JP2001149767A - 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 - Google Patents
超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法Info
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Classifications
-
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- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機性固形物を容易に、かつ安定して超臨界
水処理できる超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法を
提供する。 【解決手段】 本超臨界水処理装置１０は、超臨界流体
を生成する圧縮機を備えた有機化合物の抽出装置１２
と、有機化合物の溶解装置１４と、超臨界水反応を行う
処理装置本体１６とから構成される。抽出装置は、ＣＯ
2 ガスを圧縮してＣＯ2 超臨界流体を生成する圧縮機１
８と、有機性固形物を収容し、ＣＯ2 超臨界流体を導入
して、有機性固形物から有機化合物を抽出する抽出器２
０と、抽出器２０から出た超臨界抽出流体を減圧する減
圧機構２２とを備える。溶解装置１４は、溶剤を収容
し、抽出された有機化合物を溶剤に溶解して溶液を調製
する溶解槽３０と、溶解槽から溶液を処理装置本体１６
に圧入する溶液ポンプ３２と、溶剤供給管３４から溶剤
を溶解槽３０に供給する溶剤供給装置とを備える。
水処理できる超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法を
提供する。 【解決手段】 本超臨界水処理装置１０は、超臨界流体
を生成する圧縮機を備えた有機化合物の抽出装置１２
と、有機化合物の溶解装置１４と、超臨界水反応を行う
処理装置本体１６とから構成される。抽出装置は、ＣＯ
2 ガスを圧縮してＣＯ2 超臨界流体を生成する圧縮機１
８と、有機性固形物を収容し、ＣＯ2 超臨界流体を導入
して、有機性固形物から有機化合物を抽出する抽出器２
０と、抽出器２０から出た超臨界抽出流体を減圧する減
圧機構２２とを備える。溶解装置１４は、溶剤を収容
し、抽出された有機化合物を溶剤に溶解して溶液を調製
する溶解槽３０と、溶解槽から溶液を処理装置本体１６
に圧入する溶液ポンプ３２と、溶剤供給管３４から溶剤
を溶解槽３０に供給する溶剤供給装置とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を含む
固形物及び固形物状の有機化合物の少なくとも一方を超
臨界水処理する超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法
に関し、更に詳細には、ポンプ等の故障発生率が低く、
容易に、かつ安定して運転できる超臨界水処理装置及び
超臨界水処理方法に関するものである。
固形物及び固形物状の有機化合物の少なくとも一方を超
臨界水処理する超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法
に関し、更に詳細には、ポンプ等の故障発生率が低く、
容易に、かつ安定して運転できる超臨界水処理装置及び
超臨界水処理方法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、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、産業廃棄物、汚染土壌等の固体状の廃棄
物の処理にも、超臨界水反応の利用した超臨界水処理が
試みられている。
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、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、産業廃棄物、汚染土壌等の固体状の廃棄
物の処理にも、超臨界水反応の利用した超臨界水処理が
試みられている。
【０００３】超臨界水処理装置とは、超臨界水の高い反
応性を利用して有機物を分解処理する装置であって、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、その実用的な実施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。
応性を利用して有機物を分解処理する装置であって、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、その実用的な実施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】ところで、前述の廃棄物のように、有機化
合物を含む固形物、或いは固形物状の有機化合物（以
下、簡単に有機性固形物と言う）を超臨界水処理する際
には、従来、有機性固形物を粉砕して水等の液体に懸濁
させたスラリーとし、そのスラリーを超臨界水処理して
いる。尚、本明細書では、有機化合物等の反応物を超臨
界水反応によって分解処理することを超臨界水処理と言
う。
合物を含む固形物、或いは固形物状の有機化合物（以
下、簡単に有機性固形物と言う）を超臨界水処理する際
には、従来、有機性固形物を粉砕して水等の液体に懸濁
させたスラリーとし、そのスラリーを超臨界水処理して
いる。尚、本明細書では、有機化合物等の反応物を超臨
界水反応によって分解処理することを超臨界水処理と言
う。
【０００５】ここで、図２を参照して、有機性固形物を
スラリー化した有機性固形物スラリーを被処理液として
超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置の基本的な構
成を説明する。図２は従来の超臨界水処理装置の構成を
示すフローシートである。超臨界水処理装置４０は、微
粒の有機性固形物を懸濁させた有機性固形物スラリーを
超臨界水反応により処理する装置であって、図２に示す
ように、有機性固形物をスラリー化するスラリー化装置
４２と、超臨界水反応を行う処理装置本体４４とから構
成されている。スラリー化装置４２は、図示しないが、
有機性固形物を粉砕する粉砕機と、粉砕した有機性固形
物に水を注入してスラリー化するスラリー化槽と、調製
した有機性固形物スラリーを収容する有機性固形物スラ
リー槽とを備えている。
スラリー化した有機性固形物スラリーを被処理液として
超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置の基本的な構
成を説明する。図２は従来の超臨界水処理装置の構成を
示すフローシートである。超臨界水処理装置４０は、微
