマルション生成系の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明のエマルション燃料の製造装置に使用する定量槽の断面図である。
【図５】本発明の改質油供給系で使用可能な油改質装置の概略断面図である。
【図６】本発明のエマルション生成系で使用可能な静止型混合機の混合要素体の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態のエマルション製造装置を、図例(主として図１〜３)に基づいて説明する。
【００１７】
エマルション製造装置は、下記改質水供給系（Ａ）と改質油供給系（Ｂ）とエマルション生成系（Ｃ）とを備えている。
【００１８】
（Ａ）改質水供給系（図１）：
改質水供給系は、被処理水受槽２と水改質装置４と改質水タンク６とを備えている。被処理水受槽２と水改質装置４の間は、水送りポンプ３を備えた配管５で接続されている。水改質装置４と改質水タンク６との間は配管５Ａで接続されている。さらに、改質水タンク６と後述の前段静止型混合機２６との間は、水供給ポンプ２９と水流量計３０とを備えた配管２７で接続されている。
【００１９】
上記水改質装置４は、例えば、上下に有孔板が設置された(図示省略)円筒や多角筒からなる処理塔の、上・下有孔板間に、濾材が充填された濾過タイプを使用する。
【００２０】
濾材としては、例えば、濾過砂、サンゴ石、アンスラサイト、セラミック、活性炭、イオン交換樹脂、カートリッジフィルター等を好適に使用できる。
【００２１】
水改質装置４は、各種濾材が積層された複層濾過塔でもよいが、洗浄のことを考えれば、各濾材毎の、単独濾過塔が望ましい。
【００２２】
また、通水方向は、上向流、下向流、水平流いずれでもよいが、通水速度ＬＶ(Liner Velocity)は、0.５〜３ｍ/ｈが望ましい。
【００２３】
改質水タンク６内には、レベルセンサ７が設置されており、レベルセンサ７からの下限・上限信号にて水送りポンプ３が稼動・停止するようになっている。
【００２４】
（Ｂ）改質油供給系（図２）：
改質油供給系は、被処理油受槽９と油改質装置１１と改質油タンク１３と、界面活性剤槽２１と改質油前処理槽１５とを備えている。
【００２５】
被処理油受槽９と油改質装置１１との間は油送りポンプ１０を備えた配管１２で接続されている。油改質装置１１と改質油タンク１３との間は配管１２Ａで接続されている。改質油タンク１３と改質油前処理槽１５との間は油供給ポンプ１７と油流量計１９を備えた配管１８で接続されている。また、界面活性剤槽２１と改質油前処理槽１５との間は活性剤ポンプ２２と流量計２４とを備えた配管２３で接続されている。さらに、改質油前処理槽１５と後述の前段静止型混合機２６との間は、前処理油供給ポンプ３１と流量計３２を備えた配管２８で接続されている。
【００２６】
油改質装置１１は、例えば、水改質装置４と同様、濾材が充填された濾過タイプを使用する。濾材としては、粒状セラミック濾材や、粒状ゼオライト触媒等を好適に使用できる。
【００２７】
油改質装置１１は、本発明者の一人が先に提案した下記構成のものであってもよい（特開2008‐189695号公報、要約等）。参考のため、当該公報の図１を本願の図５として引用する。なお、下記及び図５で引用する図符号は、本実施例におけるものとは無関係である。
【００２８】
「改質処理ゾーン２２を備えた油改質容器と、該改質容器１２内の温度を設定温度に維持するジャケット１４等の加熱手段とを備えた油改質装置。改質処理ゾーン２２は、被処理油入口１８から処理済油出口２０に向かって、ろ過／遠赤外線ゾーン２４、触媒ゾーン２６及び磁界ゾーン２８を備えている。触媒ゾーン２６は、芳香族成分乃至重質成分の分解触媒（ゼオライト触媒）で構成する。」
上記改質油タンク１３内にはレベルセンサ１４が設置され、レベルセンサ１４からの下限・上限信号にて、油送りポンプ１０を稼動・停止させて改質油の貯留量を調整可能とされている。
【００２９】
また、改質油前処理槽１５内には、界面活性剤と改質油を混合させるための撹拌機１６が設置されている。
【００３０】
（Ｃ）エマルション生成系（図３）：
前段・後段静止型混合機２６、４２、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６を備えている。
【００３１】
このとき、前段静止型混合機より後段静止型混合機の乳化（エマルション化）能力が大であることが望ましい。前段静止型混合機は、予備エマルション化（予備混合）、後段静止型混合機はエマルション一次・二次微細化（本混合）を担うためである。
【００３２】
前段静止型混合機２６と一次エマルションタンク２５との間は、配管３３で接続されている。一次エマルションタンク２５の出口と後段静止型混合機４２の入口とは、バルブ３６および循環ポンプ４０を備えた往き配管４１で接続されるとともに、後段静止型混合機４２の出口と一次エマルションタンク２５の戻り口とは戻り配管４３で接続されて、一次循環路が形成されている。
【００３３】
また、二次エマルションタンク４６の出口と後段静止型混合機４２の入口とは、バルブ３８を備えた往き配管４４及び前述の循環ポンプ４０を備えた往き配管４１で接続され、また、後段静止型混合機４２の出口と二次エマルションタンク４６の戻り口とは戻り配管４５で接続されて、二次循環路が形成されている。
【００３４】
一次エマルションタンク２５内にはレベルセンサ３４が設置されている。そして、該レベルセンサ３４の上限・下限信号により、バルブ３６、３７、３８、３９が、適宜、開閉したり、循環ポンプ４０が停止・稼動したりするようになっている。
【００３５】
なお、二次エマルションタンク４６は、製品出荷ポンプ４８によりエマルション燃料を出荷可能となっている。
【００３６】
