JP2000271468A

JP2000271468A - 超臨界水反応装置

Info

Publication number: JP2000271468A
Application number: JP11083252A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sasaki; 雅教佐々木
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】メンテナンスが容易で経済性の高い超臨界水
反応装置を提供する。【解決手段】本超臨界水反応装置１０は、粉砕した有
機性固形物の水スラリーを超臨界水反応により処理する
装置であって、反応器及び下流の反応生成物の流出系統
は従来の超臨界水反応装置の構成と同じである。超臨界
水反応装置１０は、並列配列で設けられた２個の押し出
しピストンポンプ１２Ａ、Ｂと、被処理液を収容する被
処理液タンク１３と、被処理液タンクから押し出しピス
トンポンプに被処理液を送入する被処理液ポンプとを備
えている。また、押し出しピストンポンプの駆動手段と
して、水を収容する水タンク１５と、水タンク１５から
押し出しピストンポンプに水を圧入する水圧入ポンプ１
６とを備え、更に、酸化剤として過酸化水素を収容する
過酸化水素タンク１７と、過酸化水素を反応器に送る過
酸化水素ポンプ１８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超臨界水反応装置
に関し、更に詳細には運転が容易で、機器の寿命が長
く、メンテナスが容易な超臨界水反応装置、特に小型装
置、例えばパイロット・プラント級の規模の装置として
最適な超臨界水反応装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】環境問題に対する認識の高まりと共に、
有機物の酸化、分解能力の高い超臨界水反応を利用し
て、環境汚染物質を分解、無害化する試みが注目されて
いる。すなわち、超臨界水の高い反応性を利用した超臨
界水反応により、従来技術では分解することが難しかっ
た有害な難分解性の有機物、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩素
化ビフェニル）、ダイオキシン、有機塩素系溶剤等を分
解して、二酸化炭素、窒素、水、無機塩などの無害な生
成物に転化する試みである。その試みの一つとして、最
近では、このような有害な有機化合物を含む、様々な下
水汚泥、都市ゴミ、産業排水等の液状及び固体状の広義
の廃棄物の処理にも、超臨界水反応の利用が試みられて
いて、そのために、実用的な超臨界水反応装置が開発さ
れている。

【０００３】超臨界水反応装置とは、超臨界水の高い反
応性を利用して有機物を分解する装置であって、例え
ば、難分解性の有害な有機物を分解して無害な二酸化炭
素と水に転化したり、難分解性の高分子化合物を分解し
て有用な低分子化合物に転化したりするために、現在、
その実用化が盛んに研究されている。超臨界水とは、超
臨界状態にある水、即ち、水の臨界点を越えた状態にあ
る水を言い、詳しくは、３７４．１℃以上の温度で、か
つ２２．０４ＭＰａ以上の圧力下にある状態の水を言
う。超臨界水は、有機物を溶解する溶解能が高く、有機
化合物に多い非極性物質をも完全に溶解することができ
る一方、逆に、金属、塩等の無機物に対する溶解能は著
しく低い。また、超臨界水は、酸素や窒素などの気体と
任意の割合で混合して単一相を構成することができる。

【０００４】ここで、図４を参照して、超臨界水酸化装
置の基本的な構成を説明する。図４は従来の超臨界水酸
化装置の構成を示すフローシートである。図４に示す超
臨界水酸化装置６０は、下水汚泥を水スラリーにした被
処理液、或いは都市ゴミ等の廃棄物を粉砕して水スラリ
ーにした被処理液を超臨界水の存在下で超臨界水反応に
より処理する装置である。超臨界水反応装置６０は、図
４に示すように、超臨界水反応を行う反応器として、チ
ューブラー状の長い耐圧密閉型反応器６２を備え、反応
器６２の上流には反応物を予熱する予熱器６４を、反応
器６２の下流には、被処理液と熱交換して反応生成物を
冷却する熱交換器６６、及び反応生成物を冷却水により
冷却する冷却器６８を備えている。更に、超臨界水酸化
装置６０は、冷却器６８の下流に、反応生成物を固液分
離して、反応生成物中の無機固形物を反応生成物から分
離する固液分離器７０、固液分離器７０内の圧力、従っ
て反応器６２内の圧力を制御する圧力制御弁７２、及
び、反応生成物をガスと液体とに気液分離する気液分離
器７４を、順次、備えている。固液分離器７２で分離さ
れた無機固形物は、被処理液中に含まれ、反応に寄与し
なかった固形物に加えて、超臨界水酸化反応により生成
した塩を含むこともある。