粒の有機性固形物を懸濁させた有機性固形物スラリーを
超臨界水反応により処理する装置であって、図２に示す
ように、有機性固形物をスラリー化するスラリー化装置
４２と、超臨界水反応を行う処理装置本体４４とから構
成されている。スラリー化装置４２は、図示しないが、
有機性固形物を粉砕する粉砕機と、粉砕した有機性固形
物に水を注入してスラリー化するスラリー化槽と、調製
した有機性固形物スラリーを収容する有機性固形物スラ
リー槽とを備えている。
【０００６】処理装置本体４４は、図２に示すように、
スラリー化装置４２の有機性固形物スラリー槽から反応
器に有機性固形物スラリーを圧入するスラリーポンプ４
６と、超臨界水反応を行う反応器として設けられた、チ
ューブ状の長い耐圧密閉型反応器４８を有し、反応器４
８の下流に、順次、反応生成物流体を冷却する冷却器５
０と、反応生成物流体をガスとスラリーとに気液分離す
る気液分離器５２を備えている。また、冷却器５０と気
液分離器５２との間に、反応器４８内の圧力を計測する
圧力計５４と、圧力調節弁５６とを有し、圧力計５４の
計測値に基づいて圧力調節弁５６を圧力制御装置５８に
よって調節することにより、反応器４８内の圧力を所定
圧力に制御する。
スラリー化装置４２の有機性固形物スラリー槽から反応
器に有機性固形物スラリーを圧入するスラリーポンプ４
６と、超臨界水反応を行う反応器として設けられた、チ
ューブ状の長い耐圧密閉型反応器４８を有し、反応器４
８の下流に、順次、反応生成物流体を冷却する冷却器５
０と、反応生成物流体をガスとスラリーとに気液分離す
る気液分離器５２を備えている。また、冷却器５０と気
液分離器５２との間に、反応器４８内の圧力を計測する
圧力計５４と、圧力調節弁５６とを有し、圧力計５４の
計測値に基づいて圧力調節弁５６を圧力制御装置５８に
よって調節することにより、反応器４８内の圧力を所定
圧力に制御する。
【０００７】更に、処理装置本体４４は、気液分離器５
２の下流に、気液分離器５２で分離されたスラリー状の
反応生成物を固液分離して、無機固形物を反応生成物か
ら分離する固液分離器６０を備えている。固液分離器６
０で分離された無機固形物は、主として、反応物中に含
まれた固形物中の反応に寄与しなかった無機物であっ
て、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。
２の下流に、気液分離器５２で分離されたスラリー状の
反応生成物を固液分離して、無機固形物を反応生成物か
ら分離する固液分離器６０を備えている。固液分離器６
０で分離された無機固形物は、主として、反応物中に含
まれた固形物中の反応に寄与しなかった無機物であっ
て、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。
【０００８】反応器４８は、反応物の超臨界水反応に要
する反応時間を確保できる長尺のチューブ状反応器であ
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。反応器４８には、有機性固形物スラリ
ーをスラリー・ポンプ４６によって反応器４８に送入す
る被処理液ライン６２が接続され、被処理液ライン６２
には、有機物を酸化する酸化剤、例えば空気を空気圧縮
機６４によって圧縮、送入する空気ライン６６が合流し
ている。
する反応時間を確保できる長尺のチューブ状反応器であ
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。反応器４８には、有機性固形物スラリ
ーをスラリー・ポンプ４６によって反応器４８に送入す
る被処理液ライン６２が接続され、被処理液ライン６２
には、有機物を酸化する酸化剤、例えば空気を空気圧縮
機６４によって圧縮、送入する空気ライン６６が合流し
ている。
【０００９】有機性固形物スラリーと空気とからなる反
応物流体は、反応器４８に入り、反応器４８の入口から
出口に向かって流れる過程で、反応物流体中の有機化合
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４８から流
出する。反応器４８は、反応開始温度から反応温度まで
の加熱を有機性固形物スラリー中の有機化合物の酸化熱
で賄われる。反応器４８から流出した反応生成物流体
は、冷却器５２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。
応物流体は、反応器４８に入り、反応器４８の入口から
出口に向かって流れる過程で、反応物流体中の有機化合
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４８から流
出する。反応器４８は、反応開始温度から反応温度まで
の加熱を有機性固形物スラリー中の有機化合物の酸化熱
で賄われる。反応器４８から流出した反応生成物流体
は、冷却器５２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。
【００１０】冷却器５２で冷却された反応生成物は、圧
力調節弁５６によって減圧されて気液分離器５２に流入
し、ガス状の反応生成物とスラリー状の反応生成物とに
気液分離される。ガス状の反応生成物は、大気放出又は
次の処理工程に移行し、スラリー状の反応生成物は、固
液分離器６０に導入される。スラリー状の反応生成物
は、固液分離器６０で液状の処理液と無機固形物とに固
液分離され、それぞれ、外部に送出される。
力調節弁５６によって減圧されて気液分離器５２に流入
し、ガス状の反応生成物とスラリー状の反応生成物とに
気液分離される。ガス状の反応生成物は、大気放出又は
次の処理工程に移行し、スラリー状の反応生成物は、固
液分離器６０に導入される。スラリー状の反応生成物
は、固液分離器６０で液状の処理液と無機固形物とに固
液分離され、それぞれ、外部に送出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した、有
機性固形物を超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
には、以下のような問題があった。第１には、有機性固
形物の性状によっては、粉砕することが技術的に難しい
ものが多く、粉砕してスラリー化すること自体に解決す
べき技術的課題が多いことである。第２には、スラリー
を取り扱う機器として特殊な機器を必要とし、市販品が
ないという問題、更には、スラリーを取り扱う機器の損
傷が激しくて、短寿命のために、経済性に問題がある。
第３には、粉砕された有機性固形物が、沈降分離した
り、浮上分離したりするために、固形物スラリーを安定
して超臨界水処理装置に送入することが難しいという問
題である。第４には、固形物スラリーの流動性を確保す
るためには、スラリー濃度を高くすることが難しく、従
