JP2005133156A - Metallic material for hydrothermal-reaction treatment apparatus, and hydrothermal-reaction treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水熱反応処理装置用金属材料、及び水熱反応処理装置に関する。 The present invention relates to a metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus and a hydrothermal reaction treatment apparatus.
近年、水の臨界点(温度 374℃、圧力 約22MPa)を超えた超臨界状態や、当該超臨界状態に隣接する亜臨界状態において、有害有機物質を含む被処理物と酸化剤を含んだ水とを反応させることにより、燃焼を含む水熱酸化反応を生じさせ、被処理物中の有害有機物質を短時間でほぼ完全に分解する水熱反応処理(以下、「水熱酸化反応処理」ということもある)が注目されている。このようにして、反応容器内で被処理物を水の超臨界状態または亜臨界状態で水熱酸化反応させて処理すると、有害有機物質は酸化分解されて、水と二酸化炭素などからなる高温高圧の処理流体が得られることになり、かかる水熱反応処理は、ダイオキシン、PCB(Poly Chlorinated Biphenyl:ポリ塩化ビフェニル)、フロン等の有害物質を酸化分解して無公害物質に変換する処理方法として注目されている。 In recent years, in a supercritical state exceeding the critical point of water (temperature: 374 ° C., pressure: about 22 MPa) and in a subcritical state adjacent to the supercritical state, water containing an object to be treated and an oxidizing agent. Is caused to cause a hydrothermal oxidation reaction including combustion, and a hydrothermal reaction process (hereinafter referred to as “hydrothermal oxidation reaction process”) that decomposes harmful organic substances in the object to be processed almost completely in a short time. ) Is attracting attention. In this way, when the material to be treated is treated by hydrothermal oxidation in a supercritical or subcritical state of water in the reaction vessel, harmful organic substances are oxidatively decomposed, resulting in high temperature and high pressure consisting of water and carbon dioxide. This hydrothermal reaction treatment is attracting attention as a treatment method that converts toxic substances such as dioxins, PCBs (Poly Chlorinated Biphenyls), and chlorofluorocarbons into oxidatively decomposed substances into non-polluting substances. Has been.
この水熱反応処理の被処理物となる有害有機物質の分解においては、水熱反応処理における環境が強い酸化性の環境であること、更には被処理物中に含まれているCl(塩素)、S(硫黄)、P(リン)などが酸を形成したり、また、アルカリ等の腐食性の強い物質を生成したりするため、かかる水熱反応処理を行う装置用の材料にとっては過酷な高腐食環境となっていた。 In decomposing the harmful organic substances that are to be treated in the hydrothermal reaction treatment, the environment in the hydrothermal reaction treatment is a strong oxidizing environment, and further, Cl (chlorine) contained in the treated material. , S (sulfur), P (phosphorus), etc. form an acid, or generate a highly corrosive substance such as an alkali, which is harsh for materials for equipment that performs such hydrothermal reaction treatment. It was a highly corrosive environment.
従来より、耐食性の装置材料としてはNi基合金材料が代表的であり、水熱反応処理用の装置材料としても、耐食金属材料、特に耐高温腐食材料、耐酸化材料、耐すき間腐食材料として広く用いられていたインコネル625(例えば、Ni−20Cr−10Mo−Nb等)やハステロイC276(例えば、Ni−16Cr−16Mo等)といったNi基合金材料が使用されていた。しかしながら、これらの材料では前記した高腐食環境では、年間にすると数10mmといったレベルで腐食してしまうため、超臨界状態や亜臨界状態において適用される装置用の材料としては耐食性に劣り、適当なものとはいえなかった。 Conventionally, Ni-based alloy materials have been typical as corrosion-resistant device materials, and they are widely used as device materials for hydrothermal reaction treatment as corrosion-resistant metal materials, particularly high-temperature corrosion-resistant materials, oxidation-resistant materials, and crevice corrosion-resistant materials. Ni-based alloy materials such as Inconel 625 (for example, Ni-20Cr-10Mo-Nb) and Hastelloy C276 (for example, Ni-16Cr-16Mo) have been used. However, since these materials corrode at a level of several tens of millimeters per year in the above-mentioned highly corrosive environment, they are inferior in corrosion resistance as materials for devices applied in a supercritical state or a subcritical state, and are appropriate. It was not a thing.
加えて、被処理物に含まれる無機物の構成によっては、超臨界状態での水は塩の溶解度が低いため、反応時に無機塩が生成され、反応容器の内側(内面)に構成装置材料の表面に付着堆積することとなっていた。また、被処理物である有害有機物質に対してあらかじめ反応時に形成される酸やアルカリの程度を見越して、酸が形成される場合にはアルカリを被処理物に添加し、また、アルカリが形成される場合には酸を被処理物に添加しておき、反応時に中和させることもなされていた。この場合にあっては装置材料の腐食はある程度軽減されることとなるが、反応容器の中で無機物が中和塩として析出し、装置材料の表面に付着堆積することとなっていた。 In addition, depending on the composition of the inorganic substance contained in the material to be treated, water in the supercritical state has low salt solubility, so an inorganic salt is generated during the reaction, and the surface of the component material is formed inside (inner surface) of the reaction vessel. It was supposed to deposit and deposit. In addition, in anticipation of the degree of acid and alkali formed during the reaction to the hazardous organic substance that is the object to be treated, if acid is formed, alkali is added to the object to be treated, and alkali is formed. In such a case, an acid has been added to the material to be treated and neutralized during the reaction. In this case, the corrosion of the device material is reduced to some extent, but the inorganic substance is deposited as a neutralized salt in the reaction vessel and adheres to the surface of the device material.
このようにして、装置材料の表面に塩が付着した場合にあっては、かかる塩の存在ならびに、高温かつ強い酸化環境であることの相互作用により、依然として材料は強い腐食環境に曝されることになる。そして、このため、前述のNi基金属材料において塩が存在する場合には年間10mm前後の腐食量は必至であり、装置に使用する材料としては不充分なものであった。 In this way, if salt adheres to the surface of the device material, the material will still be exposed to a strong corrosive environment due to the presence of such salt and the interaction of high temperature and strong oxidizing environment. become. For this reason, when salt is present in the aforementioned Ni-based metal material, the amount of corrosion of about 10 mm per year is inevitable, which is insufficient as a material used in the apparatus.
