JP2001079571A - 超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリティプラント - Google Patents
超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリティプラントInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超臨界水酸化反応の酸化剤として空気あるい
は酸素などを用いることなく、酸化反応に必要な量の酸
化剤を連続して供給すること。 【解決手段】 超臨界水反応プラントは有機物質の酸素
による酸化反応を行わせる超臨界水反応装置１を備え
る。超臨界水反応装置１は有機物質供給装置２、水供給
装置３、金属酸化物供給装置４を備える。このプラント
はユーティリティ設備である排熱回収装置７と組み合わ
せて構成される。超臨界水反応装置１内において燃料と
しての有機物質と酸化剤として送られる金属酸化物とを
超臨界水の存在下で反応させ、熱を発生する。
は酸素などを用いることなく、酸化反応に必要な量の酸
化剤を連続して供給すること。 【解決手段】 超臨界水反応プラントは有機物質の酸素
による酸化反応を行わせる超臨界水反応装置１を備え
る。超臨界水反応装置１は有機物質供給装置２、水供給
装置３、金属酸化物供給装置４を備える。このプラント
はユーティリティ設備である排熱回収装置７と組み合わ
せて構成される。超臨界水反応装置１内において燃料と
しての有機物質と酸化剤として送られる金属酸化物とを
超臨界水の存在下で反応させ、熱を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機物質および酸化
剤としての金属酸化物を水の存在下で水の臨界温度、臨
界圧力を超える条件のもとで酸化反応させる超臨界水酸
化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリテ
ィプラントに関する。
剤としての金属酸化物を水の存在下で水の臨界温度、臨
界圧力を超える条件のもとで酸化反応させる超臨界水酸
化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリテ
ィプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】有機物の処理に超臨界水酸化反応を利用
する方法がある。この方法では反応装置に溶媒としての
超臨界水と共に有機物質と酸化剤とが混合した状態で供
給され、酸化反応が進む中で有機物質が、たとえば水と
炭酸ガスとに分解される。酸化反応を持続するために反
応装置には有機物質および酸化剤を連続して供給しなけ
ればならない。酸化剤には酸素、空気、酸素富化空気、
過酸化水素等が用いられるが、好ましいのは空気であ
る。しかし、通常、水の臨界圧力を超える、超高圧の状
態に保たれる反応装置に酸化剤を供給するのは容易でな
い。
する方法がある。この方法では反応装置に溶媒としての
超臨界水と共に有機物質と酸化剤とが混合した状態で供
給され、酸化反応が進む中で有機物質が、たとえば水と
炭酸ガスとに分解される。酸化反応を持続するために反
応装置には有機物質および酸化剤を連続して供給しなけ
ればならない。酸化剤には酸素、空気、酸素富化空気、
過酸化水素等が用いられるが、好ましいのは空気であ
る。しかし、通常、水の臨界圧力を超える、超高圧の状
態に保たれる反応装置に酸化剤を供給するのは容易でな
い。
【０００３】一般に、超高圧への気体の圧縮は圧縮機に
よるが、圧縮過程での気体自身の温度上昇で効率よく圧
縮できず、多大な動力が必要となる。酸化剤として好ま
しい空気を用いた場合に空気中に占める酸素の量は少な
く（約２１％）、酸化剤として必要な量の酸素を確保し
ようとしたとき、圧縮しなければならない空気量は極め
て多量になり、エネルギ消費が極度に大きくなる。
よるが、圧縮過程での気体自身の温度上昇で効率よく圧
縮できず、多大な動力が必要となる。酸化剤として好ま
しい空気を用いた場合に空気中に占める酸素の量は少な
く（約２１％）、酸化剤として必要な量の酸素を確保し
ようとしたとき、圧縮しなければならない空気量は極め
て多量になり、エネルギ消費が極度に大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】超臨界水酸化反応の利
用は有機物の望ましい処理方法に力をかすが、このよう
な反応装置を発電プラントと組み合わせて利用する、新
たな試みも提案されている（たとえば、特開平１０−１
３２２０１号公報など）。発電プラントのような大規模
プラントに反応装置が組み込まれる場合、反応装置はこ
れまでよりも大容量となり、反応装置で酸化反応を持続
するために酸化剤を連続して大量に供給しなければなら