って多量の水に少量の有機性固形物を懸濁させてる結
果、多量の有機性固形物スラリーを超臨界水処理装置に
送入することになるので、有機性固形物の量に比べて大
きな超臨界水処理装置が必要になり、経済的に引き合わ
ないという問題である。
機性固形物を超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
には、以下のような問題があった。第１には、有機性固
形物の性状によっては、粉砕することが技術的に難しい
ものが多く、粉砕してスラリー化すること自体に解決す
べき技術的課題が多いことである。第２には、スラリー
を取り扱う機器として特殊な機器を必要とし、市販品が
ないという問題、更には、スラリーを取り扱う機器の損
傷が激しくて、短寿命のために、経済性に問題がある。
第３には、粉砕された有機性固形物が、沈降分離した
り、浮上分離したりするために、固形物スラリーを安定
して超臨界水処理装置に送入することが難しいという問
題である。第４には、固形物スラリーの流動性を確保す
るためには、スラリー濃度を高くすることが難しく、従
って多量の水に少量の有機性固形物を懸濁させてる結
果、多量の有機性固形物スラリーを超臨界水処理装置に
送入することになるので、有機性固形物の量に比べて大
きな超臨界水処理装置が必要になり、経済的に引き合わ
ないという問題である。
【００１２】そこで、本発明の目的は、従来に比べて、
有機性固形物を、容易に、かつ安定して超臨界水処理で
きる超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法を提供する
ことである。
有機性固形物を、容易に、かつ安定して超臨界水処理で
きる超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法を提供する
ことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機性固形
物をスラリー化する代わりに、抽出性能の高い超臨界流
体であって、有機化合物に対して非反応性であって、か
つ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）でガス状の物質、例
えばＣＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の超臨界流体を用いて有機性固形
物から有機化合物を抽出し、次いで抽出した有機化合物
を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製し、次いでその
有機化合物溶液を超臨界水処理することを考え、実験を
重ねて、本発明を完成するに到った。
物をスラリー化する代わりに、抽出性能の高い超臨界流
体であって、有機化合物に対して非反応性であって、か
つ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）でガス状の物質、例
えばＣＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の超臨界流体を用いて有機性固形
物から有機化合物を抽出し、次いで抽出した有機化合物
を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製し、次いでその
有機化合物溶液を超臨界水処理することを考え、実験を
重ねて、本発明を完成するに到った。
【００１４】上記目的を達成するために、有機化合物を
含む固形物及び固形物状の有機化合物の少なくとも一方
（以下、簡単に有機性固形物と言う）を超臨界水処理す
る超臨界水処理装置であって、有機化合物に対して非反
応性であって、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）で
ガス状の物質を用いて超臨界流体を生成する超臨界流体
生成装置と、有機性固形物を収容し、超臨界流体を導入
して有機性固形物から有機化合物を抽出し、有機化合物
抽出流体を流出させる抽出器と、有機化合物抽出流体を
減圧する減圧機構と、有機化合物を溶解する溶剤を収容
し、有機化合物抽出流体を溶剤中に導入し、有機化合物
を溶剤に溶解あるいは分散させて有機化合物溶液を調製
すると共にガスを流出させる溶解装置と、溶解装置から
圧入された有機化合物溶液を超臨界水反応により超臨界
水処理する処理装置本体とを備えることを特徴としてい
る。
含む固形物及び固形物状の有機化合物の少なくとも一方
（以下、簡単に有機性固形物と言う）を超臨界水処理す
る超臨界水処理装置であって、有機化合物に対して非反
応性であって、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）で
ガス状の物質を用いて超臨界流体を生成する超臨界流体
生成装置と、有機性固形物を収容し、超臨界流体を導入
して有機性固形物から有機化合物を抽出し、有機化合物
抽出流体を流出させる抽出器と、有機化合物抽出流体を
減圧する減圧機構と、有機化合物を溶解する溶剤を収容
し、有機化合物抽出流体を溶剤中に導入し、有機化合物
を溶剤に溶解あるいは分散させて有機化合物溶液を調製
すると共にガスを流出させる溶解装置と、溶解装置から
圧入された有機化合物溶液を超臨界水反応により超臨界
水処理する処理装置本体とを備えることを特徴としてい
る。
【００１５】本発明に係る超臨界水処理装置では、有機
化合物抽出流体を連続的に溶解装置に流入させるように
することもできる。それには、抽出器が、並列に配置さ
れた複数個のバッチ式抽出器群で構成され、少なくとも
一つの抽出器を抽出運転状態に維持して、抽出器群から
連続して有機化合物抽出流体を流出させるようにする。
また、別法として、抽出器に断続して有機性固形物を投
入できる固形物投入機構を抽出器に設け、抽出器に断続
して有機性固形物を投入しつつ、有機化合物抽出流体を
連続して流出させるようにする。
化合物抽出流体を連続的に溶解装置に流入させるように
することもできる。それには、抽出器が、並列に配置さ
れた複数個のバッチ式抽出器群で構成され、少なくとも
一つの抽出器を抽出運転状態に維持して、抽出器群から
連続して有機化合物抽出流体を流出させるようにする。
また、別法として、抽出器に断続して有機性固形物を投
入できる固形物投入機構を抽出器に設け、抽出器に断続
して有機性固形物を投入しつつ、有機化合物抽出流体を
連続して流出させるようにする。
【００１６】本発明に係る有機性固形物の超臨界水処理
方法は、有機化合物を含む固形物及び固形物状の有機化
合物の少なくとも一方（以下、簡単に有機性固形物と言
う）を超臨界水処理する方法であって、有機化合物に対
して非反応性で、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）
でガス状の物質を用いて超臨界流体を生成し、得た超臨
