JP2006068399A - Apparatus and method for hydrothermal decomposition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばPCB等の有害物質を分解処理する水熱分解装置及び方法に関する。 The present invention relates to a hydrothermal decomposition apparatus and method for decomposing a harmful substance such as PCB.
近年では、PCB(Polychlorinated biphenyl, ポリ塩化ビフェニル:ビフェニルの塩素化異性体の総称)が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このPCBは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。このPCBは平成4(1997)年に廃PCB、PCBを含む廃油、PCB汚染物が廃棄物の処理及び清掃に関する法律に基づく特別管理廃棄物に指定され、さらに、平成9(1997)年にはPCB汚染物として木屑、繊維屑が、追加指定された。PCB処理物となる電気機器としては、高圧トランス、高圧コンデンサ、低圧トランス・コンデンサ、柱上トランスがあり、廃PCB等としては、熱媒体に用いたものは絶縁油として用いたもの、また、これらの洗浄に用いた灯油等があり、廃感圧紙としては、ノーカーボン紙に使用されたカプセルオイルがあり、さらに、これらのPCBの使用又は熱媒の交換、絶縁油の再生、漏洩の浄化、PCB含有物の処理等の際に用いられた活性炭や、廃白土、廃ウェス類、作業衣等のPCB汚染物がある。現在これらは厳重に保管がなされているが、早急なPCBの処理が望まれている。 In recent years, PCBs (polychlorinated biphenyls) are strongly toxic, and their manufacture and import are prohibited. This PCB is one of the persistent organic pollutants, has the property that it is difficult to be decomposed in the environment, is fat-soluble, has a high bioconcentration rate, and is semivolatile and can be transferred via the atmosphere. In addition, it has been reported to remain in the environment such as water and living things. This PCB was designated as a specially managed waste based on the Waste Disposal, Waste Oil Containing PCB, and PCB Contaminant in 1997 (Heisei 4), and further in 1997 Wood waste and fiber waste were additionally designated as PCB contaminants. Electrical equipment to be processed PCBs includes high-voltage transformers, high-voltage capacitors, low-voltage transformers / condensers, and pole transformers. As waste PCBs, those used for the heat medium are those used as insulating oil. There are kerosene etc. used for cleaning, and as waste pressure sensitive paper, there are capsule oils used for carbonless paper, furthermore, use of these PCBs or replacement of heat medium, regeneration of insulating oil, purification of leakage, There are PCB pollutants such as activated carbon used in the treatment of PCB-containing materials, waste white clay, waste wastes, and work clothes. Currently, these are strictly stored, but immediate PCB processing is desired.
近年では、このようなトランス、コンデンサ等に使用されているPCBを分解処理する技術が種々開発され、本出願人も先に水熱分解処理装置を提案した(特許文献1)。
この水熱分解処理装置の一例を図6に示す。
図6に示すように、本水熱分解処理装置は、筒形状の一次反応塔100と、PCB又はPCBを含むスラリー化物101、油(又は有機溶剤)102、水酸化ナトリウム溶液(NaOH)103及び水(H2O)104の各処理液を加圧する加圧ポンプ105a〜105dと、当該水104を水蒸気にする給水加熱器106と、配管を螺旋状に巻いた構成の二次反応塔107と、冷却器108および減圧弁109とを備えてなるものである。また、減圧弁109の下流には、気液分離装置110、活性炭槽111が配置されており、排ガス(CO2 )112は煙突113から外部へ排出され、排水(H2O,NaCl)114は放出タンク115に溜められ、別途必要に応じて排水処理される。
In recent years, various techniques for decomposing PCBs used in such transformers and capacitors have been developed, and the present applicant has previously proposed a hydrothermal decomposition apparatus (Patent Document 1).