前段・後段静止型混合機２６、４２は、循環配管内に分割板や変位板を組み込んだ静止型混合機（ライン形ミキサー：スタティックミキサー）でも良いが、特許第３６０９３４４号に記載の下記構成の静止型混合機も使用可能である（請求項１）。当該公報の図１を本願の図６として引用する。なお、下記及び図６で引用する図符号は、本実施例におけるものとは無関係である。
【００３７】
「一次混合要素部２と二次混合要素部３との二層構造体からなり、その一方の板部に一次出入口５を形成し、該一次出入口５の周りの二層構造境界面において、これに連通する混合室８を円周状に配列して形成すると共に、これら円周状の混合室群８を同心的に配列し、これら混合室群８、１３の半径方向の位置関係にある各混合室の間でせん断力を与える段差を介して夫々二つの混合室が相互に連通するよう構成して成る混合要素体１で形成されてなる静止型混合機。」
当該構成の静止型混合機は、特許第３６０９３４４号の特許権者であるマトリックスジーティー社から、「マトリックス・グローバルミキサー」の商品名で上市されているものでもよいが、ノリタケカンパニーリミテド社から「スタティックミキサーＮ６０」シリーズの商品名で上市されているものでも充分使用可能である。
【００３８】
次に、上記構成のエマルション燃料の製造装置を用いてのエマルション燃料の製造方法について説明する。
【００３９】
被処理水１は、被処理水受槽２に貯留し、水送りポンプ３を稼動させて水改質装置４を通過させる。すると、水改質装置４で被処理水は濾過層（濾材）を通過することにより、濾材からクラスター分解、表面張力低下化、溶解力増大、浸透力増大等の作用を受けて改質水となる。該改質水は改質水タンク６に貯留される。改質水タンク６のレベルセンサ７の上限信号により水送りポンプ３は停止する。なお、被処理水は、通常、市水（水道水）、井水、地下水を使用するが工業用水であってもよい。
【００４０】
被処理油（原料油）８は、被処理油受槽９に貯留し、油送りポンプ１０を稼動させて油改質装置１１を通過させる。すると、油改質装置１１で被処理油は濾過（濾材）を通過することにより、改質水と同様、微細エマルションの製造に適した低粘度の改質油となる。該改質油は、改質油タンク１３に貯留される。改質油タンク１３のレベルセンサ１４の上限信号により油送りポンプ１０は停止する。なお、被処理油（原料油）８は、通常、重油、軽油、灯油、ガソリン等の燃料油とするが、廃鉱物油、廃植物油（廃食油）、廃プラ・廃ゴム等からの再生油であってもよい。改質油は、前述の特開2008‐189695号公報に記載の油改質装置で改質処理をしたものを用いることが望ましい。前段で濾過改質されるとともに、濾過／赤外線ゾーン、分解／触媒ゾーン、磁界ゾーンで改質されて、微細エマルション化に適した改質油を得ることができる。
【００４１】
続いて、油供給ポンプ１７を稼動させて、改質油前処理槽１５への改質油供給を開始すると同時に、改質油前処理槽１５の撹拌機１６も稼動させる。
【００４２】
そして、改質油前処理槽１５へ改質油を油流量計１９で計量して定量供給した後、攪拌機１６を稼動させながら、活性剤ポンプ２２を稼動させて界面活性剤２０を活性剤流量計２４で計量して改質油前処理槽１５へ、改質油に対して界面活性剤が後述の所定比となるように定量供給する。
【００４３】
次の工程は、改質水及び混合改質油を、配管２７、２８を経て前段静止型混合機２６へ、所定混合比となるように定量供給をし、該前段静止型混合機２６でエマルション化処理をしてプレエマルション３５とした後、一次エマルションタンク２５へ供給する。
【００４４】
即ち、被処理水１が水改質装置４で改質されて改質水タンク６へ流入した改質水１Ａは、改質水ポンプ２９で前段静止型混合機２６へ、流量計３０で計量して定量供給する。
【００４５】
同時に、被処理油８が油改質装置１１で改質されて改質油タンク１３へ流入した改質油８Ａは界面活性剤２０と、前述の如く、改質油前処理槽１５内において所定比で攪拌機１６を用いて攪拌混合した後、前処理油供給ポンプ３１にて配管２８を経て前段静止型混合機２６へ、流量計３２にて定量供給する。撹拌機１６は、供給（送液）完了すれば停止する。一定量をまとめて攪拌するためである。
【００４６】
前段静止型混合機２６へは、改質水１Ａ及び前処理油８Ｂが同時供給され、混合され、配管３３にて一次エマルションタンク２５へ導入（送液）される。
【００４７】
一次エマルションタンク２５内のレベルセンサ３４は、前段静止型混合機２６にてエマルション処理された、プレエマルション３５の流入を感知すれば、バルブ３６・３７を開、バルブ３８・３９を閉にする。そして、循環ポンプ４０を稼動させ、往き配管４１を経て、後段静止型混合機４２へ通液混合させて、戻り配管４３を経て、即ち、一次循環路を用いて循環混合させる。
【００４８】
ポンプ２９、３１、流量計３０、３２にて、同時定量供給が完了すれば、ポンプ２９、３１は停止し、一次エマルションタンク２５へのプレエマルション３５の送液は終了する。
【００４９】
その後、しばらく循環ポンプ４０にて、一次循環路を用いた一次循環混合により一次微細化させて一次微細化エマルションとする。
【００５０】
次に、バルブ３７を閉、バルブ３９を開にして（バルブ３８は閉）、循環ポンプ４０を稼動させ、配管４１、後段静止型混合機４２および配管４５を経て一次微細化エマルションを二次エマルションタンク４６へ供給（送液）する。
【００５１】
一次エマルションタンク２５内のレベルセンサ３４の下限信号により、バルブ３６を閉、バルブ３８を開にする。この状態で、二次エマルションタンク４６に貯留された一次微細化エマルションを、循環ポンプ４０を稼動させて二次エマルションタンク４６と後段静止型混合機４２との間を、即ち、二次循環路を用いて循環混合させ、エマルションの二次微細化を行なう。こうして、二次微細化によりナノオーダ（１μｍ以下）の油中水滴（Ｗ／Ｏ）型の製品エマルション燃料（二次微細化エマルション）４７を製造するものである。
【００５２】
製造したエマルション燃料（製品）４７は、製品出荷ポンプ４８にて出荷をする。
