JP2002039837A - 粒子堆積層のレベル検出装置を有する密閉容器 - Google Patents

粒子堆積層のレベル検出装置を有する密閉容器

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太郎 大江
Shinichirou Kawasaki
慎一朗 川崎
Akira Suzuki
明 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形物粒子の堆積層のレベルを検出装置を備
え、超臨界水反応装置の反応器として使用できる密閉容
器を提供する。 【解決手段】 本密閉容器10は、超臨界水反応装置の
反応器であって、反応容器本体12と、容器本体内に堆
積した粒子堆積層のレベルを検出する検出装置13とを
備える。検出装置は、容器本体の底部に接続された空気
供給管14と、空気供給管に設けられ、所定流量で空気
を容器本体に供給する流量制御装置16と、圧力計18
とから構成される。流量制御装置は、空気の流量を測定
する流量計20と、空気の流量を調節する流量調節弁2
2とを備え、流量計で測定した空気の流量が所定流量に
なるように流量調節弁を調節する。圧力測定値と、粒子
堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を予め作成
し、密閉容器内にガスを供給して圧力測定値を読み取
り、圧力測定値に基づいて検量線から粒子堆積層のレベ
ルを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固形物粒子の堆積
層のレベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器
に関し、更に詳細には、超臨界水反応装置の反応器等の
高温・高圧の反応容器として最適な、粒子堆積層のレベ
ル検出装置を有する密閉容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、超臨界水の反応媒体的性質を利用
して種々の反応を行う超臨界水反応装置が、注目されて
いる。例えば、超臨界水反応装置は、超臨界水の反応媒
体的性質を利用した超臨界水反応により、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
の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ことができる。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、臨界温度、即ち374.1℃
以上の温度で、かつ水の臨界圧力、即ち22.04MP
a以上の圧力下にある状態の水を言う。
【0003】ここで、図14を参照して、超臨界水反応
装置の基本的な構成を説明する。図14は代表的な超臨
界水反応装置の要部の構成を示すフローシートである。
超臨界水反応装置70は、耐圧密閉型の縦型反応器72
を備え、反応器内全域に超臨界水を滞留させている。反
応器72の上部には、超臨界水処理する被処理液及び酸
化剤を反応器72内に流入させる流入管74が接続され
ており、また、流入管74には、超臨界水反応により処
理すべき有機物を含む被処理液を送入する被処理液ライ
ン76、有機物を酸化させる酸化剤として空気を送入す
る空気ライン78が合流している。
【0004】また、超臨界水反応中に塩酸を生成する有
機塩素系化合物が被処理液に含まれるときには、生成し
た塩酸を中和するためにアルカリ中和剤を供給する中和
剤ライン80が、被処理液ライン76に接続されてい
る。本例では、通常、被処理液及び中和剤は、流入管7
4を通って反応器72に供給され、酸化剤である空気に
より下方に向けてアトマイジングされて、反応器72内
に噴霧される。噴霧された被処理液中の有機物は反応器
72の超臨界水域内で瞬時に酸化分解される。反応器7
2の上部には、更に、処理液ライン82が接続され、被
処理液中の有機物が、超臨界水反応により、主として水
と二酸化炭素になって処理液と共に反応器72から処理
液ライン82を通って流出する。尚、必要に応じて、超