なくなる。
用は有機物の望ましい処理方法に力をかすが、このよう
な反応装置を発電プラントと組み合わせて利用する、新
たな試みも提案されている（たとえば、特開平１０−１
３２２０１号公報など）。発電プラントのような大規模
プラントに反応装置が組み込まれる場合、反応装置はこ
れまでよりも大容量となり、反応装置で酸化反応を持続
するために酸化剤を連続して大量に供給しなければなら
なくなる。
【０００５】酸化剤として好ましい空気を規定の圧力ま
で圧縮するのに圧縮機のようなエネルギ効率の低い方法
に依存したのでは、必要な量の酸素を供給しようとした
場合に多量のエネルギを投入しなければならず、大容量
化に伴ってエネルギ消費量が著しく進んでしまう。
で圧縮するのに圧縮機のようなエネルギ効率の低い方法
に依存したのでは、必要な量の酸素を供給しようとした
場合に多量のエネルギを投入しなければならず、大容量
化に伴ってエネルギ消費量が著しく進んでしまう。
【０００６】酸化剤として、たとえば工業的に製造する
酸素を使用すれば空気と比べて体積量は小さくなり、圧
縮機もその分容量の小さいものを利用することができ、
エネルギ消費を少なくすることが可能である。しかしな
がら、酸素を製造するには、たとえば、空気から液化分
留法等を用いて製造するなど、そのその製造段階におい
て多量のエネルギの投入が必要となり、とりわけ有利な
方法とはいえない。
酸素を使用すれば空気と比べて体積量は小さくなり、圧
縮機もその分容量の小さいものを利用することができ、
エネルギ消費を少なくすることが可能である。しかしな
がら、酸素を製造するには、たとえば、空気から液化分
留法等を用いて製造するなど、そのその製造段階におい
て多量のエネルギの投入が必要となり、とりわけ有利な
方法とはいえない。
【０００７】本発明の目的は超臨界水酸化反応の酸化剤
として空気あるいは酸素などを用いることなく、酸化反
応に必要な量の酸化剤を連続して供給することを可能に
した超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよ
びユーティリティプラントを提供することにある。
として空気あるいは酸素などを用いることなく、酸化反
応に必要な量の酸化剤を連続して供給することを可能に
した超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよ
びユーティリティプラントを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超臨界水酸
化反応方法は燃料としての有機物質および酸化剤を水の
存在化で水の臨界温度、臨界圧力を超える条件のもとで
酸化させる段階を含む。この場合、有機物質を酸化剤と
しての金属酸化物の存在下で酸化反応させる。
化反応方法は燃料としての有機物質および酸化剤を水の
存在化で水の臨界温度、臨界圧力を超える条件のもとで
酸化させる段階を含む。この場合、有機物質を酸化剤と
しての金属酸化物の存在下で酸化反応させる。
【０００９】このような方法においては固体の金属酸化
物を供給し、燃料としての有機物質と反応させること
で、たとえば多量の空気を圧縮して供給する必要がなく
なり、多量の空気を圧縮するのに要する多大な動力を軽
減することができ、大容量化に伴ってエネルギの消費が
増大するのを抑制することが可能になる。
物を供給し、燃料としての有機物質と反応させること
で、たとえば多量の空気を圧縮して供給する必要がなく
なり、多量の空気を圧縮するのに要する多大な動力を軽
減することができ、大容量化に伴ってエネルギの消費が
増大するのを抑制することが可能になる。
【００１０】この金属酸化物には高温下での酸化反応に
適する次のような金属酸化物が望ましい。すなわち、酸
化ニッケル、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロ
ム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅など
である。これらの金属酸化物のうち少なくとも１つを用
いて反応装置内で燃料としての有機物質と酸化反応させ
る。この発熱反応で生じた熱を水に伝え、反応装置の外
でこの熱媒体から別の熱を媒体に伝えて熱回収する。
適する次のような金属酸化物が望ましい。すなわち、酸
化ニッケル、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロ
ム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅など
である。これらの金属酸化物のうち少なくとも１つを用
いて反応装置内で燃料としての有機物質と酸化反応させ
る。この発熱反応で生じた熱を水に伝え、反応装置の外
でこの熱媒体から別の熱を媒体に伝えて熱回収する。