【００５３】
なお、流量計１９、２４、３０、３２にて改質水、改質油及び界面活性剤の定量供給を行ったが、図４の如く、一定量の混合割合に応じた定量槽５３で改質水／改質油／界面活性剤混合物を調製しておき、供給ポンプ５６を介して前段静止型混合機２６に供給（送液）してもよい。
【００５４】
本実施形態のエマルション製造設備の、仕様（容量）、出力条件の一例を下記する。
【００５５】
被処理水受槽２----- １００Ｌ
被処理油受槽９ ----- １００Ｌ
改質水タンク６----- ６０Ｌ
改質油タンク１３----- ６０Ｌ
改質油前処理槽１５----- ６０Ｌ
一次エマルションタンク２５ ----- １５０Ｌ
前段静止型混合機２６----「スタティックミキサー11/2-Ｎ60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
後段静止型混合機４２------「スタティックミキサー2-Ｎ60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
二次エマルションタンク４６----- ２００Ｌ
ポンプ３、１０、１７、２９、３１
----- ２０Ａ×５Ｌ／分×３０ｍH×０.２kw
活性剤ポンプ２２ ----- ６Ａ×10〜800cc×２０mH×0.07kw
循環ポンプ４０----- １５Ａ×１０Ｌ／分×１００〜３００mH×２２kw
以上の仕様のエマルション製造装置でエマルション燃料を、１００〜５００Ｌ／ｈ製造出来ることを確認している。
【００５６】
水と油の割合は、２０：８０、３０：７０、４０：６０、５０：５０のものが製造でき、界面活性剤の量は、油対比０．５〜５％必要となる。
【００５７】
界面活性剤の種類は、イオン性（カチオン性、アニオン性、両性）のものと、非イオン性（ノニオン性）のものがあり、また低分子系と高分子系があり、それは、被処理水、被処理油に応じて、適合するものを適宜選定する。
【００５８】
上記の１００〜５００Ｌ/ｈの製造能力を備えた装置で、大きさは、幅1.2ｍ×長さ2.4ｍ×高さ1.8ｍとなる。
【００５９】
大型製造装置の場合は、上記槽容量を大きくすると共に、ポンプ能力の大きいものを使用し、静止型混合機のエレメントユニット数を増やしてやれば対応可能である。
【実施例１】
【００６０】
上記仕様のエマルション燃料製造装置を用いて、重油（Ａ重油：被処理油）７０％、水（水道水：被処理水）３０％、界面活性剤（ノニオン系）０．４％の処方でエマルション燃料を下記条件で調製した。
【００６１】
１．ポンプ３：運転時間6分、送液量30Ｌ
２．ポンプ１０：運転時間10分、送液量70Ｌ
３．ポンプ１７：運転時間10分、送液量70Ｌ
４．ポンプ２２：運転時間10分、送液量300ｃｃ
５．攪拌機１６：運転時間12分
６．ポンプ２９：運転時間10分、送液量30Ｌ
７．ポンプ３１：運転時間10分、送液量70.3Ｌ
（ポンプ２９、３１、同時運転）
８．前段静止型混合機２６：流速8ｍ／分
９．循環ポンプ４０：一次エマルションタンク循環運転時間15分、
１０．後段静止型混合機４２：流速7.6ｍ／分
１１．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100Ｌ
１２．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200Ｌ
調製したエマルション燃料の特性は、下記の如くであった。
【００６２】
水粒径：４２６ｎｍ、粘度：1.7×１０−３Ｐａ・ｓ、動粘度：2.0×１０−６ｍ２／ｓであった。
【実施例２】
【００６３】
上記仕様のエマルション燃料製造装置を用いて、軽油（被処理油）５０％、水（水道水：被処理水）５０％、界面活性材（ノニオン系）1.５％添加の処方でエマルション燃料を下記条件で調製した。
【００６４】
１．ポンプ３：運転時間10分、送液量50Ｌ
２．ポンプ１０：運転時間10分、送液量50Ｌ
３．ポンプ１７：運転時間10分、送液量50Ｌ
４．ポンプ２２：運転時間10分、送液量750ｃｃ
５．攪拌機１６：運転時間15分
６．ポンプ２９：運転時間10分、送液量50Ｌ
７．ポンプ３１：運転時間10分、送液量50.75Ｌ
（ポンプ２９、３１、同時運転）
９．循環ポンプ４０：一次エマルションタンク循環運転時間15分、
１０．後段静止型混合機４２：流速7.6ｍ／分
１１．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100Ｌ
１２．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200Ｌ
当該エマルション燃料を用いて、ジーゼルエンジンを稼動させたところ、軽油１００％と略同等の出力が得られたことを確認している。
【符号の説明】
【００６５】
４----- 水改質装置
１１----- 油改質装置
１５----- 改質油前処理槽
２５----- 一次エマルションタンク
２６----- 前段静止型混合機
４２----- 後段静止型混合機
４６----- 二次エマルションタンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重油、軽油、灯油、ガソリン等の燃料油や、廃鉱物油、廃植物油（廃食油）、廃プラ・廃タイヤの再生油の油改質を行い、混合する水の水改質を行った後、該改質油に界面活性剤を添加混合し、上記改質水を混合して乳化（エマルション化）させ、ボイラー、乾燥炉、煮釜、ストーブ、各種エンジン、発電機等の燃料に供するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、環境問題やエネルギー問題、及び石油資源枯渇問題の見地から、燃焼効率の向上、熱損失の減少、ＣＯ２並びにＮＯｘ濃度の低減、排気ガス中のススや煤塵の低減、機械油や植物油の廃油の再利用、廃プラ・廃タイヤの再生油の再利用としてのエマルション燃料の製造装置（乳化機）が求められている。