臨界水又は超臨界水生成用の補給水を超臨界水域に供給
する超臨界水ライン84を流入管74に接続することも
ある。図示しないが、また、処理液ライン82には、反
応器72の圧力を所定圧力に維持する圧力制御装置、処
理液を所定温度に降温する冷却器、処理液を所定圧力に
減圧する減圧装置、更には処理液の気液分離装置が設け
てある。
【0005】ところで、最近、ダイオキシン類を含んだ
焼却灰を超臨界水処理し、焼却灰中のダイオキシン類を
超臨界水反応によって分解する処理が注目されている。
この処理では、焼却灰を水スラリーにして反応器72に
送入しているので、焼却灰が反応器72内に堆積し易
い。そこで、反応器72内に堆積した焼却灰等の固形物
粒子の堆積層のレベルを検出することが重要になってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来、容器内に堆積し
た固形物粒子の堆積層のレベルを検出する検出装置とし
て、超音波を投射してレベルを検出する装置、マイクロ
ウェーブを照射してレベルを検出する装置等が実用化さ
れている。しかし、超臨界水反応装置の反応器のような
高温・高圧下で、しかも腐食性流体内の固形物粒子の堆
積層のレベル検出に、これらのレベル検出装置を適用し
ても、レベルを正確に検出することは難しいという問題
があった。以上の説明では、超臨界水反応装置の反応器
を例にして粒子堆積層のレベル検出に伴う問題を説明し
たが、これは超臨界水反応装置の反応器に限らず、密閉
容器全般に当てはまる問題である。
【0007】そこで、本発明の目的は、固形物粒子の堆
積層のレベルを検出装置を備えた密閉容器、特に超臨界
水反応装置の反応器等として使用できる密閉容器を提供
することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る、粒子堆積層のレベル検出装置を有す
る密閉容器(以下、第1の発明と言う)は、密閉容器の
底部に堆積した粒子堆積層のレベルを検出するレベル検
出装置を有する密閉容器であって、レベル検出装置が、
密閉容器の底部に接続され、密閉容器内の流体及び堆積
粒子に対して非反応性ガスを所定流量で供給するガス供
給管と、ガス供給管の密閉容器入口に設けられた圧力計
と、圧力計の圧力測定値と、粒子堆積層のレベルとの相
関関係を示す検量線とを備えていることを特徴としてい
る。
【0009】第1から第5の発明では、堆積粒子のミク
ロ的な形状及び組成には制約は無い。また、密閉容器内
の流体の性状、密閉容器内の温度、圧力にも制約は無
い。ガス供給管から所定の一定流量で送入されたガス
は、密閉容器内の固形物粒子の堆積層(以下、粒子堆積
層と言う)を通過して上部領域に抜ける際、圧力損失を
被る。圧力損失の大きさは、流量が一定であれば、粒子
堆積層のレベル高さに比例する。従って、密閉容器内の
圧力が一定であれば、粒子堆積層のレベル高さが高くな
るにつれて、圧力計で測定する圧力測定値は大きくな
る。そこで、第1の発明では、圧力計の圧力測定値と、
粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を予め作
成する。そして、密閉容器内にガスを供給して圧力計の
圧力測定値を読み取り、圧力測定値に基づいて検量線か
ら粒子堆積層のレベルを算出する。
【0010】本発明に係る、別の粒子堆積層のレベル検
出装置を有する密閉容器(以下、第2の発明と言う)
は、密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層のレベルを検
出するレベル検出装置を有する密閉容器であって、レベ
ル検出装置が、密閉容器の底部に接続され、密閉容器内
の流体及び堆積粒子に対して非反応性ガスを所定圧力で
供給するガス供給管と、ガス供給管の密閉容器入口に設
けられた流量計と、流量計の流量測定値と、粒子堆積層
のレベルとの相関関係を示す検量線とを備えていること
を特徴としている。
【0011】ガス供給管から所定の一定圧力で送入され
たガスは、密閉容器内の粒子堆積層を通過して上部領域
に抜ける際、圧力損失を被る。言い換えれば、密閉容器
の圧力及びガスの送入圧力(圧力計の圧力測定値)が一