一方、Ni基合金材料については、主成分であるNiに対して複数種の合金元素を添加させることにより所望の耐食性能を引き出すことができ、合金元素として、例えばCr(クロム)を含有させたり、塩酸や塩化物水溶液に対する耐局部腐食性向上のためにMo(モリブデン)を含有させたり、その他の成分としてW(タングステン)、Co(コバルト)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Fe(鉄)、Si(珪素)等の元素が合金元素として適宜添加されていた。この中でも、Cr成分とMo成分は、Ni基耐食材料に含有される合金元素として代表的なものとなっているが、前記したように、従来のインコネル625やハステロイC276といったNi基合金材料では耐食性としては不十分なものであり、更なる検討が望まれていた。 On the other hand, for Ni-based alloy materials, desired corrosion resistance can be derived by adding a plurality of types of alloy elements to Ni as the main component. For example, Cr (chromium) can be included as an alloy element. In order to improve local corrosion resistance against hydrochloric acid and chloride aqueous solution, Mo (molybdenum) is added, and other components include W (tungsten), Co (cobalt), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ti ( Elements such as titanium), Al (aluminum), Cu (copper), Fe (iron), and Si (silicon) were appropriately added as alloy elements. Among these, the Cr component and the Mo component are typical alloy elements contained in the Ni-based corrosion resistant material, but as described above, the Ni-based alloy materials such as conventional Inconel 625 and Hastelloy C276 have corrosion resistance. As such, it was insufficient, and further studies were desired.
これに対して、CrやMoを含有するNi基合金材料を超臨界状態等における水熱酸化反応用の装置材料として適用した例としては、Crの含有量を30質量%より多く50質量%以下とし、Moの含有量を20質量%以下とし、Niの含有量を45質量%以上とした超臨界水・亜臨界水利用装置用材料が提供されている(例えば、特許文献1)。また、超臨界水を扱う機器を構成する超臨界水反応場用部材であって、母材と、該母材の超臨界水に接する表面を覆う腐食防止用の肉盛層とを有し、該肉盛層は、Crを20〜40重量%、Moを2.5〜12重量%含み、残部がNiおよび不可逆不純物からなるNi−Cr−Mo系盛金材から構成されていることを特徴とする超臨界水反応場用部材についての開示がある(例えば、特許文献2)。 On the other hand, as an example in which a Ni-based alloy material containing Cr or Mo is applied as a device material for a hydrothermal oxidation reaction in a supercritical state or the like, the Cr content is more than 30% by mass and less than 50% by mass. In addition, a material for a supercritical water / subcritical water utilization device in which the Mo content is 20% by mass or less and the Ni content is 45% by mass or more is provided (for example, Patent Document 1). Also, a supercritical water reaction field member constituting a device for handling supercritical water, comprising a base material, and a build-up layer for preventing corrosion that covers the surface of the base material in contact with the supercritical water, The build-up layer is composed of a Ni-Cr-Mo type metal-plated material containing 20 to 40 wt% Cr and 2.5 to 12 wt% Mo, with the balance being Ni and irreversible impurities. There is a disclosure about a member for a supercritical water reaction field (for example, Patent Document 2).
前記した文献に開示されている材料は、インコネル625やハステロイC276等のNi基合金材料と比較すると、水熱酸化環境下における耐食性は向上が見られるものであった。一方、超臨界状態環境下においては年間の腐食量にして1mm程度という性能を有すれば実用上問題ないと判断され、かかる性能が要求されるが、実際には、超臨界状態における水熱酸化反応処理、特に無機塩が存在する高腐食環境下においては、前記した文献に開示されている材料であっても、年間数mm程度の腐食量が認められるものであり、前記したような要求を満足できなかった。 The materials disclosed in the above-mentioned documents showed improved corrosion resistance in a hydrothermal oxidation environment as compared with Ni-based alloy materials such as Inconel 625 and Hastelloy C276. On the other hand, in the supercritical state environment, if the annual corrosion amount is about 1 mm, it is judged that there is no practical problem, and such performance is required, but in practice, hydrothermal oxidation in the supercritical state In a highly corrosive environment where there is a reaction treatment, particularly where inorganic salts are present, even the materials disclosed in the above-mentioned literature, a corrosion amount of several millimeters per year is recognized. I was not satisfied.
本発明の目的は、前記した従来の技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、Ni基合金材料における添加金属元素であるCrとMoの含有量を特定範囲とすることにより、超臨界状態または亜臨界状態における水熱酸化反応に伴う腐食の程度を、年間の腐食量にして1mm以下に抑制することができる水熱反応処理装置用金属材料及び水熱反応処理装置を提供することにある。 The object of the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and by making the contents of Cr and Mo, which are additive metal elements in the Ni-based alloy material, into a specific range, supercriticality is achieved. To provide a metal material for a hydrothermal reaction treatment device and a hydrothermal reaction treatment device capable of suppressing the degree of corrosion associated with the hydrothermal oxidation reaction in a state or subcritical state to 1 mm or less in terms of the annual corrosion amount. is there.
本発明の請求項1の水熱反応処理装置用金属材料は、超臨界状態または亜臨界状態での水熱反応で使用される水熱反応処理装置を構成する水熱反応処理装置用金属材料であって、Niを主成分として、Crの含有量が14〜30質量%であり、Moの含有量が2.0質量%以下のNi基合金からなることを特徴とする。 The metal material for a hydrothermal reaction treatment device according to claim 1 of the present invention is a metal material for a hydrothermal reaction treatment device constituting a hydrothermal reaction treatment device used in a hydrothermal reaction in a supercritical state or a subcritical state. It is characterized by comprising a Ni-based alloy containing Ni as a main component and having a Cr content of 14 to 30% by mass and a Mo content of 2.0% by mass or less.