【０００５】予熱器６４は、超臨界水酸化反応により酸
化処理する無機固形物を含む有機物、例えば下水汚泥
と、酸化剤の空気とからなる反応物が流れる内管と、反
応物を加熱する熱媒が流れる外管とからなる二重管式熱
交換器として構成されている。反応器６２は、反応物に
対する超臨界水酸化反応の反応時間を確保するために、
チューブラー状の長尺の長い反応器であって、その全域
に超臨界水を滞留させて、超臨界水領域を構成してい
る。反応温度にまで予熱された反応物は、予熱器６４に
近い反応器入口から反応器６２に入り、超臨界水酸化さ
れ、反応生成物として反応器出口から流出する。

【０００６】熱交換器６６は、反応器６２から流出した
反応生成物が流れる内管と、反応生成物により加熱され
る熱媒が流れる外管とからなる二重管式熱交換器とし
て、冷却器６８は、熱交換器６６を経て降温した反応生
成物が流れる内管と、反応生成物を冷却する冷媒体が流
れる外管とからなる二重管式熱交換器として、それぞ
れ、構成されている。熱交換器６６で反応生成物により
加熱された熱媒が予熱器６４に入って反応物を予熱する
ように、熱交換器６６の外管と予熱器６４の外管とは、
熱媒配管７６により接続されている。尚、小型の装置で
は、本例のような予熱器６４及び熱交換器６６に代え
て、反応器６２に沿ってジャケットを設けて熱媒を流し
たり、或いは発熱体、例えば電熱コイルを巻いたりして
いる。

【０００７】反応物流体、例えば下水汚泥の水スラリー
を送入する被処理液ライン７８が予熱器６４の内管に接
続され、被処理液ライン７８には、有機物を酸化する酸
化剤、例えば空気を送入する空気ライン８０が合流して
いる。下水汚泥の水スラリーは、スラリーポンプからな
る送入ポンプ８２により、空気は空気圧縮機８４によ
り、それぞれ、反応物ライン７８及び空気ライン８０に
圧入される。下水汚泥の水スラリーと空気とからなる反
応物は、予熱器６４で超臨界水酸化反応の反応温度まで
予熱され、次いで反応器６２に入り、反応器６２の入口
から出口に向かって流れる過程で、反応物中の有機物
が、超臨界水反応により、主として、水と窒素と二酸化
炭素とに転化し、反応生成物として反応器６２から流出
する。反応生成物は、熱交換器６６の内管に入り、熱媒
を加熱して自身は降温し、次いで冷却器６８の内管に流
入し、冷媒体、例えば冷却水により冷却されて流出す
る。

【０００８】冷却器６８から出た反応生成物は、反応生
成物ライン８６によって固液分離器７０に導入されて固
液分離され、反応生成物から無機固形物が分離される。
次いで、圧力制御弁７２を経て、気液分離器７４に導入
される。気液分離器７４では、反応生成物は、気液分離
され、ガス状の反応生成物と液状の反応生成物とに分離
される。ガス状の反応生成物は、大気に放出されたり、
又は所定の場所に送出され、一方、液状の反応生成物
は、所定の場所に送出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の超臨界水反応装置では、次のような問題があった。第
１の問題は、水スラリー状の下水汚泥からなる被処理液
を反応器に送入する送入ポンプとしてスラリーポンプを
使用しているものの、スラリーによる部品磨耗が著し
て、寿命が短くなり、スラリーポンプのメンテナンスに
人手と時間を要するということである。しかも、高ヘッ
ドのスラリーポンプは、極めて高価であるという経済的
な難点があった。第２の問題は、水スラリー状の被処理
液を送る配管と、他の流体を送る配管との接続部で、水
スラリー中の微細な固形物が沈降堆積して、配管を閉塞
させ易いという問題があって、安定した連続運転が難し
いということである。第３の問題は、長い経路に沿って
配管を形成する際、配管同士を溶接接合で接続して一体
的な長い配管を形成しているので、例えば配管内で固形
物が沈降堆積して配管を閉塞させた場合等でも、堆積物
を除去することが難しく、メンテナンス性が悪いという
ことである。