定であれば、粒子堆積層のレベルが高くなるにつれて、
流量が低下する。そこで、第2の発明では、流量計の流
量測定値と、粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検
量線を予め作成する。そして、密閉容器内にガスを供給
して流量計の流量測定値を読み取り、流量測定値に基づ
いて検量線から粒子堆積層のレベルを算出する。
【0012】本発明に係る、更に別の粒子堆積層のレベ
ル検出装置を有する密閉容器(以下、第3の発明と言
う)は、密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層のレベル
を検出するレベル検出装置を有する密閉容器であって、
レベル検出装置が、密閉容器の底部から上部にわたって
複数位置に設けられ、その位置の温度をそれぞれ測定す
る複数個の温度計で構成されていることを特徴としてい
る。
【0013】粒子堆積層内の温度は密閉容器内の他の領
域の温度とは相互に異なるので、密閉容器に設けた温度
計のうち、上下隣合う2個の温度計の温度測定値が相互
に異なっておれば、その温度計の間に粒子堆積層のレベ
ルが存在することになる。第3の発明では、温度測定値
が相互に異なっている上下隣合う2個の温度計を見つけ
ることにより、その温度計の間に粒子堆積層のレベルが
存在することを検知することができる。尚、密閉容器に
設けた上下隣合う2個の温度計の温度測定値が全てほぼ
同じであるときには、粒子堆積層が密閉容器内に存在し
ないか、又は粒子堆積層のレベルが最上段の温度計より
上方の位置に達していることになる。
【0014】本発明に係る、更に別の粒子堆積層のレベ
ル検出装置を有する密閉容器(以下、第4の発明と言
う)は、密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層のレベル
を検出するレベル検出装置を有する密閉容器であって、
レベル検出装置が、密閉容器内に設けられ、粒子堆積層
を攪拌する攪拌機と、攪拌機を所定出力で駆動する駆動
装置と、攪拌機の回転軸の回転数を測定する回転数計
と、攪拌機の回転数と密閉容器内の粒子堆積層のレベル
との相関関係を示す検量線とを備えていることを特徴と
している。
【0015】攪拌機は、所定の一定出力で駆動されてい
るとき、粒子堆積層が成長してレベルが高くなるにつれ
て、攪拌抵抗が増大して、攪拌機の回転数が低下する。
そこで、第4の発明では、攪拌機の回転数と、粒子堆積
層のレベルとの相関関係を示す検量線を予め作成する。
そして、攪拌機の回転数を計測し、検量線に従って粒子
堆積層のレベルを検出する。
【0016】本発明に係る、更に別の粒子堆積層のレベ
ル検出装置を有する密閉容器(以下、第5の発明と言
う)は、密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層のレベル
を検出するレベル検出装置を有する密閉容器であって、
レベル検出装置が、密閉容器内に設けられ、粒子堆積層
を攪拌する攪拌機と、攪拌機を所定回転数で駆動する駆
動装置と、攪拌機の回転トルクを測定するトルク計と、
攪拌機の回転トルクと密閉容器内の粒子堆積層のレベル
との相関関係を示す検量線とを備えていることを特徴と
している。
【0017】攪拌機は、所定の一定回転数で駆動されて
いるとき、粒子堆積層が成長してレベルが高くなるにつ
れて、攪拌抵抗が増大して、攪拌機の回転トルクが増大
する。そこで、第5の発明では、攪拌機の回転トルク
と、粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を予
め作成する。そして、攪拌機の回転トルクを計測し、検
量線に従って粒子堆積層のレベルを検出する。
【0018】
【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1 本実施形態例は第1の発明に係る反応容器を超臨界水反
応装置の反応容器に適用した実施形態の一例であって、
図1は本実施形態例の反応容器の構成を示すフローシー
ト、及び図2は検量線を示すグラフである。本実施形態
例の反応容器10は、超臨界水反応装置の反応容器であ
