JP2002355700A - 超臨界水酸化分解装置 - Google Patents
超臨界水酸化分解装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 腐食を抑制し、処理流体中への装置材料の流
出を抑制することが可能な、下水汚泥等の超臨界水酸化
分解装置を提供する。 【解決手段】 超臨界水中で無機物を含む有機物および
酸化剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置
において、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以
上に加圧供給する加圧供給手段２６，２８と、該加圧供
給手段から加圧供給された有機物、水および酸化剤から
なる被処理物混合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器
１０と、該反応器１０から流出する反応後の処理流体を
冷却する冷却手段１６と、該冷却手段１６から流出する
冷却された処理流体を取り出す取り出し手段２０，２２
を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反応器１０お
よび反応器より下流の高温部分１４ａを耐食処理するこ
とを特徴とする無機物を含む有機物の超臨界水酸化分解
装置。
出を抑制することが可能な、下水汚泥等の超臨界水酸化
分解装置を提供する。 【解決手段】 超臨界水中で無機物を含む有機物および
酸化剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置
において、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以
上に加圧供給する加圧供給手段２６，２８と、該加圧供
給手段から加圧供給された有機物、水および酸化剤から
なる被処理物混合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器
１０と、該反応器１０から流出する反応後の処理流体を
冷却する冷却手段１６と、該冷却手段１６から流出する
冷却された処理流体を取り出す取り出し手段２０，２２
を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反応器１０お
よび反応器より下流の高温部分１４ａを耐食処理するこ
とを特徴とする無機物を含む有機物の超臨界水酸化分解
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐腐食性に優れた
超臨界水酸化分解装置に関するものである。
超臨界水酸化分解装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水汚泥等を酸化処理する方法と
して、主に焼却による方法が一般的であった。しかしな
がら、下水汚泥は水分含有量が９７〜９８％と高いた
め、下水汚泥を焼却処理するためには、予め下水汚泥を
スクリュープレス型脱水機等の脱水手段により脱水し、
焼却可能な範囲までその水分量を低減させる必要があっ
た。
して、主に焼却による方法が一般的であった。しかしな
がら、下水汚泥は水分含有量が９７〜９８％と高いた
め、下水汚泥を焼却処理するためには、予め下水汚泥を
スクリュープレス型脱水機等の脱水手段により脱水し、
焼却可能な範囲までその水分量を低減させる必要があっ
た。
【０００３】一方近年になり、超臨界状態の水を用い
て、下水汚泥を直接酸化処理する方法が提案されてい
る。
て、下水汚泥を直接酸化処理する方法が提案されてい
る。
【０００４】しかしながら、下水汚泥を超臨界水酸化処
理する場合、下水汚泥中に含まれる固形物が沈降して配
管等を閉塞することがある。固形物の沈降による閉塞を
防ぐために、流体の流速をある一定以上にする必要があ
る。そのため、流体の流路は反応器も含めて一定の太さ
の配管となる場合がある。
理する場合、下水汚泥中に含まれる固形物が沈降して配
管等を閉塞することがある。固形物の沈降による閉塞を
防ぐために、流体の流速をある一定以上にする必要があ
る。そのため、流体の流路は反応器も含めて一定の太さ
の配管となる場合がある。
【０００５】また、下水汚泥の発熱量は大きくないた
め、下水汚泥を超臨界水酸化処理するには、汚泥を予熱
する必要がある。通常、予熱には主に二重管式熱交換器
が用いられる。２重管式熱交換器において内管には被処
理物の下水汚泥と酸化剤との混合流体が流れ、外管には
熱媒や超臨界水酸化処理後の高温の流体が流れている。
め、下水汚泥を超臨界水酸化処理するには、汚泥を予熱
する必要がある。通常、予熱には主に二重管式熱交換器
が用いられる。２重管式熱交換器において内管には被処
理物の下水汚泥と酸化剤との混合流体が流れ、外管には
熱媒や超臨界水酸化処理後の高温の流体が流れている。
【０００６】図３を参照して、従来の下水汚泥を超臨界
水酸化する超臨界水酸化装置を説明する。図３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。従
