燃料油の脱硫法及び脱硫装置
【課題】 燃料油中の硫黄含有量を低減させる（脱硫する）こと。
【解決手段】 硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、を有している。水滴／燃料油エマルション（Ｗ／Ｏエマルション）を生成して燃料油相を回収することで、同燃料油相中の硫黄含有量を低減させる（脱硫する）ことができる。
【解決手段】 硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、を有している。水滴／燃料油エマルション（Ｗ／Ｏエマルション）を生成して燃料油相を回収することで、同燃料油相中の硫黄含有量を低減させる（脱硫する）ことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油の硫黄含有量を低減させる燃料油の直接脱硫法とその直接脱硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料油の脱硫方法としては、水素化脱硫、酸化脱硫（過酸化水素脱硫、バイオ脱硫）などが知られている。また、原油精製装置プロセス流及び／又は原油に含まれる硫黄の濃度低減方法としては、特許文献１に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記した脱硫方法では多大なコストや時間を要するという課題がある。そこで、コストや時間を削減して脱硫効率を向上させることができる脱硫法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）請求項１記載の本発明に係る燃料油の脱硫法は、硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、を有して燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする。
（２）請求項２記載の本発明に係る燃料油の脱硫法は、請求項１記載の燃料油の脱硫法であって、分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理工程を、混合処理工程の前に有することを特徴とする。
（３）請求項３記載の本発明に係る燃料油の脱硫装置は、硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を混合処理部で微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となし、分離処理部で微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離して、燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする。
（４）請求項４記載の本発明に係る燃料油の脱硫装置は、請求項３記載の燃料油の脱硫装置であって、分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理部を、混合処理部の上流側に接続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、水滴／燃料油エマルション（Ｗ／Ｏエマルション）を生成して燃料油相を回収することで、同燃料油相中の硫黄含有量を低減させる（脱硫する）ことができる。すなわち、燃料油、例えば、重油(炭化水素,ＣＨで表す)中のイオウ原子(Ｓ)は酸素原子(Ｏ)と同じように、水分子(Ｈ２Ｏ)中の水素原子(Ｈ)と結合する(水素結合)。そして、水素結合によりＳ−ＣＨを取り込んだ水は、Ｗ／Ｏエマルション中の水滴表面上にＳ−ＣＨを連続相の油側にして並ぶ。つまり硫黄(Ｓ)は水滴の表面上に集まる。このような水滴を合一させることで油相(連続相)の下部に硫黄(Ｓ)を含んだ水相(硫黄(Ｓ)を含んだ油と水のミセルが上部に存在する水)がたまるので、硫黄(Ｓ)を含んだ下部水相を上部の油相から分離すれば、重油中の硫黄(Ｓ)濃度を低減することができる(脱硫)。ここで、本発明では、混合処理部により平均径1μｍ以下の液滴からなる水/燃料油エマルション(Ｗ／Ｏエマルション)を生成することができる。そして、混合処理部で混合処理された燃料油は均質化され、流動性が向上する。また、改質処理部で水を改質処理することで、水のクラスターの細分化→水の表面張力の低下→水の燃料油への浸透性向上→水滴−燃料油(連続相)の接触効率の増大化が図られる。その結果、水素結合の促進を図ることができる。本発明は、燃料油としての重油（Ａ,Ｃ）、軽油、石油、灯油に限らず、原油又は原油及び／又は他の炭化水素の混合体を含むプロセス流の硫黄含有量の低減（脱硫）にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る脱硫装置の説明図。
【図２】他実施形態に係る脱硫装置の説明図
【図３】試料１の粒径分布測定結果図。
【図４】試料２の粒径分布測定結果図。
【図５】試料３の粒径分布測定結果図。
【図６】試料４の粒径分布測定結果図。
【図７】試料５の粒径分布測定結果図。
【図８】試料６の粒径分布測定結果図。
【図９】試料７の粒径分布測定結果図。
【図１０】回転式撹拌混合器の流体撹拌部の正面断面説明図。
【図１１】同流体撹拌部の平面説明図。
【図１２】同流体撹拌部の底面説明図。
【図１３】同流体撹拌部の分解斜視説明図。
【図１４】上方の撹拌体の正面断面説明図。
【図１５】上方の撹拌体の底面説明図。
【図１６】下方の撹拌体の正面断面説明図。
【図１７】下方の撹拌体の平面説明図。
【図１８】静止型流体混合器の側面断面説明図。
【図１９】同静止型流体混合器のエレメントの分解斜視説明図。
【図２０】同静止型流体混合器のエレメントの側面断面説明図。
【図２１】第１分流流路形成体の背面図。
【図２２】第２分流流路形成体の正面図。
【図２３】第１集合流路形成体の背面図。
【図２４】第２集合流路形成体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る脱硫装置Ｄの説明図である。また、図２は、他実施形態に係る脱硫装置Ｄ１の説明図である。以下に、脱硫装置Ｄ,Ｄ１について順次説明する。
【０００９】
［脱硫装置Ｄの説明］
脱硫装置Ｄは、図１に示すように、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６を直列的に接続して、燃料油の硫黄含有量を低減（脱硫）するようにしている。
【００１０】
第１処理工程部Ｓ１は、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。改質処理部Ｋ１ないしは二次混合処理部Ｋ３としては後述する静止型流体混合器Ｍを採用している。一次混合処理部Ｋ２としては後述する回転式撹拌混合器を採用している。分離処理部Ｋ４としては既存の遠心分離器を採用している。
【００１１】
改質処理部Ｋ１の流入部には連通部としての連通パイプ１を介して給水部Ｋ５を連通連結して、同給水部Ｋ５から改質処理部Ｋ１に所定量の水を給水ポンプ等により供給するようにしている。改質処理部Ｋ１の流出部には連通パイプ１を介して一次混合処理部Ｋ２の流入部を連通連結している。Ｖ１は改質処理部Ｋ１の下流側に配置した第１三方弁、Ｖ２は改質処理部Ｋ１の上流側に配置した第２三方弁、２は両第１・第２三方弁Ｖ１,Ｖ２間に介設した戻り管、Ｖ３は一次混合処理部Ｋ２の上流側に配置した第３三方弁である。
【００１２】
このようにして、改質処理工程として、必要に応じて、両第１・第２三方弁Ｖ１,Ｖ２を切換操作することで、戻り管２を通して水を循環的に改質処理部Ｋ１に送り込んで改質処理（分散相としての水のクラスターを細分化して処理する）を所定回数（例えば１０回）ないしは所定時間（例えば１５分間）だけ繰り返すことで、改質度合いを高めることができるようにしている。ここで、改質度合いとは、水分子間の水素結合によって多くの水分子が互いに結合して形成しているクラスター（会合体で(Ｈ２Ｏ)nの状態）を小さくする。つまり任意の水分子の周辺にある隣接水分子の数をできるだけ小さくするように改質処理する度合いをいう。本実施形態では、改質処理部Ｋ１として後述する静止型流体混合器により改質処理することで、任意の水分子の周辺にある隣接水分子の数が小さくかつ微細化された水分子の粒子が均一化された改質水となすことができる（以下に「改質処理された水」を「改質水」ともいう）。Ｐは圧送ポンプである。
【００１３】
一次混合処理部Ｋ２のもう一つの流入部には別途に連通パイプ１を介して給油部Ｋ６を連通連結して、同給油部Ｋ６から一次混合処理部Ｋ２に所定量の燃料油（例えばＡ重油）を給油ポンプ等により供給するようにしている。一次混合処理部Ｋ２の流出部には連通パイプ１を介して二次混合処理部Ｋ３の流入部を連通連結している。
【００１４】
このようにして、混合処理工程の第一段階である一次混合処理工程として、一次混合処理部Ｋ２で硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての改質水を微細にかつ均一に混合処理して混合液としてのエマルション燃料を生成することができる。しかも、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めたエマルション燃料となすことができる。
【００１５】
二次混合処理部Ｋ３の流出部には連通パイプ１を介して分離処理部Ｋ４の流入部を連通連結している。Ｖ４は二次混合処理部Ｋ３の下流側に配置した第４三方弁、Ｖ５は二次混合処理部Ｋ３の上流側に配置した第５三方弁、３は両第４・第５三方弁Ｖ４,Ｖ５間に介設した戻り管であり、必要に応じて、両第４・第５三方弁Ｖ４,Ｖ５を切換操作することで、戻り管３を通してエマルション燃料を循環的に二次混合処理部Ｋ３に送り込んで混合処理を所定回数（例えば１０回）ないしは所定時間（例えば１５分間）だけ繰り返すことができるようにしている。
【００１６】
このようにして、混合処理工程の第二段階である二次混合処理工程として、二次混合処理部Ｋ３で一次混合処理部Ｋ２で生成されたエマルション燃料をさらに超微細にかつ均一に混合処理することができる。しかも、二次混合処理部Ｋ３での混合処理は、所定回数ないしは所定回数だけ循環的に繰り返すことで、微細化と均一化の精度を高めることができる。その結果、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて超微細な水滴（水滴のメディアン径を１μｍ未満のナノレベルないしはサブミクロンレベル）の表面に硫黄原子を集めたエマルション燃料となすことができる。すなわち、硫黄原子(Ｓ)は超微細化した水滴の表面上に集まる。分離処理工程として、例えば、Ａ重油では、このような水滴を分離処理部Ｋ４で合一させることで、上澄み相としての軽液であるＡ重油相(連続相)の下部に、硫黄原子(Ｓ)を含んだ沈殿相としての重液である水相(硫黄原子(Ｓ)を含んだ燃料油と水のミセルが上部に存在する水)がたまるので、分離処理部Ｋ４により硫黄原子(Ｓ)を含んだ下部水相と上部のＡ重油相を分離処理すれば、Ａ重油相中の硫黄原子(Ｓ)の含有量が低減される。従って、硫黄原子(Ｓ)の含有量が低減されたＡ重油相を回収すれば、結果的にＡ重油中の硫黄原子(Ｓ)濃度を低減することができる(脱硫)。
【００１７】
第２処理工程部Ｓ２は、第１処理工程部Ｓ１と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第１処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相（硫黄原子(Ｓ)濃度が低減されている）と改質水（改質処理部Ｋ１で改質処理された水）を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３で順次混合処理した後に、分離処理部Ｋ４で燃料油相（上澄み相としての軽液）と水相（沈殿相としての重液）に分離処理する。その結果、第２処理工程部Ｓ２では第１処理工程部Ｓ１よりも脱硫率が高くなる。
【００１８】