って、反応容器本体12と、反応容器本体12内に堆積
した固形物粒子堆積層のレベルを検出する検出装置13
とを備えている。
【0019】レベル検出装置13は、反応容器本体12
の底部に接続された空気供給管14と、空気供給管14
にそれぞれ設けられ、所定流量で空気を反応容器本体1
2に供給する流量制御装置16と、圧力計18とから構
成されている。流量制御装置16は、空気の流量を測定
する流量計20と、空気の流量を調節する流量調節弁2
2とを空気供給管14に備え、流量計20で測定した空
気の流量が所定流量になるように流量調節弁22を調節
する。
【0020】空気供給管14から所定流量で送入された
空気は、反応容器本体12内の粒子堆積層を通過して上
部領域に抜ける際、圧力損失を被る。圧力損失の大きさ
は、流量が一定であれば、粒子堆積層のレベル高さに比
例する。従って、反応容器本体12内の圧力が一定であ
れば、粒子堆積層のレベル高さが高くなるにつれて、圧
力計18で測定する圧力測定値は大きくなる。そこで、
実機の反応容器10を使って、圧力計18の圧力測定値
と、粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を予
め作成する。作成した検量線は、図2に示すように、圧
力計18による圧力測定値と反応容器本体12内の圧力
との差ΔPが、粒子堆積層のレベルHにほぼ比例するグ
ラフになる。図2は、横軸に圧力計18で測定した圧力
測定値と反応容器本体12の圧力との差ΔP、縦軸に粒
子堆積層のレベル高さHを示す。例えば、ΔPが1MP
aであるときには、レベル高さHが0.5mである。
【0021】レベル検出装置13を使って、反応容器本
体12内の粒子堆積層のレベルを検出する際には、常
時、空気を送入して、連続的に圧力計18の圧力測定値
を監視するよりは、粒子堆積層の成長速度に依存して、
間欠的に、例えば数時間に一回、一日に一回等の頻度で
レベル検出装置13を動かす方が好ましい。それは、常
時、連続的に空気を送入していると、粒子堆積層内に空
気の通路、いわゆるチャネリングが生じて、粒子堆積層
のレベルに対応する圧力損失が発生しなくなるからであ
る。
【0022】本実施形態例の反応容器10の実験例で
は、25MPaに保持されている反応容器本体12に2
Nm3 /Hrの一定流量で空気を供給したところ、当初
の圧力計18の圧力測定値は25.2MPaであった。
間欠的に、例えば一日に一回、25MPaに保持されて
いる反応容器本体12に2Nm3 /Hrの一定流量で空
気を供給して、圧力計18の圧力測定値を測定し続けた
ところ、運転日数が35日に達した時点で、図3に示す
ように、圧力計18の圧力測定値が26MPaに達し
た。この時点で、反応容器10内の粒子堆積層のレベル
高さを実測したところ、0.5mであった。
【0023】実施形態例2 本実施形態例は第2の発明に係る反応容器を超臨界水反
応装置の反応容器に適用した実施形態の一例であって、
図4は本実施形態例の反応容器の構成を示すフローシー
ト、及び図5は検量線を示すグラフである。本実施形態
例の反応容器30は、超臨界水反応装置の反応容器であ
って、反応容器本体12と、反応容器本体12内に堆積
した粒子堆積層のレベルを検出する検出装置31とを備
えている。レベル検出装置31は、反応容器本体12の
底部に接続された空気供給管14と、空気供給管14に
それぞれ設けられ、所定圧力で空気を反応容器本体12
に供給する圧力制御装置32と、流量計34とを備えて
いる。圧力制御装置32は、空気の圧力を測定する圧力
計36と、空気の圧力を調節する圧力調節弁38とを空
気供給管14に備え、圧力計36で測定した空気の圧力
が所定圧力になるように圧力調節弁38を調節する。
【0024】空気供給管14から所定圧力で送入された
空気は、反応容器本体12内の粒子堆積層を通過して上
部領域に抜ける際、圧力損失を被る。従って、反応容器
本体12の圧力及び空気の送入圧力(圧力計36の圧力
測定値)が一定であれば、粒子堆積層のレベルが高くな
るにつれて、流量が低下する。そこで、実機の反応容器
30を使って、流量計34の流量測定値と、粒子堆積層
のレベルとの相関関係を示す検量線を予め作成する。作