【００１０】そこで、本発明の目的は、メンテナンスが
容易で経済性の高い超臨界水反応装置を提供することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、メンテナン
スが容易でないスラリーポンプに代えて、内部に移動自
在に褶動するピストンを備えた比較的容積の大きなシリ
ンダ容器を使い、シリンダ容器内のピストンの一方に被
処理液をバッチ式で投入し、水等の駆動液体でピストン
を押圧して移動させ、これにより縦型シリンダ容器の一
方に設けた流出口から被処理液を押し出す方式の押し出
しピストンポンプを使用するとこと、かつ、連続的に被
処理液を反応器に送入できるようにするために、複数個
の押し出しピストンポンプを並列配列することを着想
し、実験を重ねて、本発明を完成する到った。

【００１２】上記目的を達成するために、本発明に係る
超臨界水反応装置は、超臨界水を収容した反応器に被処
理液を導入して超臨界水反応により処理する超臨界水反
応装置において、反応器に被処理液を送入するポンプと
して、複数台の押し出しピストンポンプが、並列に配列
され、押し出しピストンポンプは、シリンダ容器と、シ
リンダ容器内で移動自在なピストンとを有し、ピストン
とシリンダ容器の一端部とにより区画される被処理液室
に被処理液を収容し、ピストンとシリンダ容器の他端部
とにより区画される駆動流体室に駆動流体を収容して、
駆動流体室に収容した駆動流体の押圧力によりピストン
を移動させて被処理液室の被処理液をシリンダ容器の一
端部流出口から押し出すポンプであって、複数台のうち
の少なくとも一台の押し出しピストンポンプにより被処
理液を押し出し、その間に少なくとも一台の押し出しピ
ストンポンプに被処理液を導入する切り換え運転によっ
て、被処理液を連続的に反応器に送入するようにしたこ
とを特徴としている。

【００１３】本発明で使用する駆動流体の種類、性状に
は、制約はなく、好適には非圧縮性流体、例えば水を使
用する。シリンダ容器として縦型または横型の比較的大
型のものを使用し、駆動流体を一定流量で駆動流体室に
導入することより、被処理液を定流量で安定して反応器
に送入することができる。本発明の超臨界水反応装置で
は、反応器に被処理液を送入するポンプとして、回転機
構を必要とし、そのために故障の生じ易いスラリーポン
プに代えて、回転機構を必要としない押し出しピストン
ポンプを使っているので、被処理液としてスラリーを反
応器に送入する場合でも、被処理液を定流量で安定して
送入することができ、故障が少なく、メンテナンスが容
易であって、運転が容易である。

【００１４】被処理液として沈降性、凝集性、浮上分離
性の固形物を含む場合には、被処理液室に被処理液を攪
拌する攪拌機を設け、かつ、ピストンを移動させて被処
理液を押し出す際に、ピストンの移動を所定位置で停止
させて、ピストンと攪拌機との接触を防止するために、
シリンダ容器内にストッパを設ける。また、被処理液を
反応器に送入する被処理液送入配管同士の接続部、及び
被処理液送入配管と被処理液以外の流体を反応器に送入
する配管との接続部では、接続する配管同士の長手方向
中心線が鋭角をなすように、配管同士を接続する。これ
により、円滑に被処理液同士を又は被処理液と他の流体
とを合流させることができるので、被処理液中の固形物
の沈降堆積を防止することができる。