An example of this hydrothermal decomposition treatment apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, this hydrothermal decomposition treatment apparatus includes a cylindrical
前記PCB又はPCBを含むスラリー化物101、油(又は有機溶剤)102、NaOH103及び水104の各処理液は、処理液タンク120a〜120dから配管121a〜121d及びエジェクタ122を介してそれぞれ導入される。また、酸素(O2 )116等の酸化剤は高圧酸素供給設備117により供給され、酸素供給配管118は、一次反応塔100に対して直結されている。なお、油(又は有機溶剤)102を入れるのは、特に分解反応促進のためと、分解の起動時において反応温度を最適温度まで昇温させるためである。また、処理液として前記PCB又はPCBを含むスラリー化物101、水酸化ナトリウム溶液103及び水104を混合させて一次反応塔100に投入するようにしてもよい。
The
前記装置において、加圧ポンプ105による加圧により一次反応塔100内は、例えば26MPaまで昇圧される。また、給水加熱器106は、H2Oを300℃程度に予熱する。また、一次反応塔100内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により380℃〜400℃まで昇温する。この段階までに、一次反応塔100の内部では酸化分解反応を起こし、PCBはCO2およびH2Oに分解されている。つぎに、冷却器108では、二次反応塔107からの分解処理液117を100℃程度までに冷却すると共に後段の減圧弁109にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離装置110によりCO2および水蒸気と処理液とが分離され、CO2および水蒸気は、排ガス112として活性炭層111を通過して環境中に排出される。ここで、前記PCB又はPCBを含むスラリー化物101のスラリー化物とは、PCBが付着又は含有している金属屑、木片、布等であり、ミル等のスラリー化装置により所定粒径のスラリー状とされたものをいう。
In the apparatus, the pressure in the
ところで、特許文献1において提案される水熱分解装置は、PCBのみならず、金属屑、木片、布等のスラリー化物も水熱分解処理しており、この処理分解液116が、二次反応塔107の後流に設けた前記冷却器108において冷却される際に、例えばAl,Si,Ni,Fe等を主体とする化合物からなるスケールが析出する場合があり、冷却効率が低下するという問題がある。
By the way, the hydrothermal decomposition apparatus proposed in Patent Document 1 hydrolyzes not only PCBs but also slurries such as metal scraps, wood pieces, cloths, etc., and this treated decomposition liquid 116 is used as a secondary reaction tower. When cooled in the
特に、冷却器108に一次反応器に供給する水104を供給して、余熱するような再生熱交換器として使用する場合には、熱交換器内にスケールが付着すると熱効率が低下し、その後反応にかかる所定温度まで加熱する給水加熱器106に過剰の電力を供給することになり、システム効率が低下する、という問題がある。
In particular, when water 104 to be supplied to the primary reactor is supplied to the
本発明は、前記問題に鑑み、特にスラリー化物を分解処理する場合において、冷却効率の低下を防止する水熱分解装置及び方法を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the hydrothermal decomposition apparatus and method which prevent the fall of cooling efficiency in the case of decomposing | disassembling slurries especially in view of the said problem.
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、亜臨界域で水熱反応を行う反応塔と、前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、前記反応塔からの分解処理液を少なくとも2以上に分岐する分岐通路と、前記アルカリ溶液の一部を分岐通路に供給するアルカリ溶液供給管と、前記分岐した分岐通路に介装され、分解処理液を冷却する冷却器と、前記アルカリ溶液が供給された分解処理液を、一次反応塔に戻す分解処理液戻り通路と、前記分解処理液を減圧する減圧弁と、前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、を具備することを特徴とする水熱分解装置にある。 The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a reaction tower that performs a hydrothermal reaction in a subcritical region, and each treatment liquid of harmful substances, oil, water, and alkali solution supplied to the reaction tower. A pressure pump for pressurization, a branch passage for branching the decomposition treatment liquid from the reaction tower into at least two, an alkali solution supply pipe for supplying a part of the alkaline solution to the branch passage, and the branch passage A cooler for cooling the decomposition treatment liquid, a decomposition treatment liquid return passage for returning the decomposition treatment liquid supplied with the alkaline solution to a primary reaction tower, a pressure reducing valve for depressurizing the decomposition treatment liquid, A hydrothermal decomposition apparatus comprising: a gas-liquid separation apparatus that performs gas-liquid separation of the decomposition treatment liquid.
第2の発明は、亜臨界域で水熱反応を行う反応塔と、前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、前記反応塔からの分解処理液通路に、アルカリ溶液の一部を供給するアルカリ溶液供給管と、アルカリ溶液が供給された分解処理液を冷却する冷却器と、前記分解処理液を減圧する減圧弁と、前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、を具備することを特徴とする水熱分解装置にある。 A second invention includes a reaction tower that performs a hydrothermal reaction in a subcritical region, a pressurizing pump that pressurizes treatment liquids of harmful substances, oil, water, and an alkali solution supplied to the reaction tower, and the reaction tower. An alkaline solution supply pipe for supplying a part of the alkaline solution to the decomposition treatment liquid passage, a cooler for cooling the decomposition treatment liquid supplied with the alkaline solution, a pressure reducing valve for depressurizing the decomposition treatment liquid, and the decomposition A hydrothermal decomposition apparatus comprising: a gas-liquid separation device that separates a treatment liquid into gas and liquid.