来の超臨界水酸化装置３０は、図３に示すように、超臨
界水酸化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３１を備え、反応器３１の上流に
は、下水汚泥を供給する下水汚泥ポンプ３９と酸素を供
給する空気圧縮機４０と反応物を予熱する二重管式熱交
換器３２を、反応器３１の下流には、反応生成物を冷却
する熱交換器３３及び冷却器３４を備えている。熱交換
器３３で反応生成物を冷却することにより、熱媒は高温
となり、二重管式熱交換器３２で被処理物混合流体を予
熱する熱源として使用される。更に、超臨界水酸化装置
３０は、反応器３１内の圧力を制御する圧力制御弁３５
を冷却器３４の下流に、反応生成物をガスとスラリーと
に気液分離する気液分離器３６を圧力制御弁３５の下流
に、及び、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３７を備
えている。固液分離器３７で分離された無機固形物は、
主として、反応物中に含まれ、反応に寄与しなかったも
のであって、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。
水酸化する超臨界水酸化装置を説明する。図３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。従
来の超臨界水酸化装置３０は、図３に示すように、超臨
界水酸化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３１を備え、反応器３１の上流に
は、下水汚泥を供給する下水汚泥ポンプ３９と酸素を供
給する空気圧縮機４０と反応物を予熱する二重管式熱交
換器３２を、反応器３１の下流には、反応生成物を冷却
する熱交換器３３及び冷却器３４を備えている。熱交換
器３３で反応生成物を冷却することにより、熱媒は高温
となり、二重管式熱交換器３２で被処理物混合流体を予
熱する熱源として使用される。更に、超臨界水酸化装置
３０は、反応器３１内の圧力を制御する圧力制御弁３５
を冷却器３４の下流に、反応生成物をガスとスラリーと
に気液分離する気液分離器３６を圧力制御弁３５の下流
に、及び、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３７を備
えている。固液分離器３７で分離された無機固形物は、
主として、反応物中に含まれ、反応に寄与しなかったも
のであって、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。
【０００７】図３に示したように、予熱部を含む反応器
は略同一径の配管であり、予熱には二重管式熱交換器３
２が用いられ、内管に下水汚泥と酸素の被処理混合物が
流れ、外管に高温の熱媒が流れている。
は略同一径の配管であり、予熱には二重管式熱交換器３
２が用いられ、内管に下水汚泥と酸素の被処理混合物が
流れ、外管に高温の熱媒が流れている。
【０００８】超臨界水酸化装置は、高温・高圧に加えて
酸化雰囲気という過酷な条件に曝されるため、装置の腐
食が問題となることがある。また、下水汚泥等の処理で
は、超臨界水酸化処理された処理流体は、無機物を含む
スラリーであるため、配管等の摩耗が問題となる場合が
ある。
酸化雰囲気という過酷な条件に曝されるため、装置の腐
食が問題となることがある。また、下水汚泥等の処理で
は、超臨界水酸化処理された処理流体は、無機物を含む
スラリーであるため、配管等の摩耗が問題となる場合が
ある。
【０００９】一般的な金属材料による腐食対策として
は、クロムやモリブデン等の耐食作用を示す金属をベー
スとなる金属に加えた合金を用いて配管や反応器を調製
する方法がある。耐食性を有する合金としては、例えば
鉄にクロム等を混ぜたステンレス鋼や、ニッケルにクロ
ム等を混ぜたニッケル合金等がある。
は、クロムやモリブデン等の耐食作用を示す金属をベー
スとなる金属に加えた合金を用いて配管や反応器を調製
する方法がある。耐食性を有する合金としては、例えば
鉄にクロム等を混ぜたステンレス鋼や、ニッケルにクロ
ム等を混ぜたニッケル合金等がある。
【００１０】しかしこのような耐食性の合金を使用した
場合であっても、装置の腐食や摩耗が問題となる場合が
あり、超臨界水酸化処理水中に耐食性を付与するために
使用したクロム等が溶出することがある。クロムは有害
金属であり、クロムを含有する処理水を直接放流するこ
とはできない。
場合であっても、装置の腐食や摩耗が問題となる場合が
あり、超臨界水酸化処理水中に耐食性を付与するために
使用したクロム等が溶出することがある。クロムは有害
金属であり、クロムを含有する処理水を直接放流するこ
とはできない。
【００１１】これに対して、クロムの溶出がない耐腐食
手段として、貴金属等の高耐腐食性材料を用いて、配管
や反応器を調製する方法もあるが、これらの材質を使う
と非常に高価になり、ライニングするだけでも装置費が
高くなる。
手段として、貴金属等の高耐腐食性材料を用いて、配管
や反応器を調製する方法もあるが、これらの材質を使う