【００１１】また、本発明の超臨界水反応プラントは有
機物質および金属酸化物を水と共に受け入れ、水の臨界
温度、臨界圧力を超える条件のもとで有機物質を酸化さ
せる超臨界水反応装置と、この超臨界水反応装置から送
られる残留金属酸化物、還元された金属および有機物質
中の無機塩等の固形物を分離する固形物分離回収装置
と、この固形物分離回収装置から送られる還元された金
属を高温空気と接触させて酸化させる酸化反応装置と、
この酸化反応装置からの金属酸化物を超臨界水反応装置
に供給する金属酸化物供給装置とを備えるものである。
機物質および金属酸化物を水と共に受け入れ、水の臨界
温度、臨界圧力を超える条件のもとで有機物質を酸化さ
せる超臨界水反応装置と、この超臨界水反応装置から送
られる残留金属酸化物、還元された金属および有機物質
中の無機塩等の固形物を分離する固形物分離回収装置
と、この固形物分離回収装置から送られる還元された金
属を高温空気と接触させて酸化させる酸化反応装置と、
この酸化反応装置からの金属酸化物を超臨界水反応装置
に供給する金属酸化物供給装置とを備えるものである。
【００１２】このように構成したものにおいては超臨界
水酸化反応を持続するための金属酸化物を連続して供給
することが可能になり、外部に対して安定に熱を供給す
ることができる。
水酸化反応を持続するための金属酸化物を連続して供給
することが可能になり、外部に対して安定に熱を供給す
ることができる。
【００１３】さらに、本発明のユーティリティプラント
は超臨界水反応プラントをユーティリティ設備と組み合
わせて構成する。
は超臨界水反応プラントをユーティリティ設備と組み合
わせて構成する。
【００１４】このようなユーティリティプラントにおい
ては超臨界水反応プラントで発生した熱をユーティリテ
ィ設備において残らず回収することができる。超臨界水
反応装置で発生する熱は高温（たとえば、５５０°Ｃ〜
６５０°Ｃ）であり、望ましくはユーティリティ設備に
おいて高温から中温を経て低温に至までカスケード方式
で熱回収する。
ては超臨界水反応プラントで発生した熱をユーティリテ
ィ設備において残らず回収することができる。超臨界水
反応装置で発生する熱は高温（たとえば、５５０°Ｃ〜
６５０°Ｃ）であり、望ましくはユーティリティ設備に
おいて高温から中温を経て低温に至までカスケード方式
で熱回収する。
【００１５】このユーティリティ設備は熱回収が可能で
あれば、どのような手段であってもよいが、次のような
排熱回収装置が好ましい。すなわち、排熱回収装置は超
臨界水反応プラントの酸化反応装置に供給される空気を
加熱する熱交換器を備える。
あれば、どのような手段であってもよいが、次のような
排熱回収装置が好ましい。すなわち、排熱回収装置は超
臨界水反応プラントの酸化反応装置に供給される空気を
加熱する熱交換器を備える。
【００１６】また、排熱回収装置は発電プラントまたは
地域暖房用熱供給プラントと組み合わせて構成する。
地域暖房用熱供給プラントと組み合わせて構成する。
【００１７】さらに、排熱回収装置は酸化天然ガスとの
液化ガスを気化させる液体ガス設備と組み合わせて構成
する。
液化ガスを気化させる液体ガス設備と組み合わせて構成
する。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１におい
て、超臨界水反応プラントは有機物質の酸素による酸化
反応を行わせる超臨界水反応装置１を備えている。この
超臨界水反応装置１は後記のユーティリティ設備と結ば
れている。この超臨界水反応装置１は水の臨界温度、臨
界圧力を超える条件のもとで供給される有機物質から酸
化反応で熱を発生する。
１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１におい
て、超臨界水反応プラントは有機物質の酸素による酸化
反応を行わせる超臨界水反応装置１を備えている。この
超臨界水反応装置１は後記のユーティリティ設備と結ば
れている。この超臨界水反応装置１は水の臨界温度、臨
界圧力を超える条件のもとで供給される有機物質から酸
化反応で熱を発生する。
【００１９】超臨界水反応装置１は有機物質供給装置
２、水供給装置３および金属酸化物供給装置４を備え
る。この有機物質供給装置２は石炭粉末などの有機物質
を貯蔵する貯蔵装置、有機物質を適正圧力を保って水中
に送る加圧ポンプ等からなり、超臨界水酸化反応を持続
するために有機物質を超臨界水反応装置１に連続して供
給する。
２、水供給装置３および金属酸化物供給装置４を備え
る。この有機物質供給装置２は石炭粉末などの有機物質
を貯蔵する貯蔵装置、有機物質を適正圧力を保って水中
に送る加圧ポンプ等からなり、超臨界水酸化反応を持続
するために有機物質を超臨界水反応装置１に連続して供
給する。