本発明の請求項2の水熱反応処理装置用金属材料は、超臨界状態または亜臨界状態での水熱反応で使用される水熱反応処理装置を構成する水熱反応処理装置用金属材料であって、Niを主成分として、Crの含有量が14〜30質量%であり、Moを実質的に含有しないNi基合金からなることを特徴とする。
The metal material for a hydrothermal reaction treatment device according to
本発明の請求項3の水熱反応処理装置は、前記した請求項1または請求項2に記載の水熱反応処理装置用金属材料を用いたことを特徴とする。
A hydrothermal reaction treatment apparatus according to claim 3 of the present invention is characterized in that the metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus according to
請求項1の水熱反応処理装置用金属材料においては、Ni基合金材料におけるCrの含有量が14〜30質量%の範囲内であり、Moの含有量が2.0質量%以下の範囲内としているため、超臨界状態または亜臨界状態における水熱酸化反応処理において、従来の耐食材料と比較して耐食性に優れた水熱反応処理装置用金属材料を低コストで提供可能とする。具体的には、前記した水熱酸化反応処理に伴う腐食の程度を、年間の腐食量にして1mm以下に抑制することができる金属材料を提供することができる。 In the metal material for a hydrothermal reaction treatment device according to claim 1, the Cr content in the Ni-based alloy material is in the range of 14 to 30% by mass, and the Mo content is in the range of 2.0% by mass or less. Therefore, in the hydrothermal oxidation reaction treatment in the supercritical state or the subcritical state, it is possible to provide a metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus that is superior in corrosion resistance as compared with conventional corrosion resistant materials at a low cost. Specifically, it is possible to provide a metal material that can suppress the degree of corrosion associated with the above-described hydrothermal oxidation reaction treatment to 1 mm or less in terms of the annual corrosion amount.
請求項2の水熱反応処理装置用金属材料においては、Ni基合金材料におけるCrの含有量が14〜30質量%の範囲内であり、Moを実質的に含有しないものとしているため、これも、超臨界状態または亜臨界状態における水熱酸化反応処理において、従来の耐食材料と比較して耐食性に優れた水熱反応処理装置用金属材料を低コストで提供可能とし、水熱酸化反応処理に伴う腐食の程度を、年間の腐食量にして1mm以下に抑制することができる金属材料を提供することができる。
In the metal material for a hydrothermal reaction treatment device according to
請求項3の水熱反応処理装置においては、前記した請求項1または請求項2に記載された水熱反応処理装置用金属材料を用いているので、前記した作用・効果を享受し、超臨界状態や亜臨界状態で使用されても、耐食性に優れ信頼性の高い水熱反応処理装置を好適に提供することができる。また、前記した水熱反応処理装置用金属材料は、低コストでの提供を可能とするものであるから、水熱反応処理装置自体の低コスト化をも促進することができる。
In the hydrothermal reaction processing apparatus of claim 3, since the metal material for hydrothermal reaction processing apparatus described in claim 1 or
本発明の水熱反応処理装置用金属材料(以下、単に「金属材料」とする場合もある)は、主成分をNi(ニッケル)とするNi基合金材料である。本発明の金属材料は、かかるNiを主成分とすることにより、金属材料の靭性が優れたものとなり、脆性が小さく耐応力腐食割れに対して抵抗性を有する金属材料とすることができる。 The metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “metal material”) is a Ni-based alloy material whose main component is Ni (nickel). By using such Ni as a main component, the metal material of the present invention has excellent toughness of the metal material, and can be a metal material having small brittleness and resistance to stress corrosion cracking.
本発明の金属材料は、Ni基合金材料に対する添加金属元素としてCr(クロム)を含有する。ここで、Ni基合金材料に対するCrの添加は、合金材料の表面に対して保護皮膜となるCrの酸化物層を形成せしめ、当該保護皮膜により腐食の進行を抑制することができる。更には、かかる保護皮膜は特に酸化雰囲気において安定であり、水熱酸化反応のような過酷な酸化環境で用いる金属材料への合金元素として好適なものとなる。 The metal material of the present invention contains Cr (chromium) as an additive metal element for the Ni-based alloy material. Here, the addition of Cr to the Ni-based alloy material causes a Cr oxide layer to be a protective film to be formed on the surface of the alloy material, and the progress of corrosion can be suppressed by the protective film. Furthermore, such a protective film is particularly stable in an oxidizing atmosphere, and is suitable as an alloy element for a metal material used in a harsh oxidizing environment such as a hydrothermal oxidation reaction.
本発明にあっては、かかるCrの含有量を14〜30質量%の範囲内とすることを特徴とし、20〜30質量%の範囲内とすることが好ましい。Crの含有量をかかる範囲内とすることにより、前記したCrの酸化物層が好適に形成され、超臨界状態または亜臨界状態における水熱酸化反応処理においても優れた耐食性を示す金属材料となる。 In the present invention, the Cr content is in the range of 14 to 30% by mass, and preferably in the range of 20 to 30% by mass. By setting the Cr content within such a range, the above-described Cr oxide layer is suitably formed, and the metal material exhibits excellent corrosion resistance even in a hydrothermal oxidation reaction treatment in a supercritical state or a subcritical state. .
その一方で、Crの含有量が14質量%を下回る場合にあっては、合金材料中におけるCrの保護皮膜形成による耐食効果が得られない場合がある。Crの含有量が30質量%を超えると、Crは脆性の元素であることから、その含有量が過剰になると主成分であるNiの相対的な含有量が少なくなってしまう。そのためNiの延性を阻害することとなり、金属材料全体として靭性が小さい脆性材料となってしまい、製造性や加工性の点で劣る材料となり、金属材料のコスト高にもつながるため好ましくない。 On the other hand, when the Cr content is less than 14% by mass, the corrosion resistance effect due to the formation of the protective film of Cr in the alloy material may not be obtained. If the Cr content exceeds 30% by mass, Cr is a brittle element, so if the content is excessive, the relative content of Ni as the main component is reduced. Therefore, the ductility of Ni is hindered, the brittle material having low toughness as a whole metal material is obtained, and the material is inferior in terms of manufacturability and workability, leading to high cost of the metal material.
次に、添加金属元素としてのMo(モリブデン)は、塩酸や塩化物水溶液に対する耐局部腐食性を向上させる効果があるため、一般的な腐食環境においては広く多用されている。その一方で、過剰な添加は金属材料の耐酸化性を弱める性質があり、特に、過酷な酸化性環境に曝される水熱酸化処理装置用の金属材料としては、合金中におけるMoの過剰な添加は合金そのものの耐酸化性を損なわせ、ひいては大きな腐食の発生に至る場合があるため、本発明にあっては、金属材料中にMoを実質的に含有させないか(含有量=0)、添加させる場合であっても2.0質量%以下、好ましくは1.5質量%以下の含有量とする必要がある。 Next, Mo (molybdenum) as an additive metal element is widely used in a general corrosive environment because it has an effect of improving local corrosion resistance against hydrochloric acid or a chloride aqueous solution. On the other hand, excessive addition has the property of weakening the oxidation resistance of the metal material. In particular, as a metal material for a hydrothermal oxidation treatment apparatus exposed to a harsh oxidizing environment, an excessive amount of Mo in the alloy is used. Addition impairs the oxidation resistance of the alloy itself and may lead to the occurrence of significant corrosion. Therefore, in the present invention, Mo is not substantially contained in the metal material (content = 0), Even when it is added, it is necessary to make the content 2.0% by mass or less, preferably 1.5% by mass or less.