界流体によって有機性固形物から有機化合物を抽出し、
有機化合物抽出流体を流出させる抽出工程と、有機化合
物抽出液を減圧する減圧工程と、有機化合物抽出流体を
溶剤中に導入し、有機化合物を溶剤に溶解させて有機化
合物溶液を調製すると共にガスを流出させる溶解工程
と、溶解工程で得た有機化合物溶液を超臨界水反応によ
って超臨界水処理する工程とを備えることを特徴として
いる。
方法は、有機化合物を含む固形物及び固形物状の有機化
合物の少なくとも一方（以下、簡単に有機性固形物と言
う）を超臨界水処理する方法であって、有機化合物に対
して非反応性で、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）
でガス状の物質を用いて超臨界流体を生成し、得た超臨
界流体によって有機性固形物から有機化合物を抽出し、
有機化合物抽出流体を流出させる抽出工程と、有機化合
物抽出液を減圧する減圧工程と、有機化合物抽出流体を
溶剤中に導入し、有機化合物を溶剤に溶解させて有機化
合物溶液を調製すると共にガスを流出させる溶解工程
と、溶解工程で得た有機化合物溶液を超臨界水反応によ
って超臨界水処理する工程とを備えることを特徴として
いる。
【００１７】本発明方法では、有機化合物に対して非反
応性で、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）でガス状
の超臨界流体である限り、超臨界流体として使用でき
る。例えばＣＯ2 又はＮ2 Ｏガスの超臨界流体使用す
る。また、本発明方法の好適な実施態様では、超臨界流
体に有機溶剤、例えばメタノール、エタノール等のアル
コール、ベンゼン、トルエン等の有機溶剤を加えて超臨
界流体の有機化合物抽出性能を高めるようにすることも
できる。
応性で、かつ標準状態（１０5 Ｐａ、２５℃）でガス状
の超臨界流体である限り、超臨界流体として使用でき
る。例えばＣＯ2 又はＮ2 Ｏガスの超臨界流体使用す
る。また、本発明方法の好適な実施態様では、超臨界流
体に有機溶剤、例えばメタノール、エタノール等のアル
コール、ベンゼン、トルエン等の有機溶剤を加えて超臨
界流体の有機化合物抽出性能を高めるようにすることも
できる。
【００１８】なお、減圧工程及び溶解工程に代えて、有
機化合物抽出流体を冷却する工程と、冷却した有機化合
物抽出流体を溶剤中に導入して、有機化合物を溶剤に溶
解させて有機化合物溶液を調製すると共に超臨界流体を
構成したガスを流出させる溶解工程とを備え、溶解工程
に移行する際に、有機化合物抽出流体を冷却して、溶剤
に導入することもできる。
機化合物抽出流体を冷却する工程と、冷却した有機化合
物抽出流体を溶剤中に導入して、有機化合物を溶剤に溶
解させて有機化合物溶液を調製すると共に超臨界流体を
構成したガスを流出させる溶解工程とを備え、溶解工程
に移行する際に、有機化合物抽出流体を冷却して、溶剤
に導入することもできる。
【００１９】
【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。超臨界水処理装置の実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る超臨界水処理装置の実施
形態の一例であって、図１は、本実施形態例の超臨界水
処理装置の構成を示すフローシートである。本実施形態
例の超臨界水処理装置１０は、ＣＯ2 超臨界流体を使っ
て有機化合物を有機性固形物から抽出し、次いで抽出し
た有機化合物を溶剤に溶解して溶液を調製し、その溶液
を超臨界水処理装置に送って超臨界水処理する装置であ
って、図１に示すように、有機化合物の抽出装置１２
と、有機化合物の溶解装置１４と、処理装置本体１６と
から構成されている。
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。超臨界水処理装置の実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る超臨界水処理装置の実施
形態の一例であって、図１は、本実施形態例の超臨界水
処理装置の構成を示すフローシートである。本実施形態
例の超臨界水処理装置１０は、ＣＯ2 超臨界流体を使っ
て有機化合物を有機性固形物から抽出し、次いで抽出し
た有機化合物を溶剤に溶解して溶液を調製し、その溶液
を超臨界水処理装置に送って超臨界水処理する装置であ
って、図１に示すように、有機化合物の抽出装置１２
と、有機化合物の溶解装置１４と、処理装置本体１６と
から構成されている。
【００２０】有機化合物の抽出装置１２は、超臨界流体
を生成する超臨界流体生成装置として設けられ、ＣＯ2
ガスを圧縮してＣＯ2 超臨界流体を生成する圧縮機１８
と、有機性固形物を収容し、ＣＯ2 超臨界流体を導入し
て、有機性固形物から有機化合物を抽出する抽出器２０
と、抽出器２０から出た超臨界抽出液を減圧する減圧機
構２２とを備えている。なお炭酸ガスの原料として液体
炭酸ガスを用いる場合は、圧縮機１８の代わりに圧入ポ
ンプを用い、炭酸圧力ポンプの後段に加熱器を備けるこ
ととなる。抽出器２０は、圧力容器とし形成され、有機
性固形物を投入し、炭酸ガスの臨界温度および臨界圧力
以上の条件、例えば、４００×９．８×１０4 Ｐａ、４
０℃の条件で、ＣＯ2 超臨界流体によって有機性固形物
から有機化合物をバッチ式で抽出するバッチ式抽出器で
ある。なお、抽出器２０に有機溶媒を注入する注入管
（図示せず）を設け、アルコール、ベンゼン、トルエン
等の有機溶媒を注入して、有機化合物の抽出効率を高め
るようにしても良い。減圧機構２２は、抽出器２０の圧
力を計測する圧力計２４と、減圧弁として機能する圧力
調節弁２６と、圧力計２４の計測値に基づいて抽出器２
０の圧力を設定圧力に維持するように圧力調節弁２６を
調節する圧力制御装置２８とを備えている。
を生成する超臨界流体生成装置として設けられ、ＣＯ2
ガスを圧縮してＣＯ2 超臨界流体を生成する圧縮機１８
と、有機性固形物を収容し、ＣＯ2 超臨界流体を導入し
て、有機性固形物から有機化合物を抽出する抽出器２０
と、抽出器２０から出た超臨界抽出液を減圧する減圧機
構２２とを備えている。なお炭酸ガスの原料として液体
炭酸ガスを用いる場合は、圧縮機１８の代わりに圧入ポ
ンプを用い、炭酸圧力ポンプの後段に加熱器を備けるこ
ととなる。抽出器２０は、圧力容器とし形成され、有機
性固形物を投入し、炭酸ガスの臨界温度および臨界圧力
以上の条件、例えば、４００×９．８×１０4 Ｐａ、４
０℃の条件で、ＣＯ2 超臨界流体によって有機性固形物
から有機化合物をバッチ式で抽出するバッチ式抽出器で
ある。なお、抽出器２０に有機溶媒を注入する注入管
（図示せず）を設け、アルコール、ベンゼン、トルエン
等の有機溶媒を注入して、有機化合物の抽出効率を高め
るようにしても良い。減圧機構２２は、抽出器２０の圧