第３処理工程部Ｓ３は、第２処理工程部Ｓ２と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第２処理工程部Ｓ２の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相（硫黄原子(Ｓ)濃度がさらに低減されている）と改質水を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３で順次混合処理した後に、分離処理部Ｋ４で燃料油相（上澄み相としての軽液）と水相（沈殿相としての重液）に分離処理する。その結果、第３処理工程部Ｓ３では第２処理工程部Ｓ２よりも脱硫率が高くなる。Ｋ７は処理油貯留部であり、同処理油貯留部Ｋ７に第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離された燃料油相を最終的に処理した燃料油として貯留する。なお、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４と処理油貯留部Ｋ７との間には、適宜第３処理工程部Ｓ３と同様に形成した処理工程部を所望の数だけ介在させて、段階的に燃料油相の硫黄原子(Ｓ)濃度を低減させることで硫黄原子(Ｓ)濃度を０％に接近させることができる。すなわち、脱硫率を向上させることができる。
【００１９】
より具体的には、例えば、燃料油としてのＡ重油と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第１処理工程部Ｓ１に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第１処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第２処理工程部Ｓ２に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第２処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第３処理工程部Ｓ３に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２０】
また、図１に示すように、第１処理工程部Ｓ１〜第３処理工程部Ｓ３における各分離処理部Ｋ４で分離された沈殿相としての重液は、第４処理工程部Ｓ４〜第６処理工程部Ｓ６で再処理するようにしている。
【００２１】
すなわち、第４処理工程部Ｓ４〜第６処理工程部Ｓ６の各工程部は、第１処理工程部Ｓ１〜第３処理工程部Ｓ３の各工程部と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された沈殿相としての重液と改質水を第４処理工程部Ｓ４で混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液と改質水を第５処理工程部Ｓ５で混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液と改質水を第６処理工程部Ｓ６で混合処理し、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液を、脱硫率の高い燃料油として回収して前記処理油貯留部Ｋ７に貯留する。Ｋ８は廃棄処理部であり、同廃棄処理部Ｋ８には回収できなかった重液等を廃油として廃棄処理する。
【００２２】
より具体的には、例えば、第３処理工程部Ｓ３で分離処理された沈殿相としての重液と改質処理された水を、体積比で８５：１５の割合で第４処理工程部Ｓ４に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第５処理工程部Ｓ５に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第６処理工程部Ｓ６に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２３】
ここで、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６において、脱硫率を大きくするためには水の混合割合を大きく設定するのが望ましいが、Ｗ／Ｏエマルション状態を確保するためには、その最大混合割合は、燃料油ないしは軽液ないしは重液：水＝約２７：約７３（質量比）と考えられる。従って、燃料油等との混合率を勘案して、この最大混合割合以下の混合割合で水を混合することができる。
【００２４】
［脱硫装置Ｄ１の説明］
脱硫装置Ｄ１は、図２に示すように、前記脱硫装置Ｄと基本的構造を同じくしている。すなわち、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６を直列的に接続して、燃料油の硫黄含有量を低減（脱硫）するようにしている。しかしながら、第１処理工程部Ｓ１と第２処理工程部Ｓ２と第４処理工程部Ｓ４と第５処理工程部Ｓ５には分離処理部Ｋ４を設けておらず、第１処理工程部Ｓ１→第２処理工程部Ｓ２→第３処理工程部Ｓ３に至る段階と、第４処理工程部Ｓ４→第５処理工程部Ｓ５→第６処理工程部Ｓ６に至る段階では分離処理することなく、混合液であるエマルション燃料に改質水を加水する点で異なる。かかる脱硫装置Ｄ１は、上澄み相としての軽液と沈殿相としての重液に分離しにくい燃料油等、例えば、Ｃ重油の脱硫に好適な装置である。
【００２５】
より具体的には、例えば、燃料油としてのＣ重油と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第１処理工程部Ｓ１に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第１処理工程部Ｓ１で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第２処理工程部Ｓ２に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第２処理工程部Ｓ１で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第３処理工程部Ｓ３に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２６】
そして、第３処理工程部Ｓ３で分離処理された沈殿相としての重液と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第４処理工程部Ｓ４に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第５処理工程部Ｓ５に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第６処理工程部Ｓ６に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。そして、回収できなかった重液等は廃油として廃棄処理部Ｋ８に廃棄処理する。
【００２７】
また、本実施形態では二次混合処理部Ｋ３内に混合液であるエマルション燃料を繰り返し循環させることで混合処理度合い（微細化と均一化の度合い）を高めているが、一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内に混合液であるエマルション燃料を順次繰り返し循環させることで混合処理度合いを高めることもできる。
【００２８】
［第１実験結果］
第１実験として、燃料油としてのＡ重油を脱硫装置Ｄの第１処理工程部Ｓ１で処理した。改質処理部Ｋ１としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が１０ｃｍで、混合ユニット２１の数が１０個のタイプを２個直列的に接続して形成し、これら２個の静止型流体混合器内に精製水（精製された不純物のない水）を１回通して改質処理することで改質水とした。一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器は、後述する上方の撹拌体１０の外径が１０ｃｍのタイプを使用した。二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が３ｃｍのタイプを使用した。混合処理としては、Ａ重油：改質水＝９０：１０（体積比）の混合流体を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内に順次繰り返し循環させて混合処理した。そして、混合処理する時間は、表１に示すように５分ずつ異ならせて試料１〜試料４を生成した。また、試料１〜試料４の硫黄分をそれぞれＪＩＳ Ｋ２５４１の試験方法で試験した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
その結果、試料１〜試料４では上澄み相と沈殿相からなる分離相が形成されて、表１に示すように、各試料の上澄み相の硫黄分が元の硫黄分（石油製品試験成績表に提示された値：０.７１）と比較して２１％以上減少していた。これより本発明に係る脱硫装置Ｄに脱硫効果があることが分かった。
【００３１】
また、表２及び図３〜図６は、試料１〜試料４の各上澄み相の粒度分布をレーザー回折・散乱法で試験した結果である。ここで、測定条件は、粒子屈折率；１.３３０−０.０１ｉ、分散媒名；トルエン、分散媒屈折率；１.４９０であった。かかる試験結果から１００％近い粒子が１μｍ以下に超微細化されていることが分かった。
【００３２】
【表２】
【００３３】
［第２実験結果］
第２実験として、燃料油としてのＣ重油を脱硫装置Ｄの第１処理工程部Ｓ１で処理した。改質処理部Ｋ１としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が１０ｃｍで、混合ユニット２１の数が１０個のタイプを２個直列的に接続して形成し、これら２個の静止型流体混合器内に精製水（精製された不純物のない水）を１回通して改質処理することで改質水とした。一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器は、後述する上方の撹拌体１０の外径が１０ｃｍのタイプを使用した。二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が３ｃｍのタイプを使用した。混合処理としては、一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内にＣ重油と改質水の混合流体を順次繰り返し循環させて混合処理して試料５〜試料７を生成した。ここで、混合割合は、試料５と試料６がそれぞれＣ重油：改質水＝８５：１５、試料７がＣ重油：改質水＝７０：３０とした。そして、混合処理時間は、試料５と試料７がそれぞれ１５分、試料６が２０分とした。また、試料５〜試料７の硫黄分をそれぞれＪＩＳ Ｋ２５４１−６の試験方法で試験した。
【００３４】
【表３】
【００３５】
その結果、試料５〜試料７では、表３に示すように、各試料の硫黄分が元の硫黄分（石油製品試験成績表に提示された値：２.５１）と比較して３９％以上減少していた。これより本発明に係る脱硫装置Ｄに脱硫効果があることが分かった。そして、試料７が最も脱硫効果が高いことが分かった。
【００３６】
また、表４及び図７〜図９は、試料５〜試料７の粒度分布をレーザー回折・散乱法で試験した結果である。ここで、測定条件は、粒子屈折率；１.３３０−０.０１ｉ、分散媒名；トルエン、分散媒屈折率；１.４９０であった。かかる試験結果から１００％近い粒子が２μｍ以下に超微細化されていることが分かった。
【００３７】
【表４】
【００３８】
［回転式撹拌混合器の説明］
図１０は一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器の主要部である流体撹拌部Ａの正面断面説明図、図１１は同流体撹拌部Ａの平面説明図、図１２は同流体撹拌部Ａの底面説明図、図１３は同流体撹拌部Ａの分解斜視説明図、図１４は上方の撹拌体１０の正面断面説明図、図１５は上方の撹拌体１０の底面説明図、図１６は下方の撹拌体１１の正面断面説明図、及び、図１７は下方の撹拌体１１の平面説明図である。ここで、回転式撹拌混合器は、基本的に、撹拌・混合する被処理流体（例えば、液体及び／又は気体、液体及び液体、気体及び気体）を収容する収容槽（図示せず）と、同収容槽内に配置して被処理流体を撹拌・混合して混合液となす上記流体撹拌部Ａと、同流体撹拌部Ａを回転駆動させる駆動源としての電動モータ（図示せず）を具備している。そして、収容槽には二箇所の流入部と一箇所流出部を設けて、各流出・流入部に連結パイプ１の一端を連通連結している（図１及び図２参照）。
【００３９】
流体撹拌部Ａは、図１０〜図１３に示すように、一対（本実施形態では上下一対）の撹拌体１０,１１を対向状態に配置して、ビス１７を介して同軸的に連結して構成している。そして、前記電動モーターの駆動軸５に上方の撹拌体１０を着脱自在に取り付けて、駆動軸５と両撹拌体１０,１１とを一体的に同一軸線廻りに回転させるようにしている。また、下方の撹拌体１１の回転中心である中心部には流入部１２を形成し、両撹拌体１０,１１間には流入部１２から放射線方向に複数（本実施形態では８本）の撹拌流路１３を円周方向に均等に配置して形成し、両撹拌体１０,１１の外周縁部間には各撹拌流路１３の先端部に連通する流出部１４を形成している。１８はビス孔である。図１０中、ａは回転方向である。