また、本発明の水熱反応処理装置用金属材料には、前記した合金成分を基本として他の合金成分、例えば、W(タングステン)、Co(コバルト)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Fe(鉄)、Si(珪素)等の成分を添加することができるが、耐酸化性を阻害しないようなFe、Al、Si等の元素であることが望ましい。また、その場合はNi、Cr以外の合金元素の合計が16質量%以下であることが好ましい。 The metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus of the present invention is based on the above-described alloy component, and other alloy components such as W (tungsten), Co (cobalt), Nb (niobium), Ta (tantalum), Components such as Ti (titanium), Al (aluminum), Cu (copper), Fe (iron), and Si (silicon) can be added, but such as Fe, Al, and Si that do not impair oxidation resistance It is desirable to be an element. In that case, the total of alloy elements other than Ni and Cr is preferably 16% by mass or less.
なお、本発明の実施に際しては、前記した成分からなるNi基合金をそのまま水熱反応処理装置用金属材料として用いることができるほか、所定の基材の表面に対して、前記した成分からなるNi基合金を被覆したものを、水熱反応処理装置用金属材料として用いてもよい。 In carrying out the present invention, the Ni-based alloy composed of the above-described components can be used as it is as the metal material for the hydrothermal reaction processing apparatus, and the Ni-based alloy composed of the above-described components can be applied to the surface of a predetermined substrate. You may use what coat | covered the base alloy as a metal material for hydrothermal reaction processing apparatuses.
本発明の水熱反応処理装置用金属材料は、超臨界状態や亜臨界状態での水熱反応処理で使用される水熱反応処理装置を構成する材料として適用されることが好ましく、例えば、下記の実施形態に示す水熱反応処理装置1に適用することができる。 The metal material for a hydrothermal reaction treatment device of the present invention is preferably applied as a material constituting a hydrothermal reaction treatment device used in a hydrothermal reaction treatment in a supercritical state or a subcritical state. It is applicable to the hydrothermal reaction treatment apparatus 1 shown in the embodiment.
[水熱反応処理装置1の構成]
図1は、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を構成材料とした水熱反応処理装置の一実施形態の概略構成を示す縦断面図である。図1において、1は水熱反応処理装置を示し、水熱反応処理容器11と、この水熱反応処理装置1に被処理物を供給する供給管2と、可動軸41と、この可動軸41を水熱反応処理容器11に、例えば回転可能に保持する軸保持機構51と、可動軸41を回転させる駆動機構61と、可動軸41と密着して水熱反応処理容器11との間をシールするシール部材71と、可動軸41に取り付けられた掻き取り手段としてのスクレーパー81と、流体供給孔23,24,27を基本構成とする。なお、本構成は、水熱反応処理装置の一態様を示すものであるから、本発明はかかる構成に限定されないのはいうまでもない。
[Configuration of Hydrothermal Reaction Treatment Apparatus 1]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a hydrothermal reaction treatment apparatus using a metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus of the present invention as a constituent material. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydrothermal reaction processing apparatus, a hydrothermal
ここで、水熱反応処理容器11は、内部に円柱状をした反応用の空間部が形成され、下
端部分が漏斗状に中心へ向けて狭まっている円筒部12と、円筒部12が載置される基台15とで構成されている。そして、円筒部12の下部には、円筒部12のほぼ中心を上下方向へ貫通する円形の孔13が設けられている。本装置1においては、前記円筒部12内において水熱酸化反応処理が行われるため、当該円筒部12の構成材料として、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を適用する。
Here, the hydrothermal
供給管2は、水熱反応処理容器11内に被処理物を供給するものであり、前記した水熱反応処理容器11の上部の中心または中心近傍に向けて配設されている。
The
可動軸41は、本実施形態においては、前記した基台15に対して、ブシュ52,53および可動軸41の下面を支持するスラストワッシャ54とで構成される軸保持機構51により回転可能に支持されて形成される。可動軸41の上側には、反応生成物を粉砕攪拌するとともに、可動軸41の中心から外側へ向けて遠心力で反応生成物を押し出し、排出口22への搬送を補助する粉砕・攪拌・搬送手段としてのフィン43が放射状に設けられている。また、図示は省略されているが、可動軸41の開口29に対応する高さの位置には、歯車が設けられており、水熱反応処理容器11の外に配置されたモータと、このモータと可動軸41の歯車とに張架されたチェーン62とで駆動機構61が構成されている。なお、駆動機構61はオーバートルク時に作動する安全機構を備えていることが好ましい。
In this embodiment, the
また、可動軸41にはノズル44が設けられており、ノズル44および可動軸41の内部に設けられた連通孔42を介して一端が流体供給孔27に連通し、供給された流体を放射状に孔13へ向けて噴出するようになされている。そして、本実施形態においては、連通孔42はシール部材71を介して流体供給孔27に連通しているが、シール部材71は、縦断面が縦長の矩形をした環状に、例えば金属環の外周にテフロン(登録商標)等をコーティングした構成とされている。
The
スクレーパー81は、水熱反応処理容器11内側の付着物を掻き取るように、当該容器11の内面に下側から上側へ沿う形状に形成されている。かかるスクレーパー81としては、例えば、可動軸41の周囲に所定間隔、例えば60°の間隔で6本取り付けられている棒状の形状としてもよく、また、円筒状で円筒面の複数個所に開口を設けて刃を形成した形状等を用いることができる。そして、本装置1においては、スクレーパー81は、水熱酸化反応処理が行われる水熱反応処理容器11の内部に設けられているので、当該スクレーパー81の構成材料として、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を適用してもよい。
The
なお、本実施形態においては、前記円筒部12を載値する基台15は、本実施形態の場合、3層の基台分割部分16、17、及び18で構成された態様を示しており、いずれの基台分割部分16、17、及び18にも孔13と同心で孔13に連通する孔21が設けられており、孔21内に可動軸41が収容されている。
In the present embodiment, the
ここで、一番上の基台分割部分16には、孔13に連通する反応生成物の排出口22および反応生成物の排出を補助する流体供給孔23、および基台15と可動軸41との間に形成された空間に流体を供給する流体供給孔24が設けられている。
Here, the top base divided
また、基台分割部分16には孔21と同心の下面が開放した段部25が周回方向に設けられ、段部25と、後記する基台分割部分17の上面とが一体となって可動軸41の外側を周回する凹部を形成し、この凹部に流体供給孔27に連通したシール部材71が収容されている。
Further, a
次に、二番目の基台分割部分17には、孔21に内側が開放して周回する凹部28が形成され、この凹部28にブシュ52が収容されている。
Next, in the second base divided
