液体静态乳化搅拌装置的制作方法

本发明涉及一种液体静态乳化搅拌装置，可将燃油类、化工类、液态食品等需要均质乳化的液体，利用预定压力推送至一预拌管以及一均质乳化管后搅拌均质乳化。例如：应用于优化船舶燃料油、乳化重油、柴油、槽底油、贮油槽燃料油......，经均质乳化后能够符合现在的cop26协议，节能减碳及碳中和。

背景技术：

1、《联合国气候变迁纲要公约(unfccc)》自通过后，针对包括二氧化碳在内的氟氯碳化物等六种温室气体，定出具体减量目标，并从早年的《京都议定书(kyoto protocol)》一直到近年的《巴黎协议(paris agreement)》，联合国都持续对气候状况进行讨论应对，期望能共同遏阻全球暖化趋势。

2、随着国际社会对碳排放的逐渐重视，各国政府陆续采取各种减少碳排放的措施，例如规划碳交易市场、发展不排放污染物的洁净能源/绿色能源、征收船舶燃料税、欧洲碳边境税等，民间也积极推动全球再生能源倡议(re100)、以及促进产品的碳足迹减为零而达到碳中和等等，相关的核证碳标准(verified carbon standard，vcs)、清洁发展机制(clean development mechanism，cdm)也应运而生，管理企业的碳排放以及制定碳减排规章，达到减少温室气体排放、控制经营环保风险以及增强企业竞争力的目的。

3、上述各种措施中，其中碳交易市场的应用方式，是为各市场主体的温室气体排放量设置额度上限，再以市场交易机制分配排放量额度。碳信用额(carbon credit)即是指排放1吨二氧化碳当量的温室气体的权利的任何可交易额度或许可证。二氧化碳当量(co2e,carbon dioxide equivalent)则是测量碳足迹的标准单位，藉此把不同的温室气体对于暖化的影响程度用同一种单位表示出来，以方便计量。中国台湾预计在2023年制订碳税及交易平台。

4、在各种会产生温室气体的活动项目中，大型锅炉或大型船舶以燃烧燃料油维持运作，是常见的污染源。燃料油的分子量大、黏度高、杂质多，储放久后，其中水分、杂质会相对分离沉降而形成油水分离的状态，使燃料油内的成分不均匀而无法完全燃烧，甚至可能造成锅炉损坏，故成分不均匀的燃料油会影响燃烧效率，进而产生过量的温室气体，造成空气污染和油耗提升等问题，影响且加剧了温室效应。

5、因此，燃料油在使用前完成均质乳化作用，已经过科学证实有助于完全燃烧，例如在unfccc方法学编号am0054(中国自愿减排方法学编cm-078-v01)中，说明藉由乳化油技术能够改善锅炉能源效率，达成碳减排的功效，减缓地球温室效应。

6、本发明人的一公告号tw039506(同us4560284或us4352572等)的曾经发明自动油水混和装置，在实际成品制造实施后，证实重油搅拌后均匀乳化，可将杂质一并均匀燃烧，具有降低燃烧污染排放、节约燃料油、延长炉膛寿命等优点，亦可免除另外添加乳化剂的需求，避免乳化剂可能导致的输油系统、喷嘴、电磁阀等所含的橡胶类零件及炉体的浸蚀损坏。

7、有鉴于温室效应对于环境的冲击，本发明人特制作一种液体静态乳化搅拌装置，该装置不只适用于燃油，也适合使用于化工类环氧树脂等制备塑料的液体，或者是液态食品，使液体能被均匀搅拌、均质乳化，减少会造成环境污染或对人体有害的额外添加物的剂量，例如食品类乳化剂、界面活性剂、化工类溴化物、硫化物、耐高温、耐酸碱添加物等，降低环境危害。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一液体静态乳化搅拌装置，其可应用于各类需要均质乳化的液体，例如：燃油、化工类制备塑料的液体，或者是液态食品，让液体原料与添加物混合时能减少添加物的剂量。特别是应用在船舶燃料油、乳化重油、柴油、槽底油、贮油槽燃料油优化等，使这种均质乳化液体作为燃料油时，能够有效符合船舶操作安全、乳化燃油品质、油槽保养，并能够减少燃烧不完全的状况，降低空气污染，不但能符合cop26协议，还能进一步换算为可计量的碳减排额度，有助于碳减排计划的施行。

2、为达成上述目的，本发明提供一种液体静态乳化搅拌装置，包含一预拌管以及一均质乳化管，该预拌管上游端设有一液体入料口及一添加物入料口，另一端为出料口；该均质乳化管具有一入口端连接于该预拌管的出料口，另一端为下游出口端，能够使得预定压力推动的液体原料和添加物分别进入预拌管中搅拌均匀后，再进入该均质乳化管中均质乳化后从下游出口端输出，其特征在于：

3、该预拌管包含一设有该液体入料口与该出料口的外管件、以及一隔离设置在该外管件内部且顶端具有该添加物入料口的内管件；

4、该外管件内周缘与该内管件外周缘之间具有固定间距并设有一回绕的螺旋状叶片而形成一螺旋状扰流通道；

5、该内管件呈空心管状，其周围设有复数个由内向外连通于该螺旋状扰流通道的添加物通孔，使液体原料通过该螺旋状扰流通道时，添加物能够经由该复数个添加物通孔进入液体原料中被均匀搅拌形成混合液体，而后由该出料口输出；