第3の発明は、亜臨界域で水熱反応を行う反応塔と、前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、前記反応塔からの分解処理液通路に、希釈水を供給する希釈水供給管と、前記希釈水が供給された分解処理液を冷却する冷却器と、前記分解処理液を減圧する減圧弁と、前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、前記分解処理液に希釈水を供給する希釈水供給管と、を具備することを特徴とする水熱分解装置にある。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a reaction tower that performs a hydrothermal reaction in a subcritical region, a pressure pump that pressurizes treatment liquids of harmful substances, oil, water, and an alkaline solution supplied to the reaction tower, and the reaction tower. A dilution water supply pipe for supplying dilution water to the decomposition treatment liquid passage, a cooler for cooling the decomposition treatment liquid supplied with the dilution water, a pressure reducing valve for depressurizing the decomposition treatment liquid, and the decomposition treatment liquid The hydrothermal decomposition apparatus includes: a gas-liquid separation apparatus that separates gas and liquid; and a dilution water supply pipe that supplies dilution water to the decomposition treatment liquid.
第4の発明は、第1乃至3のいずれか一つの発明において、前記冷却器に超音波発生装置又は振動発生装置を設けたことを特徴とする水熱分解装置にある。 A fourth invention is the hydrothermal decomposition apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein an ultrasonic generator or a vibration generator is provided in the cooler.
第5の発明は、第1乃至4のいずれか一つの発明において、前記一次反応塔に供給するアルカリ溶液及び水を250〜350℃に予熱する加熱器を設けたことを特徴とする水熱分解装置にある。 A fifth invention is the hydrothermal decomposition according to any one of the first to fourth inventions, further comprising a heater for preheating the alkali solution and water supplied to the primary reaction tower to 250 to 350 ° C. In the device.
第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つの発明において、前記一次反応塔に酸素又はオゾンを供給する酸素又はオゾン供給装置を設けたことを特徴とする水熱分解装置にある。 A sixth invention is the hydrothermal decomposition apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein an oxygen or ozone supply device for supplying oxygen or ozone to the primary reaction tower is provided.
第7の発明は、第1乃至6のいずれか一つの発明において、前記一次反応塔の亜臨界状態が温度300〜400℃、圧力10〜40MPaであることを特徴とする水熱分解装置にある。 A seventh invention is the hydrothermal decomposition apparatus according to any one of the first to sixth inventions, wherein a subcritical state of the primary reaction tower is a temperature of 300 to 400 ° C. and a pressure of 10 to 40 MPa. .
第8の発明は、第1乃至7のいずれか一つの発明において、前記有害物質がPCB又はPCB含有スラリー化物であることを特徴とする水熱分解装置にある。 An eighth invention is the hydrothermal decomposition apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the harmful substance is PCB or a slurry containing PCB.
第9の発明は、第1乃至7のいずれか一つの発明において、前記有害物質が医薬品、農薬品、化学品又はこれらの含有スラリー化物であることを特徴とする水熱分解装置にある。 A ninth invention is the hydrothermal decomposition apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the harmful substance is a pharmaceutical, an agrochemical, a chemical or a slurry containing them.
第10の発明は、第1乃至9のいずれか一つの発明において、前記反応塔が、筒形状の一次反応塔と、前記一次反応塔の後流側に設置され、配管を螺旋状に巻いてなる又は筒状の二次反応塔とからなることを特徴とする水熱分解装置にある。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the reaction tower is installed on the downstream side of the tubular primary reaction tower and the primary reaction tower, and the pipe is spirally wound. Or a cylindrical secondary reaction tower.
第11の発明は、亜臨界域でアルカリ溶液を供給しつつ水熱反応させ、有害物質を無害化する水熱分解方法において、水熱分解終了後の分解処理液を冷却する際に、前記アルカリ溶液を用いて冷却の際に生じるスケールの付着を防止することを特徴とする水熱分解方法にある。 The eleventh aspect of the invention is a hydrothermal decomposition method in which an alkali solution is supplied in a subcritical region to detoxify harmful substances, and when the decomposition treatment liquid after completion of hydrothermal decomposition is cooled, the alkali The hydrothermal decomposition method is characterized by preventing adhesion of scale that occurs during cooling using a solution.