【００１５】更には、押し出しピストンポンプを含む被
処理液供給系統を反応器を含む反応器系統から分離し易
いように、被処理液を反応器に送入する被処理液送入配
管に、クイック・カップリング継ぎ手による接続部を設
けている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例本実施形態例は、本発明に係る超臨界水反応装置の実施
形態の一例である。図１は本実施形態例の超臨界水反応
装置の要部の構成を示すフローシート、図２は押し出し
ピストンポンプの構成を示す模式的断面図、図３は被処
理液管同士又は被処理液管と他の流体を送る管との接続
部の構成を示す模式図である。本実施形態例の超臨界水
反応装置１０は、粉砕した有機性固形物の水スラリーを
超臨界水反応により処理するパイロット・プラント級超
臨界水反応装置又は実用プラントであるが比較的小型の
超臨界水反応装置であって、反応器６２、及び反応器６
２の下流の反応生成物の流出系統、即ち冷却器６８、固
液分離器７０、圧力制御弁７２、及び、気液分離器７４
等の構成は従来の超臨界水反応装置の構成と同じであ
る。

【００１７】超臨界水反応装置１０は、図１に示すよう
に、有機性固形物の水スラリーからなる被処理液を反応
器６２に送入するために並列配列で設けられた２個の押
し出しピストンポンプ１２Ａ、Ｂと、被処理液を収容す
る被処理液タンク１３と、被処理液タンク１３から押し
出しピストンポンプ１２Ａ、Ｂに被処理液を送入する被
処理液ポンプ１４とを備えている。更に、超臨界水反応
装置１０は、押し出しピストンポンプ１２Ａ、Ｂの駆動
手段として、水を収容する水タンク１５と、水タンク１
５から押し出しピストンポンプ１２Ａ、Ｂに水を圧入す
る水圧入ポンプ１６とを備えている。また、本実施形態
例の超臨界水反応装置１０は、小型プラントであるか
ら、運転の容易性及び経済的な理由から、空気に代え
て、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を酸化剤として使用してい
る。そこで、超臨界水反応装置１０は、酸化剤供給手段
として、過酸化水素を収容する過酸化水素タンク１７
と、過酸化水素を反応器６２に送る過酸化水素ポンプ１
８を備えている。

【００１８】押し出しピストンポンプ１２は、図２に示
すように、被処理液を収容する縦型シリンダ容器２２
と、縦型シリンダ容器２２の内壁に沿って褶動して昇降
自在なピストン２４と、縦型シリンダ容器２２の下部に
設けられ、被処理液を攪拌して、被処理液中の固形物の
沈降を防止する攪拌機２６とを備えている。縦型シリン
ダ容器２２の下部とピストン２４とは、被処理液を収容
する被処理液室２５を区画し、縦型シリンダ容器２２の
上部とピストン２４とは、駆動流体、例えば水を収容す
る駆動流体室２３を区画する。

【００１９】攪拌機２６は、図２に示すように、インペ
ラを回転させる形式の有軸式攪拌機でも、或いは縦型シ
リンダ容器２２内に磁性を有する攪拌体を入れ、縦型シ
リンダ容器２２の外部から回転磁界を作用させて攪拌体
を回転させる方式の無軸式攪拌機でも良い。更に、押し
出しピストンポンプ１２は、ピストン２４を下降させて
被処理液を押し出す際に、ピストン２４の下降を所定位
置で停止させて、ピストン２４と攪拌機２６との接触を
防止するために、縦型シリンダ容器２２の内壁に沿って
環状に設けられた肩部からなるストッパ２８を所定位置
に備えている。

【００２０】縦型シリンダ容器２２は、上部に開口を備
えたシリンダ状の縦型容器であって、開閉自在な蓋体３
０と上部のフランジ部３２とのボルト／ナットによるフ
ランジ結合により密閉される。縦型シリンダ容器２２の
蓋体３０には、駆動流体として水を流入させる水流入口
３４と、流入させた水を流出させて水タンク１８に戻す
水流出口３６とが設けてある。一方、縦型シリンダ容器
２２の下部には、被処理液ポンプ１６により送液された
被処理液を流入させる被処理液入口３８と、被処理液押
し出し口４０を備えている。