【０００３】
例えば、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、特許文献１〜３等が存在する。
【０００４】
特許文献１は、本発明と同様のスタティックミキサー（静止型混合機）を用いて水と油を乳化混合させる技術であるが、本発明と異なり、界面活性剤は水と予備混合させると共に、静止型混合機の乳化循環路を備えるものではなく、別異である。
【０００５】
特許文献２は、攪拌槽と素焼体の間に乳化循環路を備えるものであるが、抗火石の素焼体と接触させるためであり、一次エマルションタンクと二次エマルションタンクとを備えるものではなく、別異である。
【０００６】
特許文献３は、乳化機で連続的に製造したエマルション燃料を一旦エマルション燃料循環タンクに入れ、その循環タンクを用いて形成したエマルション燃料循環ラインで前記エマルション燃料を循環しながら、その一部を取り出して燃料として連続的に使用するようにした、エマルション燃料の製造方法および装置が提案されている。
【０００７】
しかし、あくまでエマルション燃料循環ラインは、エマルション燃料を燃焼装置に安定供給するためのエマルション安定化を一次目的とするものであり、エマルション燃料の更なる微細化を予定するものではない。即ち、特許文献３の請求項１は、燃焼装置を必須の発明特定事項としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３２９４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−６３３５５号公報
【特許文献３】特開２００８−２１４５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記にかんがみて、改質水供給系と、改質油供給系と、エマルション生成系とを備えた新規な構成のエマルション燃料の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成のエマルション燃料の製造装置に想到し得た。
【００１１】
エマルション燃料を製造するための装置であって、
改質水供給系と、改質油供給系と、エマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク、及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する攪拌混合槽を備え、該攪拌混合槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクが接続され、
該一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に循環ポンプを備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のエマルション燃料の製造装置及び製造方法は、改質した油（原料油）と水に界面活性剤を添加し、撹拌混合して油中に水を分散させた高品質のエマルション燃料をコンパクトな装置で製造できる。
【００１３】
水及び油を共に改質をかけることにより、不純物の分解除去、触媒作用によるキシレン分子の解体、且つ、クラスター(原子集団)の分解も行い、低粘度化が進み、前段静止型混合機で調製したエマルション燃料を、さらに、一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に、それぞれ一次・二次循環路を形成して、二段乳化することによって、油中の水滴粒子が直径１ミクロン以下（ナノオーダ）になり、油と水が一定期間（一ヶ月以上）分離せず、安定した乳化状態が維持できる燃料が供給できるものである。なお、分離した状態になっても、軽く攪拌するだけで、元のエマルション燃料の状態になる。
【００１４】
こうして製造したエマルション燃料は、燃焼すれば、燃焼粒子の微小爆発による燃焼効率が向上するため、供給空気量を抑制することができ、熱損失が低減され、燃料の消費量も削減でき、窒素酸化物（ＮＯｘ）も低減でき、環境問題に寄与するとともに、大幅に経費の削減もできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のエマルション燃料の製造装置における改質水供給系の一例を示すフロー図である。
【図２】同じく改質油供給系の一例を示すフロー図である。
【図３】同じくエマルション生成系の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明のエマルション燃料の製造装置に使用する定量槽の断面図である。
【図５】本発明の改質油供給系で使用可能な油改質装置の概略断面図である。
【図６】本発明のエマルション生成系で使用可能な静止型混合機の混合要素体の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態のエマルション製造装置を、図例(主として図１〜３)に基づいて説明する。
【００１７】
エマルション製造装置は、下記改質水供給系（Ａ）と改質油供給系（Ｂ）とエマルション生成系（Ｃ）とを備えている。
【００１８】
（Ａ）改質水供給系（図１）：
改質水供給系は、被処理水受槽２と水改質装置４と改質水タンク６とを備えている。被処理水受槽２と水改質装置４の間は、水送りポンプ３を備えた配管５で接続されている。水改質装置４と改質水タンク６との間は配管５Ａで接続されている。さらに、改質水タンク６と後述の前段静止型混合機２６との間は、水供給ポンプ２９と水流量計３０とを備えた配管２７で接続されている。
【００１９】
上記水改質装置４は、例えば、上下に有孔板が設置された(図示省略)円筒や多角筒からなる処理塔の、上・下有孔板間に、濾材が充填された濾過タイプを使用する。
【００２０】