第12の発明は、第11の発明において、前記分解処理液の冷却を2以上の冷却器で冷却させ、スケールが付着した冷却器に分解処理液の供給を停止し、アルカリ溶液を供給して付着したスケールを除去することを特徴とする水熱分解方法にある。 In a twelfth aspect according to the eleventh aspect, the decomposition treatment liquid is cooled by two or more coolers, the supply of the decomposition treatment liquid is stopped to the cooler to which the scale is attached, and the alkaline solution is supplied. The hydrothermal decomposition method is characterized by removing attached scale.
第13の発明は、第11又は12の発明において、アルカリ溶液を含む分解処理液を、水熱反応を行う反応塔に戻すことを特徴とする水熱分解方法にある。 A thirteenth invention is the hydrothermal decomposition method according to the eleventh or twelfth invention, wherein the decomposition treatment liquid containing an alkaline solution is returned to a reaction tower for performing a hydrothermal reaction.
第14の発明は、亜臨界域でアルカリ溶液を供給しつつ水熱反応させ、有害物質を無害化する水熱分解方法において、水熱分解終了後の分解処理液を冷却する際に、前記水を用いて分解処理液を希釈し、冷却の際に生じるスケールの付着を防止することを特徴とする水熱分解方法にある。 The fourteenth invention is a hydrothermal decomposition method in which an alkali solution is supplied in a subcritical region to cause detoxification of a harmful substance, and when the decomposition treatment liquid after completion of hydrothermal decomposition is cooled, The hydrothermal decomposition method is characterized in that the decomposition treatment liquid is diluted using a solution to prevent the scale from being deposited during cooling.
本発明によれば、冷却器内に付着したスケールをアルカリ溶液で除去することができる。また、アルカリ溶液を供給することで、スケールの付着を抑制することができる。また、希釈水を供給することで、スケール成分の溶解度を増大させ、スケールの析出を防止することができる。 According to the present invention, the scale adhered in the cooler can be removed with an alkaline solution. Moreover, scale adhesion can be suppressed by supplying an alkaline solution. Moreover, by supplying dilution water, the solubility of a scale component can be increased and scale precipitation can be prevented.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
本発明による実施例1に係る水熱分解装置について、図面を参照して説明する。図1は、実施例1に係る水熱分解装置を示す概念図である。なお、図1は水熱分解装置の要部を示しており、その構成は図6と同様であり、一部省略して示している。図1に示すように、本実施例に係る水熱分解装置は、筒形状の亜臨界域での水熱反応を行う一次反応塔100と、前記一次反応塔に供給する有機ハロゲン化物(PCB)又はPCBを含むスラリー化物101、水104及びアルカリ溶液である水酸化ナトリウム溶液103の各処理液を加圧する加圧ポンプ(図示せず)と、配管を螺旋状に巻いてなる又は筒状の二次反応塔107と、前記二次反応塔107からの分解処理液117を少なくとも2以上に分岐する分岐通路12−1、12−2と、前記水酸化ナトリウム溶液103の一部を分岐通路に供給するアルカリ溶液供給管13と、前記水酸化ナトリウム溶液103が供給された分解処理液14を、一次反応塔に戻す分解処理液戻り通路15と、前記分岐した分岐通路に各々介装され、分解処理液を冷却する第1及び第2冷却器108−1、108−2と、前記分解処理液を減圧する減圧弁109と、前記分解処理液を気液分離する気液分離装置110と、を具備するものである。前記アルカリ溶液供給管13には、圧力調節弁16が介装され、水酸化ナトリウム溶液103の供給量を調節している。なお、V1〜V4は各流路を切換える切換え弁である。ここで、前記水熱分解反応の反応条件は前述した図6に示す水熱分解装置と同様であり、省略する。
なお、本実施例では、反応塔を筒形状の一次反応塔100と、前記一次反応塔の後流側に設置され、配管を螺旋状に巻いてなる又は筒状の二次反応塔107としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一次反応塔100及び二次反応塔107を統合した1塔式の反応塔としてもよいし、又は一次反応塔100及び二次反応塔107のいずれかを複数塔とした3塔式以上の反応塔としてもよい。
A hydrothermal decomposition apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a hydrothermal decomposition apparatus according to a first embodiment. FIG. 1 shows a main part of the hydrothermal decomposition apparatus, and its configuration is the same as that of FIG. As shown in FIG. 1, the hydrothermal decomposition apparatus according to the present embodiment includes a
In the present example, the reaction tower is a tubular
また、水熱分解装置で分解する前記有害物質としては、例えばPCB又はPCB含有スラリー化物の他に、例えば医薬品、農薬品、化学品又はこれらの含有スラリー化物等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下は、有害物質としてPCB含有スラリーを水熱分解する場合について、説明する。
Examples of the harmful substances that are decomposed by the hydrothermal decomposition apparatus include, for example, pharmaceuticals, agricultural chemicals, chemicals, or slurries containing these in addition to PCBs or PCB-containing slurries. Is not limited to these.