【００２１】図１に示すように、押し出しピストンポン
プ１２Ａ、Ｂの水流入口３４には、駆動用の水を流入さ
せる流入管４２Ａ、Ｂが、水流出口３６には、駆動用の
水を流出させる流出管４４Ａ、Ｂが、被処理液入口３８
には、被処理液を流入させる導入管４６Ａ、Ｂが、被処
理液押し出し口４０には、押し出された被処理液を反応
器６２に送入する送入管４８Ａ、Ｂが、それぞれ、接続
され、かつ、自動開閉弁５０Ａ、Ｂ、５２Ａ、Ｂ、５４
Ａ、Ｂ、及び５６Ａ、Ｂがそれらの配管に設けてある。
過酸化水素ポンプ１８は、供給管５７によって過酸化水
素タンク１７から反応器６２に過酸化水素を供給する。
供給管５７には加熱炉５８が設けてあって、過酸化水素
を所定の温度に昇温する。

【００２２】次に、図１及び図２を参照して、本実施形
態例の被処理液の反応器６２への送入方法を説明する。
先ず、初動状態では、自動開閉弁５０Ａ、Ｂ、５２Ａ、
Ｂ、５４Ａ、Ｂ、及び５６Ａ、Ｂは全て閉止されてい
る。また、反応器６２は所定の圧力下にあって、送入管
４８には反応器６２内の圧力による背圧が作用してい
る。先ず、被処理液ポンプ１４を起動し、自動開閉弁５
４Ａを開放して押し出しピストンポンプ１２Ａに所定量
の被処理液を送入し、次いで自動開閉弁５４Ａを閉止す
る。なお被処理液ポンプ１４は運転を続け、被処理液を
リターンライン１９を介して被処理液タンク１３に戻
し、スラリーの沈降を放止する。。押し出しピストンポ
ンプ１２Ａでは、被処理液の流入と共に、ピストン２４
が縦型シリンダ容器２２内で上部に向かって上昇し、次
いで、所定位置で停止する。

【００２３】続いて、水圧入ポンプ１６を起動し、自動
開閉弁５０Ａ、５２Ａを開放して、水を押し出しピスト
ンポンプ１２Ａに送水し、流出管４４から水が水タンク
１５に戻ったこと確認して自動開閉弁５２Ａを閉止し、
次いで自動開閉弁５６Ａを開放して被処理液の押し出し
を開始する。水圧入ポンプ１６で水を押し出しピストン
ポンプ１２Ａに圧入し続けると、被処理液は自動開閉
弁５６Ａ及び送入管４８Ａを経て反応器６２に押し出さ
れる。

【００２４】押し出しピストンポンプ１２Ａにより被処
理液を反応器６２に送入している間に、再自動開閉弁５
４Ｂを開放して押し出しピストンポンプ１２Ｂに所定量
の被処理液を送入し、次いで自動開閉弁５４Ｂを閉止す
る。押し出しピストンポンプ１２Ｂでは、被処理液の流
入と共に、ピストン２４が縦型シリンダ容器２２内で上
部に向かって上昇し、次いで、所定位置で停止する。続
いて、自動開閉弁５０Ｂ、５２Ｂを開放して、水を押し
出しピストンポンプ１２Ｂに送水し、流出管４４から水
が水タンク１５に戻ったこと確認して自動開閉弁５２Ｂ
を閉止する。

【００２５】押し出しピストンポンプ１２Ａ中の被処理
液が減少した時点で、次いで自動開閉弁５６Ｂを開放し
て、押し出しピストンポンプ１２Ｂによる被処理液の押
し出しを開始する。以上の操作を押し出しピストンポン
プ１２Ａ、Ｂの間で繰り返すことにより、連続的に被処
理液を反応器６２に送入することできる。なお、押し出
しピストンポンプ１２による被処理液の反応器６２への
送入量の大小は、水圧入ポンプ１６により送水される水
の流量により調節される。