力を計測する圧力計２４と、減圧弁として機能する圧力
調節弁２６と、圧力計２４の計測値に基づいて抽出器２
０の圧力を設定圧力に維持するように圧力調節弁２６を
調節する圧力制御装置２８とを備えている。
【００２１】溶解装置１４は、溶剤を収容し、抽出され
た有機化合物を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製す
る溶解槽３０と、溶解槽３０から有機化合物溶液を処理
装置本体１６に圧入する溶液ポンプ３２と、溶剤供給管
３４から溶剤を溶解槽３０に供給する溶剤供給装置（図
示せず）とを備えている。溶解槽３０は、臨界圧力以下
の圧力に維持されている。また、ＣＯ2 ガス管３６が、
溶解槽３０の上部から圧縮機１８の吸入側まで設けら
れ、溶解槽３０で分離したＣＯ2 ガスを圧縮機１８に導
入する。また、不足するＣＯ2 を補給管３５から補給す
る。
た有機化合物を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製す
る溶解槽３０と、溶解槽３０から有機化合物溶液を処理
装置本体１６に圧入する溶液ポンプ３２と、溶剤供給管
３４から溶剤を溶解槽３０に供給する溶剤供給装置（図
示せず）とを備えている。溶解槽３０は、臨界圧力以下
の圧力に維持されている。また、ＣＯ2 ガス管３６が、
溶解槽３０の上部から圧縮機１８の吸入側まで設けら
れ、溶解槽３０で分離したＣＯ2 ガスを圧縮機１８に導
入する。また、不足するＣＯ2 を補給管３５から補給す
る。
【００２２】有機化合物を抽出したＣＯ2 超臨界流体か
らなる有機化合物抽出流体は、減圧機構２２によって減
圧され、ＣＯ2 ガスと、主として抽出した有機化合物か
らなる流体となって、溶解槽３０に流入する。ＣＯ2 ガ
スは、気液分離して溶解槽３０から流出してＣＯ2 ３６
を通って圧縮機１８に導入される。一方、有機化合物は
溶剤に溶解して有機化合物溶液となる。溶剤には、例え
ば、メタノール、エタノール等のアルコール、ベンゼ
ン、トルエン等の有機溶剤が使用される。有機化合物が
水溶性有機化合物であるときには、溶剤として水を使用
することもできる。処理対象となる有機化合物の種類あ
るいは溶剤の種類によっては、有機化合物が溶剤に完全
に溶解することなく、溶剤中に微粒子状として分散され
ることもある。
らなる有機化合物抽出流体は、減圧機構２２によって減
圧され、ＣＯ2 ガスと、主として抽出した有機化合物か
らなる流体となって、溶解槽３０に流入する。ＣＯ2 ガ
スは、気液分離して溶解槽３０から流出してＣＯ2 ３６
を通って圧縮機１８に導入される。一方、有機化合物は
溶剤に溶解して有機化合物溶液となる。溶剤には、例え
ば、メタノール、エタノール等のアルコール、ベンゼ
ン、トルエン等の有機溶剤が使用される。有機化合物が
水溶性有機化合物であるときには、溶剤として水を使用
することもできる。処理対象となる有機化合物の種類あ
るいは溶剤の種類によっては、有機化合物が溶剤に完全
に溶解することなく、溶剤中に微粒子状として分散され
ることもある。
【００２３】処理装置本体１６の構成は、固液分離器６
０が必要でないことを以外は、基本的には、前述した従
来の超臨界水処理装置４０と同じである。尤も、反応器
は、チューブラー反応器に限らず、縦型圧力容器の反応
器でも、或いは反応器下部に亜臨界水域を有する２ゾー
ン型反応器でも良い。
０が必要でないことを以外は、基本的には、前述した従
来の超臨界水処理装置４０と同じである。尤も、反応器
は、チューブラー反応器に限らず、縦型圧力容器の反応
器でも、或いは反応器下部に亜臨界水域を有する２ゾー
ン型反応器でも良い。
【００２４】超臨界水処理装置の実施形態例の改変例 本改変例の超臨界水処理装置は、実施形態例の超臨界水
処理装置の改変例であって、複数個のバッチ式抽出器２
０を並列に設け、一つのバッチ式抽出器２０を開放して
有機性固形物を投入するときでも、少なくとも他の一つ
の抽出器２０では有機化合物の抽出を行って有機化合物
抽出流体を流出させることにより、抽出器群から連続し
て有機化合物抽出流体を流出させるようにしたことを除
いて、実施形態例の超臨界水処理装置１０と同じ構成を
備えている。よって、本改変例では、抽出器２０から有
機化合物抽出流体を連続して溶解槽３０に流入させ、連
続的に有機化合物溶液を調製し、処理装置本体１６に供
給することができる。
処理装置の改変例であって、複数個のバッチ式抽出器２
０を並列に設け、一つのバッチ式抽出器２０を開放して
有機性固形物を投入するときでも、少なくとも他の一つ
の抽出器２０では有機化合物の抽出を行って有機化合物
抽出流体を流出させることにより、抽出器群から連続し
て有機化合物抽出流体を流出させるようにしたことを除
いて、実施形態例の超臨界水処理装置１０と同じ構成を
備えている。よって、本改変例では、抽出器２０から有
機化合物抽出流体を連続して溶解槽３０に流入させ、連
続的に有機化合物溶液を調製し、処理装置本体１６に供
給することができる。
【００２５】別の改変例は、高圧シリンダポンプ等の特
殊な機構（図示せず）を使って有機性固形物を断続的に
抽出器に投入して、連続的に有機化合物抽出流体を流出
させるようにした連続式抽出器を抽出器２０として備え
ていることを除いて、実施形態例の超臨界水処理装置１
０と同じ構成を備えている。本改変例でも、抽出器２０
から有機化合物抽出流体を連続して溶解槽３０に流入さ
せ、連続的に有機化合物溶液を調製し、処理装置本体１
６に供給することができる。尚、高圧シリンダポンプ
は、シリンダ内に液体、例えば有機溶媒と共に有機性固
形物を収容し、ピストンで液体を押圧して抽出器内に液
体と共に有機性固形物を圧入するポンプである。
殊な機構（図示せず）を使って有機性固形物を断続的に
抽出器に投入して、連続的に有機化合物抽出流体を流出
させるようにした連続式抽出器を抽出器２０として備え
ていることを除いて、実施形態例の超臨界水処理装置１
０と同じ構成を備えている。本改変例でも、抽出器２０
から有機化合物抽出流体を連続して溶解槽３０に流入さ
せ、連続的に有機化合物溶液を調製し、処理装置本体１
６に供給することができる。尚、高圧シリンダポンプ
は、シリンダ内に液体、例えば有機溶媒と共に有機性固
形物を収容し、ピストンで液体を押圧して抽出器内に液
体と共に有機性固形物を圧入するポンプである。
【００２６】有機性固形物の超臨界水処理方法の実施形
態例 本実施形態例は、本発明に係る有機性固形物の超臨界水
処理方法の実施形態の一例であって、上述の超臨界水処
理装置１０を使って有機性固形物をバッチ式で超臨界水
処理する際に適用する例である。以下に、図１を参照し
て、本実施形態例の有機性固形物のバッチ式の超臨界水
処理方法を説明する。本実施形態例の有機性固形物の超
臨界水処理方法では、先ず、抽出器２０に有機性固形物
を収容し、次いで圧縮機１８でＣＯ2 ガスを例えば、４