The following describes the case where the PCB-containing slurry is hydrothermally decomposed as a harmful substance.
前記構成の水熱分解装置において、例えば第1冷却器108−1を使用している際、スケールが付着して冷却効率が低下した場合に、切換え弁V1、V2を閉じ、切換え弁V3、V4を開け、二次反応塔からの分解処理液117の流路を図示しない切換え装置により切換える。そして、第2の冷却器108−2側に分解処理液117を流通させ、冷却を続ける。その後、圧力調整弁16を調整して、第1の冷却器108−1側にアルカリ溶液である水酸化ナトリウム溶液103を所定量供給する。
In the hydrothermal decomposition apparatus having the above configuration, for example, when the first cooler 108-1 is used, when the scale adheres and the cooling efficiency decreases, the switching valves V1 and V2 are closed and the switching valves V3 and V4 are closed. And the flow path of the
この供給された水酸化ナトリウム溶液103により、第1の冷却器108−1内に付着したスケールを溶解させ、その除去を行う。ここで、供給するアルカリ溶液は、一次反応塔100で使用する水酸化ナトリウム溶液103を用いており、給水加熱器106で加熱されたものを供給するようにしている。スケールを溶解処理した後の水酸化ナトリウムが供給された分解処理液14は、分解処理液戻り通路15を介して一次反応塔10に戻される。
The supplied
ここで、アルカリ溶液の濃度は特に限定されるものではないが、例えば5重量%以上の水酸化ナトリウム溶液103とするのが好ましい。また、水酸化ナトリウムを供給する際の温度は90℃以上とするが溶解洗浄の点から好ましい。
Here, the concentration of the alkaline solution is not particularly limited, but for example, the
本実施例では、スケール除去後の水酸化ナトリウムが供給された分解処理液14は分解処理液戻り通路15を介して一次反応塔100に戻すようにしているので、スケールを除去した分解処理液の処理を処理排水として別途行う必要がなく、スケール除去処理にかかる費用増大を抑えることができる。
In the present embodiment, the
本実施例では冷却器を2系統としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、3系統以上としてもよい。 In this embodiment, the number of coolers is two, but the present invention is not limited to this and may be three or more.
また、前記冷却器に例えば超音波発生装置又は振動発生装置を設け、更にスケール除去効率を向上させるようにしてもよい。なお、以下の実施例においても超音波発生装置又は振動発生装置を併設するようにしてもよい。 In addition, for example, an ultrasonic generator or a vibration generator may be provided in the cooler to further improve the scale removal efficiency. In the following embodiments, an ultrasonic generator or a vibration generator may be provided.
