JP2004261802A - 超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置および有機物処理方法 - Google Patents
超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置および有機物処理方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】被処理有機物を、温度および圧力がともに水の臨界点(臨界温度374℃、臨界圧力22.1MPa)以上である超臨界水中、または温度が臨界温度以上であり圧力が臨界圧力未満である亜臨界水中で燃焼させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置であって、反応容器の内壁面に液体水層を有する超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置。液体水槽は、反応容器の壁面を冷却することによって形成することができる。
【選択図】図1
Description
図1に示した処理装置を用いて、圧力を臨界圧力以上の25MPa、温度を臨界温度以上の400〜650℃のあいだで変えて、牛ふんを超臨界水中燃焼した。このとき、反応容器内の滞留時間は15分、酸素供給比は1.2、無触媒の条件で、濃度10重量%の牛ふんスラリーを圧入した。牛ふんの分解率とアンモニアの生成率を表1に示す。
図1に示した処理装置を用いて、温度を臨界温度以上の600℃、圧力を臨界圧力以下から以上まで変えて、牛ふんを超臨界水中燃焼した。このとき、反応容器内の滞留時間は15分、酸素供給比は1.2、無触媒の条件で、濃度10重量%の牛ふんスラリーを圧入した。牛ふんの分解率とアンモニアの生成率を表2に示す。
液体水層を有さない処理装置を用いて、圧力を臨界圧力未満の15MPa、温度を臨界温度以上の400〜650℃のあいだで変えて、牛ふんを超臨界水中燃焼した。このとき、反応容器内の滞留時間は15分、酸素供給比は1.2、無触媒の条件で、濃度20重量%の牛ふんスラリーを圧入した。牛ふんの分解率、アンモニアの生成率、亜酸化窒素の生成率を表3に示す。また、図2に牛ふんの分解率の温度依存性を示し、図3にアンモニアの生成率および亜酸化窒素の生成率の温度依存性を示す。表3と図2、3からわかるように、牛ふんを亜臨界水中燃焼すると、温度が600℃以上で牛ふんは完全に分解すること、アンモニアを完全に生成しなくなることがわかった。更に、温度が650℃以上になると亜酸化窒素の生成も完全に無くなり、全く無害なガス生成物のみになった。
液体水層を有さない処理装置を用いて、温度を臨界温度以上の650℃、圧力を臨界圧力以下から以上まで変えて、牛ふんを超臨界水中燃焼した。このとき、反応容器内の滞留時間は15分であり、酸素供給比は1.2、無触媒の条件で、濃度20重量%の牛ふんスラリーを圧入した。牛ふんの分解率、アンモニアの生成率、亜酸化窒素の生成率を表4に示す。また、図4に牛ふんの分解率の圧力依存性を示し、図5にアンモニアの生成率および亜酸化窒素の生成率の圧力依存性を示す。表4と図4、5からわかるように、牛ふんを650℃の超臨界水または亜臨界水中で燃焼すると、15MPaという臨界圧力以下でも完全に分解し、アンモニアや亜酸化窒素が全く生成しなくなることがわかる。
2 内管
3 外管
4 アルコール供給タンク
5 水供給タンク
6 酸化剤供給タンク
7 被処理有機物供給タンク
8 熱交換器
9 予熱器
10 内部ヒータ
11 ドレインバルブ
12 蓋
13 断熱材
14 冷却媒体循環ライン
15 循環ポンプ
16 タービン
QH 高温高圧水蒸気
QL 冷却媒体
Claims (6)
- 被処理有機物を、温度および圧力がともに水の臨界点(臨界温度374℃、臨界圧力22.1MPa)以上である超臨界水中、または温度が臨界温度以上であり圧力が臨界圧力未満である亜臨界水中で燃焼させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置であって、
反応容器の内壁面に液体水層を有する超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置。 - 被処理有機物を、温度および圧力がともに水の臨界点以上である超臨界水中、または温度が臨界温度以上であり圧力が臨界圧力未満である亜臨界水中で燃焼させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置であって、
反応容器が、有機物の超臨界水または亜臨界水中燃焼が行なわれる内管および内管を包囲する外管からなる2重管構造を有し、外管と内管とのあいだの空間に冷却用媒体が供給される超臨界水または亜臨界水による有機物処理装置。 - 被処理有機物を、温度および圧力がともに水の臨界点以上である超臨界水中、または温度が臨界温度以上であり圧力が臨界圧力未満である亜臨界水中で燃焼させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法であって、
反応容器の壁面を冷却し、反応容器の内壁面に液体水層を形成させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法。 - 被処理有機物、酸化剤および水を反応容器に入れて、被処理有機物を完全に分解し、かつ被処理有機物中に含まれている窒素分をアンモニアやNOXに変換させずに無害な窒素ガスに変換する請求項3記載の超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法。
- 被処理有機物を、温度および圧力がともに水の臨界点以上である超臨界水中、または温度が臨界温度以上であり圧力が臨界圧力未満である亜臨界水中で燃焼させる超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法であって、
被処理有機物、酸化剤および水を反応容器に入れて、被処理有機物を完全に分解し、かつ被処理有機物中に含まれている窒素分をアンモニアやNOXに変換させずに無害な窒素ガスに変換する超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法。 - 超臨界水または亜臨界水中で燃焼時に発生する燃焼熱を、運動エネルギーまたは熱エネルギーとして利用する請求項3、4または5記載の超臨界水または亜臨界水による有機物処理方法。
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CN102642967A (zh) * | 2012-04-23 | 2012-08-22 | 西安交通大学 | 一种有机废水超临界加热炉及控制方法 |
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