と非常に高価になり、ライニングするだけでも装置費が
高くなる。
【００１２】また、湿式酸化等においては、腐食対策と
して配管にチタンを使用する例があるが、チタンは高温
での耐圧性がないため、超臨界水酸化装置の配管材とし
ては、不適当である。
して配管にチタンを使用する例があるが、チタンは高温
での耐圧性がないため、超臨界水酸化装置の配管材とし
ては、不適当である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の下水汚泥等の超臨界水酸化装置の欠
点を解消し、腐食を抑制し、処理流体中への装置材料の
流出を抑制することが可能な、下水汚泥等の超臨界水酸
化分解装置を提供することにある。
する課題は、従来の下水汚泥等の超臨界水酸化装置の欠
点を解消し、腐食を抑制し、処理流体中への装置材料の
流出を抑制することが可能な、下水汚泥等の超臨界水酸
化分解装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、下水汚泥
を超臨界水酸化して実験を重ねた結果、一般的な耐食性
材料では、腐食が起こる場合その部分は反応器以降の高
温部分であることを発見した。
を超臨界水酸化して実験を重ねた結果、一般的な耐食性
材料では、腐食が起こる場合その部分は反応器以降の高
温部分であることを発見した。
【００１５】また、流速が大きいほど研磨作用が大き
く、高温部分においては、研磨作用により耐食性材料が
処理水中に流出することを発見した。
く、高温部分においては、研磨作用により耐食性材料が
処理水中に流出することを発見した。
【００１６】これらの結果より、高価な耐食性材料を反
応器以降の高温部分だけライニングすること、高温部分
での流速を比較的遅くすること、もしくはこれらを組み
合わせることにより、装置費を高くすることなく、装置
材質の処理流体中への流出を抑制し、処理水の安全性確
保および装置の長寿命化を図ることが可能となることを
見出し本発明を完成するに至った。
応器以降の高温部分だけライニングすること、高温部分
での流速を比較的遅くすること、もしくはこれらを組み
合わせることにより、装置費を高くすることなく、装置
材質の処理流体中への流出を抑制し、処理水の安全性確
保および装置の長寿命化を図ることが可能となることを
見出し本発明を完成するに至った。
【００１７】すなわち、上記課題を解決するための第１
の発明は、超臨界水中で無機物を含む有機物および酸化
剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置にお
いて、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以上に
加圧供給する加圧供給手段と、該加圧供給手段から加圧
供給された有機物、水および酸化剤からなる被処理物混
合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応器か
ら流出する反応後の処理流体を冷却する冷却手段と、該
冷却手段から流出する冷却された処理流体を取り出す取
り出し手段を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反
応器および反応器より下流の高温部分を耐食処理するこ
とを特徴とする無機物を含む有機物の超臨界水酸化分解
装置に関するものである。
の発明は、超臨界水中で無機物を含む有機物および酸化
剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置にお
いて、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以上に
加圧供給する加圧供給手段と、該加圧供給手段から加圧
供給された有機物、水および酸化剤からなる被処理物混
合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応器か
ら流出する反応後の処理流体を冷却する冷却手段と、該
冷却手段から流出する冷却された処理流体を取り出す取
り出し手段を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反
応器および反応器より下流の高温部分を耐食処理するこ
とを特徴とする無機物を含む有機物の超臨界水酸化分解
装置に関するものである。
【００１８】上記課題を解決するための第２の発明は、
前記反応器および反応器より下流の高温部分の流路の断
面積が、流体の流速が比較的低速となる断面積であるこ
とを特徴とするものである。
前記反応器および反応器より下流の高温部分の流路の断
面積が、流体の流速が比較的低速となる断面積であるこ
とを特徴とするものである。
【００１９】また上記課題を解決する第３の発明は、超
臨界水中で無機物を含む有機物および酸化剤を反応さ
せ、有機物を超臨界水酸化分解する装置において、該有
機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以上に加圧供給す
る加圧供給手段と、該加圧供給手段から加圧供給された