【００４０】
このようにして、電動モーターにより駆動軸５を介して流体撹拌部Ａを回転させることで、下方の撹拌体１１の中心部に形成した流入部１２を通して流入した流体を、両撹拌体１０,１１間に形成した８本の撹拌流路１３を通して放射線方向に流動させて、両撹拌体１０,１１の外周縁部間に形成した各流出部１４から流出させるようにしている。
【００４１】
さらに具体的に説明すると、図１６及び図１７に示すように、下方の撹拌体１１は円板状に形成すると共に、少なくとも上面を扁平な当接面１１ａとなしている。そして、中心部には円形に開口する流入部１２を形成している。図６及び図７に示すように、上方の撹拌体１０は下方の撹拌体１１よりもやや大径円板状の本片１０ａと同本片１０ａの周縁部から延設した周壁形成片１０ｂとから下方の撹拌体１１を収容可能な凹部１５を有する蓋状に形成している。そして、図２及び図４に示すように、本片１０ａの少なくとも下面を扁平な当接面１０ｃとなしている。また、凹部１５内に下方の撹拌体１１を収容すると共に、本片１０ａの当接面１０ｃに下方の撹拌体１１の当接面１１ａを密接状態に面接触させている。そして、下方の撹拌体１１の外周縁部１１ｂと上記周壁形成片１０ｂの内周面１０ｄとの間にリング状の間隙１６を形成し、同間隙１６に前記流出部１４を連通させている。図２,図３及び図６中、１０ｅは駆動軸５に取り付けるための取付ボス部、１０ｆは取付ボルト、１０ｇはボルト孔である。
【００４２】
撹拌流路１３は、図１２に示すように、流入部１２側から流出部１４側に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成している。Ｗ１は撹拌流路１３の基端幅、Ｗ２は撹拌流路１３の先端幅であり、基端幅Ｗ１＞先端幅Ｗ２となしている。図１４及び図１５に示すように、撹拌流路１３内には四角形板状に形成した上方側蛇行流路形成片１０ｈを仕切り状に配設すると共に、同上方側蛇行流路形成片１０ｈの先端部を上方の撹拌体１０から下方の撹拌体１１に向けて突出させている。また、図１６及び図１７に示すように、撹拌流路１３内には四角形板状に形成した下方側蛇行流路形成片１１ｃを仕切り状に配設すると共に、同下方側蛇行流路形成片１１ｃの先端部を下方の撹拌体１１から上方の撹拌体１０に向けて突出させている。そして、図２及び図４に示すように、これら蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは撹拌流路１３の伸延方向に間隔を開けて交互に配置している。
【００４３】
このようにして、流入部１２から流入した流体は、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃを越流しながら折り返し状に流動して、流出部側に蛇行状態に流動するようにしている。そして、流体は蛇行流動中に撹拌されるようにしている。
【００４４】
撹拌流路１３は、図１５及び図１７に示すように、上方の撹拌体１０の流入部１２側から流出部側１４に向けて放射状に伸延する上側流路形成凹部１３ａと、下方の撹拌体１１の流入部１２側から流出部１４側に向けて放射状に伸延する下側流路形成凹部１３ｂとを対向状態に配置して形成している。
【００４５】
また、図１０に示すように、上方側蛇行流路形成片１０ｈは上側流路形成凹部１３ａ内から突出させて、同上側流路形成凹部１３ａ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部１０ｉを下側流路形成凹部１３ｂ内まで伸延させて配置している。下方側蛇行流路形成片１１ｃは下側流路形成凹部１３ｂ内から突出させて、同下側流路形成凹部１３ｂ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部１１ｄを上側流路形成凹部１３ａ内まで伸延させて配置している。そして、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは互い違い（交互）に略等間隔で配置している。
【００４６】
このように、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは互い違い（交互）に配置すると共に、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃの越流縁部１０ｉ,１１ｄを相互に対向する流路形成凹部１３ｂ,１３ａ内まで伸延させることで、撹拌体１０,１１の回転軸線方向に往復して放射線方向に伸延する蛇行流路を形成することができると共に、この蛇行流路の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、撹拌効率を向上させることができる。
【００４７】
本実施形態に係る流体撹拌部Ａは上記のように構成しているものであり、流体中にて一対の撹拌体１０,１１を一体的に回転させると、同流体は流入部１２から流入されて撹拌流路１３を経て流出部１４から流出される。そして、かかる流入部１２→撹拌流路１３→流出部１４→流入部１２という流体の循環流路Ｒが形成される。
【００４８】
この際、撹拌流路１３は流入部１２側から流出部１４側に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成することで、撹拌流路１３を通過する流体の線速度を漸次増大させることができる。しかも、撹拌体１０,１１にはその中心部から周縁部に向けて遠心力が大きく作用する。そのため流体は流入部１２側から流出部１４側に撹拌流路１３中を円滑に流れて、堅実に循環流路Ｒが形成される。そして、流入部１２から流入した流体は各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃを越流しながら折り返し状に流動して流出部１４側に蛇行状態に流動する。この蛇行状態に流動する流体にはせん断力が作用するが、このせん断力は速度勾配に比例するため、流体に作用するせん断力を流動方向において漸次増大させることができる。そのため、流体に作用するせん断力により流体への撹拌作用（分散作用）が増大される。その結果、流体を循環流路Ｒ中にて循環させることで撹拌効率を促進させることができる。
【００４９】
しかも、上方側蛇行流路形成片１０ｈは先端の越流縁部１０ｉを下側流路形成凹部１３ｂ内に配置すると共に、下方側蛇行流路形成片１１ｃは先端の越流縁部１１ｄを上側流路形成凹部１３ａ内に配置しているため、撹拌流路１３を蛇行流路となすことができると共に、撹拌流路１３の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、撹拌効率を向上させることができる。
【００５０】
さらには、上方の撹拌体１０の外周縁部と上記周壁形成片１０ｂの内周面１０ｄとの間に形成したリング状の間隙１６に流出部を連通させているため、流出部１４から流出される流体を間隙１６を通して所要の方向（本実施形態では下方）に案内することができる。この際、間隙１６はリング状に形成されて流出部１４と連通されているため、同流出部１４から放出される流体は遠心力を受けながら間隙１６に沿って円周方向に流動されて、スパイラル状の軌跡を描きながら前記した循環流路Ｒを形成する。そのため、循環流路Ｒがスムーズにかつ堅実に形成されて、この点からも撹拌効率を向上させることができる。
【００５１】
また、他実施形態として、撹拌流路１３の断面積に大→小→大→小の交互の変化をもたせることで、撹拌流路１３内を流動する流体に脈流を形成して撹拌効率を増大させることもできる。例えば、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃの越流縁部１０ｉ,１１ｄを凹状ないしは凸状に形成することで、流路断面積が交互に大→小→大→小と変化するように形成することができる。
【００５２】
［静止型流体混合器の説明］
改質処理部Ｋ１ないしは二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器Ｍについて、図１８〜図２４を参照しながら説明する。ここで、図１８は静止型流体混合器Ｍの側面断面説明図、図１９は同静止型流体混合器Ｍのエレメントの分解斜視説明図、図２０は同静止型流体混合器Ｍのエレメントの側面断面説明図、図２１は第１分流流路形成体２８の背面図、図２２は第２分流流路形成体２９の正面図、図２３は第１集合流路形成体３０の背面図、及び、図２４は第２集合流路形成体３１の正面図である。
【００５３】
すなわち、静止型流体混合器Ｍは、図１８に示すように、両端が開口している円筒形状のケーシング体２０内に単数ないしは複数（本実施形態では５組）の混合ユニット２１を着脱自在に収容し、ケーシング体２０の前・後端面に前・後部規制体２２,２３を着脱自在に取り付けている。そして、前・後部規制体２２,２３の中央部はケーシング体２０の軸線上に配置して、前部規制体２２の中央部に流入部としての流入口２４を開口する一方、後部規制体２３の中央部に流出部としての流出口２５を開口している。２０ａ,２０ｂはケーシング体２０の両端開口部に形成したフランジ、２２ａは前部規制体２２の周縁部に形成した前部規制体フランジ、２３ａは後部規制体２３の周縁部に形成した後部規制体フランジ、２６,２７はフランジ同士を連結する連結ボルトである。
【００５４】
このようにして、流入口２４から流入された単数種類ないしは複数種類の流体（例えば、液体及び／又は気体、液体及び液体、気体及び気体）が５個の混合ユニット２１中を順次流動して混合処理され、流出口２５から流出されるようにしている。
【００５５】
混合ユニット２１は、図１８〜図２４に示すように、分流流路ｒ１を形成する一対の第１・第２分流流路形成体２８,２９と、集合流路ｒ２を形成する一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１とを、一体的連結用ボルト３２,３２により同軸的にかつ一体的に連結している。
【００５６】
第１分流流路形成体２８は、図１９〜図２１に示すように、円板状に形成した第１分流流路形成本片３３の周縁部に短幅円筒状の周壁片３４を下流側（流出口側）に突出状に形成して、キャップ状に形成している。そして、第１分流流路形成本片３３の内面と周壁片３４の内周面とで円板状の収容空間３５を形成すると共に、同収容空間３５内に上記第２分流流路形成体２９と第１・第２集合流路形成体３０,３１を収容して、周壁片３４の端面と第２集合流路形成体３１の背面は面一状態となしている。第１分流流路形成本片３３の中央部には軸線方向に開口する流入孔３６を形成している。第１分流流路形成本片３３の内面側には流入孔３６から円周側に向けて放射状に伸延する複数（本実施形態では８条）の第１分流流路形成凹部３３ａを円周方向に等間隔に形成している。第１分流流路形成本片３３の内面は第１分流流路形成凹部３３ａを除いて扁平な当接面３３ｂとなしている。ケーシング体２０内に混合ユニット２１を収容した状態では、ケーシング体２０の内周面に周壁片３４の外周面を隙間のない密着状態に面接させている。第１分流流路形成本片３３の外面は扁平な当接面３３ｅとなして、前記した前部規制体２２の内面に密着状に面接させている。３７はボルト挿通孔である。
【００５７】
第２分流流路形成体２９は、図１９,図２０及び図２２に示すように、第２分流流路形成本片３８を第１分流流路形成本片３３よりもやや小径の円板状に形成している。そして、第２分流流路形成本片３８の周端面３８ｂと上記周壁片３４の内周面３４ａとの間に、ケーシング体２０の軸線方向視で、略均等幅でリング状の連通流路ｒ３を形成している。また、連通流路ｒ３は上流側から下流側に拡径状に形成して、分流流路ｒ１の終端部と集合流路ｒ２の始端部とを連通している。第２分流流路形成本片３８の第１分流流路形成本片３３と対向する面側には、中央部から縁周側に向けて放射状に伸延する複数（本実施形態では８条）の第２分流流路形成凹部３８ａを円周方向に等間隔に形成している。第２分流流路形成本片３８の内面は第２分流流路形成凹部３８ａを除いて扁平な当接面３８ｃとなしている。３９はボルト孔である。
【００５８】