成した検量線は、図5に示すように、流量計34による
流量測定値Fが、粒子堆積層のレベルHの増大に合わせ
て低下する関係を示す。図5は、横軸に流量計34で測
定した流量測定値Fを、縦軸に粒子堆積層のレベル高さ
Hを示す。例えば、圧力計36の圧力測定値が25.2
MPa、反応容器本体12内の圧力が25.0MPa、
粒子堆積層の高さHが極めて低いとき、空気の流量Fは
2Nm3 /Hrである。Fが1Nm3 /Hrになったと
き、レベル高さHは0.5mである。
【0025】レベル検出装置31を使って、反応容器本
体12内の粒子堆積層のレベルを検出する際には、常
時、空気を送入して、連続的に流量計34の流量測定値
を監視するよりは、粒子堆積層の成長速度に依存して、
間欠的に、例えば数時間に一回、一日に一回等の頻度で
レベル検出装置31を動かす方が好ましい。それは、常
時、連続的に空気を送入していると、粒子堆積層内に空
気の通路、いわゆるチャネリングが生じて、粒子堆積層
のレベルに対応する圧力損失が発生しなくなるからであ
る。
【0026】本実施形態例の反応容器30の実験例で
は、25MPaに保持されている反応容器本体12に2
5.2MPaの一定圧力で空気を供給したところ、運転
当初の空気の流量は2Nm3 /Hrであった。間欠的
に、例えば一日に一回、25MPaに保持されている反
応容器本体12に25.2MPaの一定圧力で空気を供
給して、流量計34の流量測定値を測定し続けたとこ
ろ、運転日数が35日に達した時点で、図6に示すよう
に、流量計34の流量測定値が1Nm3 /Hrに低下し
た。この時点で、反応容器本体12内の粒子堆積層のレ
ベル高さを実測したところ、0.5mであった。
【0027】実施形態例3 本実施形態例は第3の発明に係る密閉容器を超臨界水反
応装置の反応容器に適用した実施形態の一例であって、
図7は本実施形態例の反応容器の構成を示すフローシー
トである。本実施形態例の反応容器40は、超臨界水反
応装置の反応容器であって、反応容器本体12と、固形
物粒子のレベル検出装置42とを備えている。レベル検
出装置42は、反応容器本体12の底部から上部にわた
って3か所に設けられ、それぞれ、反応容器本体12内
の温度を測定する3個の温度計44A〜Cを備えてい
る。温度計44A〜Cは、それぞれ、反応容器本体12
の底部から0.5m上方の測定点1、1.0mの測定点
2、及び1.5mの測定点3の温度を測定する。
【0028】粒子堆積層内の温度は、超臨界水反応が進
行している反応容器本体12内の温度に比べて低い。つ
まり、温度計44A〜Cのうち粒子堆積層内に埋没した
温度計、例えば温度計44Cの温度測定値は、粒子堆積
層上にある温度計44B及び温度計44Aの温度測定値
より低い。よって、温度計44A〜Cの温度測定値の差
に基づいて、粒子堆積層のレベルがどこにあるかを検知
することができる。
【0029】本実施形態例の反応容器40の実験例で
は、25MPa、600℃に保持されている反応容器本
体12の温度は、運転日数が35日に達した時点で、図
8に示すように、測定点1の温度計44Cの温度測定値
が、測定点2及び3の温度計44B、Aの温度測定値に
比べて低下した。この時点で、反応容器本体12内の粒
子堆積層のレベル高さを実測したところ、0.7mであ
った。
【0030】実施形態例4 本実施形態例は第4の発明に係る密閉容器を超臨界水反
応装置の反応容器に適用した実施形態の一例であって、
図9は本実施形態例の反応容器の構成を示すフローシー
ト、及び図10は攪拌機の回転数と、粒子堆積層のレベ
ルとの相関関係を示す検量線グラフである。本実施形態
例の反応容器50は、超臨界水反応装置の反応容器であ
って、反応容器本体12と、固形物粒子のレベル検出装
置52とを備えている。レベル検出装置52は、反応容
器本体12の底部に設けられた攪拌機54と、攪拌機5
4を所定の一定出力で駆動して回転させる駆動装置56
と、攪拌機54の回転軸の回転数を測定する回転数計5
8とから構成されている。
【0031】攪拌機54の回転軸は、反応容器本体12
を貫通し、貫通部で既知の構成の軸封機構59で軸封さ
れている。攪拌機54は、所定の一定出力で駆動されて