有機物、水および酸化剤からなる被処理物混合流体の超
臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応器から流出する
反応後の処理流体を冷却する冷却手段と、該冷却手段か
ら流出する冷却された処理流体を取り出す取り出し手段
を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反応器および
反応器より下流の高温部分の流路の断面積が、流体の流
速が比較的低速となる断面積であることを特徴とする超
臨界水酸化分解装置に関するものである。
臨界水中で無機物を含む有機物および酸化剤を反応さ
せ、有機物を超臨界水酸化分解する装置において、該有
機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以上に加圧供給す
る加圧供給手段と、該加圧供給手段から加圧供給された
有機物、水および酸化剤からなる被処理物混合流体の超
臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応器から流出する
反応後の処理流体を冷却する冷却手段と、該冷却手段か
ら流出する冷却された処理流体を取り出す取り出し手段
を備えた超臨界水酸化分解装置であって、反応器および
反応器より下流の高温部分の流路の断面積が、流体の流
速が比較的低速となる断面積であることを特徴とする超
臨界水酸化分解装置に関するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の超臨界水酸化分解装置
は、超臨界状態の水と酸化剤の存在下に無機物を含む有
機物の酸化分解を行う反応器を備えたものである。反応
器において行なわれる超臨界水酸化反応は、水を超臨界
状態とする温度、圧力条件であれば特に限定されるもの
ではないが、例えば、温度３７４℃以上、好ましくは５
００〜６５０℃、かつ圧力２２ＭＰａ以上、好ましくは
２２〜２５ＭＰａの条件とすればよい。酸化剤として
は、例えば空気、純酸素、過酸化水素、液体酸素を挙げ
ることができ、これらの酸化剤は化学量論要求量以上用
いればよい。超臨界水酸化分解を行う反応器は、パイプ
（管状）型が好ましい。
は、超臨界状態の水と酸化剤の存在下に無機物を含む有
機物の酸化分解を行う反応器を備えたものである。反応
器において行なわれる超臨界水酸化反応は、水を超臨界
状態とする温度、圧力条件であれば特に限定されるもの
ではないが、例えば、温度３７４℃以上、好ましくは５
００〜６５０℃、かつ圧力２２ＭＰａ以上、好ましくは
２２〜２５ＭＰａの条件とすればよい。酸化剤として
は、例えば空気、純酸素、過酸化水素、液体酸素を挙げ
ることができ、これらの酸化剤は化学量論要求量以上用
いればよい。超臨界水酸化分解を行う反応器は、パイプ
（管状）型が好ましい。
【００２１】水は、超臨界状態では、有機物やガス状物
質に対して良好な溶媒となるため、反応器内では超臨界
水、有機物および酸化剤は均一相を形成し、超臨界水酸
化反応が進行し、極めて短時間のうちに有機物は酸化分
解される。
質に対して良好な溶媒となるため、反応器内では超臨界
水、有機物および酸化剤は均一相を形成し、超臨界水酸
化反応が進行し、極めて短時間のうちに有機物は酸化分
解される。
【００２２】本発明における無機物を含む有機物とは、
例えば下水汚泥、工場廃液、パルプ廃液等を挙げること
ができる。下水汚泥は、その大部分が有機物であるが、
約２０％前後の無機物を含み、無機物の主成分はＳｉ、
Ａｌ、Ｃａ、Ｐ等を含むものである。
例えば下水汚泥、工場廃液、パルプ廃液等を挙げること
ができる。下水汚泥は、その大部分が有機物であるが、
約２０％前後の無機物を含み、無機物の主成分はＳｉ、
Ａｌ、Ｃａ、Ｐ等を含むものである。
【００２３】本発明における被処理物混合流体とは、無
機物を含む有機物、酸化剤および水を含む混合流体であ
り、必要に応じて補助燃料やスケール防止剤を含んでい
てもよい。
機物を含む有機物、酸化剤および水を含む混合流体であ
り、必要に応じて補助燃料やスケール防止剤を含んでい
てもよい。
【００２４】本発明は、反応器および反応器より下流の
高温部分を耐食処理すること、または反応器および反応
器より下流の高温部分を流れる被処理流体の流速を比較
的低速とすること、あるいはこれらを組み合わせること
を特徴とするものである。
高温部分を耐食処理すること、または反応器および反応
器より下流の高温部分を流れる被処理流体の流速を比較
的低速とすること、あるいはこれらを組み合わせること
を特徴とするものである。
【００２５】本発明における耐食処理とは、例えば貴金
属等によるライニング処理やｐＨ調整、電気防食等を挙
げることができる。
属等によるライニング処理やｐＨ調整、電気防食等を挙
げることができる。
【００２６】ライニング処理の場合、ライニング材とし
て使用する耐食性材料としては、特に限定されるもので
はないが、例えばチタン、金・白金等の貴金属またはこ
れらの合金を挙げることができる。
て使用する耐食性材料としては、特に限定されるもので