このようにして、ボルト挿通孔３７とボルト孔３９を符合させて一体的連結用ボルト３２を挿通することで、第１分流流路形成本片３３と第２分流流路形成本片３８とを対向状態にて連結すると、第１分流流路形成本片３３の当接面３３ｂと第２分流流路形成本片３８の当接面３８ｃとが面接触すると共に、第１分流流路形成本片３３の８本の第１分流流路形成凹部３３ａと第２分流流路形成本片３８の８本の第２分流流路形成凹部３８ａとが整合して８本の分流流路ｒ１が形成される（図１８参照）。
【００５９】
分流流路ｒ１を形成する一方の第１分流流路形成凹部３３ａは、図２１に示すように、流入孔３６側の基端部から周縁部側の先端部に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成している。Ｗ３は第１分流流路形成凹部３３ａの基端幅、Ｗ４は第１分流流路形成凹部３３ａの先端幅であり、基端幅Ｗ３＞先端幅Ｗ４となしている。分流流路ｒ１を形成する他方の第２分流流路形成凹部３８ａも同様に形成している。図１９〜図２１に示すように、第１分流流路形成凹部３３ａ内には四角形板状に形成した第１蛇行流路形成片３３ｃを仕切り状に配設すると共に、同第１蛇行流路形成片３３ｃの先端部を第１分流流路形成本片３３側から第２分流流路形成本片３８側に向けて突出させている。また、図１９,図２０及び図２２に示すように、第２分流流路形成凹部３８ａ内には四角形板状に形成した第２蛇行流路形成片３８ｄを仕切り状に配設すると共に、同第２蛇行流路形成片３８ｄの先端部を第２分流流路形成本片３８側から第１分流流路形成本片３３側に向けて突出させている。そして、図１８に示すように、これら蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは第１・第２分流流路形成凹部３３ａ,３８ａの伸延方向に間隔を開けて交互に配置している。
【００６０】
このようにして、流入孔３６から流入した流体は、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｃを越流しながら折り返し状に流動して、周縁部側に蛇行状態に流動するようにしている。そして、流体は蛇行流動中に混合処理されるようにしている。
【００６１】
また、図２０に示すように、第１蛇行流路形成片３３ｃは第１分流流路形成凹部３３ａ内から突出させて、同第１蛇行流路形成片３３ｃ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部３３ｄを第２分流流路形成凹部３８ａ内まで伸延させて配置している。第２蛇行流路形成片３８ｄは第２分流流路形成本片３８内から突出させて、同第２分流流路形成本片３８内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部３８ｅを第１分流流路形成凹部３３ａ内まで伸延させて配置している。そして、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは互い違い（交互）に略等間隔で配置している。
【００６２】
このように、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは互い違い（交互）に配置すると共に、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄの越流縁部３３ｄ,３８ｅを相互に対向する分流流路形成凹部３３ａ,３８ａ内まで伸延させることで、混合ユニット２１の軸線方向に往復して放射線方向に伸延する蛇行流路（図１８参照）を形成することができると共に、この蛇行流路の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、混合する流体の超微細化（１μｍ未満のナノレベル）かつ均一化を効率良く行うことができる。
【００６３】
また、第１集合流路形成体３０は、図１８〜図２０及び図２３に示すように、薄肉円板状の第１集合流路形成本片３０ａを前記第２分流流路形成本片３８の外径と略同一径に形成している。第２分流流路形成本片３８の背面は扁平な当接面３８ｆとなす一方、同当接面３８ｆと対向する第１集合流路形成本片３０ａの面も扁平な当接面３０ｂとなして、両当接面３８ｆ,３０ｂを面接触させている。第１集合流路形成本片３０ａの背面は扁平な対向面３０ｃとなすと共に、同対向面３０ｃにリング状の越流突条片３０ｄを第１集合流路形成本片３０ａの中心点と同心的に下流側へ突出させて一体成形している。４０はボルト孔である。
【００６４】
第２集合流路形成体３１は、図１８〜図２０及び図２４に示すように、薄肉円板状の第２集合流路形成本片３１ａを前記周壁片３４の内径と略同一径に形成している。ここで、第２集合流路形成本片３１ａの周端面は周壁片３４の内周面に密着して周壁片３４の開口端面を密閉することで集合流路r2から流体が漏れないようにしている。第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃと対向する第２集合流路形成本片３１ａの面も扁平な対向面３１ｃとなすと共に、同対向面３１ｃにリング状の越流突条片３１ｄを第２集合流路形成本片３１ａの中心点と同心的に上流側へ突出させて一体成形している。越流突条片３１ｄは越流突条片３０ｄよりも大径に形成して、同越流突条片３０ｄの外周側にあって半径方向に間隔を開けて対向状態に配置している。３１ｅは越流突条片３１ｄの先端縁部から第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃ側に突出させて形成した対向間隔保持片である。第２集合流路形成本片３１ａの背面は扁平な当接面３１ｆとなして、第１分流流路形成本片３３の当接面３３ｅないしは後部規制体２３の内面に密着状に面接させている。４１は第２集合流路形成本片３１ａの中央部に形成した流出孔、４２は内周面に雌ネジを形成した筒状の螺着兼間隔保持用ボス部である。
【００６５】
そして、ボルト孔４０と螺着兼間隔保持用ボス部４２を符合させて、第１集合流路形成体３０と第２集合流路形成体３１を対向させると共に、第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃに第２集合流路形成体３１の対向間隔保持片３１ｅと螺着兼間隔保持用ボス部４２の各先端面を当接させることで、図１８に示すように、集合流路ｒ２が形成されている。しかも、集合流路ｒ２は、リング状の連通流路ｒ３の終端部にその始端部が連通する一方、流出孔４１にその終端部が連通している。ここで、集合流路ｒ２は、周縁側であるリング状の連通流路ｒ３から流出した流体を、中心部側である流出孔４１に向かって集合状態に流動させると共に、その途中で混合ユニット２１の軸線方向に対向させて配置した越流突条片３０ｄ,３１ｄを越流させて蛇行状に流動させるようにしている。
【００６６】
従って、８本の分流流路ｒ１をそれぞれ蛇行しながら流通することで混合処理された流体は、各分流流路ｒ１の終端部からリング状の連通流路ｒ３の始端部、そして、連通流路ｒ３の終端部から集合流路ｒ２の始端部に均等に圧送され、同均等状態を保ちながら全周に亘って集合流路ｒ２の始端部から中心側の終端部に向けて蛇行しながら流動される。その結果、集合流路ｒ２における圧力損失を低減させながら混合均一性を向上させることができる。
【００６７】
また、静止型流体混合器Ｍは、図１８に示すように、流入口２４には最上流側に配置した混合ユニット２１の流入孔３６が連通し、上流側の混合ユニット２１の流出孔４１とそれに隣接する下流側の混合ユニット２１の流入孔３６が連通し、最下流側に配置した混合ユニット２１の流出孔４１に流出口２５が連通する。そして、各混合ユニット２１内では分流流路ｒ１と連通流路ｒ３と集合流路ｒ２が連通して、これらの流路ｒ１,ｒ３,ｒ２を流体が通過する間に超微細にかつ均一に混合処理される。
【００６８】
本実施形態では、一次混合処理部Ｋ２において、中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延する複数の撹拌流路１３を設けて、遠心力により各撹拌流路１３中を蛇行させながら流動させることで流体にせん断力を加えて、流体を微細化かつ均一化することができる。しかも、各撹拌流路１３中の蛇行流動は循環的に繰り返すことができるため、流体を微細化かつ均一化する撹拌効率を良好に確保することができる。
【００６９】
また、改質処理部Ｋ１と二次混合処理部Ｋ３において、静止型流体混合器Ｍは、流入孔２４と連通する中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延させて複数の分流流路ｒ１を形成すると共に、同分流流路ｒ１は流体を蛇行させながら流動させて、同流体にせん断力を加えるように形成し、上記分流流路ｒ１の終端部はリング状の連通流路ｒ３を介して板状空間となした集合流路ｒ２の周縁部である始端部に連通させて、上記集合流路ｒ２の始端部の周囲から流体を流入させると共に、同集合流路ｒ２内を流出孔２５と連通する中心部である終端部に向けて平面状に緩やかに蛇行させて流動させることで、径方向のみならず周方向にも面的に均一化させることができるようにしている。
【００７０】
すなわち、分流流路ｒ１と連通流路ｒ３とを形成する一対の第１・第２分流流路形成体２８,２９と、集合流路ｒ２を形成する一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１とを、同軸的にかつ一体的に連結して、連通流路ｒ３の終端部と集合流路ｒ２の始端部とを連通させ、第１分流流路形成体２８の中心部に流入孔２４を形成する一方、第２集合流路形成体３１の中心部に流出孔２５を形成している。
【００７１】
そして、一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１は、板状に形成した第１・第２集合流路形成本片３０ａ,３１ａの対向面３０ｃ,３１ｃにそれぞれリング状の越流突条片３０ｄ,３１ｄを突出状に形成すると共に径方向に間隔を開けて対向状態に配置して、一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１間に平面状に緩やかに蛇行する集合流路ｒ２を形成している。
【００７２】
従って、中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延する複数の分流流路ｒ１を設けて、各分流流路ｒ１中を蛇行させながら流動させることで流体にせん断力を加えて、流体を超微細化かつ均一化することができる。そして、分流流路ｒ１の終端部をリング状の連通流路ｒ３を介して略円板状空間となした集合流路ｒ２の周縁部である始端部に連通させ、分流流路ｒ１から流出した流体をリング状の連通流路ｒ３を介して集合流路ｒ２の始端部の周囲から略均等に流入させると共に、集合流路ｒ２内を中心部である終端部に向けて平面状に緩やかに蛇行させて流動させることで、径方向のみならず周方向にも面的に均一化させることができる。そのため、流体を超微細化かつ均一化する改質処理部Ｋ１での改質処理効率ないしは二次混合処理部Ｋ３での混合処理効率を良好に確保することができる。
【符号の説明】
【００７３】
Ｄ 脱硫装置
Ｋ１ 改質処理部
Ｋ２ 一次混合処理部
Ｋ３ 二次混合処理部
Ｋ４ 分離処理部
Ｋ５ 給水部
Ｋ６ 給油部
１ 連結パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料油の硫黄含有量を低減させる燃料油の直接脱硫法とその直接脱硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料油の脱硫方法としては、水素化脱硫、酸化脱硫（過酸化水素脱硫、バイオ脱硫）などが知られている。また、原油精製装置プロセス流及び／又は原油に含まれる硫黄の濃度低減方法としては、特許文献１に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記した脱硫方法では多大なコストや時間を要するという課題がある。そこで、コストや時間を削減して脱硫効率を向上させることができる脱硫法の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）請求項１記載の本発明に係る燃料油の脱硫法は、硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、を有して燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする。
（２）請求項２記載の本発明に係る燃料油の脱硫法は、請求項１記載の燃料油の脱硫法であって、分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理工程を、混合処理工程の前に有することを特徴とする。