【００２０】また、水供給装置３は水を貯蔵する貯蔵タ
ンク、水の不純物を除去する水処理装置、水を規定の圧
力まで加圧する給水ポンプ等からなり、純水を超臨界水
反応装置１に連続して供給する。さらに、金属酸化物供
給装置４は酸化ニッケルなどの金属酸化物を貯蔵する貯
蔵装置、金属酸化物を超臨界水反応装置１内に送る加圧
装置等からなり、固形物である金属酸化を専用の経路で
超臨界水反応装置１に供給する。
ンク、水の不純物を除去する水処理装置、水を規定の圧
力まで加圧する給水ポンプ等からなり、純水を超臨界水
反応装置１に連続して供給する。さらに、金属酸化物供
給装置４は酸化ニッケルなどの金属酸化物を貯蔵する貯
蔵装置、金属酸化物を超臨界水反応装置１内に送る加圧
装置等からなり、固形物である金属酸化を専用の経路で
超臨界水反応装置１に供給する。
【００２１】また、超臨界水反応装置１は固形物分離回
収装置５を備える。この固形物分離回収装置５は高温流
体中から残留金属酸化物、還元された金属および有機物
質中に含まれる塩素、硫黄による無機塩等の固形物を回
収する。
収装置５を備える。この固形物分離回収装置５は高温流
体中から残留金属酸化物、還元された金属および有機物
質中に含まれる塩素、硫黄による無機塩等の固形物を回
収する。
【００２２】さらに、超臨界水反応装置１は固形物分離
回収装置５の下流側経路に酸化反応装置６を備える。こ
の酸化反応装置６は還元された金属等に高温空気と接触
させて酸化させる。
回収装置５の下流側経路に酸化反応装置６を備える。こ
の酸化反応装置６は還元された金属等に高温空気と接触
させて酸化させる。
【００２３】上記構成の超臨界水反応プラントは、本実
施の形態では、ユーティリティ設備である排熱回収装置
７と組み合わせて構成される。この排熱回収装置７は熱
交換器を有し、超臨界水反応プラントから回収した熱と
酸化反応装置６への空気とが伝熱壁を介して熱交換する
ように構成されている。
施の形態では、ユーティリティ設備である排熱回収装置
７と組み合わせて構成される。この排熱回収装置７は熱
交換器を有し、超臨界水反応プラントから回収した熱と
酸化反応装置６への空気とが伝熱壁を介して熱交換する
ように構成されている。
【００２４】また、酸化反応装置６は空気を予熱する熱
交換装置８を備えており、酸化反応装置６に送られる空
気が熱交換装置８において加熱されるようになってい
る。
交換装置８を備えており、酸化反応装置６に送られる空
気が熱交換装置８において加熱されるようになってい
る。
【００２５】本実施の形態は上記構成からなり、有機物
質供給装置２からの有機物質が水供給装置３から供給さ
れる処理水と共に超臨界水反応装置１に導かれる。ま
た、同時に、超臨界水酸化反応のための酸化剤となる金
属酸化物が金属酸化物供給装置４から超臨界水反応装置
１に導かれる。
質供給装置２からの有機物質が水供給装置３から供給さ
れる処理水と共に超臨界水反応装置１に導かれる。ま
た、同時に、超臨界水酸化反応のための酸化剤となる金
属酸化物が金属酸化物供給装置４から超臨界水反応装置
１に導かれる。
【００２６】超臨界水反応装置１内は臨界圧力を超える
圧力状態にあり、装置内で有機物質と金属酸化物とが反
応する。このとき、有機物質は金属酸化物の酸素により
酸化され、主として、水と二酸化炭素になる。一方、金
属酸化物は一部が酸素を失い還元されて元の金属にな
る。この生成物は高温流体となって流れる水により運ば
れて固形物分離回収装置５に流入する。
圧力状態にあり、装置内で有機物質と金属酸化物とが反
応する。このとき、有機物質は金属酸化物の酸素により
酸化され、主として、水と二酸化炭素になる。一方、金
属酸化物は一部が酸素を失い還元されて元の金属にな
る。この生成物は高温流体となって流れる水により運ば
れて固形物分離回収装置５に流入する。
【００２７】固形物分離回収装置５内において、固形物
である残留金属酸化物、還元された金属ならびに有機物
質中の塩素および硫黄による無機塩が分離される。還元
された金属は酸化反応装置６に送られ、これに排熱回収
装置２で高温に温められた空気が吹き込まれる。金属は
高温のもとで酸化し、再び金属酸化物になる。この金属
酸化物は金属酸化物供給装置４に送られて貯蔵装置に蓄
えられる。この後、金属酸化物は超臨界水酸化反応のた
めの酸化剤として超臨界水反応装置１に供給される。
である残留金属酸化物、還元された金属ならびに有機物
質中の塩素および硫黄による無機塩が分離される。還元
された金属は酸化反応装置６に送られ、これに排熱回収
装置２で高温に温められた空気が吹き込まれる。金属は
高温のもとで酸化し、再び金属酸化物になる。この金属
酸化物は金属酸化物供給装置４に送られて貯蔵装置に蓄
えられる。この後、金属酸化物は超臨界水酸化反応のた
めの酸化剤として超臨界水反応装置１に供給される。
