本发明专利技术使用醇水溶液等有机化合物水溶液和燃料来实现高温的燃烧。在燃烧室内，利用第1燃烧器使燃料喷雾燃烧，将燃烧室内温度(或、和燃烧室内设置的耐热反射体)加热至700℃以上的高温，接着利用第2燃烧器使有机化合物水溶液(例如醇水)喷雾到由上述第1燃烧器得到的高温燃烧气体中而引起水蒸气微爆，使室内温度升温至更高温。然后，生成包含大量水蒸气的高温的过热水蒸气。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机化合物水溶液的燃烧方法以及装置，特别是使用醇水溶液等有机化合物水溶液和燃料的高温燃烧方法以及装置。
技术介绍
以往，在使用液体燃料并添加包含有机化合物的加水燃料进行燃烧的方法中，作为有机化合物水溶液(以下，称为有机水溶液)的有机化合物，有醇类、有机酸类、醛酮类等，作为有机水溶液的一例，可举出作为产业废弃物的有机废水。在使该有机水溶液燃烧的情况下，在燃烧器中一边使重油等燃烧，一边 缓慢地添加有机水溶液进行燃烧的情况较多。该方法是一边用重油使有机废水的水蒸发一边对其中所含的有机化合物进行氧化处理的方法，基本上在能量上并没有贡献，而只是作为废水处理来进行。此外，有在有机水溶液中添加并混合重油等，制作油包水型(W/0)的乳液而作为燃料进行处理的方法，虽然可以将有机水溶液中的有机化合物作为燃料利用，但不一定会特别高效率地燃烧。在将乳液类型的加水燃料进行燃烧的情况下，在焚烧炉、内燃机中使用的大致都是油包水型(W/0型)乳液。这是因为，油包水型乳液中，油露出表面，因此有容易着火这样的优点。水包油型(0/W型)乳液中，油作为微粒包含在水中，因此有不易着火这样的问题。然而，如果调查石油类与水的热导率可知，在360° K(87°C)时水为O. 674W/mk，石油的一形态的癸烷(CltlH22)为O. 119W/mk，水具有5. 6倍的热导率(非专利文献I :参照)。另外，作为水蒸气爆炸条件的热迅速移动如果不能进行，则不引起水蒸气爆炸。因此，在完全相同条件下，0/W型中，热以比W/0型快约5倍的速度移动，因此容易发生水蒸气爆炸。此外，水蒸气爆炸在熔化铁落下到水槽时、地下水与岩浆接触时发生(非专利文献2:参照)。即使喷雾W/0型乳液，由于乳液的表面被油覆盖，因此热的传导率小，而且由于油的表面被油的蒸气膜覆盖(一般而言，气体的热导率为液体的1/10以下)，从而水蒸气爆炸的发生概率非常低。现有技术文献专利文献专利文献I:日本特开2008-81740号公报专利文献2:日本特开2004-211970号公报非专利文献非专利文献I: “化学便览基础编II” (丸善株式会社昭和59年6月25日发行，第73页)非专利文献2: “蒸气爆炸的科学”(高岛武雄·饭田嘉宏共著/株式会社裳华房1998年I月25日发行，第28 57页)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本申请专利技术基于这些认识，设定确实地发生水蒸气爆炸(喷雾状的粒子等的微爆)的条件，利用水蒸气微爆的能量将水所含有的有机化合物分解，促进与水分子的水煤气反应、与空气的氧化反应而实现燃烧效率的增加。首先，作为水蒸气微爆的发生条件，是将有机水溶液瞬时地升温至高温，例如使其与高温的固体表面碰撞而使水蒸气微爆炸。如果不发生水蒸气微爆，则仅仅发生有机水溶液中所含的有机化合物与水蒸气的简单水煤气反应和通过空气进行的氧化反应，燃烧效率的大幅提高不可期望。根据本专利技术， 使喷雾出的有机水溶液的液滴喷射到高温的环境内，引起水蒸气微爆，发生有机水溶液中所含的有机化合物的分解，水煤气反应、氧化反应进行，水煤气反应的吸热反应减少(键发生断裂等，则吸热反应变小)，结果是燃烧效率增大。实际上向加热至850°C的开有孔的铁制耐热反射板喷雾醇40体积％水溶液，结果铁制耐热反射板熔融而成为熔融块，因此设想水蒸气微爆与水煤气反应、氧化反应同时发生，温度一气上升。用于解决课题的方法本专利技术者鉴于上述情形进行深入研究，结果是，通过下述手段解决了该课题。 一种使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，包括下述工序在燃烧室内，(I)利用第I燃烧器使燃料喷雾燃烧，将燃烧室内温度加热至700°c以上的高温的工序；以及(2)接着利用第2燃烧器使有机化合物水溶液喷雾到由所述第I燃烧器得到的高温燃烧气体中进行混合、燃烧，使室内温度升温至更高温的工序。 