本発明による実施例2に係る水熱分解装置について、図2を参照して説明する。図2は、実施例2に係る水熱分解装置を示す概念図である。なお、実施例1の装置と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、一次反応塔100に供給する水を加熱する際において、水104と水酸化ナトリウム溶液103と別々に給水加熱器106に供給し、その後、それらを混合し、を各々個別に供給している。
A hydrothermal decomposition apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a hydrothermal decomposition apparatus according to a second embodiment. In addition, about the same member as the apparatus of Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, when water supplied to the
本実施例では、給水加熱器106に供給する水酸化ナトリウム溶液103の濃度を5重量%としており、一次反応塔100に供給する水酸化ナトリウムの濃度の調整は給水加熱器を通過した水104を混合部18で別途混合することで調整し、例えばその濃度を2.5%としている。
そして、給水加熱器106で加熱された濃度5重量%の水酸化ナトリウム溶液103は、アルカリ溶液供給管13を介して、実施例1と同様に冷却器108−1、108−2側に供給して、スケール付着物を除去するようにしている。
In this embodiment, the concentration of the
Then, the
これにより、スケール除去のためのアルカリ溶液の濃度を維持すると共に、水熱分解反応を行う一次反応塔100には所望の濃度に調整したアルカリ溶液を供給することができる。
Thereby, while maintaining the density | concentration of the alkaline solution for scale removal, the alkaline solution adjusted to the desired density | concentration can be supplied to the
本発明による実施例3に係る水熱分解装置について、図3を参照して説明する。図3は、実施例3に係る水熱分解装置を示す概念図である。なお、実施例1及び実施例2の装置と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、従来の図6に示す水熱装置と同様に、冷却器108を一系列とし、水酸化ナトリウム溶液103を二次反応塔107と冷却器108との間に供給するようにしている。
そして、水酸化ナトリウム溶液103を含む分解処理液を一次反応器100に戻すことなく、そのまま気液分離装置110に供給している。このため、気液分離装置110からの排水は中和槽17で中和して、所定pHとした後に排出するようにしている。
A hydrothermal decomposition apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a hydrothermal decomposition apparatus according to a third embodiment. In addition, about the same member as the apparatus of Example 1 and Example 2, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, as in the conventional hydrothermal apparatus shown in FIG. 6, the cooler 108 is arranged in one line, and the
Then, the decomposition solution containing the
ここで、本実施例において、水酸化ナトリウム溶液103を供給した後のpHは13以上となるようにすることが望ましい。これは、pHが13未満の場合には、スケールの主成分であるアルミニウム化合物の析出を抑えることができないからである。
よって、水酸化ナトリウム溶液103を供給する際には、pH計19を用いてpHが13以上となるように調整して、スケールの析出を防止している。
Here, in this embodiment, it is desirable that the pH after supplying the
Therefore, when the
本実施例によれば、実施例1及び2のような冷却器を2系統設けることがないので、設備の設置費用が安価となる。また、スケールが付着する前に水酸化ナトリウム溶液103を供給するようにしているので、スケールが付着した後に除去する場合に較べて水酸化ナトリウム溶液の使用量が少なくなり、経済的となる。
According to the present embodiment, the two coolers as in the first and second embodiments are not provided, so that the installation cost of the facility is low. In addition, since the
本発明による実施例4に係る水熱分解装置について、図4を参照して説明する。図4は、実施例4に係る水熱分解装置を示す概念図である。なお、実施例1の装置と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、前述した実施例と異なり、水酸化ナトリウム溶液を供給する代わりに希釈水20を供給するようにしている。
この希釈水20の供給により、Al,Si,Ni,Fe等を主体とするスケール成分に対する溶解度を増加させ、スケールの析出を防止するようにしている。
また、冷却器108に設置された入口出口差圧計21の計測値及び偏差を監視し、差圧上昇を引き起こさないように、希釈水20を供給するようにしている。
A hydrothermal decomposition apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a hydrothermal decomposition apparatus according to a fourth embodiment. In addition, about the same member as the apparatus of Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, unlike the embodiment described above, the
The supply of the
Further, the measured value and deviation of the inlet / outlet
本実施例では、前述した実施例にかかるアルカリ溶液のような特別な薬液を用いることなく。水の供給のみでスケールの付着を抑制することができ。ランニングコストの低減を図ることができる。 In the present embodiment, a special chemical solution such as the alkaline solution according to the above-described embodiment is not used. Scale adhesion can be suppressed only by supplying water. The running cost can be reduced.
本発明による実施例5に係る水熱分解装置について、図5を参照して説明する。図5は、実施例5に係る水熱分解装置を示す概念図である。なお、図1に示す実施例の装置及び図6に示す従来例の装置と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、二次反応塔107から排出される分解処理液の熱を利用して、一次反応塔100に供給する水104の給水加熱器106の装置規模の小型化を図っている。
A hydrothermal decomposition apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a hydrothermal decomposition apparatus according to a fifth embodiment. The same members as those in the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 and the apparatus of the conventional example shown in FIG.