００×９．８×１０4 Ｐａ、４０℃の条件で圧縮して得
たＣＯ2 超臨界流体を導入して、有機性固形物から有機
化合物をＣＯ2 超臨界流体に抽出する。有機化合物を抽
出したＣＯ2 超臨界流体を減圧機構２２で減圧した後、
気相のＣＯ2 ガスと有機化合物からなる流体として、有
機溶剤、例えばアルコールを収容している溶解槽３０に
導入する。
態例 本実施形態例は、本発明に係る有機性固形物の超臨界水
処理方法の実施形態の一例であって、上述の超臨界水処
理装置１０を使って有機性固形物をバッチ式で超臨界水
処理する際に適用する例である。以下に、図１を参照し
て、本実施形態例の有機性固形物のバッチ式の超臨界水
処理方法を説明する。本実施形態例の有機性固形物の超
臨界水処理方法では、先ず、抽出器２０に有機性固形物
を収容し、次いで圧縮機１８でＣＯ2 ガスを例えば、４
００×９．８×１０4 Ｐａ、４０℃の条件で圧縮して得
たＣＯ2 超臨界流体を導入して、有機性固形物から有機
化合物をＣＯ2 超臨界流体に抽出する。有機化合物を抽
出したＣＯ2 超臨界流体を減圧機構２２で減圧した後、
気相のＣＯ2 ガスと有機化合物からなる流体として、有
機溶剤、例えばアルコールを収容している溶解槽３０に
導入する。
【００２７】溶解槽３０では、ＣＯ2 ガスは、気液分離
して溶解槽３０から流出してＣＯ2ガス管３６を通って
圧縮機１８に流入する。圧縮機１８に流入したＣＯ2 ガ
スを圧縮機１８で圧縮して、再びＣＯ2 超臨界流体とし
て抽出器２０に導入する。一方、有機化合物は溶剤に溶
解して有機化合物溶液となる。また不足するＣＯ2 ガス
は圧縮機１８の前で補給する。有機化合物溶液を溶液ポ
ンプ３２によって処理装置本体１６に圧入して、超臨界
水反応により処理する。同時に、溶液ポンプ３２によっ
て抜き出す有機化合物溶液の量に見合う溶剤を溶剤注入
管３４から溶解槽３０に注入する。抽出器２０での抽出
操作が完了し、溶解槽３０内の有機化合物溶液を処理装
置本体１６に圧入し終わったとき、本実施形態例の有機
性固形物の超臨界水処理方法は、終了する。尚、ＣＯ2
超臨界流体に代えて、Ｎ2 Ｏ超臨界流体を使用しても良
い。
して溶解槽３０から流出してＣＯ2ガス管３６を通って
圧縮機１８に流入する。圧縮機１８に流入したＣＯ2 ガ
スを圧縮機１８で圧縮して、再びＣＯ2 超臨界流体とし
て抽出器２０に導入する。一方、有機化合物は溶剤に溶
解して有機化合物溶液となる。また不足するＣＯ2 ガス
は圧縮機１８の前で補給する。有機化合物溶液を溶液ポ
ンプ３２によって処理装置本体１６に圧入して、超臨界
水反応により処理する。同時に、溶液ポンプ３２によっ
て抜き出す有機化合物溶液の量に見合う溶剤を溶剤注入
管３４から溶解槽３０に注入する。抽出器２０での抽出
操作が完了し、溶解槽３０内の有機化合物溶液を処理装
置本体１６に圧入し終わったとき、本実施形態例の有機
性固形物の超臨界水処理方法は、終了する。尚、ＣＯ2
超臨界流体に代えて、Ｎ2 Ｏ超臨界流体を使用しても良
い。
【００２８】本実施形態例の方法では、スラリーを取り
扱っていないので、ポンプ、減圧機構、配管等に、閉塞
及び損傷等の問題が生じない。そして、ＣＯ2 ガスを圧
縮して超臨界流体として使用することにより、温度４０
℃〜１００℃で有機化合物を抽出できるので、抽出に要
するエネルギー消費量が少ない。また、超臨界流体によ
り有機化合物を抽出する際に要する抽出時間が、２時間
位であり、有機溶媒による抽出を行う際に要する２０時
間位の抽出時間に比べて、抽出時間が短い。また、本実
施形態例では、従来の有機性固形物スラリーを調製する
際に要する水量に比べて、有機化合物を溶解して溶液を
調製するのに要する溶剤の量が少ないので、有機性固形
物スラリーを超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
より超臨界水処理装置本体を著しく小型化することがで
きる。また、有機化合物溶液を調製した溶剤を超臨界水
反応の際の補助燃料として使用することができる。
扱っていないので、ポンプ、減圧機構、配管等に、閉塞
及び損傷等の問題が生じない。そして、ＣＯ2 ガスを圧
縮して超臨界流体として使用することにより、温度４０
℃〜１００℃で有機化合物を抽出できるので、抽出に要
するエネルギー消費量が少ない。また、超臨界流体によ
り有機化合物を抽出する際に要する抽出時間が、２時間
位であり、有機溶媒による抽出を行う際に要する２０時
間位の抽出時間に比べて、抽出時間が短い。また、本実
施形態例では、従来の有機性固形物スラリーを調製する
際に要する水量に比べて、有機化合物を溶解して溶液を
調製するのに要する溶剤の量が少ないので、有機性固形
物スラリーを超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
より超臨界水処理装置本体を著しく小型化することがで
きる。また、有機化合物溶液を調製した溶剤を超臨界水
反応の際の補助燃料として使用することができる。
【００２９】有機性固形物の超臨界水処理方法の実施形
態例の改変例 本改変例は、本発明に係る有機性固形物の超臨界水処理
方法の実施形態例の別の例であって、上述の超臨界水処
理装置１０の改変例を使って超臨界水処理する際に適用
する例である。本改変例では、超臨界水処理装置１０の
改変例が、有機性固形物を断続的に投入しつつ連続的に
有機化合物抽出流体を流出させる方式の抽出器、又は複
数個のバッチ式抽出器を設け、少なくとも一つの抽出器
から有機化合物抽出流体を流出させるようにする抽出器
群を備えているので、連続して有機化合物抽出流体を溶
解槽３０に流入させることができる。これにより、溶解
槽３０から連続して溶液を溶液ポンプ３２によって処理
装置本体１６に圧入し、超臨界水処理することができ
る。
態例の改変例 本改変例は、本発明に係る有機性固形物の超臨界水処理
方法の実施形態例の別の例であって、上述の超臨界水処
理装置１０の改変例を使って超臨界水処理する際に適用
する例である。本改変例では、超臨界水処理装置１０の
改変例が、有機性固形物を断続的に投入しつつ連続的に
有機化合物抽出流体を流出させる方式の抽出器、又は複
数個のバッチ式抽出器を設け、少なくとも一つの抽出器
から有機化合物抽出流体を流出させるようにする抽出器
群を備えているので、連続して有機化合物抽出流体を溶
解槽３０に流入させることができる。これにより、溶解
槽３０から連続して溶液を溶液ポンプ３２によって処理
装置本体１６に圧入し、超臨界水処理することができ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、有機性固形物を収容
し、ＣＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の超臨界流体を導入して有機化合