【００２８】一方、固形物分離回収装置５で固形物を分
離した後に主として水からなる高温流体が生じる。この
高温流体は十分な熱を保有し、熱媒体として排熱回収装
置７に供給される。すなわち、熱媒体は酸化反応装置６
への空気の温度を高めるために熱交換装置８で予熱され
て温められた空気と熱交換するように排熱回収装置７内
の熱交換器に導かれる。この結果、予熱を経て若干の温
度を高められた空気はより高温に加熱され、その後、酸
化反応装置６に供給され、金属の酸化のために効果的に
役立てることができる。
離した後に主として水からなる高温流体が生じる。この
高温流体は十分な熱を保有し、熱媒体として排熱回収装
置７に供給される。すなわち、熱媒体は酸化反応装置６
への空気の温度を高めるために熱交換装置８で予熱され
て温められた空気と熱交換するように排熱回収装置７内
の熱交換器に導かれる。この結果、予熱を経て若干の温
度を高められた空気はより高温に加熱され、その後、酸
化反応装置６に供給され、金属の酸化のために効果的に
役立てることができる。
【００２９】なお、有機物質は石炭粉末以外にスラリー
状の石炭、石油、天然ガス、オリマルジョンなどの有機
物が熱発生プラントの出力を安定させる上で好ましい。
状の石炭、石油、天然ガス、オリマルジョンなどの有機
物が熱発生プラントの出力を安定させる上で好ましい。
【００３０】本実施の形態によれば、超臨界水酸化反応
を持続するための金属酸化物を連続して供給することが
でき、外部の排熱回収装置７に対して安定に熱を供給す
ることが可能になる。
を持続するための金属酸化物を連続して供給することが
でき、外部の排熱回収装置７に対して安定に熱を供給す
ることが可能になる。
【００３１】また、プラント自身の酸化反応装置６に供
給される空気を高温に加熱することが可能で、金属の酸
化反応を確実に果たすことができる。
給される空気を高温に加熱することが可能で、金属の酸
化反応を確実に果たすことができる。
【００３２】（第２の実施の形態）さらに、本発明の第
２の実施の形態を図２を参照して説明する。超臨界水反
応プラントはユーティリティ設備である排熱回収装置９
と組み合わされている。この排熱回収装置９に超臨界水
反応装置１の高温流体を熱源媒体とする発電プラント１
０が設けられている。発電プラント１０は、いわゆるラ
ンキンサイクルで構成され、タービン系内を適当な熱媒
体が循環し、その動力で発電機を駆動し、電気出力を発
生する。なお、超臨界水反応プラントの構成は上記実施
の形態のものと同一であり、説明を省略する。
２の実施の形態を図２を参照して説明する。超臨界水反
応プラントはユーティリティ設備である排熱回収装置９
と組み合わされている。この排熱回収装置９に超臨界水
反応装置１の高温流体を熱源媒体とする発電プラント１
０が設けられている。発電プラント１０は、いわゆるラ
ンキンサイクルで構成され、タービン系内を適当な熱媒
体が循環し、その動力で発電機を駆動し、電気出力を発
生する。なお、超臨界水反応プラントの構成は上記実施
の形態のものと同一であり、説明を省略する。
【００３３】本実施の形態は上記構成からなり、固形物
分離回収装置５において固形物を分離した後に高温流体
が生じる。この高温流体は熱媒体として排熱回収装置９
に供給される。超臨界水反応プラントの運転中、排熱回
収装置９に発電プラント１０のタービン系の熱媒体が循
環する。タービン系熱媒体は排熱回収装置９内において
高温の熱媒体で加熱され、蒸発する。この蒸気がタービ
ンに導かれて膨張し、動力が発生する。この動力によっ
て発電機が回転し、電気出力が発生する。すなわち、超
臨界水反応プラントの高温流体が保有する熱を発電プラ
ント１０の熱媒体に熱回収することができ、超臨界水反
応プラント自身に加えて、発電にも効果的に役立てるこ
とが可能になる。
分離回収装置５において固形物を分離した後に高温流体
が生じる。この高温流体は熱媒体として排熱回収装置９
に供給される。超臨界水反応プラントの運転中、排熱回
収装置９に発電プラント１０のタービン系の熱媒体が循
環する。タービン系熱媒体は排熱回収装置９内において
高温の熱媒体で加熱され、蒸発する。この蒸気がタービ
ンに導かれて膨張し、動力が発生する。この動力によっ
て発電機が回転し、電気出力が発生する。すなわち、超
臨界水反応プラントの高温流体が保有する熱を発電プラ
ント１０の熱媒体に熱回収することができ、超臨界水反
応プラント自身に加えて、発電にも効果的に役立てるこ
とが可能になる。
【００３４】なお、本実施の形態の発電プラント１０は
これに代えて、地域暖房用熱供給プラントで構成しても
よい。また、これに代えて電力および熱を同時に供給す
る電熱併給プラントで構成してもよい。
これに代えて、地域暖房用熱供給プラントで構成しても
よい。また、これに代えて電力および熱を同時に供給す
る電熱併給プラントで構成してもよい。