そして、一番下の基台分割部分18には、可動軸41を駆動するチェーン62等が挿入される開口29と、孔21に内側が開放して周回する凹部30とが設けられ、凹部30にブシュ53が収容されている。
The bottom base divided
なお、前記した流体供給孔23,24,27には、弁が配設された配管を介して流体、例えば水を加圧して送る図示しないポンプが接続されており、それぞれ流体供給手段が構成されている。なお、流体供給孔23,24,27から供給される流体は、超臨界状態または亜臨界状態での反応が数100℃になるので、その温度以下であれば冷却効果を発揮できるため、例えば常温の水であってもよい。また、各流体供給手段のポンプ、配管および弁は図示を省略したが、各流体として水を利用するので、各手段のポンプを1台にして共用したり、弁も1つにして共用する構成にしてもよい。 The fluid supply holes 23, 24, and 27 are connected to a pump (not shown) that pressurizes and sends a fluid, for example, water, through a pipe provided with a valve, and each of the fluid supply means constitutes a fluid supply means. ing. The fluid supplied from the fluid supply holes 23, 24, and 27 has a reaction in the supercritical state or the subcritical state of several hundred degrees Celsius. May be water. In addition, the pumps, pipes and valves of each fluid supply means are not shown, but since water is used as each fluid, the pumps of each means are shared by one unit, or the valves are shared by one unit. It may be.
[水熱反応処理装置1の動作]
次に、水熱反応処理装置1の動作について説明する。前記のように構成され、超臨界状態となっている水熱反応処理装置1内へ供給管2から被処理物(例えば、有害有機物質)を供給すると、水熱反応処理装置1内で当該被処理物は酸化反応し、反応生成物が孔13を通して排出口22から排出されることになる。
[Operation of Hydrothermal Reaction Treatment Apparatus 1]
Next, operation | movement of the hydrothermal reaction processing apparatus 1 is demonstrated. When an object to be treated (for example, a toxic organic substance) is supplied from the
一方、この運転を継続すると、水熱反応処理装置1の稼働時間の経過に伴って水熱反応処理容器11内側への塩の付着量が多くなって反応領域が狭くなったり、下方に塩や反応生成物が堆積することになるため、水熱反応処理装置1の稼働とともに駆動機構61を作動させる。具体的には、可動軸41を低速(例えば、約1rpm)で回転させると、回転するスクレーパー81により水熱反応処理容器11の内側に付着した塩が掻き落とされ、回転する可動軸41のフィン43によって反応生成物は排出し易いように粉砕ないし攪拌され、排出口22へ向けて搬送されることになる。
On the other hand, if this operation is continued, as the operating time of the hydrothermal reaction treatment apparatus 1 elapses, the amount of salt attached to the inside of the hydrothermal
また、流体供給孔27へ水を供給すると、ノズル44から孔13へ向けて噴出される水は、堆積した反応生成物がブリッジを組むことを阻止し、排出口22への搬送を補助して排出する。更には、流体供給孔23へ水を供給すると、供給された水は反応生成物を排出口22へと搬送して、より排出し易くする。このように流体供給孔23,27へ水を供給すると、堆積していた塩の一部が溶解したり、塩や反応生成物がスラリー化したり、溶解しないまでも粒体状、粉体状の塩や反応生成物が流動化する。
In addition, when water is supplied to the
そして、流体供給孔24へ水を供給すれば、基台15の孔21と可動軸41との間に形成された、一端がシール部材71で閉塞された空間を水が下側から上側へ上昇して排出口22へと流出していくことになる。
When water is supplied to the
以上の水熱反応処理装置1において、本実施形態においては水熱反応処理容器11の構成材料として本発明の水熱反応処理装置用金属材料を用いているため、超臨界状態で水熱反応処理を実施した場合であっても、当該容器11の腐食量は年間1mm程度となるため極めて耐食性に優れたものとなる。そして、耐食性に優れ信頼性の高い水熱反応処理装置1を好適に提供することができる。
In the hydrothermal reaction processing apparatus 1 described above, in the present embodiment, the metal material for the hydrothermal reaction processing apparatus of the present invention is used as the constituent material of the hydrothermal
なお、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成可能な範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、前記した図1に示した実施形態においては、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を、水熱反応処理装置1における水熱反応処理容器11の構成材料として適用した例を示したが、これには限定されず、図2に示すように所定の基材で形成された当該容器11の内張材14として適用した態様としてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the embodiment shown in FIG. 1 described above, an example in which the metal material for a hydrothermal reaction treatment device of the present invention is applied as a constituent material of the hydrothermal
図2は、図1の水熱反応処理装置において、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を、所定の基材で形成された水熱反応処理容器11の円筒部12の内面に対して内張材14として配設した態様を示した縦断面図である。
本実施形態においては、このようにして、所定の基材で形成された水熱反応処理容器11の円筒部12に対して、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を内張材14として適用
して水熱反応処理装置1を形成しているため、図1に示した水熱反応処理容器11の全体を本発明の水熱反応処理装置用金属材料で構成される装置1で享受できる作用・効果に加えて、材料コストの削減をも図ることができる。
更に、供給管2の構成材料として、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を適用してもよいし、水熱反応処理容器11内部の温度を測定する熱電対(図示せず)を保護する保護管(図示せず)に、本発明の水熱反応処理装置用金属材料を適用しても構わない。
FIG. 2 shows the hydrothermal reaction processing apparatus of FIG. 1 in which the metal material for a hydrothermal reaction processing apparatus of the present invention is applied to the inner surface of the
In the present embodiment, the metal material for a hydrothermal reaction treatment device of the present invention is used as the lining
Furthermore, the metal material for a hydrothermal reaction processing apparatus of the present invention may be applied as a constituent material of the