濾材としては、例えば、濾過砂、サンゴ石、アンスラサイト、セラミック、活性炭、イオン交換樹脂、カートリッジフィルター等を好適に使用できる。
【００２１】
水改質装置４は、各種濾材が積層された複層濾過塔でもよいが、洗浄のことを考えれば、各濾材毎の、単独濾過塔が望ましい。
【００２２】
また、通水方向は、上向流、下向流、水平流いずれでもよいが、通水速度ＬＶ(Liner Velocity)は、0.５〜３ｍ/ｈが望ましい。
【００２３】
改質水タンク６内には、レベルセンサ７が設置されており、レベルセンサ７からの下限・上限信号にて水送りポンプ３が稼動・停止するようになっている。
【００２４】
（Ｂ）改質油供給系（図２）：
改質油供給系は、被処理油受槽９と油改質装置１１と改質油タンク１３と、界面活性剤槽２１と改質油前処理槽１５とを備えている。
【００２５】
被処理油受槽９と油改質装置１１との間は油送りポンプ１０を備えた配管１２で接続されている。油改質装置１１と改質油タンク１３との間は配管１２Ａで接続されている。改質油タンク１３と改質油前処理槽１５との間は油供給ポンプ１７と油流量計１９を備えた配管１８で接続されている。また、界面活性剤槽２１と改質油前処理槽１５との間は活性剤ポンプ２２と流量計２４とを備えた配管２３で接続されている。さらに、改質油前処理槽１５と後述の前段静止型混合機２６との間は、前処理油供給ポンプ３１と流量計３２を備えた配管２８で接続されている。
【００２６】
油改質装置１１は、例えば、水改質装置４と同様、濾材が充填された濾過タイプを使用する。濾材としては、粒状セラミック濾材や、粒状ゼオライト触媒等を好適に使用できる。
【００２７】
油改質装置１１は、本発明者の一人が先に提案した下記構成のものであってもよい（特開2008‐189695号公報、要約等）。参考のため、当該公報の図１を本願の図５として引用する。なお、下記及び図５で引用する図符号は、本実施例におけるものとは無関係である。
【００２８】
「改質処理ゾーン２２を備えた油改質容器と、該改質容器１２内の温度を設定温度に維持するジャケット１４等の加熱手段とを備えた油改質装置。改質処理ゾーン２２は、被処理油入口１８から処理済油出口２０に向かって、ろ過／遠赤外線ゾーン２４、触媒ゾーン２６及び磁界ゾーン２８を備えている。触媒ゾーン２６は、芳香族成分乃至重質成分の分解触媒（ゼオライト触媒）で構成する。」
上記改質油タンク１３内にはレベルセンサ１４が設置され、レベルセンサ１４からの下限・上限信号にて、油送りポンプ１０を稼動・停止させて改質油の貯留量を調整可能とされている。
【００２９】
また、改質油前処理槽１５内には、界面活性剤と改質油を混合させるための撹拌機１６が設置されている。
【００３０】
（Ｃ）エマルション生成系（図３）：
前段・後段静止型混合機２６、４２、一次エマルションタンク２５及び二次エマルションタンク４６を備えている。
【００３１】
このとき、前段静止型混合機より後段静止型混合機の乳化（エマルション化）能力が大であることが望ましい。前段静止型混合機は、予備エマルション化（予備混合）、後段静止型混合機はエマルション一次・二次微細化（本混合）を担うためである。
【００３２】
前段静止型混合機２６と一次エマルションタンク２５との間は、配管３３で接続されている。一次エマルションタンク２５の出口と後段静止型混合機４２の入口とは、バルブ３６および循環ポンプ４０を備えた往き配管４１で接続されるとともに、後段静止型混合機４２の出口と一次エマルションタンク２５の戻り口とは戻り配管４３で接続されて、一次循環路が形成されている。
【００３３】
また、二次エマルションタンク４６の出口と後段静止型混合機４２の入口とは、バルブ３８を備えた往き配管４４及び前述の循環ポンプ４０を備えた往き配管４１で接続され、また、後段静止型混合機４２の出口と二次エマルションタンク４６の戻り口とは戻り配管４５で接続されて、二次循環路が形成されている。
【００３４】
一次エマルションタンク２５内にはレベルセンサ３４が設置されている。そして、該レベルセンサ３４の上限・下限信号により、バルブ３６、３７、３８、３９が、適宜、開閉したり、循環ポンプ４０が停止・稼動したりするようになっている。
【００３５】
なお、二次エマルションタンク４６は、製品出荷ポンプ４８によりエマルション燃料を出荷可能となっている。
【００３６】
前段・後段静止型混合機２６、４２は、循環配管内に分割板や変位板を組み込んだ静止型混合機（ライン形ミキサー：スタティックミキサー）でも良いが、特許第３６０９３４４号に記載の下記構成の静止型混合機も使用可能である（請求項１）。当該公報の図１を本願の図６として引用する。なお、下記及び図６で引用する図符号は、本実施例におけるものとは無関係である。
【００３７】
「一次混合要素部２と二次混合要素部３との二層構造体からなり、その一方の板部に一次出入口５を形成し、該一次出入口５の周りの二層構造境界面において、これに連通する混合室８を円周状に配列して形成すると共に、これら円周状の混合室群８を同心的に配列し、これら混合室群８、１３の半径方向の位置関係にある各混合室の間でせん断力を与える段差を介して夫々二つの混合室が相互に連通するよう構成して成る混合要素体１で形成されてなる静止型混合機。」
当該構成の静止型混合機は、特許第３６０９３４４号の特許権者であるマトリックスジーティー社から、「マトリックス・グローバルミキサー」の商品名で上市されているものでもよいが、ノリタケカンパニーリミテド社から「スタティックミキサーＮ６０」シリーズの商品名で上市されているものでも充分使用可能である。
【００３８】
次に、上記構成のエマルション燃料の製造装置を用いてのエマルション燃料の製造方法について説明する。
【００３９】