はないが、例えばチタン、金・白金等の貴金属またはこ
れらの合金を挙げることができる。
【００２７】本発明において、高温部分とは、反応器以
降で３００℃以上となる部分であり、具体的には、反応
器および反応器から流出する処理流体が流れる流路のう
ち３００℃以上となる部分である。
降で３００℃以上となる部分であり、具体的には、反応
器および反応器から流出する処理流体が流れる流路のう
ち３００℃以上となる部分である。
【００２８】本発明の高温部分での比較的低速な流速と
は、処理流体中の無機物質による研磨作用を抑制しうる
流速であり、具体的には１ｍ／ｓ（常温基準流速）以
下、好ましくは０．８ｍ／ｓ（常温基準流速速）以下で
ある。常温基準流速とは、被処理流体のうち、常温で液
体または固体状態にある物質のみが常温で流れていると
想定した時の流速のことである。
は、処理流体中の無機物質による研磨作用を抑制しうる
流速であり、具体的には１ｍ／ｓ（常温基準流速）以
下、好ましくは０．８ｍ／ｓ（常温基準流速速）以下で
ある。常温基準流速とは、被処理流体のうち、常温で液
体または固体状態にある物質のみが常温で流れていると
想定した時の流速のことである。
【００２９】以下、図面を用いて本発明の実施形態を説
明する。
明する。
【００３０】（第１実施形態）図１のフロー図により、
本発明の第１実施形態を説明する。
本発明の第１実施形態を説明する。
【００３１】本発明の超臨界水酸化分解装置は、図１に
示すように、超臨界水酸化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１０を備え、反応
器１０の上流には、下水汚泥等の被処理物流体を水の臨
界圧力以上に加圧供給する加圧供給手段としての加圧供
給ポンプ２６と、酸化剤を加圧供給する加圧供給手段と
しての加圧供給ポンプ２８（酸化剤が酸素等の気体の場
合は加圧供給コンプレッサ）と、被処理物混合流体を予
熱する予熱手段としての二重管式熱交換器の予熱器１２
を備えている。
示すように、超臨界水酸化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１０を備え、反応
器１０の上流には、下水汚泥等の被処理物流体を水の臨
界圧力以上に加圧供給する加圧供給手段としての加圧供
給ポンプ２６と、酸化剤を加圧供給する加圧供給手段と
しての加圧供給ポンプ２８（酸化剤が酸素等の気体の場
合は加圧供給コンプレッサ）と、被処理物混合流体を予
熱する予熱手段としての二重管式熱交換器の予熱器１２
を備えている。
【００３２】反応器１０の下流には、二重管式の熱交換
器１４と、反応後の処理流体を冷却する冷却器１６を備
えている。予熱器、反応器、熱交換器および冷却器から
なる超臨界水酸化分解装置の流路は、略同一の径を有し
ている。
器１４と、反応後の処理流体を冷却する冷却器１６を備
えている。予熱器、反応器、熱交換器および冷却器から
なる超臨界水酸化分解装置の流路は、略同一の径を有し
ている。
【００３３】反応器１０および熱交換器１４の入口付近
の流路１４ａは、３００℃以上になるため、その内側を
チタン等の防食性材料でライニング処理（不図示）して
いる。下水汚泥の超臨界水酸化分解においては、３００
℃以上の高温部分の腐食が著しいので、この高温部分の
みをチタン等でライニングすることにより、効率的かつ
低コストで腐食を防ぐことができる。
の流路１４ａは、３００℃以上になるため、その内側を
チタン等の防食性材料でライニング処理（不図示）して
いる。下水汚泥の超臨界水酸化分解においては、３００
℃以上の高温部分の腐食が著しいので、この高温部分の
みをチタン等でライニングすることにより、効率的かつ
低コストで腐食を防ぐことができる。
【００３４】更に、超臨界水酸化分解装置は、反応器１
０内の圧力を制御する圧力制御弁１８を冷却器１６の下
流に備えている。冷却された処理流体を取り出す手段と
して、ガスとスラリーとに気液分離する気液分離器２０
を圧力制御弁１８の下流に、及び、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２２を備えている。固液分離器２２で分
離された無機固形物は、主として、反応物中に含まれ、
反応に寄与しなかったものであって、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。
０内の圧力を制御する圧力制御弁１８を冷却器１６の下
流に備えている。冷却された処理流体を取り出す手段と
して、ガスとスラリーとに気液分離する気液分離器２０
を圧力制御弁１８の下流に、及び、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２２を備えている。固液分離器２２で分
離された無機固形物は、主として、反応物中に含まれ、
反応に寄与しなかったものであって、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。
【００３５】（第２実施形態）図２のフロー図により、
本発明の第２実施形態を説明する。
本発明の第２実施形態を説明する。