【００２６】上述の説明では、言及しなかったが、本実
施形態例の超臨界水反応装置１０では、押し出しピスト
ンポンプ１２Ａ、Ｂの切り換え運転、即ち、自動開閉弁
５０Ａ、Ｂ、５２Ａ、Ｂ、５４Ａ、Ｂ、及び５６Ａ、Ｂ
の開閉操作、被処理液ポンプ１４及び水圧入ポンプ１６
の起動、停止等の操作は、シーケンス制御により、自動
的に行われる。また、必要に応じて、種々の計器、例え
ば水圧入ポンプ１６の送水量を測定する流量計、被処理
液タンク１３及び水タンク１５の液面計、押し出しピス
トンポンプ１２のピストン２４の動作を検出するスイッ
チ等が適宜設けられている。なお、シーケンス制御によ
りピストンポンプの起動停止、各弁の開閉を行うだけで
は、タイミングの差によってピストンポンプの切換え時
に圧力変動が生じる可能性がある。したがって、ピスト
ンポンプのそれぞれの出口に圧力計を付設し、ピストン
ポンプの切換直前に次ぎのピストンポンプを起動して両
ポンプの出口圧力が同じになったことを確認した後、弁
を切り替えるようにすることで圧力変動を防止すること
ができる。

【００２７】本実施形態例の超臨界水反応装置１０で
は、送入管４８Ａと送入管４８Ｂとが合流して送入管４
８になる送入管４８Ａと送入管４８Ｂとの接続部では、
図３に示すように、送入管４８Ａの長手方向中心線と送
入管４８Ｂの長手方向中心線とが鋭角を成すように、送
入管４８Ａと送入管４８Ｂとが接続されて送入管４８に
なる。即ち、送入管４８Ａと送入管４８Ｂとの接続部
は、Ｙ型の接続部を形成している。また、送入管４８と
他の流体が流れる配管、例えば過酸化水素ポンプ１８か
ら反応器６２に過酸化水素を供給する供給管５７と、被
処理液の送入管４８の接続部も、送入管４８Ａと送入管
４８Ｂとの接続部と同様に、Ｙ型の接続部として形成さ
れている。被処理液の送入管と他の流体が流れる配管と
が直交して接続されているために、被処理液と他の流体
とがが衝突して被処理液中の微細な固形物が沈降堆積し
て、配管を閉塞させるという、従来の超臨界水反応装置
で生じていた問題が、以上の送入管の接続により、本実
施形態例の超臨界水反応装置１０では生じない。

【００２８】更に、本実施形態例の超臨界水反応装置１
０では、図１に示すように、送入管４８と過酸化水素の
供給管５７との接続部近傍で、クイック・カップリング
５９で接続されている接続部が送入管４８に設けられて
いるので、被処理液の供給系統を反応器系統から容易に
分離できるようになっている。クイック・カップリング
５９としては、例えばトップインダストリー（フラン
ス）（株）製のユニオンを使用することができる。本実
施態様例では、ピストンポンプとして縦型シリンダ容器
を用いているが、シリンダ容器としては横型でも差し支
えない。また、それぞれ１基の水タンク１５、水圧入ポ
ンプ１６を２個のピストンポンプの共用として用いる
が、それぞれのピストンポンプに水タンク１５と水圧入
ポンプ１６を個別に設置しても、差し支えない。

【００２９】上述のように、本実施形態例の超臨界水反
応装置１０は、部品が磨耗し易いスラリーポンプに代え
て押し出しピストンポンプを使用し、また被処理液の供
給系統を反応器系統から容易に分離できるようにしてい
るので、メンテナンスが容易である。更には、被処理液
の流れる配管同士の接続部及び被処理液の流れる配管と
他の流体の流れる配管との接続部をＹ型接続部として形
成しているので、被処理液中の固形物の沈降堆積を抑制
され、配管の閉塞等の問題が生じ難い。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、反応器に被処理液を送
入するポンプとして、回転機構を必要とし、そのために
故障の生じ易いスラリーポンプに代えて、回転機構を必
要としない押し出しピストンポンプを使っているので、
被処理液としてスラリーを反応器に送入する場合でも、
被処理液を安定して送入することができ、故障が少な
く、メンテナンスが容易であって、運転が容易である。
また、被処理液の送入配管同士、及び被処理液の送入配
管と他の流体の送入配管との接続部をＹ型接続にしてい
るので、円滑に被処理液同士を又は被処理液と他の流体
とを合流させることができるので、被処理液中の固形物
の沈降堆積を防止することができる。本発明に係る超臨
界水反応装置は、小型の超臨界水反応装置、例えばパイ
ロット・プラント級の規模の超臨界水反応装置として最
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例の超臨界水反応装置の要部の構成を
示すフローシートである。