被処理水１は、被処理水受槽２に貯留し、水送りポンプ３を稼動させて水改質装置４を通過させる。すると、水改質装置４で被処理水は濾過層（濾材）を通過することにより、濾材からクラスター分解、表面張力低下化、溶解力増大、浸透力増大等の作用を受けて改質水となる。該改質水は改質水タンク６に貯留される。改質水タンク６のレベルセンサ７の上限信号により水送りポンプ３は停止する。なお、被処理水は、通常、市水（水道水）、井水、地下水を使用するが工業用水であってもよい。
【００４０】
被処理油（原料油）８は、被処理油受槽９に貯留し、油送りポンプ１０を稼動させて油改質装置１１を通過させる。すると、油改質装置１１で被処理油は濾過（濾材）を通過することにより、改質水と同様、微細エマルションの製造に適した低粘度の改質油となる。該改質油は、改質油タンク１３に貯留される。改質油タンク１３のレベルセンサ１４の上限信号により油送りポンプ１０は停止する。なお、被処理油（原料油）８は、通常、重油、軽油、灯油、ガソリン等の燃料油とするが、廃鉱物油、廃植物油（廃食油）、廃プラ・廃ゴム等からの再生油であってもよい。改質油は、前述の特開2008‐189695号公報に記載の油改質装置で改質処理をしたものを用いることが望ましい。前段で濾過改質されるとともに、濾過／赤外線ゾーン、分解／触媒ゾーン、磁界ゾーンで改質されて、微細エマルション化に適した改質油を得ることができる。
【００４１】
続いて、油供給ポンプ１７を稼動させて、改質油前処理槽１５への改質油供給を開始すると同時に、改質油前処理槽１５の撹拌機１６も稼動させる。
【００４２】
そして、改質油前処理槽１５へ改質油を油流量計１９で計量して定量供給した後、攪拌機１６を稼動させながら、活性剤ポンプ２２を稼動させて界面活性剤２０を活性剤流量計２４で計量して改質油前処理槽１５へ、改質油に対して界面活性剤が後述の所定比となるように定量供給する。
【００４３】
次の工程は、改質水及び混合改質油を、配管２７、２８を経て前段静止型混合機２６へ、所定混合比となるように定量供給をし、該前段静止型混合機２６でエマルション化処理をしてプレエマルション３５とした後、一次エマルションタンク２５へ供給する。
【００４４】
即ち、被処理水１が水改質装置４で改質されて改質水タンク６へ流入した改質水１Ａは、改質水ポンプ２９で前段静止型混合機２６へ、流量計３０で計量して定量供給する。
【００４５】
同時に、被処理油８が油改質装置１１で改質されて改質油タンク１３へ流入した改質油８Ａは界面活性剤２０と、前述の如く、改質油前処理槽１５内において所定比で攪拌機１６を用いて攪拌混合した後、前処理油供給ポンプ３１にて配管２８を経て前段静止型混合機２６へ、流量計３２にて定量供給する。撹拌機１６は、供給（送液）完了すれば停止する。一定量をまとめて攪拌するためである。
【００４６】
前段静止型混合機２６へは、改質水１Ａ及び前処理油８Ｂが同時供給され、混合され、配管３３にて一次エマルションタンク２５へ導入（送液）される。
【００４７】
一次エマルションタンク２５内のレベルセンサ３４は、前段静止型混合機２６にてエマルション処理された、プレエマルション３５の流入を感知すれば、バルブ３６・３７を開、バルブ３８・３９を閉にする。そして、循環ポンプ４０を稼動させ、往き配管４１を経て、後段静止型混合機４２へ通液混合させて、戻り配管４３を経て、即ち、一次循環路を用いて循環混合させる。
【００４８】
ポンプ２９、３１、流量計３０、３２にて、同時定量供給が完了すれば、ポンプ２９、３１は停止し、一次エマルションタンク２５へのプレエマルション３５の送液は終了する。
【００４９】
その後、しばらく循環ポンプ４０にて、一次循環路を用いた一次循環混合により一次微細化させて一次微細化エマルションとする。
【００５０】
次に、バルブ３７を閉、バルブ３９を開にして（バルブ３８は閉）、循環ポンプ４０を稼動させ、配管４１、後段静止型混合機４２および配管４５を経て一次微細化エマルションを二次エマルションタンク４６へ供給（送液）する。
【００５１】
一次エマルションタンク２５内のレベルセンサ３４の下限信号により、バルブ３６を閉、バルブ３８を開にする。この状態で、二次エマルションタンク４６に貯留された一次微細化エマルションを、循環ポンプ４０を稼動させて二次エマルションタンク４６と後段静止型混合機４２との間を、即ち、二次循環路を用いて循環混合させ、エマルションの二次微細化を行なう。こうして、二次微細化によりナノオーダ（１μｍ以下）の油中水滴（Ｗ／Ｏ）型の製品エマルション燃料（二次微細化エマルション）４７を製造するものである。
【００５２】
製造したエマルション燃料（製品）４７は、製品出荷ポンプ４８にて出荷をする。
【００５３】
なお、流量計１９、２４、３０、３２にて改質水、改質油及び界面活性剤の定量供給を行ったが、図４の如く、一定量の混合割合に応じた定量槽５３で改質水／改質油／界面活性剤混合物を調製しておき、供給ポンプ５６を介して前段静止型混合機２６に供給（送液）してもよい。
【００５４】
本実施形態のエマルション製造設備の、仕様（容量）、出力条件の一例を下記する。
【００５５】
被処理水受槽２----- １００Ｌ
被処理油受槽９ ----- １００Ｌ
改質水タンク６----- ６０Ｌ
改質油タンク１３----- ６０Ｌ
改質油前処理槽１５----- ６０Ｌ
一次エマルションタンク２５ ----- １５０Ｌ
前段静止型混合機２６----「スタティックミキサー11/2-Ｎ60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
後段静止型混合機４２------「スタティックミキサー2-Ｎ60-331-1」ノリタケカンパニーリミテド社製
二次エマルションタンク４６----- ２００Ｌ
ポンプ３、１０、１７、２９、３１
----- ２０Ａ×５Ｌ／分×３０ｍH×０.２kw
活性剤ポンプ２２ ----- ６Ａ×10〜800cc×２０mH×0.07kw
循環ポンプ４０----- １５Ａ×１０Ｌ／分×１００〜３００mH×２２kw
以上の仕様のエマルション製造装置でエマルション燃料を、１００〜５００Ｌ／ｈ製造出来ることを確認している。
【００５６】