物を抽出し、有機化合物抽出流体を流出させる抽出器
と、有機化合物抽出流体を減圧して、溶剤中に導入し、
有機化合物を溶剤に溶解させて有機化合物溶液を調製す
ると共にガスを流出させる溶解装置と、有機化合物溶液
を超臨界水反応により超臨界水処理する処理装置本体と
を備えることにより、従来、超臨界水処理の困難であっ
た有機性固形物を容易に、かつ安定して超臨界水処理で
きる処理装置を実現している。本発明方法によれば、Ｃ
Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の抽出性能の高い超臨界流体を用いて有
機性固形物から有機化合物を抽出し、次いで抽出した有
機化合物を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製し、次
いでその有機化合物溶液を超臨界水処理することによ
り、従来、超臨界水処理の困難であった有機性固形物を
容易に、かつ安定して超臨界水処理できる処理方法を実
現している。
し、ＣＯ2 、Ｎ2 Ｏ等の超臨界流体を導入して有機化合
物を抽出し、有機化合物抽出流体を流出させる抽出器
と、有機化合物抽出流体を減圧して、溶剤中に導入し、
有機化合物を溶剤に溶解させて有機化合物溶液を調製す
ると共にガスを流出させる溶解装置と、有機化合物溶液
を超臨界水反応により超臨界水処理する処理装置本体と
を備えることにより、従来、超臨界水処理の困難であっ
た有機性固形物を容易に、かつ安定して超臨界水処理で
きる処理装置を実現している。本発明方法によれば、Ｃ
Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等の抽出性能の高い超臨界流体を用いて有
機性固形物から有機化合物を抽出し、次いで抽出した有
機化合物を溶剤に溶解して有機化合物溶液を調製し、次
いでその有機化合物溶液を超臨界水処理することによ
り、従来、超臨界水処理の困難であった有機性固形物を
容易に、かつ安定して超臨界水処理できる処理方法を実
現している。
【図１】実施形態例の超臨界水処理装置の構成を示すフ
ローシートである。
ローシートである。
【図２】従来の有機性固形物の超臨界水処理装置の構成
を示すフローシートである。
を示すフローシートである。
１０ 実施形態例の超臨界水処理装置 １２ 有機化合物の抽出装置 １４ 有機化合物の溶解装置 １６ 処理装置本体 １８ 圧縮機 ２０ 抽出器 ２２ 減圧機構 ２４ 圧力計 ２６ 圧力調節弁 ２８ 圧力制御装置 ３０ 溶解槽 ３２ 溶液ポンプ ３４ 溶剤供給管 ３５ 補給管 ３６ ＣＯ2 ガス管 ４０ 従来の超臨界水処理装置 ４２ スラリー化装置 ４４ 処理装置本体 ４６ スラリーポンプ ４８ 反応器 ５０ 冷却器 ５２ 気液分離器 ５４ 圧力計 ５６ 圧力調節弁 ５８ 圧力制御装置 ６０ 固液分離器 ６２ 被処理液ライン ６４ 空気圧縮機
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】有機性固形物スラリーと空気とからなる反
応物流体は、反応器４８に入り、反応器４８の入口から
出口に向かって流れる過程で、反応物流体中の有機化合
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４８から流
出する。反応器４８は、反応開始温度から反応温度まで
の加熱を有機性固形物スラリー中の有機化合物の酸化熱
で賄われる。反応器４８から流出した反応生成物流体
は、冷却器５０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。
応物流体は、反応器４８に入り、反応器４８の入口から
出口に向かって流れる過程で、反応物流体中の有機化合
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４８から流
出する。反応器４８は、反応開始温度から反応温度まで
の加熱を有機性固形物スラリー中の有機化合物の酸化熱
で賄われる。反応器４８から流出した反応生成物流体
は、冷却器５０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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】冷却器５０で冷却された反応生成物は、圧
力調節弁５６によって減圧されて気液分離器５２に流入
し、ガス状の反応生成物とスラリー状の反応生成物とに
気液分離される。ガス状の反応生成物は、大気放出又は
次の処理工程に移行し、スラリー状の反応生成物は、固
液分離器６０に導入される。スラリー状の反応生成物
は、固液分離器６０で液状の処理液と無機固形物とに固
液分離され、それぞれ、外部に送出される。
力調節弁５６によって減圧されて気液分離器５２に流入
し、ガス状の反応生成物とスラリー状の反応生成物とに
気液分離される。ガス状の反応生成物は、大気放出又は
次の処理工程に移行し、スラリー状の反応生成物は、固
液分離器６０に導入される。スラリー状の反応生成物
は、固液分離器６０で液状の処理液と無機固形物とに固
液分離され、それぞれ、外部に送出される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した、有
機性固形物を超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
には、以下のような問題があった。第１には、有機性固
形物の性状によっては、粉砕することが技術的に難しい
ものが多く、粉砕してスラリー化すること自体に解決す
べき技術的課題が多いことである。第２には、スラリー
を取り扱う機器として特殊な機器を必要とし、市販品が
ないという問題、更には、スラリーを取り扱う機器の損
傷が激しくて、短寿命のために、経済性に問題がある。
第３には、粉砕された有機性固形物が、沈降分離した
り、浮上分離したりするために、固形物スラリーを安定
して超臨界水処理装置に送入することが難しいという問
題である。第４には、固形物スラリーの流動性を確保す
るためには、スラリー濃度を高くすることが難しく、従
って多量の水に少量の有機性固形物を懸濁させる結果、
多量の有機性固形物スラリーを超臨界水処理装置に送入
することになるので、有機性固形物の量に比べて大きな
超臨界水処理装置が必要になり、経済的に引き合わない
という問題である。
機性固形物を超臨界水処理する従来の超臨界水処理装置
には、以下のような問題があった。第１には、有機性固
形物の性状によっては、粉砕することが技術的に難しい
ものが多く、粉砕してスラリー化すること自体に解決す
べき技術的課題が多いことである。第２には、スラリー
を取り扱う機器として特殊な機器を必要とし、市販品が
ないという問題、更には、スラリーを取り扱う機器の損
傷が激しくて、短寿命のために、経済性に問題がある。
