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自動車工学資料
研究課題
気候温暖化の対策に向けて、水と燃料を攪拌乳化させ燃料量20~30%削減とCO₂、
NO₂、PM(粒子状物質)を削減することが可能である。
下記の装置は各条件に応じて実験データを記録する装置です。
1.エマルジョン燃料試験装置構想図
2.廃重油を再生するプラントの構想図
2012年５月
廃油を利用した過熱蒸気によるエマルジョン燃料
計画書
100t/日の生産する設備において、
１)これを全量電力エネルギーで行うとすると、100t/日20Hrとして、1Hrに5tの廃油
を燃料化することになり、1kgの廃油を熱分解油化するのに500kcal/kgとすると、
500[kcal/kg]*5000kg=2500000[kcal/Hr] 2500000/860=2906≒3000kwaの
電力を必要とする。
この様に単純に利用すると膨大な受電が必要となる。
2)対策として、廃油を燃料化すると1kgの再生油は約10000kcal/kgの熱エネルギーを
有しており1kgの再生油は11.63倍(電力熱源と比べて)の熱量(エンタルピー)がある。
そこで再生油を利用した過熱蒸気発生装置で電力使用とのハイブリット方式を計画する。
熱分解には蒸気量３：１(廃油)のエマルジョンとすると、蒸気量は5t/Hr*3=15tの
蒸気を必要とする。
15t/Hraスチームを作るには水に蒸発には潜熱の539kcal/kg+80℃(20~100℃)kcal
の顕熱が必要となり約620kcal/kgの熱量が必要となる。
15t/Hr*620kcal/kg=9300000kcal/H再生油10000kcal/kgを使用すると、930kg/Hrとなり約1t/Hrの再生油を必要とする。
ボイラ(簡易式蒸気発生装置)の効率を80%とすると、1162~1200kg/Hraの燃料を
必要とする。
蒸気温度を150~200℃まで上昇させることで受電量を減少させることを検討すると、
(実績として)
3)スチーム15t/Hrとしてエンタルピーは620kcal/kg*15t/Hr=9300000kcal/Hr
(9300000/860=10814kw)となる。
再生油930kg→1000~1200kg/Hr
SHS(スーパ－ヒ－トスチーム)
4)500℃ 34887kJ/kg=833.4kcal/kw
250℃ 2974.5kJ/kg=710.6kcal/kw
必要な熱エネルギー500kcal/kg*5000t/Hr=2500000kcal/Hr
SHS装置250℃が710.6kcal/kg*15t=10659000kcal/Hr は4.26倍ある。
温度を500~550℃に上昇する間は電気ヒータで行う。
5)排水(分離水)は処理して、再スチームとして利用する。