【００３６】図１と同一の構成要素には同一の番号を付
し、細かい説明は省略する。図２のフロー図が図１と異
なるのは、３００℃以上となる反応器１０および熱交換
器の入り口付近の流路１４ａを流れる流体の流速が比較
的低速となるようになっている点である。なお、図示し
ないが、反応器１０および流路１４ａの内壁は、チタン
等によりライニング処理されている。
し、細かい説明は省略する。図２のフロー図が図１と異
なるのは、３００℃以上となる反応器１０および熱交換
器の入り口付近の流路１４ａを流れる流体の流速が比較
的低速となるようになっている点である。なお、図示し
ないが、反応器１０および流路１４ａの内壁は、チタン
等によりライニング処理されている。
【００３７】３００℃以上となる反応器１０および熱交
換器１４の入り口付近の流路１４ａは、処理流体中に含
まれる無機物の研磨作用による摩耗を抑制するため、処
理流体の流速が比較的低速となるような断面積とする。
すなわち流速が、１ｍ／ｓ（常温部被処理流体基準流
速）以下、好ましくは０．８ｍ／ｓ（常温基準流速）以
下となるような断面積に設定する。
換器１４の入り口付近の流路１４ａは、処理流体中に含
まれる無機物の研磨作用による摩耗を抑制するため、処
理流体の流速が比較的低速となるような断面積とする。
すなわち流速が、１ｍ／ｓ（常温部被処理流体基準流
速）以下、好ましくは０．８ｍ／ｓ（常温基準流速）以
下となるような断面積に設定する。
【００３８】なお、その他の実施形態として、３００℃
以上となる反応器１０および熱交換器の入り口付近の流
路１４ａを耐食処理せず、そこを流れる流体の流速を比
較的低速となるような断面積とするだけでもよい。
以上となる反応器１０および熱交換器の入り口付近の流
路１４ａを耐食処理せず、そこを流れる流体の流速を比
較的低速となるような断面積とするだけでもよい。
【００３９】
【発明の効果】第１実施形態の発明により、効率的かつ
低コストで耐食性に優れた超臨界水酸化分解装置とする
ことができ、長時間安定した連続運転が可能となり、腐
食による装置材質の処理流体中への流出を抑制すること
ができる。
低コストで耐食性に優れた超臨界水酸化分解装置とする
ことができ、長時間安定した連続運転が可能となり、腐
食による装置材質の処理流体中への流出を抑制すること
ができる。
【００４０】第２実施形態の発明により、上記効果に加
え、摩耗による装置材質の処理流体中への流出を抑制す
ることができる。
え、摩耗による装置材質の処理流体中への流出を抑制す
ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示すフロー図。
【図２】本発明の第２実施形態を示すフロー図。
【図３】従来の超臨界水酸化装置を示すフロー図。
１０ 反応器 １２ 予熱器 １４ 熱交換器 １４ａ 高温部の流路 １６ 冷却器 １８ 圧力制御弁 ２０ 気液分離器 ２２ 固液分離器 ２４ 熱媒用配管 ２６ 加圧供給ポンプ ２８ 加圧供給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴垣 裕志 東京都江東区新砂１丁目２番８号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 伊藤 新治 東京都江東区新砂１丁目２番８号 オルガ ノ株式会社内 (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） 4D059 AA03 AA30 BC01 CB15 DA47 EB08 EB20
Claims (8)
- 【請求項１】 超臨界水中で無機物を含む有機物および
酸化剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置
において、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以
上に加圧供給する加圧供給手段と、該加圧供給手段から
加圧供給された有機物、水および酸化剤からなる被処理
物混合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応
器から流出する反応後の処理流体を冷却する冷却手段
と、該冷却手段から流出する冷却された処理流体を取り
出す取り出し手段を備えた超臨界水酸化分解装置であっ
て、反応器および反応器より下流の高温部分を耐食処理
することを特徴とする無機物を含む有機物の超臨界水酸
化分解装置。 - 【請求項２】 前記反応器および反応器より下流の高温
部分の流路の断面積が、流体の流速が比較的低速となる
断面積であることを特徴とする請求項１に記載の超臨界
水酸化分解装置。 - 【請求項３】 前記耐食処理がチタン、貴金属またはこ
れらの合金によるライニング処理であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の超臨界水酸化分解装置。 - 【請求項４】 前記高温部分が３００℃以上の部分であ
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に