【図２】押し出しピストンポンプの構成を示す模式的断
面図である。

【図３】被処理液管同士又は被処理液管と他の流体を送
る管との接続部の構成を示す模式図である。

【図４】従来の超臨界水反応装置の要部の構成を示すフ
ローシートである。

【符号の説明】

１０実施形態例の超臨界水反応装置１２押し出しピストンポンプ１３被処理液タンク１４被処理液ポンプ１５水タンク１６水圧入ポンプ１７過酸化水素タンク１８過酸化水素ポンプ１９リターンライレ２２縦型シリンダ容器２３被処理液室２４ピストン２５駆動流体室２６攪拌機２８ストッパ３０蓋体３２フランジ部３４水流入口３６水流出口３８被処理液入口４０被処理液押し出し口４２水の流入管４４水の流出管４６導入管４８送入管５０、５２、５４、５６自動開閉弁５７供給管５８加熱炉５９クイック・カップリング６０従来の超臨界水酸化装置６２反応器６４予熱器６６熱交換器６８冷却器７０固液分離器７２圧力制御弁７４気液分離器７６熱媒配管７８被処理液ライン８０空気供給ライン８２スラリーポンプ８４空気圧縮機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｂ 23/10 Ｆ０４Ｂ 23/10 23/14 23/14 Ｆターム(参考） 3H071 AA01 AA02 AA13 BB01 BB03 BB13 BB15 CC17 CC35 CC47 DD31 DD42 DD72 DD89 4D050 AA13 AA15 AB07 AB19 AB22 BB01 BB09 BC01 BC02 BD01 BD02 BD03 BD06 BD08 CA20 4D059 AA03 BC01 BC02 CB09 DA44 DA47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超臨界水を収容した反応器に被処理液を
導入して超臨界水反応により処理する超臨界水反応装置
において、反応器に被処理液を送入するポンプとして、複数台の押
し出しピストンポンプが、並列に配列され、押し出しピストンポンプは、シリンダ容器と、シリンダ
容器内で移動自在なピストンとを有し、ピストンとシリ
ンダ容器の一端部とにより区画される被処理液室に被処
理液を収容し、ピストンとシリンダ容器の他端部とによ
り区画される駆動流体室に駆動流体を収容して、駆動流
体室に収容した駆動流体の押圧力によりピストンを移動
させて被処理液室の被処理液をシリンダ容器の一端部流
出口から押し出すポンプであって、複数台のうちの少なくとも一台の押し出しピストンポン
プにより被処理液を押し出し、その間に少なくとも一台
の押し出しピストンポンプに被処理液を導入する切り換
え運転によって、被処理液を連続的に反応器に送入する
ようにしたことを特徴とする超臨界水反応装置。
【請求項２】被処理液室に設けられ、被処理液を攪拌
する攪拌機と、ピストンを移動させて被処理液を押し出す際に、ピスト
ンの移動を所定位置で停止させて、ピストンと攪拌機と
の接触を防止するために、シリンダ容器内に設けられた
ストッパとを備えていることを特徴とする請求項１に記
載の超臨界水反応装置。
【請求項３】被処理液を反応器に送入する被処理液送
入配管同士の接続部、及び被処理液送入配管と被処理液
以外の流体を反応器に送入する配管との接続部では、接
続する配管同士の長手方向中心線が鋭角をなすように、
配管同士が接続されていることを特徴とする請求項１又
は２に記載の超臨界水反応装置。
【請求項４】反応器を含む反応器系統から、押し出し
ピストンポンプを含む被処理液供給系統を分離するため
に、被処理液を反応器に送入する被処理液送入配管に、
クイック・カップリング継ぎ手による接続部を設けてい
ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記
載の超臨界水反応装置。