いるとき、粒子堆積層が成長してレベルが高くなるにつ
れて、攪拌抵抗が増大して、攪拌機54の回転数が低下
する。そこで、実機の反応容器50を使って、回転数計
58で計測した攪拌機54の回転数と、粒子堆積層のレ
ベルとの相関関係を示す検量線を予め作成する。作成し
た検量線は、図10に示すように、攪拌機54の回転数
rpmが、粒子堆積層のレベルHの増大につれて低下す
る関係を示す。図10は、横軸に回転数計58で計測し
た攪拌機54の回転数rpmを、縦軸に粒子堆積層のレ
ベル高さHを示す。例えば、反応容器本体12内の圧力
が25.0MPa、粒子堆積層の高さHがほぼ0に近い
とき、rpmは約1000rpmで、rpmが500r
pmになったとき、粒子堆積層のレベル高さHは0.5
mである。
【0032】レベル検出装置52を使って、反応容器本
体12内の粒子堆積層のレベルを検出する際には、常
時、攪拌機54を攪拌させて回転数を監視するよりは、
粒子堆積層の成長速度に依存して、間欠的に、例えば数
時間に一回、一日に一回等の頻度でレベル検出装置52
を動かす方が好ましい。それは、常時、連続的に攪拌機
54を動かしていると、粒子堆積層内に攪拌機54の羽
根の回転空間が生じて、攪拌抵抗が低下し、検量線を使
った粒子堆積層のレベルの検出精度が低下するからであ
る。
【0033】本実施形態例の反応容器50の実験例で
は、25MPaに保持されている反応容器本体12内で
攪拌機54を回転させたとき、運転当初の回転数は10
00rpmであった。間欠的に、例えば一日に一回、攪
拌機54を回転させて回転数を計測したところ、運転日
数が31日に達した時点で、図11に示すように、回転
数が500rpmに低下した。この時点で、反応容器本
体12内の粒子堆積層のレベル高さを実測したところ、
0.5mであった。
【0034】実施形態例5 本実施形態例は第4の発明に係る反応容器を超臨界水反
応装置の反応容器に適用した実施形態の別の例であっ
て、図12は本実施形態例の反応容器の構成を示すフロ
ーシート、及び図13は攪拌機の回転数と、反転籠内の
粒子堆積量との相関関係を示す検量線グラフである。本
実施形態例の反応容器60は、超臨界水反応装置の反応
容器であって、図12に示すように、反応容器本体12
と、反転籠64内に設けられた固形物粒子のレベル検出
装置62とを備えている。レベル検出装置62は、反転
籠64内に設けられた攪拌機54と、攪拌機54を所定
の一定出力で駆動して回転させる駆動装置66と、攪拌
機54の回転数を測定する回転数計68とから構成され
ている。
【0035】反転籠64は、上部が開放され、下部が円
錐形で、反応容器本体12の内径より僅かに小さい外径
の円筒体として構成され、反応容器本体12と同芯状に
配置されている。攪拌機54の回転軸は、反応容器本体
12及び反転籠64を貫通し、貫通部で既知の構成の軸
封機構69で軸封されている。反応容器本体12にスラ
リーとして送入された固形物粒子は、大部分が処理液と
共に反応容器本体12から流出するものの、一部が反応
容器本体12内に残留し、反転籠64内に堆積する。
【0036】攪拌機54は、所定の一定出力で駆動され
ているとき、固形物粒子の量が多くなるににつれて、回
転抵抗が増大して、攪拌機54の回転数が低下する。そ
こで、実機の反応容器60を使って、回転数計68で計
測した攪拌機54の回転数と、反転籠64内の粒子堆積
量との相関関係を示す検量線を予め作成する。作成した
検量線は、図13に示すように、攪拌機54の回転数r
pmが、反転籠64内の粒子堆積量Qの増大に応じて低
下する関係を示す。図13は、横軸に回転数計68で計
測した攪拌機54の回転数rpmを、縦軸に粒子堆積量
Qを示す。
【0037】例えば、反応容器本体12の高さを120
0mm、反転籠64の内径を200mmとし、酸化亜鉛
(ZnO)粒子を15ppm の濃度でIPA20%水溶液
に懸濁させて試料スラリーを調製し、40リットル/h
rの流量で反応容器本体12に供給して、攪拌機54の
回転数rpmと、反転籠64内の粒子堆積量Qとの関係
を調べた。その結果、固形物粒子の堆積量Qがほぼ0の
とき、rpmは約1000rpmで、rpmが100r