なお、前記した実施形態では、基台15が3層の分割部分16,17,18から構成され、当該基台15に流体供給孔23,24,27を設けた構成を示したが、基台15の構成はこれに限定されず、一体で形成されるようにしても問題はない。また、流体供給孔23,24,27についても、例えば、流体供給孔27のみから流体を供給するようにしてもよい。更には、シール部材71で一端側が閉塞され、他端側が水熱反応処理容器11内に連通する空間へ流体供給孔24から流体を供給し排出口22へ排出させたが、空間に連通する排出口22と別の排出口を基台15に設け、この排出口から流体を排出させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前記した実施形態では、基台15を円筒部12の下側に設けたが、基台15を円筒部12の上側に設けてもよく、この場合は、排出口22や排出補助用の流体供給孔23は別途下側に設ければよい。そして、可動軸41は回転することで説明したが、可動軸41を正逆方向に回動させたり、上下動させたり、可動軸41を回転または回動させながら、例えばカム機構を利用して上下動させたり、またはバイブレータを利用して振動させてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
更には、可動軸41は、基台15に対して、ブシュ52,53および可動軸41の下面を支持するスラストワッシャ54とで構成される軸保持機構51により回転可能に支持されて形成される構成を示したが可動軸41は、回転可能な状態であれば、その構成は前記した構成に特に限定されない。
Further, the
そして、粉砕手段および攪拌手段および搬送手段としてフィン43を可動軸41に設けたが、同様に機能する他の構成を有する手段のいずれか1つ以上を設けてもよい。さらに、排出口22にスクリューなどからなる移送手段を配設すると、塩や反応生成物をさらに効率よく排出口22から排出することができる。なお、上記の反応生成物とは被反応物にもともと含まれる灰分等の無機固形物を含むものであることは勿論である。
And although the
その他、本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、前記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
In addition, the best configuration for carrying out the present invention is disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. In other detailed configurations, those skilled in the art can make various modifications.
Accordingly, the description limiting the shape and the like disclosed above is an example for easy understanding of the present invention and does not limit the present invention. The description in the name of the member excluding a part or all of the limitation is included in the present invention.
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等に何ら制約されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited at all by these Examples.
[実施例1〜5、及び比較例1〜7]
試験片の作成:
表1に示した化学成分からなる、実施例1〜5及び比較例1〜7の処方の水熱反応処理装置用金属材料(Ni基合金材料)を、太さφ1.6mm、長さ10cmの線材とし、かかる線材の表面を#1200のエメリー紙で研磨して試験片を調製した。なお、その他の成分としては、W(タングステン)、Co(コバルト)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Fe(鉄)、Si(珪素)のいずれかとなる。
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7]
Preparation of test piece:
A metal material (Ni-based alloy material) for hydrothermal reaction treatment equipment having the prescriptions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 consisting of chemical components shown in Table 1 has a thickness of 1.6 mm and a length of 10 cm. A test piece was prepared by polishing the surface of the wire with # 1200 emery paper. As other components, W (tungsten), Co (cobalt), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ti (titanium), Al (aluminum), Cu (copper), Fe (iron), Si ( Silicon).
( Ni基合金材料の成分)
[試験例1]
腐食試験(1):
図3に、腐食試験に使用した試験装置100の概略図を示す。本試験例は、図3に示す試験装置100により、超臨界状態の水熱酸化反応系において無機塩としてNa2SO4(硫酸ナトリウム)を存在させた高腐食環境における前記表1の化学成分からなる試験片(水熱反応処理装置用金属材料)の腐食挙動を確認して、当該試験片の耐食性を比較・評価するものである。
[Test Example 1]
Corrosion test (1):
FIG. 3 shows a schematic diagram of the
図3に示す装置は、外容器111と内容器112からなる反応容器110と、反応容器110を加熱する反応炉120と、反応容器110に流体を送り込むための送液ポンプ130と、流体を加熱する予熱炉140を基本構成として備えるものである。また、反応容器110には、容器内の圧力を測定する圧力計150と、容器内の温度を測定する熱電対115,116が、それぞれ設けられている。そして、反応容器110内の圧力は、連接された圧力調整弁160により制御されている。また、反応容器110と圧力調整弁160との間には、冷却器170が設けられており、反応容器110から排出される後述する高温の水蒸気や酸素を冷却してから圧力調整弁160に送る。
なお、反応容器110のうち内容器112は耐食性に優れたTi製の材料から、外容器111はSUS316製の材料からなり、また、反応容器110の容量は、約370mLである。
The apparatus shown in FIG. 3 includes a
Of the
以下、本試験例1の手順を説明する。本試験例においては、評価に使用する塩200としてNa2SO4(硫酸ナトリウム)5gを、内容器112の下部に深さを内容器112の底部から50mmまで充填するとともに、腐食評価対象となる試験片Aを、図3に示すように内容器112の底部に接するようにして当該Na2SO4の中に埋没させた。そして、試験片Aを挿入した内容器112を外容器111の中へ装着して、反応容器110を形成するようにした。
Hereinafter, the procedure of Test Example 1 will be described. In this test example, 5 g of Na 2 SO 4 (sodium sulfate) is used as the
次に、反応炉120を、その温度が650℃となるように加熱した。反応炉を650℃にすることによって、後記する圧力と併せ、反応容器110内を超臨界状態とすることができる。なお、反応炉120により加熱される反応容器110には、外容器111の上方と下方からそれぞれ熱電対115,116を1本ずつ挿入してあり、上方から挿入した熱電対115は、後記する送液ポンプ130より送り込まれた流体の温度を、下方から挿入した熱電対116は内容器112の底面に接触することにより、内容器112内の塩200(Na2SO4)に試験片Aを埋没させた箇所の温度を測定している。また、試験を実施するにあたり塩200に試験片Aを埋没させた箇所における温度が必要とされるため、反応炉120の温度制御は当該下方より挿入した熱電対116により行った。
Next, the
反応炉120の温度が650℃に達したら、送液ポンプ130より水を反応容器110内に送り込んだ。水の送液量に関しては、上方より挿入した熱電対115により測定される温度を確認しながら、この位置での温度が水の臨界温度を下回らないように、例えば常に400℃以上に保持するようにして、水を送り込むようにした。
When the temperature of the
このようにして送液ポンプ130により水を供給していくと、予熱炉140ならびに反応炉120の上方で水は水蒸気となり反応炉120内に供給されていき、水の供給量に応じて圧力が上昇していく。反応容器110に連接される圧力調整弁160は、圧力を水の臨界圧力である25MPaに制御できるように設定されている。かかる設定圧力に到達した時点で、この圧力調整弁160により反応炉120内は一定圧力に保持されることになり、また、この状態で反応容器110内は超臨界状態に達することになる。
When water is supplied by the
反応容器110内が超臨界状態に達したら、送液ポンプ130で送る流体を水から希釈過酸化水素水(45%濃度の過酸化水素水試薬を水で4倍に希釈)に切り換えた。ここで、過酸化水素水は酸化源として使用され、予熱炉140を通過して加熱されることにより、その大半は酸素と水に分かれ、反応容器110の中へ供給されることになる。本試験例では、反応容器110の中で腐食現象が生じる場合には酸素が消費されてしまうため、酸素は反応容器110の中へある一定量供給し続ける必要があり、また、反応容器110内の酸素の分圧を一定に保つ必要があるため、希釈過酸化水素水は1mL/分で供給することとした。