（３）請求項３記載の本発明に係る燃料油の脱硫装置は、硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を混合処理部で微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となし、分離処理部で微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離して、燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする。
（４）請求項４記載の本発明に係る燃料油の脱硫装置は、請求項３記載の燃料油の脱硫装置であって、分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理部を、混合処理部の上流側に接続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、水滴／燃料油エマルション（Ｗ／Ｏエマルション）を生成して燃料油相を回収することで、同燃料油相中の硫黄含有量を低減させる（脱硫する）ことができる。すなわち、燃料油、例えば、重油(炭化水素,ＣＨで表す)中のイオウ原子(Ｓ)は酸素原子(Ｏ)と同じように、水分子(Ｈ２Ｏ)中の水素原子(Ｈ)と結合する(水素結合)。そして、水素結合によりＳ−ＣＨを取り込んだ水は、Ｗ／Ｏエマルション中の水滴表面上にＳ−ＣＨを連続相の油側にして並ぶ。つまり硫黄(Ｓ)は水滴の表面上に集まる。このような水滴を合一させることで油相(連続相)の下部に硫黄(Ｓ)を含んだ水相(硫黄(Ｓ)を含んだ油と水のミセルが上部に存在する水)がたまるので、硫黄(Ｓ)を含んだ下部水相を上部の油相から分離すれば、重油中の硫黄(Ｓ)濃度を低減することができる(脱硫)。ここで、本発明では、混合処理部により平均径1μｍ以下の液滴からなる水/燃料油エマルション(Ｗ／Ｏエマルション)を生成することができる。そして、混合処理部で混合処理された燃料油は均質化され、流動性が向上する。また、改質処理部で水を改質処理することで、水のクラスターの細分化→水の表面張力の低下→水の燃料油への浸透性向上→水滴−燃料油(連続相)の接触効率の増大化が図られる。その結果、水素結合の促進を図ることができる。本発明は、燃料油としての重油（Ａ,Ｃ）、軽油、石油、灯油に限らず、原油又は原油及び／又は他の炭化水素の混合体を含むプロセス流の硫黄含有量の低減（脱硫）にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る脱硫装置の説明図。
【図２】他実施形態に係る脱硫装置の説明図
【図３】試料１の粒径分布測定結果図。
【図４】試料２の粒径分布測定結果図。
【図５】試料３の粒径分布測定結果図。
【図６】試料４の粒径分布測定結果図。
【図７】試料５の粒径分布測定結果図。
【図８】試料６の粒径分布測定結果図。
【図９】試料７の粒径分布測定結果図。
【図１０】回転式撹拌混合器の流体撹拌部の正面断面説明図。
【図１１】同流体撹拌部の平面説明図。
【図１２】同流体撹拌部の底面説明図。
【図１３】同流体撹拌部の分解斜視説明図。
【図１４】上方の撹拌体の正面断面説明図。
【図１５】上方の撹拌体の底面説明図。
【図１６】下方の撹拌体の正面断面説明図。
【図１７】下方の撹拌体の平面説明図。
【図１８】静止型流体混合器の側面断面説明図。
【図１９】同静止型流体混合器のエレメントの分解斜視説明図。
【図２０】同静止型流体混合器のエレメントの側面断面説明図。
【図２１】第１分流流路形成体の背面図。
【図２２】第２分流流路形成体の正面図。
【図２３】第１集合流路形成体の背面図。
【図２４】第２集合流路形成体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る脱硫装置Ｄの説明図である。また、図２は、他実施形態に係る脱硫装置Ｄ１の説明図である。以下に、脱硫装置Ｄ,Ｄ１について順次説明する。
【０００９】
［脱硫装置Ｄの説明］
脱硫装置Ｄは、図１に示すように、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６を直列的に接続して、燃料油の硫黄含有量を低減（脱硫）するようにしている。
【００１０】
第１処理工程部Ｓ１は、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。改質処理部Ｋ１ないしは二次混合処理部Ｋ３としては後述する静止型流体混合器Ｍを採用している。一次混合処理部Ｋ２としては後述する回転式撹拌混合器を採用している。分離処理部Ｋ４としては既存の遠心分離器を採用している。
【００１１】
改質処理部Ｋ１の流入部には連通部としての連通パイプ１を介して給水部Ｋ５を連通連結して、同給水部Ｋ５から改質処理部Ｋ１に所定量の水を給水ポンプ等により供給するようにしている。改質処理部Ｋ１の流出部には連通パイプ１を介して一次混合処理部Ｋ２の流入部を連通連結している。Ｖ１は改質処理部Ｋ１の下流側に配置した第１三方弁、Ｖ２は改質処理部Ｋ１の上流側に配置した第２三方弁、２は両第１・第２三方弁Ｖ１,Ｖ２間に介設した戻り管、Ｖ３は一次混合処理部Ｋ２の上流側に配置した第３三方弁である。
【００１２】
このようにして、改質処理工程として、必要に応じて、両第１・第２三方弁Ｖ１,Ｖ２を切換操作することで、戻り管２を通して水を循環的に改質処理部Ｋ１に送り込んで改質処理（分散相としての水のクラスターを細分化して処理する）を所定回数（例えば１０回）ないしは所定時間（例えば１５分間）だけ繰り返すことで、改質度合いを高めることができるようにしている。ここで、改質度合いとは、水分子間の水素結合によって多くの水分子が互いに結合して形成しているクラスター（会合体で(Ｈ２Ｏ)nの状態）を小さくする。つまり任意の水分子の周辺にある隣接水分子の数をできるだけ小さくするように改質処理する度合いをいう。本実施形態では、改質処理部Ｋ１として後述する静止型流体混合器により改質処理することで、任意の水分子の周辺にある隣接水分子の数が小さくかつ微細化された水分子の粒子が均一化された改質水となすことができる（以下に「改質処理された水」を「改質水」ともいう）。Ｐは圧送ポンプである。
【００１３】
一次混合処理部Ｋ２のもう一つの流入部には別途に連通パイプ１を介して給油部Ｋ６を連通連結して、同給油部Ｋ６から一次混合処理部Ｋ２に所定量の燃料油（例えばＡ重油）を給油ポンプ等により供給するようにしている。一次混合処理部Ｋ２の流出部には連通パイプ１を介して二次混合処理部Ｋ３の流入部を連通連結している。
【００１４】
このようにして、混合処理工程の第一段階である一次混合処理工程として、一次混合処理部Ｋ２で硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての改質水を微細にかつ均一に混合処理して混合液としてのエマルション燃料を生成することができる。しかも、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めたエマルション燃料となすことができる。
【００１５】
二次混合処理部Ｋ３の流出部には連通パイプ１を介して分離処理部Ｋ４の流入部を連通連結している。Ｖ４は二次混合処理部Ｋ３の下流側に配置した第４三方弁、Ｖ５は二次混合処理部Ｋ３の上流側に配置した第５三方弁、３は両第４・第５三方弁Ｖ４,Ｖ５間に介設した戻り管であり、必要に応じて、両第４・第５三方弁Ｖ４,Ｖ５を切換操作することで、戻り管３を通してエマルション燃料を循環的に二次混合処理部Ｋ３に送り込んで混合処理を所定回数（例えば１０回）ないしは所定時間（例えば１５分間）だけ繰り返すことができるようにしている。
【００１６】
このようにして、混合処理工程の第二段階である二次混合処理工程として、二次混合処理部Ｋ３で一次混合処理部Ｋ２で生成されたエマルション燃料をさらに超微細にかつ均一に混合処理することができる。しかも、二次混合処理部Ｋ３での混合処理は、所定回数ないしは所定回数だけ循環的に繰り返すことで、微細化と均一化の精度を高めることができる。その結果、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて超微細な水滴（水滴のメディアン径を１μｍ未満のナノレベルないしはサブミクロンレベル）の表面に硫黄原子を集めたエマルション燃料となすことができる。すなわち、硫黄原子(Ｓ)は超微細化した水滴の表面上に集まる。分離処理工程として、例えば、Ａ重油では、このような水滴を分離処理部Ｋ４で合一させることで、上澄み相としての軽液であるＡ重油相(連続相)の下部に、硫黄原子(Ｓ)を含んだ沈殿相としての重液である水相(硫黄原子(Ｓ)を含んだ燃料油と水のミセルが上部に存在する水)がたまるので、分離処理部Ｋ４により硫黄原子(Ｓ)を含んだ下部水相と上部のＡ重油相を分離処理すれば、Ａ重油相中の硫黄原子(Ｓ)の含有量が低減される。従って、硫黄原子(Ｓ)の含有量が低減されたＡ重油相を回収すれば、結果的にＡ重油中の硫黄原子(Ｓ)濃度を低減することができる(脱硫)。
【００１７】
第２処理工程部Ｓ２は、第１処理工程部Ｓ１と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第１処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相（硫黄原子(Ｓ)濃度が低減されている）と改質水（改質処理部Ｋ１で改質処理された水）を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３で順次混合処理した後に、分離処理部Ｋ４で燃料油相（上澄み相としての軽液）と水相（沈殿相としての重液）に分離処理する。その結果、第２処理工程部Ｓ２では第１処理工程部Ｓ１よりも脱硫率が高くなる。
【００１８】
第３処理工程部Ｓ３は、第２処理工程部Ｓ２と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第２処理工程部Ｓ２の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相（硫黄原子(Ｓ)濃度がさらに低減されている）と改質水を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３で順次混合処理した後に、分離処理部Ｋ４で燃料油相（上澄み相としての軽液）と水相（沈殿相としての重液）に分離処理する。その結果、第３処理工程部Ｓ３では第２処理工程部Ｓ２よりも脱硫率が高くなる。Ｋ７は処理油貯留部であり、同処理油貯留部Ｋ７に第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離された燃料油相を最終的に処理した燃料油として貯留する。なお、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４と処理油貯留部Ｋ７との間には、適宜第３処理工程部Ｓ３と同様に形成した処理工程部を所望の数だけ介在させて、段階的に燃料油相の硫黄原子(Ｓ)濃度を低減させることで硫黄原子(Ｓ)濃度を０％に接近させることができる。すなわち、脱硫率を向上させることができる。
【００１９】
より具体的には、例えば、燃料油としてのＡ重油と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第１処理工程部Ｓ１に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第１処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第２処理工程部Ｓ２に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第２処理工程部Ｓ１の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第３処理工程部Ｓ３に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２０】
また、図１に示すように、第１処理工程部Ｓ１〜第３処理工程部Ｓ３における各分離処理部Ｋ４で分離された沈殿相としての重液は、第４処理工程部Ｓ４〜第６処理工程部Ｓ６で再処理するようにしている。
【００２１】