【００３５】本実施の形態によれば、上記の実施の形態
の効果に加えて、発電プラント１０または熱供給プラン
トの熱媒体に熱回収することが可能になり、発電または
地域暖房の熱源として利用することができる。
の効果に加えて、発電プラント１０または熱供給プラン
トの熱媒体に熱回収することが可能になり、発電または
地域暖房の熱源として利用することができる。
【００３６】（第３の実施の形態）さらに、本発明の第
３の実施の形態を図３を参照して説明する。超臨界水反
応プラントは第２の実施の形態と同様に、排熱回収装置
９と組み合わされている。この排熱回収装置９に発電プ
ラント１０と共に超臨界水反応装置１の高温流体を熱源
媒体とする液体ガス気化設備１１が設けられている。液
体ガス気化設備１１は液化天然ガスなどの液体を気化す
るための設備である。なお、超臨界水反応プラント構成
は上記実施の形態（図１）のものと同一であり、説明を
省略する。
３の実施の形態を図３を参照して説明する。超臨界水反
応プラントは第２の実施の形態と同様に、排熱回収装置
９と組み合わされている。この排熱回収装置９に発電プ
ラント１０と共に超臨界水反応装置１の高温流体を熱源
媒体とする液体ガス気化設備１１が設けられている。液
体ガス気化設備１１は液化天然ガスなどの液体を気化す
るための設備である。なお、超臨界水反応プラント構成
は上記実施の形態（図１）のものと同一であり、説明を
省略する。
【００３７】本実施の形態は上記構成からなり、固形物
分離回収装置５において固形物を分離した後に高温流体
が生じる。この高温流体は熱媒体として排熱回収装置９
に供給される。超臨界水反応プラントの運転中、排熱回
収装置９に液体ガス気化設備１１の液体が循環する。こ
の液体は排熱回収装置９内において高温の熱媒体で加熱
され、気化する。
分離回収装置５において固形物を分離した後に高温流体
が生じる。この高温流体は熱媒体として排熱回収装置９
に供給される。超臨界水反応プラントの運転中、排熱回
収装置９に液体ガス気化設備１１の液体が循環する。こ
の液体は排熱回収装置９内において高温の熱媒体で加熱
され、気化する。
【００３８】すなわち、超臨界水反応プラントの高温流
体が保有する熱を液体ガス気化設備１１の液体に熱回収
することができ、超臨界水反応プラント自身に加えて、
液体ガスの液化にも効果的に役立てることが可能にな
る。
体が保有する熱を液体ガス気化設備１１の液体に熱回収
することができ、超臨界水反応プラント自身に加えて、
液体ガスの液化にも効果的に役立てることが可能にな
る。
【００３９】本実施の形態によれば、上記実施の形態の
効果に加えて、液体ガス気化設備１１の液体ガスに熱回
収することが可能になり、液体ガス気化の熱源として利
用することができる。
効果に加えて、液体ガス気化設備１１の液体ガスに熱回
収することが可能になり、液体ガス気化の熱源として利
用することができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明においては、超臨界水酸化反応の
酸化剤として空気あるいは酸素などを用いることなく、
酸化反応に必要な量の酸化剤を連続して供給することが
できる。したがって、本発明によれば、多量の空気など
を圧縮するのに要する多大な動力を軽減することが可能
になり、大容量化に伴ってエネルギ消費が増大するのを
抑えることができる。
酸化剤として空気あるいは酸素などを用いることなく、
酸化反応に必要な量の酸化剤を連続して供給することが
できる。したがって、本発明によれば、多量の空気など
を圧縮するのに要する多大な動力を軽減することが可能
になり、大容量化に伴ってエネルギ消費が増大するのを
抑えることができる。
【図１】本発明による超臨界水反応プラントの第１の実
施の形態を示す系統図。
施の形態を示す系統図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す系統図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す系統図。
１ 超臨界水反応装置 ２ 有機物質供給装置 ３ 水供給装置 ４ 金属酸化物供給装置 ５ 固形物分離回収装置 ７、９ 排熱回収装置 １０ 発電プラント １１ 液体ガス気化設備
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｇ Ｆターム(参考） 3G081 BA20 BB00 BD00 DA14 4D050 AA20 AB11 AB23 AB31 BB20 BC01 BC02 BD02 BD03 BD04 BD06 CA20 4K001 AA07 AA08 AA09 AA10 AA16 AA19 AA27 AA28 CA02 DB38 GB10
Claims (7)
- 【請求項１】 燃料としての有機物質および金属酸化物