When the inside of the
そして、希釈過酸化水素水を前記した超臨界状態を保持させ100時間供給を続けた後、供給する流体を水に戻し、更に水の供給を停止して開放状態として圧力除去した後、反応容器110を冷却した。冷却後、反応容器110内から試験片Aを取り出して、下記の測定方法に従い、試験片Aの腐食量を算出して、比較・評価した。結果を表2に示す。
The diluted hydrogen peroxide solution is kept in the supercritical state as described above and continuously supplied for 100 hours, and then the fluid to be supplied is returned to water, and further, the supply of water is stopped and the pressure is removed in an open state. 110 was cooled. After cooling, the test piece A was taken out from the
( 腐食量の測定方法 )
試験後の試験片Aを、内容器112の底部より25mmに相当する位置で切断し、顕微鏡観察用としてエポキシ樹脂にて包埋した後、観察面を鏡面にまで研磨処理して観察試料とした。この観察試料を、X軸及びY軸方向にマイクロメ−タにて微少移動させることが可能なテ−ブル上にセットし、検鏡しながら試料の腐食されていない部分の残存半径について光学顕微鏡を用いて測定して、試験前の試験片Aの半径との差を腐食量として評価した。
(Measurement method of corrosion amount)
The test piece A after the test was cut at a position corresponding to 25 mm from the bottom of the
なお、腐食量の評価としては、装置材料として実用的であるとされている年間あたり1mmの腐食量を基準値として用いた。そして、腐食が直線的に進行すると仮定すれば、かかる値(1mm/1年)は本試験例の試験時間である100時間では11.4μmに相当するので、かかる11.4μmを本試験例における基準値として用いて評価した。 For evaluation of the corrosion amount, a corrosion amount of 1 mm per year, which is considered to be practical as an apparatus material, was used as a reference value. Assuming that the corrosion progresses linearly, this value (1 mm / 1 year) corresponds to 11.4 μm at 100 hours, which is the test time of this test example. Evaluation was made using the standard value.
( 結 果 )
表2の結果から分かるように、実施例1〜5の水熱反応処理装置用金属材料は、100時間あたりの腐食量は極わずかであり、基準値である11.4μmを大きく下回るレベルであった。一方、比較例1〜7の金属材料にあっては、全て当該基準値を大きく上回るものであり、耐食性に劣るものであった。
具体的には、Mo成分を添加しないもの(実施例1〜4、比較例1)にあっては、Cr成分の含有量の増加とともに耐食性が向上し、Crの含有量が14質量%以上であれば、腐食量の基準値(11.4μm)を下回るレベルとなり、耐食性が極めて優れたものとなることが確認できた。
As can be seen from the results in Table 2, the metal materials for hydrothermal reaction treatment apparatuses of Examples 1 to 5 have a very small amount of corrosion per 100 hours, which is a level far below the standard value of 11.4 μm. It was. On the other hand, all of the metal materials of Comparative Examples 1 to 7 greatly exceeded the reference value and were inferior in corrosion resistance.
Specifically, in the case where the Mo component is not added (Examples 1 to 4, Comparative Example 1), the corrosion resistance is improved with the increase of the Cr component content, and the Cr content is 14% by mass or more. If it exists, it became a level which is less than the reference value (11.4 μm) of the corrosion amount, and it was confirmed that the corrosion resistance was extremely excellent.
また、Mo成分を添加したもの(実施例5、比較例2〜7)にあっては、Mo成分の含有量の増加ととともに、耐食性は悪くなるものであるが、Moの含有量が2.0質量%であれば、腐食量の基準値(11.4μm)を下回るレベルとなり、耐食性が極めて優れたものとなることも確認できた。
以上の結果より、超臨界状態または亜臨界状態での水熱反応という高腐食環境で使用される水熱反応処理装置用金属材料にあっては、Niを主成分として、Crの含有量を14〜30質量%とし、Moの含有量を実質的に含有しない、あるいは2.0質量%以下とすることにより、当該高腐食環境における水熱反応に伴う腐食の程度を年間約1mm以下に抑制できる水熱反応処理装置用金属材料が提供可能となることが確認できた。
Moreover, in what added Mo component (Example 5, Comparative Examples 2-7), although corrosion resistance worsens with the increase in content of Mo component, content of Mo is 2. If it was 0 mass%, it became a level which is less than the reference value (11.4 μm) of the corrosion amount, and it was confirmed that the corrosion resistance was extremely excellent.
From the above results, in the metal material for a hydrothermal treatment apparatus used in a highly corrosive environment such as a hydrothermal reaction in a supercritical state or a subcritical state, the content of Cr is 14 with Ni as a main component. By setting the content to -30% by mass and substantially not containing Mo, or 2.0% by mass or less, the degree of corrosion associated with the hydrothermal reaction in the highly corrosive environment can be suppressed to about 1 mm or less per year. It was confirmed that a metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus could be provided.
[試験例2]
腐食試験(2):
前記した試験例1において、使用する塩を硫酸ナトリウム(Na2SO4)から、同量のNa2CO3(炭酸ナトリウム)とした以外は試験例1と同様な方法を用いて、腐食試験を行い評価した。結果を表3に示す。
[Test Example 2]
Corrosion test (2):
In the test example 1 described above, a corrosion test was performed using the same method as in the test example 1 except that the salt used was changed from sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) to the same amount of Na 2 CO 3 (sodium carbonate). Performed and evaluated. The results are shown in Table 3.