pmになったとき、反転籠64内の粒子堆積量Qは50
0gであった。
【0038】レベル検出装置62を使って、反応容器本
体12内の粒子堆積量を検出する際には、常時、攪拌機
54を攪拌させて回転数を監視しても良く、或いは、粒
子堆積層の成長速度に依存して、間欠的に、例えば数時
間に一回、一日に一回等の頻度でレベル検出装置62を
動かしても良い。
【0039】本実施形態例の反応容器60の実験例で
は、酸化亜鉛(ZnO)粒子を15ppm の濃度でIPA
20%水溶液に懸濁させて試料スラリーを調製し、40
リットル/hrの流量で反応容器本体12に供給して、
攪拌機54の回転数rpmと、反転籠64内の固形物粒
子の堆積量との関係を調べた。その結果、固形物粒子の
堆積量Qが0のとき、rpmは約1000rpmで、r
pmが500rpmになったとき、固形物粒子の堆積量
Qは500gであった。
【0040】
【発明の効果】第1の発明によれば、圧力計の圧力測定
値と、粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を
予め作成し、密閉容器内にガスを供給して圧力計の圧力
測定値を読み取り、圧力測定値に基づいて検量線から粒
子堆積層のレベルを算出することができる。第2の発明
によれば、流量計の流量測定値と、粒子堆積層のレベル
との相関関係を示す検量線を予め作成し、密閉容器内に
ガスを供給して流量計の流量測定値を読み取り、流量測
定値に基づいて検量線から粒子堆積層のレベルを算出す
ることができる。第3の発明によれば、温度測定値が相
互に異なっている上下隣合う2個の温度計を見つけるこ
とにより、その温度計の間に粒子堆積層のレベルが存在
することを検知することができる。
【0041】第4の発明によれば、攪拌機の回転数と、
粒子堆積層のレベルとの相関関係を示す検量線を予め作
成し、攪拌機の回転数を計測し、検量線に従って粒子堆
積層のレベルを検出することができる。第5の発明によ
れば、攪拌機の回転トルクと、粒子堆積層のレベルとの
相関関係を示す検量線を予め作成し、攪拌機の回転トル
クを計測し、検量線に従って粒子堆積層のレベルを検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1の密閉容器の構成を示すフローシ
ートである。
【図2】実施形態例1のレベル検出装置の検量線を示す
グラフである。
【図3】実施形態例1の実験例の結果を示すグラフであ
る。
【図4】実施形態例2の密閉容器の構成を示すフローシ
ートである。
【図5】実施形態例2のレベル検出装置の検量線を示す
グラフである。
【図6】実施形態例2の実験例の結果を示すグラフであ
る。
【図7】実施形態例3の密閉容器の構成を示すフローシ
ートである。
【図8】実施形態例3の実験例の結果を示すグラフであ
る。
【図9】実施形態例4の密閉容器の構成を示すフローシ
ートである。
【図10】実施形態例4のレベル検出装置の検量線を示
すグラフである。
【図11】実施形態例4の実験例の結果を示すグラフで
ある。
【図12】実施形態例4の密閉容器の構成を示すフロー
シートである。
【図13】実施形態例4のレベル検出装置の検量線を示
すグラフである。
【図14】超臨界水反応装置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1の密閉容器 12 反応容器本体 13 レベル検出装置 14 空気供給管 16 流量制御装置 18 圧力計 20 流量計 22 流量調節弁 30 実施形態例2の密閉容器 31 レベル検出装置 32 圧力制御装置 34 流量計 36 圧力計 38 圧力調節弁 40 実施形態例3の密閉容器 42 レベル検出装置 44 温度計 50 実施形態例4の密閉容器 52 レベル検出装置 54 攪拌機 56 駆動装置 58 回転数計 59 軸封機構 60 実施形態例5の密閉容器 62 レベル検出装置 64 反転籠 66 駆動装置 68 回転数計 69 軸封機構 70 超臨界水反応装置 72 耐圧密閉型の縦型反応器 74 流入管 76 被処理液ライン 78 空気ライン 80 中和剤ライン 82 処理液ライン 84 超臨界水ライン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年5月25日(2001.5.2