記載の超臨界水酸化分解装置。 - 【請求項５】 前記高温部分の流速が１ｍ／ｓ（常温基
準流速）以下であることを特徴とする請求項２に記載の
超臨界水酸化分解装置。 - 【請求項６】 超臨界水中で無機物を含む有機物および
酸化剤を反応させ、有機物を超臨界水酸化分解する装置
において、該有機物、水および酸化剤を水の臨界圧力以
上に加圧供給する加圧供給手段と、該加圧供給手段から
加圧供給された有機物、水および酸化剤からなる被処理
物混合流体の超臨界水酸化反応を行う反応器と、該反応
器から流出する反応後の処理流体を冷却する冷却手段
と、該冷却手段から流出する冷却された処理流体を取り
出す取り出し手段を備えた超臨界水酸化分解装置であっ
て、反応器および反応器より下流の高温部分の流路の断
面積が、流体の流速が比較的低速となる断面積であるこ
とを特徴とする超臨界水酸化分解装置。 - 【請求項７】 前記高温部分が３００℃以上の部分であ
ることを特徴とする請求項６に記載の超臨界水酸化分解
装置」 - 【請求項８】 前記高温部分の流速が１ｍ／ｓ（常温基
準流速）以下であることを特徴とする請求項６または７
に記載の超臨界水酸化分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163984A JP2002355700A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 超臨界水酸化分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163984A JP2002355700A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 超臨界水酸化分解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002355700A true JP2002355700A (ja) | 2002-12-10 |
Family
ID=19006855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001163984A Pending JP2002355700A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 超臨界水酸化分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002355700A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102503013A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-06-20 | 西安交通大学 | 废有机物的超临界水处理用反应器 |
| JP2012217969A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Nekken Sangyo Kk | 余剰汚泥移送管の洗浄装置 |
| KR101325715B1 (ko) * | 2011-12-09 | 2013-11-08 | 이동복 | 초임계 유체를 이용한 유기물 분해방법 및 이를 이용한 유기물 분해장치 |
| WO2023122054A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 374Water Inc. | Scwo system for treatment of high-strength wastes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001104768A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-17 | Shinko Pantec Co Ltd | 管型反応器及びこれを用いた有機性被処理液の酸化処理装置 |
| JP2001121166A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-08 | Japan Organo Co Ltd | 有機塩素化合物の超臨界水処理方法及びその超臨界水反応装置 |
-
2001
- 2001-05-31 JP JP2001163984A patent/JP2002355700A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102503013A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-06-20 | 西安交通大学 | 废有机物的超临界水处理用反应器 |
| CN102503013B (zh) * | 2011-11-08 | 2013-03-13 | 西安交通大学 | 废有机物的超临界水处理用反应器 |
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