すなわち、第４処理工程部Ｓ４〜第６処理工程部Ｓ６の各工程部は、第１処理工程部Ｓ１〜第３処理工程部Ｓ３の各工程部と同様に、改質処理部Ｋ１と一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３と分離処理部Ｋ４とを直列的に接続して形成している。そして、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された沈殿相としての重液と改質水を第４処理工程部Ｓ４で混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液と改質水を第５処理工程部Ｓ５で混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液と改質水を第６処理工程部Ｓ６で混合処理し、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された軽液を、脱硫率の高い燃料油として回収して前記処理油貯留部Ｋ７に貯留する。Ｋ８は廃棄処理部であり、同廃棄処理部Ｋ８には回収できなかった重液等を廃油として廃棄処理する。
【００２２】
より具体的には、例えば、第３処理工程部Ｓ３で分離処理された沈殿相としての重液と改質処理された水を、体積比で８５：１５の割合で第４処理工程部Ｓ４に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第５処理工程部Ｓ５に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第６処理工程部Ｓ６に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２３】
ここで、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６において、脱硫率を大きくするためには水の混合割合を大きく設定するのが望ましいが、Ｗ／Ｏエマルション状態を確保するためには、その最大混合割合は、燃料油ないしは軽液ないしは重液：水＝約２７：約７３（質量比）と考えられる。従って、燃料油等との混合率を勘案して、この最大混合割合以下の混合割合で水を混合することができる。
【００２４】
［脱硫装置Ｄ１の説明］
脱硫装置Ｄ１は、図２に示すように、前記脱硫装置Ｄと基本的構造を同じくしている。すなわち、第１処理工程部Ｓ１〜第６処理工程部Ｓ６を直列的に接続して、燃料油の硫黄含有量を低減（脱硫）するようにしている。しかしながら、第１処理工程部Ｓ１と第２処理工程部Ｓ２と第４処理工程部Ｓ４と第５処理工程部Ｓ５には分離処理部Ｋ４を設けておらず、第１処理工程部Ｓ１→第２処理工程部Ｓ２→第３処理工程部Ｓ３に至る段階と、第４処理工程部Ｓ４→第５処理工程部Ｓ５→第６処理工程部Ｓ６に至る段階では分離処理することなく、混合液であるエマルション燃料に改質水を加水する点で異なる。かかる脱硫装置Ｄ１は、上澄み相としての軽液と沈殿相としての重液に分離しにくい燃料油等、例えば、Ｃ重油の脱硫に好適な装置である。
【００２５】
より具体的には、例えば、燃料油としてのＣ重油と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第１処理工程部Ｓ１に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第１処理工程部Ｓ１で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第２処理工程部Ｓ２に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第２処理工程部Ｓ１で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で８５：１５の割合で第３処理工程部Ｓ３に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第３処理工程部Ｓ３の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。
【００２６】
そして、第３処理工程部Ｓ３で分離処理された沈殿相としての重液と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第４処理工程部Ｓ４に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。次に、第４処理工程部Ｓ４で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第５処理工程部Ｓ５に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。続いて、第５処理工程部Ｓ５で混合処理されて生成されたエマルション燃料と改質水を、体積比で９０：１０の割合で第６処理工程部Ｓ６に供給して混合処理する。この際、二次混合処理部Ｋ３で１５分間循環させて混合処理する。その後、第６処理工程部Ｓ６の分離処理部Ｋ４で分離処理された燃料油相を最終的に処理された燃料油として処理油貯留部Ｋ７に貯留する。そして、回収できなかった重液等は廃油として廃棄処理部Ｋ８に廃棄処理する。
【００２７】
また、本実施形態では二次混合処理部Ｋ３内に混合液であるエマルション燃料を繰り返し循環させることで混合処理度合い（微細化と均一化の度合い）を高めているが、一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内に混合液であるエマルション燃料を順次繰り返し循環させることで混合処理度合いを高めることもできる。
【００２８】
［第１実験結果］
第１実験として、燃料油としてのＡ重油を脱硫装置Ｄの第１処理工程部Ｓ１で処理した。改質処理部Ｋ１としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が１０ｃｍで、混合ユニット２１の数が１０個のタイプを２個直列的に接続して形成し、これら２個の静止型流体混合器内に精製水（精製された不純物のない水）を１回通して改質処理することで改質水とした。一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器は、後述する上方の撹拌体１０の外径が１０ｃｍのタイプを使用した。二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が３ｃｍのタイプを使用した。混合処理としては、Ａ重油：改質水＝９０：１０（体積比）の混合流体を一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内に順次繰り返し循環させて混合処理した。そして、混合処理する時間は、表１に示すように５分ずつ異ならせて試料１〜試料４を生成した。また、試料１〜試料４の硫黄分をそれぞれＪＩＳ Ｋ２５４１の試験方法で試験した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
その結果、試料１〜試料４では上澄み相と沈殿相からなる分離相が形成されて、表１に示すように、各試料の上澄み相の硫黄分が元の硫黄分（石油製品試験成績表に提示された値：０.７１）と比較して２１％以上減少していた。これより本発明に係る脱硫装置Ｄに脱硫効果があることが分かった。
【００３１】
また、表２及び図３〜図６は、試料１〜試料４の各上澄み相の粒度分布をレーザー回折・散乱法で試験した結果である。ここで、測定条件は、粒子屈折率；１.３３０−０.０１ｉ、分散媒名；トルエン、分散媒屈折率；１.４９０であった。かかる試験結果から１００％近い粒子が１μｍ以下に超微細化されていることが分かった。
【００３２】
【表２】
【００３３】
［第２実験結果］
第２実験として、燃料油としてのＣ重油を脱硫装置Ｄの第１処理工程部Ｓ１で処理した。改質処理部Ｋ１としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が１０ｃｍで、混合ユニット２１の数が１０個のタイプを２個直列的に接続して形成し、これら２個の静止型流体混合器内に精製水（精製された不純物のない水）を１回通して改質処理することで改質水とした。一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器は、後述する上方の撹拌体１０の外径が１０ｃｍのタイプを使用した。二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器は、後述する混合ユニット２１の外径が３ｃｍのタイプを使用した。混合処理としては、一次混合処理部Ｋ２と二次混合処理部Ｋ３内にＣ重油と改質水の混合流体を順次繰り返し循環させて混合処理して試料５〜試料７を生成した。ここで、混合割合は、試料５と試料６がそれぞれＣ重油：改質水＝８５：１５、試料７がＣ重油：改質水＝７０：３０とした。そして、混合処理時間は、試料５と試料７がそれぞれ１５分、試料６が２０分とした。また、試料５〜試料７の硫黄分をそれぞれＪＩＳ Ｋ２５４１−６の試験方法で試験した。
【００３４】
【表３】
【００３５】
その結果、試料５〜試料７では、表３に示すように、各試料の硫黄分が元の硫黄分（石油製品試験成績表に提示された値：２.５１）と比較して３９％以上減少していた。これより本発明に係る脱硫装置Ｄに脱硫効果があることが分かった。そして、試料７が最も脱硫効果が高いことが分かった。
【００３６】
また、表４及び図７〜図９は、試料５〜試料７の粒度分布をレーザー回折・散乱法で試験した結果である。ここで、測定条件は、粒子屈折率；１.３３０−０.０１ｉ、分散媒名；トルエン、分散媒屈折率；１.４９０であった。かかる試験結果から１００％近い粒子が２μｍ以下に超微細化されていることが分かった。
【００３７】
【表４】
【００３８】
［回転式撹拌混合器の説明］
図１０は一次混合処理部Ｋ２としての回転式撹拌混合器の主要部である流体撹拌部Ａの正面断面説明図、図１１は同流体撹拌部Ａの平面説明図、図１２は同流体撹拌部Ａの底面説明図、図１３は同流体撹拌部Ａの分解斜視説明図、図１４は上方の撹拌体１０の正面断面説明図、図１５は上方の撹拌体１０の底面説明図、図１６は下方の撹拌体１１の正面断面説明図、及び、図１７は下方の撹拌体１１の平面説明図である。ここで、回転式撹拌混合器は、基本的に、撹拌・混合する被処理流体（例えば、液体及び／又は気体、液体及び液体、気体及び気体）を収容する収容槽（図示せず）と、同収容槽内に配置して被処理流体を撹拌・混合して混合液となす上記流体撹拌部Ａと、同流体撹拌部Ａを回転駆動させる駆動源としての電動モータ（図示せず）を具備している。そして、収容槽には二箇所の流入部と一箇所流出部を設けて、各流出・流入部に連結パイプ１の一端を連通連結している（図１及び図２参照）。
【００３９】
流体撹拌部Ａは、図１０〜図１３に示すように、一対（本実施形態では上下一対）の撹拌体１０,１１を対向状態に配置して、ビス１７を介して同軸的に連結して構成している。そして、前記電動モーターの駆動軸５に上方の撹拌体１０を着脱自在に取り付けて、駆動軸５と両撹拌体１０,１１とを一体的に同一軸線廻りに回転させるようにしている。また、下方の撹拌体１１の回転中心である中心部には流入部１２を形成し、両撹拌体１０,１１間には流入部１２から放射線方向に複数（本実施形態では８本）の撹拌流路１３を円周方向に均等に配置して形成し、両撹拌体１０,１１の外周縁部間には各撹拌流路１３の先端部に連通する流出部１４を形成している。１８はビス孔である。図１０中、ａは回転方向である。
【００４０】
このようにして、電動モーターにより駆動軸５を介して流体撹拌部Ａを回転させることで、下方の撹拌体１１の中心部に形成した流入部１２を通して流入した流体を、両撹拌体１０,１１間に形成した８本の撹拌流路１３を通して放射線方向に流動させて、両撹拌体１０,１１の外周縁部間に形成した各流出部１４から流出させるようにしている。
【００４１】
さらに具体的に説明すると、図１６及び図１７に示すように、下方の撹拌体１１は円板状に形成すると共に、少なくとも上面を扁平な当接面１１ａとなしている。そして、中心部には円形に開口する流入部１２を形成している。図６及び図７に示すように、上方の撹拌体１０は下方の撹拌体１１よりもやや大径円板状の本片１０ａと同本片１０ａの周縁部から延設した周壁形成片１０ｂとから下方の撹拌体１１を収容可能な凹部１５を有する蓋状に形成している。そして、図２及び図４に示すように、本片１０ａの少なくとも下面を扁平な当接面１０ｃとなしている。また、凹部１５内に下方の撹拌体１１を収容すると共に、本片１０ａの当接面１０ｃに下方の撹拌体１１の当接面１１ａを密接状態に面接触させている。そして、下方の撹拌体１１の外周縁部１１ｂと上記周壁形成片１０ｂの内周面１０ｄとの間にリング状の間隙１６を形成し、同間隙１６に前記流出部１４を連通させている。図２,図３及び図６中、１０ｅは駆動軸５に取り付けるための取付ボス部、１０ｆは取付ボルト、１０ｇはボルト孔である。