水と油の割合は、２０：８０、３０：７０、４０：６０、５０：５０のものが製造でき、界面活性剤の量は、油対比０．５〜５％必要となる。
【００５７】
界面活性剤の種類は、イオン性（カチオン性、アニオン性、両性）のものと、非イオン性（ノニオン性）のものがあり、また低分子系と高分子系があり、それは、被処理水、被処理油に応じて、適合するものを適宜選定する。
【００５８】
上記の１００〜５００Ｌ/ｈの製造能力を備えた装置で、大きさは、幅1.2ｍ×長さ2.4ｍ×高さ1.8ｍとなる。
【００５９】
大型製造装置の場合は、上記槽容量を大きくすると共に、ポンプ能力の大きいものを使用し、静止型混合機のエレメントユニット数を増やしてやれば対応可能である。
【実施例１】
【００６０】
上記仕様のエマルション燃料製造装置を用いて、重油（Ａ重油：被処理油）７０％、水（水道水：被処理水）３０％、界面活性剤（ノニオン系）０．４％の処方でエマルション燃料を下記条件で調製した。
【００６１】
１．ポンプ３：運転時間6分、送液量30Ｌ
２．ポンプ１０：運転時間10分、送液量70Ｌ
３．ポンプ１７：運転時間10分、送液量70Ｌ
４．ポンプ２２：運転時間10分、送液量300ｃｃ
５．攪拌機１６：運転時間12分
６．ポンプ２９：運転時間10分、送液量30Ｌ
７．ポンプ３１：運転時間10分、送液量70.3Ｌ
（ポンプ２９、３１、同時運転）
８．前段静止型混合機２６：流速8ｍ／分
９．循環ポンプ４０：一次エマルションタンク循環運転時間15分、
１０．後段静止型混合機４２：流速7.6ｍ／分
１１．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100Ｌ
１２．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200Ｌ
調製したエマルション燃料の特性は、下記の如くであった。
【００６２】
水粒径：４２６ｎｍ、粘度：1.7×１０−３Ｐａ・ｓ、動粘度：2.0×１０−６ｍ２／ｓであった。
【実施例２】
【００６３】
上記仕様のエマルション燃料製造装置を用いて、軽油（被処理油）５０％、水（水道水：被処理水）５０％、界面活性材（ノニオン系）1.５％添加の処方でエマルション燃料を下記条件で調製した。
【００６４】
１．ポンプ３：運転時間10分、送液量50Ｌ
２．ポンプ１０：運転時間10分、送液量50Ｌ
３．ポンプ１７：運転時間10分、送液量50Ｌ
４．ポンプ２２：運転時間10分、送液量750ｃｃ
５．攪拌機１６：運転時間15分
６．ポンプ２９：運転時間10分、送液量50Ｌ
７．ポンプ３１：運転時間10分、送液量50.75Ｌ
（ポンプ２９、３１、同時運転）
９．循環ポンプ４０：一次エマルションタンク循環運転時間15分、
１０．後段静止型混合機４２：流速7.6ｍ／分
１１．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク送液運転時間10分、送液量100Ｌ
１２．循環ポンプ４０：二次エマルションタンク循環運転時間20分、送液総量200Ｌ
当該エマルション燃料を用いて、ジーゼルエンジンを稼動させたところ、軽油１００％と略同等の出力が得られたことを確認している。
【符号の説明】
【００６５】
４----- 水改質装置
１１----- 油改質装置
１５----- 改質油前処理槽
２５----- 一次エマルションタンク
２６----- 前段静止型混合機
４２----- 後段静止型混合機
４６----- 二次エマルションタンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルション燃料を製造するための装置であって、
改質水供給系と改質油供給系とエマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する改質油前処理槽を備え、該改質油前処理槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクが接続され、
該一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に循環ポンプを備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている、
ことを特徴とするエマルション燃料の製造装置。
【請求項２】
前記前段静止型混合機より後段静止型混合機の乳化（エマルション化）能力が大であることを特徴とする請求項１記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項３】
前記改質水供給系における水改質装置が、濾過砂、サンゴ石、アンスラサイト、セラミック、活性炭、イオン交換樹脂及びカートリッジフィルターから選択される１種又は２種以上からなる濾材が充填された１基又は複数基の濾過塔で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項４】
前記改質油供給系が油改質装置を備え、該油改質装置が、被処理油入口および処理済油（改質油）出口を有し、該被処理油入口及び処理済油（改質油）出口の間に改質処理ゾーンを備えた油改質容器と、該改質容器内の温度を設定温度に維持する加熱手段とを備え、前記改質処理ゾーンは、前記被処理油入口から処理済油（改質油）出口に向かって、ろ過／遠赤外線ゾーン、触媒ゾーン及び磁界ゾーンを備え、前記触媒ゾーンは、芳香族成分乃至重質成分の分解触媒で構成されている、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のエマルション燃料製造設備。
【請求項５】