第３には、粉砕された有機性固形物が、沈降分離した
り、浮上分離したりするために、固形物スラリーを安定
して超臨界水処理装置に送入することが難しいという問
題である。第４には、固形物スラリーの流動性を確保す
るためには、スラリー濃度を高くすることが難しく、従
って多量の水に少量の有機性固形物を懸濁させる結果、
多量の有機性固形物スラリーを超臨界水処理装置に送入
することになるので、有機性固形物の量に比べて大きな
超臨界水処理装置が必要になり、経済的に引き合わない
という問題である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA01 AA02 AA41 AA46 AB06 AB07 CA12 CA32 CA39 CA40 CA41 CA50 CB05 CB44 CC01 CC03 CC04 4D056 AB17 AC01 AC02 AC03 AC06 AC24 BA01 BA16 CA05 CA11 CA20 CA21 CA22 CA31 CA37 DA01 DA02 4D059 AA03 BC01 BH01
Claims (7)
- 【請求項１】 有機化合物を含む固形物及び固形物状の
有機化合物の少なくとも一方（以下、簡単に有機性固形
物と言う）を超臨界水処理する超臨界水処理装置であっ
て、 有機化合物に対して非反応性であって、かつ標準状態
（１０5 Ｐａ、２５℃）でガス状の物質を用いて超臨界
流体を生成する超臨界流体生成装置と、 有機性固形物を収容し、超臨界流体を導入して有機性固
形物から有機化合物を抽出し、有機化合物抽出流体を流
出させる抽出器と、 有機化合物抽出流体を減圧する減圧機構と、 有機化合物を溶解する溶剤を収容し、有機化合物抽出流
体を溶剤中に導入し、有機化合物を溶剤に溶解あるいは
分散させて有機化合物溶液を調製すると共にガスを流出
させる溶解装置と、 溶解装置から圧入された有機化合物溶液を超臨界水反応
により超臨界水処理する処理装置本体とを備えることを
特徴とする超臨界水処理装置。 - 【請求項２】 抽出器が、並列に配置された複数個のバ
ッチ式抽出器群で構成され、少なくとも一つの抽出器を
抽出運転状態に維持して、抽出器群から連続して有機化
合物抽出流体を流出させるようにしたことを特徴とする
請求項１に記載の超臨界水処理装置。 - 【請求項３】 抽出器に断続して有機性固形物を投入で
きる固形物投入機構を抽出器に設け、抽出器に断続して
有機性固形物を投入しつつ、有機化合物抽出流体を連続
して流出させるようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の超臨界水処理装置。 - 【請求項４】 有機化合物を含む固形物及び固形物状の
有機化合物の少なくとも一方（以下、簡単に有機性固形
物と言う）を超臨界水処理する方法であって、 有機化合物に対して非反応性で、かつ標準状態（１０5
Ｐａ、２５℃）でガス状の物質を用いて超臨界流体を生
成し、得た超臨界流体によって有機性固形物から有機化
合物を抽出し、有機化合物抽出流体を流出させる抽出工
程と、 有機化合物抽出流体を減圧する減圧工程と、 気液二相流の有機化合物抽出流体を溶剤中に導入し、有
機化合物を溶剤に溶解あるいは分散させて有機化合物溶
液を調製すると共にガスを流出させる溶解工程と溶解工
程で得た有機化合物溶液を超臨界水反応によって超臨界
水処理する工程とを備えることを特徴とする超臨界水処
理方法。 - 【請求項５】 ＣＯ2 ガス又はＮ2 Ｏガスの超臨界流体
を使用することを特徴とする請求項４に記載の超臨界水
処理方法。 - 【請求項６】 超臨界流体に有機溶剤を加えて超臨界流
体の有機化合物抽出性能を高めることを特徴とする請求
項４又は５に記載の超臨界水処理方法。 - 【請求項７】 減圧工程、及びそれに続く溶解工程に代
えて、 有機化合物抽出流体を冷却する工程と、 冷却した有機化合物抽出流体を溶剤中に導入して、有機
化合物を溶剤に溶解させて有機化合物溶液を調製すると
共に超臨界流体を構成したガスを流出させる溶解工程と
を備えることを特徴とする請求項４から６のうちのいず
れか１項に記載の超臨界水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33926899A JP2001149767A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33926899A JP2001149767A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001149767A true JP2001149767A (ja) | 2001-06-05 |
| JP2001149767A5 JP2001149767A5 (ja) | 2006-09-14 |
Family
ID=18325852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33926899A Pending JP2001149767A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001149767A (ja) |
Cited By (5)
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| JP2014157504A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Saga Univ | 流体圧力調節機構、それを備えた連続式装置、及び、連続式装置を用いたβグルカン製造方法 |
| CN104258593A (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-07 | 青岛利和萃取科技有限公司 | 一种超临界流体萃取设备 |
| CN108409075A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-17 | 李凡 | 一种油基钻井废弃物临界流体萃取分离处理系统和方法 |
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| JPH11290872A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-26 | Hitachi Ltd | 有機物の超臨界水酸化処理システムおよびその運転方法 |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP33926899A patent/JP2001149767A/ja active Pending
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