6、该均质乳化管包含一设置有前述入口端及下游出口端的外筒，以及复数上、下层叠在该外筒内缘的乳化内筒；

7、每一乳化内筒分别具有一底板、以及一间隔排列在该底板上方的上层板，使该乳化内筒的内部被分隔成一上层腔体以及一下层腔体，且该底板和上层板分别设有复数细密排列的均质通孔，使混合液体依序进入该上层腔体、下层腔体，并透过该上层板及底板的复数均质通孔输出至层叠在下方的另一乳化内筒后，能够被复数个层叠的乳化内筒进一步解析为更细小的微粒而形成均质乳化液体，最后由设置在该外筒的下游出口端输出。

8、藉由上述构造，本发明使得液体原料和添加物在预拌管中经过螺旋通道搅拌而形成混合液体，再由均质乳化管的复数层乳化内筒均质乳化混合液体后输出。当本发明用于燃油乳化时，可减少燃油燃烧不完全的状况，降低污染并提高火焰温度，从而换算为可计量的碳减排额度，有助于碳减排计划。

9、以下进一步说明各组件的实施方案，但本发明的实施方案并不限于此：

10、在本发明一个实施方案中，该乳化内筒的底板与上层板之间设有一纵向内环，使该下层腔体被该内环区隔成一下层外腔及一下层内腔，且该内环上设有复数细密排列的乳化通孔而使得下层外腔与下层内腔连通。

11、在本发明进一步的实施方案中，该上层板的复数均质通孔设置在相对于该内环外围的下层外腔的位置，使进入该上层腔体的混合液体能够通过相对应的均质通孔由上而下进入该下层外腔；

12、该内环上的复数乳化通孔均匀布置在其周围，使进入该下层外腔的混合液体能够通过复数乳化通孔由外而内进入该下层内腔；

13、该底板的复数均质通孔设置在相对于内环内围，使进入该下层内腔的混合液体能够通过相对应的均质通孔进入层叠在下方的另一乳化内筒的上层腔体。

14、在本发明一个实施方案中，该预拌管的扰流通道末端与该出料口之间设有至少一层扰流盘，该扰流盘具有复数供混合液体通过的扰流通孔。

15、在本发明一个实施方案中，该预拌管的内管件的复数添加物通孔，分别设置在该内管件的管壁顶部、底部及中间段位置。

16、在本发明前述实施方案中，该预拌管的液体入料口连接于一储存有液体原料的液体原料储存槽或一储存有均质乳化液体的乳化液体储存槽，并且由一控制阀控制切换该液体原料储存槽与该液体入料口连通，或者是控制切换由该乳化液体储存槽与该液体入料口连通。

17、在本发明进一步实施方案中，该均质乳化管的下游出口端连通于该乳化液体储存槽，且该乳化液体储存槽与该预拌管的液体入料口连通，进而形成一可以持续对均质乳化液体搅拌及乳化，从而避免均质乳化液体静置而导致油泥沉积或油水分离的循环系统。

18、在本发明再进一步实施方案中，该预拌管的液体入料口连通于一泵浦而以预定压力泵送液体原料或均质乳化液体。

19、在本发明又再进一步实施方案中，该液体原料或均质乳化液体由一加热器加热后泵送至液体入料口。

20、在本发明又再进一步实施方案中，该添加物为水、水蒸气或溴化物。

21、相较于先前技术，本发明使液体原料和添加物在预拌管中经过螺旋通道搅拌而形成混合液体，再由均质乳化管的复数层乳化内筒均质乳化混合液体，且该乳化内筒的数量、均质通孔和乳化通孔的孔径大小和分布，可由使用者结合液体成分状态进行调整，应用于燃油、化工类制备塑料的液体，或者是液态食品能够实现均质乳化，或者是减少添加物的剂量。例如：用于优化船舶燃料油、乳化重油、柴油、槽底油、贮油槽燃料油等，使得这些均质乳化液体作为锅炉燃料油时，能够有效符合船舶操作安全、乳化燃油质量、油槽保养，并能够减少燃烧不完全的状况，降低空气污染，不但能符合cop26协议，还能进一步换算为可计量的碳减排额度，帮助碳减排计划的施行。

22、现总结本发明所具有的改进效果如下：

23、1.本发明在用于燃油均质乳化时，可取代现有技术的仅利用桶槽内的螺旋叶片旋转搅拌。旋转搅拌方式具有有死角、耗电，以及生产线无法自动化控制的缺陷，更重要的是其产物品质不稳定。

24、2.油品采取本发明的均质乳化可以替代已知技术的添加乳化剂或界面活性剂，避免酸性油品乳化剂影响油品品质和腐蚀管路系统及炉具。

25、3.本发明系统架构可配合不同产品进行程序化设计，以确保操作安全、确保质量的一贯性，用于燃料储油时，使储油不分层不分离。

26、4.本发明应用范围广泛，可应用于各类需要均质乳化的液体，例如：燃料油、化工类制备塑料的液体，或者是液态食品，只需调整温度、压力，或孔径大小/数量，即可配合不同的产品需求，完成各种液体的均质乳化。

27、5.经实验，本发明方案产出的均质乳化燃油具备优异的节能减碳效果，不但有助于环保，还能够申请联合国ipcc方法学的cdm助碳中和。