【００４２】
撹拌流路１３は、図１２に示すように、流入部１２側から流出部１４側に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成している。Ｗ１は撹拌流路１３の基端幅、Ｗ２は撹拌流路１３の先端幅であり、基端幅Ｗ１＞先端幅Ｗ２となしている。図１４及び図１５に示すように、撹拌流路１３内には四角形板状に形成した上方側蛇行流路形成片１０ｈを仕切り状に配設すると共に、同上方側蛇行流路形成片１０ｈの先端部を上方の撹拌体１０から下方の撹拌体１１に向けて突出させている。また、図１６及び図１７に示すように、撹拌流路１３内には四角形板状に形成した下方側蛇行流路形成片１１ｃを仕切り状に配設すると共に、同下方側蛇行流路形成片１１ｃの先端部を下方の撹拌体１１から上方の撹拌体１０に向けて突出させている。そして、図２及び図４に示すように、これら蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは撹拌流路１３の伸延方向に間隔を開けて交互に配置している。
【００４３】
このようにして、流入部１２から流入した流体は、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃを越流しながら折り返し状に流動して、流出部側に蛇行状態に流動するようにしている。そして、流体は蛇行流動中に撹拌されるようにしている。
【００４４】
撹拌流路１３は、図１５及び図１７に示すように、上方の撹拌体１０の流入部１２側から流出部側１４に向けて放射状に伸延する上側流路形成凹部１３ａと、下方の撹拌体１１の流入部１２側から流出部１４側に向けて放射状に伸延する下側流路形成凹部１３ｂとを対向状態に配置して形成している。
【００４５】
また、図１０に示すように、上方側蛇行流路形成片１０ｈは上側流路形成凹部１３ａ内から突出させて、同上側流路形成凹部１３ａ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部１０ｉを下側流路形成凹部１３ｂ内まで伸延させて配置している。下方側蛇行流路形成片１１ｃは下側流路形成凹部１３ｂ内から突出させて、同下側流路形成凹部１３ｂ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部１１ｄを上側流路形成凹部１３ａ内まで伸延させて配置している。そして、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは互い違い（交互）に略等間隔で配置している。
【００４６】
このように、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃは互い違い（交互）に配置すると共に、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃの越流縁部１０ｉ,１１ｄを相互に対向する流路形成凹部１３ｂ,１３ａ内まで伸延させることで、撹拌体１０,１１の回転軸線方向に往復して放射線方向に伸延する蛇行流路を形成することができると共に、この蛇行流路の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、撹拌効率を向上させることができる。
【００４７】
本実施形態に係る流体撹拌部Ａは上記のように構成しているものであり、流体中にて一対の撹拌体１０,１１を一体的に回転させると、同流体は流入部１２から流入されて撹拌流路１３を経て流出部１４から流出される。そして、かかる流入部１２→撹拌流路１３→流出部１４→流入部１２という流体の循環流路Ｒが形成される。
【００４８】
この際、撹拌流路１３は流入部１２側から流出部１４側に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成することで、撹拌流路１３を通過する流体の線速度を漸次増大させることができる。しかも、撹拌体１０,１１にはその中心部から周縁部に向けて遠心力が大きく作用する。そのため流体は流入部１２側から流出部１４側に撹拌流路１３中を円滑に流れて、堅実に循環流路Ｒが形成される。そして、流入部１２から流入した流体は各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃを越流しながら折り返し状に流動して流出部１４側に蛇行状態に流動する。この蛇行状態に流動する流体にはせん断力が作用するが、このせん断力は速度勾配に比例するため、流体に作用するせん断力を流動方向において漸次増大させることができる。そのため、流体に作用するせん断力により流体への撹拌作用（分散作用）が増大される。その結果、流体を循環流路Ｒ中にて循環させることで撹拌効率を促進させることができる。
【００４９】
しかも、上方側蛇行流路形成片１０ｈは先端の越流縁部１０ｉを下側流路形成凹部１３ｂ内に配置すると共に、下方側蛇行流路形成片１１ｃは先端の越流縁部１１ｄを上側流路形成凹部１３ａ内に配置しているため、撹拌流路１３を蛇行流路となすことができると共に、撹拌流路１３の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、撹拌効率を向上させることができる。
【００５０】
さらには、上方の撹拌体１０の外周縁部と上記周壁形成片１０ｂの内周面１０ｄとの間に形成したリング状の間隙１６に流出部を連通させているため、流出部１４から流出される流体を間隙１６を通して所要の方向（本実施形態では下方）に案内することができる。この際、間隙１６はリング状に形成されて流出部１４と連通されているため、同流出部１４から放出される流体は遠心力を受けながら間隙１６に沿って円周方向に流動されて、スパイラル状の軌跡を描きながら前記した循環流路Ｒを形成する。そのため、循環流路Ｒがスムーズにかつ堅実に形成されて、この点からも撹拌効率を向上させることができる。
【００５１】
また、他実施形態として、撹拌流路１３の断面積に大→小→大→小の交互の変化をもたせることで、撹拌流路１３内を流動する流体に脈流を形成して撹拌効率を増大させることもできる。例えば、各蛇行流路形成片１０ｈ,１１ｃの越流縁部１０ｉ,１１ｄを凹状ないしは凸状に形成することで、流路断面積が交互に大→小→大→小と変化するように形成することができる。
【００５２】
［静止型流体混合器の説明］
改質処理部Ｋ１ないしは二次混合処理部Ｋ３としての静止型流体混合器Ｍについて、図１８〜図２４を参照しながら説明する。ここで、図１８は静止型流体混合器Ｍの側面断面説明図、図１９は同静止型流体混合器Ｍのエレメントの分解斜視説明図、図２０は同静止型流体混合器Ｍのエレメントの側面断面説明図、図２１は第１分流流路形成体２８の背面図、図２２は第２分流流路形成体２９の正面図、図２３は第１集合流路形成体３０の背面図、及び、図２４は第２集合流路形成体３１の正面図である。
【００５３】
すなわち、静止型流体混合器Ｍは、図１８に示すように、両端が開口している円筒形状のケーシング体２０内に単数ないしは複数（本実施形態では５組）の混合ユニット２１を着脱自在に収容し、ケーシング体２０の前・後端面に前・後部規制体２２,２３を着脱自在に取り付けている。そして、前・後部規制体２２,２３の中央部はケーシング体２０の軸線上に配置して、前部規制体２２の中央部に流入部としての流入口２４を開口する一方、後部規制体２３の中央部に流出部としての流出口２５を開口している。２０ａ,２０ｂはケーシング体２０の両端開口部に形成したフランジ、２２ａは前部規制体２２の周縁部に形成した前部規制体フランジ、２３ａは後部規制体２３の周縁部に形成した後部規制体フランジ、２６,２７はフランジ同士を連結する連結ボルトである。
【００５４】
このようにして、流入口２４から流入された単数種類ないしは複数種類の流体（例えば、液体及び／又は気体、液体及び液体、気体及び気体）が５個の混合ユニット２１中を順次流動して混合処理され、流出口２５から流出されるようにしている。
【００５５】
混合ユニット２１は、図１８〜図２４に示すように、分流流路ｒ１を形成する一対の第１・第２分流流路形成体２８,２９と、集合流路ｒ２を形成する一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１とを、一体的連結用ボルト３２,３２により同軸的にかつ一体的に連結している。
【００５６】
第１分流流路形成体２８は、図１９〜図２１に示すように、円板状に形成した第１分流流路形成本片３３の周縁部に短幅円筒状の周壁片３４を下流側（流出口側）に突出状に形成して、キャップ状に形成している。そして、第１分流流路形成本片３３の内面と周壁片３４の内周面とで円板状の収容空間３５を形成すると共に、同収容空間３５内に上記第２分流流路形成体２９と第１・第２集合流路形成体３０,３１を収容して、周壁片３４の端面と第２集合流路形成体３１の背面は面一状態となしている。第１分流流路形成本片３３の中央部には軸線方向に開口する流入孔３６を形成している。第１分流流路形成本片３３の内面側には流入孔３６から円周側に向けて放射状に伸延する複数（本実施形態では８条）の第１分流流路形成凹部３３ａを円周方向に等間隔に形成している。第１分流流路形成本片３３の内面は第１分流流路形成凹部３３ａを除いて扁平な当接面３３ｂとなしている。ケーシング体２０内に混合ユニット２１を収容した状態では、ケーシング体２０の内周面に周壁片３４の外周面を隙間のない密着状態に面接させている。第１分流流路形成本片３３の外面は扁平な当接面３３ｅとなして、前記した前部規制体２２の内面に密着状に面接させている。３７はボルト挿通孔である。
【００５７】
第２分流流路形成体２９は、図１９,図２０及び図２２に示すように、第２分流流路形成本片３８を第１分流流路形成本片３３よりもやや小径の円板状に形成している。そして、第２分流流路形成本片３８の周端面３８ｂと上記周壁片３４の内周面３４ａとの間に、ケーシング体２０の軸線方向視で、略均等幅でリング状の連通流路ｒ３を形成している。また、連通流路ｒ３は上流側から下流側に拡径状に形成して、分流流路ｒ１の終端部と集合流路ｒ２の始端部とを連通している。第２分流流路形成本片３８の第１分流流路形成本片３３と対向する面側には、中央部から縁周側に向けて放射状に伸延する複数（本実施形態では８条）の第２分流流路形成凹部３８ａを円周方向に等間隔に形成している。第２分流流路形成本片３８の内面は第２分流流路形成凹部３８ａを除いて扁平な当接面３８ｃとなしている。３９はボルト孔である。
【００５８】
このようにして、ボルト挿通孔３７とボルト孔３９を符合させて一体的連結用ボルト３２を挿通することで、第１分流流路形成本片３３と第２分流流路形成本片３８とを対向状態にて連結すると、第１分流流路形成本片３３の当接面３３ｂと第２分流流路形成本片３８の当接面３８ｃとが面接触すると共に、第１分流流路形成本片３３の８本の第１分流流路形成凹部３３ａと第２分流流路形成本片３８の８本の第２分流流路形成凹部３８ａとが整合して８本の分流流路ｒ１が形成される（図１８参照）。
【００５９】
分流流路ｒ１を形成する一方の第１分流流路形成凹部３３ａは、図２１に示すように、流入孔３６側の基端部から周縁部側の先端部に向けて流路断面積を漸次縮小させて形成している。Ｗ３は第１分流流路形成凹部３３ａの基端幅、Ｗ４は第１分流流路形成凹部３３ａの先端幅であり、基端幅Ｗ３＞先端幅Ｗ４となしている。分流流路ｒ１を形成する他方の第２分流流路形成凹部３８ａも同様に形成している。図１９〜図２１に示すように、第１分流流路形成凹部３３ａ内には四角形板状に形成した第１蛇行流路形成片３３ｃを仕切り状に配設すると共に、同第１蛇行流路形成片３３ｃの先端部を第１分流流路形成本片３３側から第２分流流路形成本片３８側に向けて突出させている。また、図１９,図２０及び図２２に示すように、第２分流流路形成凹部３８ａ内には四角形板状に形成した第２蛇行流路形成片３８ｄを仕切り状に配設すると共に、同第２蛇行流路形成片３８ｄの先端部を第２分流流路形成本片３８側から第１分流流路形成本片３３側に向けて突出させている。そして、図１８に示すように、これら蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは第１・第２分流流路形成凹部３３ａ,３８ａの伸延方向に間隔を開けて交互に配置している。
【００６０】
このようにして、流入孔３６から流入した流体は、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｃを越流しながら折り返し状に流動して、周縁部側に蛇行状態に流動するようにしている。そして、流体は蛇行流動中に混合処理されるようにしている。