前記前段・後段静止型混合機が、一次混合要素部と二次混合要素部との二層構造体から成り、その一方の板部に一次出入口を形成し、該一次出入口の周りの二層構造境界面において、これに連通する混合室を円周状に配列して形成すると共に、これら円周状の混合室群を同心的に配列し、これら混合室群の半径方向の位置関係にある各混合室の間でせん断力を与える段差を介して夫々二つの混合室が相互に連通するよう構成してなる混合要素体で形成されてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一記載のエマルション燃料の製造装置を用いてのエマルション燃料の製造方法であって、
前記改質水供給系で、被処理水を改質処理をして調製した改質水と、前記改質油供給系で、被処理油を改質処理をして調製した改質油に界面活性剤を添加して攪拌混合して調製した予備混合改質油とを、所定比で同時に前記前段静止型混合機に供給して、プレエマルションを調製して前記一次エマルションタンクに貯留し、さらに、
該一次エマルションタンクに貯留したプレエマルションを、前記一次循環路を用いて一次安定化（微細化）処理後、さらに、該一次安定化処理したプレエマルションを前記一次エマルションタンクから前記二次エマルションタンクに送液して、前記二次循環路を用いて二次安定化（微細化）処理をしてエマルション燃料（製品）を得ることを特徴とするエマルション燃料の製造方法。
【請求項１】
エマルション燃料を製造するための装置であって、
改質水供給系と改質油供給系とエマルション生成系とを備え、
前記エマルション生成系が、前段・後段静止型混合機、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクを備え、
前記改質水供給系は、改質水の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、また、
前記改質油供給系は、改質油の排出側に、該改質油に界面活性剤を添加混合する改質油前処理槽を備え、該改質油前処理槽の排出側が前記前段静止型混合機と接続され、
該前段静止型混合機の排出側に、一次エマルションタンク及び二次エマルションタンクが接続され、
該一次・二次エマルションタンクと後段静止型混合機との間に循環ポンプを備えた一次・二次循環路が、切替え可能に形成されている、
ことを特徴とするエマルション燃料の製造装置。
【請求項２】
前記前段静止型混合機より後段静止型混合機の乳化（エマルション化）能力が大であることを特徴とする請求項１記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項３】
前記改質水供給系における水改質装置が、濾過砂、サンゴ石、アンスラサイト、セラミック、活性炭、イオン交換樹脂及びカートリッジフィルターから選択される１種又は２種以上からなる濾材が充填された１基又は複数基の濾過塔で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項４】
前記改質油供給系が油改質装置を備え、該油改質装置が、被処理油入口および処理済油（改質油）出口を有し、該被処理油入口及び処理済油（改質油）出口の間に改質処理ゾーンを備えた油改質容器と、該改質容器内の温度を設定温度に維持する加熱手段とを備え、前記改質処理ゾーンは、前記被処理油入口から処理済油（改質油）出口に向かって、ろ過／遠赤外線ゾーン、触媒ゾーン及び磁界ゾーンを備え、前記触媒ゾーンは、芳香族成分乃至重質成分の分解触媒で構成されている、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のエマルション燃料製造設備。
【請求項５】
前記前段・後段静止型混合機が、一次混合要素部と二次混合要素部との二層構造体から成り、その一方の板部に一次出入口を形成し、該一次出入口の周りの二層構造境界面において、これに連通する混合室を円周状に配列して形成すると共に、これら円周状の混合室群を同心的に配列し、これら混合室群の半径方向の位置関係にある各混合室の間でせん断力を与える段差を介して夫々二つの混合室が相互に連通するよう構成してなる混合要素体で形成されてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のエマルション燃料の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか一記載のエマルション燃料の製造装置を用いてのエマルション燃料の製造方法であって、
前記改質水供給系で、被処理水を改質処理をして調製した改質水と、前記改質油供給系で、被処理油を改質処理をして調製した改質油に界面活性剤を添加して攪拌混合して調製した予備混合改質油とを、所定比で同時に前記前段静止型混合機に供給して、プレエマルションを調製して前記一次エマルションタンクに貯留し、さらに、
該一次エマルションタンクに貯留したプレエマルションを、前記一次循環路を用いて一次安定化（微細化）処理後、さらに、該一次安定化処理したプレエマルションを前記一次エマルションタンクから前記二次エマルションタンクに送液して、前記二次循環路を用いて二次安定化（微細化）処理をしてエマルション燃料（製品）を得ることを特徴とするエマルション燃料の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９５６４３（Ｐ２０１１−１９５６４３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１５５４（Ｐ２０１０−６１５５４）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（５１００７５３８７）活水プラント株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（５１００７５３８７）活水プラント株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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