を水の存在下で水の臨界温度、臨界圧力を超える条件の
もとで酸化させる段階を含み、該有機物質を酸化剤とし
ての金属酸化物の存在下で酸化反応させることを特徴と
する超臨界水酸化反応方法。 - 【請求項２】 次の金属酸化物の群から選ばれた少なく
とも１つを用いることを特徴とする請求項１記載の超臨
界水酸化反応方法。酸化ニッケル、酸化チタン、酸化バ
ナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コ
バルト、酸化銅 - 【請求項３】 有機物質および金属酸化物を水と共に受
け入れ、水の臨界温度、臨界圧力を超える条件のもとで
有機物質を酸化させる超臨界水反応装置と、この超臨界
水反応装置から送られる残留金属酸化物、還元された金
属および有機物質中の無機塩等の固形物を分離する固形
物分離回収装置と、この固形物分離回収装置から送られ
る還元された金属を高温空気と接触させて酸化させる酸
化反応装置と、この酸化反応装置からの金属酸化物を前
記超臨界水反応装置に供給する金属酸化物供給装置とを
備えてなる超臨界水反応プラント。 - 【請求項４】 前記超臨界水反応プラントをユーティリ
ティ設備と組み合わせてなるユーティリティプラント。 - 【請求項５】 前記ユーティリティ設備が前記超臨界水
反応プラントの該酸化反応装置に供給される空気を加熱
する熱交換器を備える排熱回収装置からなることを特徴
とする請求項４記載のユーティリティプラント。 - 【請求項６】 前記ユーティリティ設備が発電プラント
または熱供給プラントと組み合わせて構成される排熱回
収装置からなることを特徴とする請求項４記載のユーテ
ィリティプラント。 - 【請求項７】 前記ユーティリティ設備が液体ガスを気
化させる液体ガス気化設備と組み合わせて構成される排
熱回収装置からなることを特徴とする請求項６記載のユ
ーティリティプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26002399A JP2001079571A (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリティプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26002399A JP2001079571A (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリティプラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079571A true JP2001079571A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17342240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26002399A Withdrawn JP2001079571A (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 超臨界水酸化反応方法、超臨界水反応プラントおよびユーティリティプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079571A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2008118348A2 (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Chromalox, Inc. | System and method for generating electricity from super critical water oxidation process |
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| JP2014000527A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Ricoh Co Ltd | 流体浄化装置 |
| CN105627814A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-06-01 | 西安交通大学 | 一种用于超临界水氧化系统的中间介质换热装置 |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26002399A patent/JP2001079571A/ja not_active Withdrawn
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