【００６１】
また、図２０に示すように、第１蛇行流路形成片３３ｃは第１分流流路形成凹部３３ａ内から突出させて、同第１蛇行流路形成片３３ｃ内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部３３ｄを第２分流流路形成凹部３８ａ内まで伸延させて配置している。第２蛇行流路形成片３８ｄは第２分流流路形成本片３８内から突出させて、同第２分流流路形成本片３８内をその伸延方向に多数個に区画すると共に、先端の越流縁部３８ｅを第１分流流路形成凹部３３ａ内まで伸延させて配置している。そして、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは互い違い（交互）に略等間隔で配置している。
【００６２】
このように、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄは互い違い（交互）に配置すると共に、各蛇行流路形成片３３ｃ,３８ｄの越流縁部３３ｄ,３８ｅを相互に対向する分流流路形成凹部３３ａ,３８ａ内まで伸延させることで、混合ユニット２１の軸線方向に往復して放射線方向に伸延する蛇行流路（図１８参照）を形成することができると共に、この蛇行流路の振幅を大きく形成することができる。その結果、流体にせん断力が作用する蛇行流路の流路長を可及的に長く形成することができて、混合する流体の超微細化（１μｍ未満のナノレベル）かつ均一化を効率良く行うことができる。
【００６３】
また、第１集合流路形成体３０は、図１８〜図２０及び図２３に示すように、薄肉円板状の第１集合流路形成本片３０ａを前記第２分流流路形成本片３８の外径と略同一径に形成している。第２分流流路形成本片３８の背面は扁平な当接面３８ｆとなす一方、同当接面３８ｆと対向する第１集合流路形成本片３０ａの面も扁平な当接面３０ｂとなして、両当接面３８ｆ,３０ｂを面接触させている。第１集合流路形成本片３０ａの背面は扁平な対向面３０ｃとなすと共に、同対向面３０ｃにリング状の越流突条片３０ｄを第１集合流路形成本片３０ａの中心点と同心的に下流側へ突出させて一体成形している。４０はボルト孔である。
【００６４】
第２集合流路形成体３１は、図１８〜図２０及び図２４に示すように、薄肉円板状の第２集合流路形成本片３１ａを前記周壁片３４の内径と略同一径に形成している。ここで、第２集合流路形成本片３１ａの周端面は周壁片３４の内周面に密着して周壁片３４の開口端面を密閉することで集合流路r2から流体が漏れないようにしている。第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃと対向する第２集合流路形成本片３１ａの面も扁平な対向面３１ｃとなすと共に、同対向面３１ｃにリング状の越流突条片３１ｄを第２集合流路形成本片３１ａの中心点と同心的に上流側へ突出させて一体成形している。越流突条片３１ｄは越流突条片３０ｄよりも大径に形成して、同越流突条片３０ｄの外周側にあって半径方向に間隔を開けて対向状態に配置している。３１ｅは越流突条片３１ｄの先端縁部から第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃ側に突出させて形成した対向間隔保持片である。第２集合流路形成本片３１ａの背面は扁平な当接面３１ｆとなして、第１分流流路形成本片３３の当接面３３ｅないしは後部規制体２３の内面に密着状に面接させている。４１は第２集合流路形成本片３１ａの中央部に形成した流出孔、４２は内周面に雌ネジを形成した筒状の螺着兼間隔保持用ボス部である。
【００６５】
そして、ボルト孔４０と螺着兼間隔保持用ボス部４２を符合させて、第１集合流路形成体３０と第２集合流路形成体３１を対向させると共に、第１集合流路形成本片３０ａの対向面３０ｃに第２集合流路形成体３１の対向間隔保持片３１ｅと螺着兼間隔保持用ボス部４２の各先端面を当接させることで、図１８に示すように、集合流路ｒ２が形成されている。しかも、集合流路ｒ２は、リング状の連通流路ｒ３の終端部にその始端部が連通する一方、流出孔４１にその終端部が連通している。ここで、集合流路ｒ２は、周縁側であるリング状の連通流路ｒ３から流出した流体を、中心部側である流出孔４１に向かって集合状態に流動させると共に、その途中で混合ユニット２１の軸線方向に対向させて配置した越流突条片３０ｄ,３１ｄを越流させて蛇行状に流動させるようにしている。
【００６６】
従って、８本の分流流路ｒ１をそれぞれ蛇行しながら流通することで混合処理された流体は、各分流流路ｒ１の終端部からリング状の連通流路ｒ３の始端部、そして、連通流路ｒ３の終端部から集合流路ｒ２の始端部に均等に圧送され、同均等状態を保ちながら全周に亘って集合流路ｒ２の始端部から中心側の終端部に向けて蛇行しながら流動される。その結果、集合流路ｒ２における圧力損失を低減させながら混合均一性を向上させることができる。
【００６７】
また、静止型流体混合器Ｍは、図１８に示すように、流入口２４には最上流側に配置した混合ユニット２１の流入孔３６が連通し、上流側の混合ユニット２１の流出孔４１とそれに隣接する下流側の混合ユニット２１の流入孔３６が連通し、最下流側に配置した混合ユニット２１の流出孔４１に流出口２５が連通する。そして、各混合ユニット２１内では分流流路ｒ１と連通流路ｒ３と集合流路ｒ２が連通して、これらの流路ｒ１,ｒ３,ｒ２を流体が通過する間に超微細にかつ均一に混合処理される。
【００６８】
本実施形態では、一次混合処理部Ｋ２において、中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延する複数の撹拌流路１３を設けて、遠心力により各撹拌流路１３中を蛇行させながら流動させることで流体にせん断力を加えて、流体を微細化かつ均一化することができる。しかも、各撹拌流路１３中の蛇行流動は循環的に繰り返すことができるため、流体を微細化かつ均一化する撹拌効率を良好に確保することができる。
【００６９】
また、改質処理部Ｋ１と二次混合処理部Ｋ３において、静止型流体混合器Ｍは、流入孔２４と連通する中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延させて複数の分流流路ｒ１を形成すると共に、同分流流路ｒ１は流体を蛇行させながら流動させて、同流体にせん断力を加えるように形成し、上記分流流路ｒ１の終端部はリング状の連通流路ｒ３を介して板状空間となした集合流路ｒ２の周縁部である始端部に連通させて、上記集合流路ｒ２の始端部の周囲から流体を流入させると共に、同集合流路ｒ２内を流出孔２５と連通する中心部である終端部に向けて平面状に緩やかに蛇行させて流動させることで、径方向のみならず周方向にも面的に均一化させることができるようにしている。
【００７０】
すなわち、分流流路ｒ１と連通流路ｒ３とを形成する一対の第１・第２分流流路形成体２８,２９と、集合流路ｒ２を形成する一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１とを、同軸的にかつ一体的に連結して、連通流路ｒ３の終端部と集合流路ｒ２の始端部とを連通させ、第１分流流路形成体２８の中心部に流入孔２４を形成する一方、第２集合流路形成体３１の中心部に流出孔２５を形成している。
【００７１】
そして、一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１は、板状に形成した第１・第２集合流路形成本片３０ａ,３１ａの対向面３０ｃ,３１ｃにそれぞれリング状の越流突条片３０ｄ,３１ｄを突出状に形成すると共に径方向に間隔を開けて対向状態に配置して、一対の第１・第２集合流路形成体３０,３１間に平面状に緩やかに蛇行する集合流路ｒ２を形成している。
【００７２】
従って、中心部から略同一平面上を放射線方向に直線状に伸延する複数の分流流路ｒ１を設けて、各分流流路ｒ１中を蛇行させながら流動させることで流体にせん断力を加えて、流体を超微細化かつ均一化することができる。そして、分流流路ｒ１の終端部をリング状の連通流路ｒ３を介して略円板状空間となした集合流路ｒ２の周縁部である始端部に連通させ、分流流路ｒ１から流出した流体をリング状の連通流路ｒ３を介して集合流路ｒ２の始端部の周囲から略均等に流入させると共に、集合流路ｒ２内を中心部である終端部に向けて平面状に緩やかに蛇行させて流動させることで、径方向のみならず周方向にも面的に均一化させることができる。そのため、流体を超微細化かつ均一化する改質処理部Ｋ１での改質処理効率ないしは二次混合処理部Ｋ３での混合処理効率を良好に確保することができる。
【符号の説明】
【００７３】
Ｄ 脱硫装置
Ｋ１ 改質処理部
Ｋ２ 一次混合処理部
Ｋ３ 二次混合処理部
Ｋ４ 分離処理部
Ｋ５ 給水部
Ｋ６ 給油部
１ 連結パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、
微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、
を有して燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする燃料油の脱硫法。
【請求項２】
分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理工程を、混合処理工程の前に有することを特徴とする請求項１記載の燃料油の脱硫法。
【請求項３】
硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を混合処理部で微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となし、
分離処理部で微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離して、燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする燃料油の脱硫装置。
【請求項４】
分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理部を、混合処理部の上流側に接続していることを特徴とする請求項３記載の燃料油の脱硫装置。
【請求項１】
硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となす混合処理工程と、
微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離する分離処理工程と、
を有して燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする燃料油の脱硫法。
【請求項２】
分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理工程を、混合処理工程の前に有することを特徴とする請求項１記載の燃料油の脱硫法。
【請求項３】
硫黄を含む連続相としての燃料油と分散相としての水を混合処理部で微細にかつ均一に混合して、燃料油中の硫黄原子と水分子中の水素原子を結合させて微細な水滴の表面に硫黄原子を集めた混合液となし、
分離処理部で微細な水滴を合一させると共に硫黄を含んだ水相と燃料油相に分離して、燃料油の硫黄含有量を低減させることを特徴とする燃料油の脱硫装置。
【請求項４】
分散相としての水のクラスターを細分化して改質する改質処理部を、混合処理部の上流側に接続していることを特徴とする請求項３記載の燃料油の脱硫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−１２１０８（Ｐ２０１１−１２１０８Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５５３３４（Ｐ２００９−１５５３３４）
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５０４２４４１７３）株式会社ＭＧグローアップ (15)
【出願人】（３９２０２４５１８）丸福水産株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５０４２４４１７３）株式会社ＭＧグローアップ (15)
【出願人】（３９２０２４５１８）丸福水産株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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