5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
───────────────────────────────────────────────────── 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) G01F 23/22 G01F 23/22 Z (72)発明者 鈴木 明 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 Fターム(参考) 2F014 AA05 AA07 AC07 BA10 CA00 CB02 CB10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層の
    レベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器であ
    って、 レベル検出装置が、 密閉容器の底部に接続され、密閉容器内の流体及び堆積
    粒子に対して非反応性ガスを所定流量で供給するガス供
    給管と、 ガス供給管の密閉容器入口に設けられた圧力計と、 圧力計の圧力測定値と、粒子堆積層のレベルとの相関関
    係を示す検量線とを備えていることを特徴とする粒子堆
    積層のレベル検出装置を有する密閉容器。
  2. 【請求項2】 密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層の
    レベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器であ
    って、 レベル検出装置が、 密閉容器の底部に接続され、密閉容器内の流体及び堆積
    粒子に対して非反応性ガスを所定圧力で供給するガス供
    給管と、 ガス供給管の密閉容器入口に設けられた流量計と、 流量計の流量測定値と、粒子堆積層のレベルとの相関関
    係を示す検量線とを備えていることを特徴とする粒子堆
    積層のレベル検出装置を有する密閉容器。
  3. 【請求項3】 密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層の
    レベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器であ
    って、 レベル検出装置が、密閉容器の底部から上部にわたって
    複数位置に設けられ、その位置の温度をそれぞれ測定す
    る複数個の温度計で構成されていることを特徴とする粒
    子堆積層のレベル検出装置を有する密閉容器。
  4. 【請求項4】 密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層の
    レベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器であ
    って、 レベル検出装置が、 密閉容器内に設けられ、粒子堆積層を攪拌する攪拌機
    と、 攪拌機を所定出力で駆動する駆動装置と、 攪拌機の回転軸の回転数を測定する回転数計と、 攪拌機の回転数と密閉容器内の粒子堆積層のレベルとの
    相関関係を示す検量線とを備えていることを特徴とする
    粒子堆積層のレベル検出装置を有する密閉容器。
  5. 【請求項5】 密閉容器の底部に堆積した粒子堆積層の
    レベルを検出するレベル検出装置を有する密閉容器であ
    って、 レベル検出装置が、 密閉容器内に設けられ、粒子堆積層を攪拌する攪拌機
    と、 攪拌機を所定回転数で駆動する駆動装置と、 攪拌機の回転トルクを測定するトルク計と、 攪拌機の回転トルクと密閉容器内の粒子堆積層のレベル
    との相関関係を示す検量線とを備えていることを特徴と
    する粒子堆積層のレベル検出装置を有する密閉容器。
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