一种使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，包括下述工序(I)在燃烧室内，利用第I燃烧器使燃料喷雾燃烧，将燃烧室内温度加热至700°c以上的高温的工序；(2)接着在燃烧室内，利用第2燃烧器使有机化合物水溶液喷雾到由所述第I燃烧器得到的高温燃烧气体中进行混合、燃烧，使室内温度升温至更高温的工序；以及(3)进而在与所述燃烧室连通设置的热处理室内，使从所述燃烧室导入的燃烧气体完全燃烧而升温至高温。根据上述或所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，包括下述工序(I)在燃烧室内，利用第I燃烧器使燃料喷雾燃烧，将配设在燃烧室内的耐热反射体加热至700°c以上的工序；以及(2)接着在燃烧室内，利用第2燃烧器使有机化合物水溶液喷雾到由所述第I燃烧器得到的高温燃烧气体中进行混合、燃烧，并且与所述加热了的耐热反射体表面碰撞，使室内温度升温至更高温的工序。根据上述所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，耐热反射体是具备多个透通孔的、耐热性金属制或陶瓷制的反射体。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，有机化合物水溶液的有机化合物是沸点为100°c以下的水溶性的化合物。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，有机化合物水溶液的有机化合物为选自可溶于水的醇类、有机酸类、醛类或酮类中的任I种或2种以上。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，有机化合物水溶液为包含乙醇或甲醇10 50体积％的醇水溶液。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，利用第I燃烧器喷雾燃料的燃料为选自煤油、轻油等石油类、醇等有机溶剂、城市煤气、LPG、天然气、氢气或布朗气中的任I种或2种以上。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧方法，其特征在于，有机化合物水溶液包含二恶英、PCB等以苯环为骨架结构的难分解性有害物，这些有害物的苯环在燃烧室内被分解而无害化。 一种采用上述 的任一项所述的方法来制造高温的过热水蒸气的方 法。 一种使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧装置，其特征在于，具备(I)燃烧室；(2)第I燃烧器，其安装于燃烧室，并用于向室内喷雾燃料进行燃烧而使室内温度为700°C以上的高温；和(3)第2燃烧器，其与第I燃烧器相邻地安装，并用于将有机化合物水溶液喷雾到由所述第I燃烧器得到的高温燃烧气体中进行混合、燃烧，使室内温度升温至更高温。 一种使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧装置，其特征在于，具备(I)燃烧室；(2)第I燃烧器，其安装于燃烧室，并用于向室内喷雾燃料进行燃烧而使室内温度为700°C以上的高温；(3)第2燃烧器，其与第I燃烧器相邻地安装，并用于将有机化合物水溶液喷雾到由所述第I燃烧器得到的高温燃烧气体中进行混合、燃烧，使室内温度升温至更高温；和(4)热处理室，其与所述燃烧室连通设置。根据上述所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧装置，其特征在于，燃烧室和热处理室的连通机构为介于燃烧室的出口与热处理室的入口之间设置的直径缩减了的通路。根据上述 的任一项所述的使用燃料和有机化合物水溶液的高温燃烧装置，其特征在于，是在燃烧室内配设耐热反射体而成的。根据上述所述的使用燃料和有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：石黑三郎，石井幸雄，三武一利，
申请(专利权)人：株式会社IBS，
类型：
国别省市：
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