( 結 果 )
表3の結果からわかるように、塩を硫酸ナトリウムとした場合であっても、実施例1〜5の水熱反応処理装置用金属材料は、基準値である11.4μmを大きく下回るレベルであり、高腐食環境下における耐食性に優れる金属材料であることが確認できた。この結果からも、試験例1で述べたと同様に、超臨界状態等の水熱反応という高腐食環境で使用される水熱反応処理装置用金属材料にあっては、Niを主成分として、Crの含有量を14〜30質量%とし、Moの含有量を実質的に含有しない、あるいは2.0質量%以下とすることにより、当該高腐食環境における水熱反応に伴う腐食の程度を年間約1mm以下に抑制できる水熱反応処理装置用金属材料が提供可能となることが確認できた。 As can be seen from the results in Table 3, even when the salt is sodium sulfate, the metal materials for the hydrothermal reaction processing devices of Examples 1 to 5 are at a level significantly lower than the standard value of 11.4 μm. It was confirmed that the metal material was excellent in corrosion resistance in a highly corrosive environment. From this result, as described in Test Example 1, in the metal material for a hydrothermal reaction processing apparatus used in a highly corrosive environment such as a hydrothermal reaction such as a supercritical state, Ni is the main component, Cr By making the content of 14-30% by mass and substantially not containing Mo, or 2.0% by mass or less, the degree of corrosion associated with the hydrothermal reaction in the highly corrosive environment is about annually. It has been confirmed that a metal material for a hydrothermal reaction treatment apparatus that can be suppressed to 1 mm or less can be provided.
[試験例3]
腐食試験(3):
前記した試験例1において、使用した塩を硫酸ナトリウム(Na2SO4)から、Na2SO4(硫酸ナトリウム)とNa2CO3(炭酸ナトリウム)との混合塩(質量比1:1)5gとした以外は試験例1と同様な方法を用いて評価を行った。結果を表4に示す。
[Test Example 3]
Corrosion test (3):
In Test Example 1 described above, the salt used was changed from sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) to 5 g of a mixed salt of Na 2 SO 4 (sodium sulfate) and Na 2 CO 3 (sodium carbonate) (mass ratio 1: 1). Evaluation was performed using the same method as in Test Example 1 except that. The results are shown in Table 4.
( 結 果 )
表4の結果からわかるように、塩を硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合塩とした場合であっても、実施例1〜5の水熱反応処理装置用金属材料は、基準値である11.4μmを大きく下回るレベルであり、高腐食環境下における耐食性に優れる金属材料であることが確認できた。この結果からも、試験例1及び試験例2で述べたと同様に、超臨界状態等の水熱反応という高腐食環境で使用される水熱反応処理装置用金属材料にあっては、Niを主成分として、Crの含有量を14〜30質量%とし、Moの含有量を実質的に含有しない、あるいは2.0質量%以下とすることにより、当該高腐食環境における水熱反応に伴う腐食の程度を年間約1mm以下に抑制できる水熱反応処理装置用金属材料が提供可能となることが確認できた。 As can be seen from the results in Table 4, even when the salt is a mixed salt of sodium sulfate and sodium carbonate, the metal material for the hydrothermal reaction treatment apparatus of Examples 1 to 5 is the standard value of 11.4 μm. It was confirmed that the metal material was excellent in corrosion resistance in a highly corrosive environment. From these results, as described in Test Example 1 and Test Example 2, Ni is mainly used in the metal material for hydrothermal reaction processing equipment used in a highly corrosive environment such as a hydrothermal reaction in a supercritical state or the like. As a component, the content of Cr is set to 14 to 30% by mass, and the content of Mo is not substantially contained or is set to 2.0% by mass or less, so that the corrosion caused by the hydrothermal reaction in the highly corrosive environment is reduced. It was confirmed that a metal material for a hydrothermal reaction processing apparatus capable of suppressing the degree to about 1 mm or less per year can be provided.
本発明の水熱反応処理装置用金属材料、及び水熱反応処理装置は、水の臨界点を超えた超臨界状態や亜臨界状態において行われる水熱反応処理、例えば、ダイオキシンやPCB、フロン等の有害廃棄物分解、エネルギー生成または化学物質製造の目的のために水熱反応処理を行う水熱処理システムで使用される水熱反応処理装置用金属材料、及び水熱反応処理装置として利用することができる。 The metal material for a hydrothermal reaction treatment device and the hydrothermal reaction treatment device of the present invention are hydrothermal reaction treatments performed in a supercritical state or subcritical state exceeding the critical point of water, for example, dioxin, PCB, chlorofluorocarbon, etc. It can be used as a metal material for hydrothermal reaction treatment equipment used in hydrothermal treatment systems that perform hydrothermal reaction treatment for the purpose of decomposition of hazardous waste, energy generation or chemical production, and hydrothermal reaction treatment equipment it can.
1…水熱反応処理装置、11…水熱反応処理容器、12…円筒部、14…内張材、15…基台、23,24,27…流体供給孔、41…可動軸、44…ノズル、81…スクレーパー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydrothermal reaction processing apparatus, 11 ... Hydrothermal reaction processing container, 12 ... Cylindrical part, 14 ... Lined material, 15 ... Base, 23, 24, 27 ... Fluid supply hole, 41 ... Movable shaft, 44 ... Nozzle , 81 ... scraper
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---|---|---|---|
JP2003370743A JP2005133156A (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Metallic material for hydrothermal-reaction treatment apparatus, and hydrothermal-reaction treatment apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8414828B2 (en) | 2005-08-25 | 2013-04-09 | Furuya Metal Co., Ltd. | Ni-based corrosion resistant alloy and corrosion resistant member for supercritical ammonia reactor made of the alloy |
CN107790067A (en) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 三门峡化工机械有限公司 | A kind of supercritical reaction kettle |
-
2003
- 2003-10-30 JP JP2003370743A patent/JP2005133156A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8414828B2 (en) | 2005-08-25 | 2013-04-09 | Furuya Metal Co., Ltd. | Ni-based corrosion resistant alloy and corrosion resistant member for supercritical ammonia reactor made of the alloy |
CN107790067A (en) * | 2017-10-27 | 2018-03-13 | 三门峡化工机械有限公司 | A kind of supercritical reaction kettle |
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