In this embodiment, the heat of the decomposition treatment liquid discharged from the
本実施例では、第1再生熱交換器31−1と第2再生熱交換器31−2とを用いており、水タンク120dからの水104を余熱するようにしている。余熱された水は給水加熱器106に送給され、ここで水蒸気に変換されて一次反応塔100に送られる。
In the present embodiment, the first regenerative heat exchanger 31-1 and the second regenerative heat exchanger 31-2 are used, and the water 104 from the
本実施例では、前記第1再生熱交換器31−1と第2再生熱交換器31−2に、実施例1と同様に水酸化ナトリウム103を供給するアルカリ溶液供給管13を設け、余熱された水酸化ナトリウム溶液103をスケール除去のために、供給するようにしている。
図中、V5〜V8は水104と水酸化ナトリウム溶液103との混合液の流路を切換える切換え弁である。
In the present embodiment, the first regenerative heat exchanger 31-1 and the second regenerative heat exchanger 31-2 are provided with an alkaline
In the figure, V5 to V8 are switching valves for switching the flow path of the mixed liquid of water 104 and
前記構成の水熱分解装置において、例えば第1再生熱交換器31−1を使用している際、スケールが付着して冷却効率が低下した場合に、切換え弁V1、V2を閉じると共に、切換え弁V3、V4を開け、二次反応塔からの分解処理液117の流路を図示しない切換え装置により切換える。そして、第2再生熱交換器31−2側に分解処理液117を流通させ、冷却を続ける。その後、圧力調整弁16を調整して、第1の冷却器108−1側にアルカリ溶液である水酸化ナトリウム溶液103を所定量供給する。
これと共に、切換え弁V5、V6を閉じると共に、切換え弁V7、V8を開け、水104と水酸化ナトリウム溶液103との混合液の流路を図示しない切換え装置により切換え、余熱を続ける。
In the hydrothermal decomposition apparatus having the above configuration, for example, when the first regenerative heat exchanger 31-1 is used, when the scale adheres and the cooling efficiency decreases, the switching valves V1 and V2 are closed and the switching valve is closed. V3 and V4 are opened, and the flow path of the
At the same time, the switching valves V5 and V6 are closed and the switching valves V7 and V8 are opened, and the flow path of the mixed solution of the water 104 and the
本実施例により、熱交換器に付着したスケールの除去を効率良く行うことができ、熱交換効率が低下することがなく、給水加熱器106における消費電力が嵩むことがなく、システム効率が向上する。
According to the present embodiment, the scale attached to the heat exchanger can be efficiently removed, the heat exchange efficiency is not lowered, the power consumption in the
以上のように、本発明にかかる水熱分解装置は、例えば有害物質のスラリー化物を吸い熱分解処理する場合において、分解処理後の分解処理液を冷却する際に析出するスケールを効率良く除去することができるので、有害物質の水熱分解処理に用いて適している。 As described above, the hydrothermal decomposition apparatus according to the present invention efficiently removes the scale that precipitates when cooling the decomposition treatment liquid after the decomposition treatment, for example, in the case of absorbing and decomposing the slurry of harmful substances. It is suitable for use in hydrothermal decomposition treatment of harmful substances.
12−1、12−2 分岐通路
13 アルカリ溶液供給管
14 水酸化ナトリウム溶液が供給された分解処理液
15 分解処理液戻り通路
16 圧力調節弁
100 一次反応塔
101 PCB又はPCBを含むスラリー化物
102 油
103 水酸化ナトリウム溶液
104 水
107 二次反応塔
116 酸素
116 分解処理液
108−1第1冷却器
108−2 第2冷却器
109 減圧弁
110 気液分離装置
V1〜V8 切換え弁
12-1, 12-2
Claims (14)
前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、
前記反応塔からの分解処理液を少なくとも2以上に分岐する分岐通路と、
前記アルカリ溶液の一部を分岐通路に供給するアルカリ溶液供給管と、
前記分岐した分岐通路に介装され、分解処理液を冷却する冷却器と、
前記アルカリ溶液が供給された分解処理液を、一次反応塔に戻す分解処理液戻り通路と、
前記分解処理液を減圧する減圧弁と、
前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、
を具備することを特徴とする水熱分解装置。 A reaction tower for hydrothermal reaction in the subcritical region;
A pressurizing pump for pressurizing each treatment liquid of harmful substances, oil, water and alkaline solution supplied to the reaction tower;
A branch passage for branching the decomposition treatment liquid from the reaction tower into at least two or more;
An alkaline solution supply pipe for supplying a part of the alkaline solution to the branch passage;
A cooler that is interposed in the branched branch passage and cools the decomposition treatment liquid;
A decomposition treatment liquid return passage for returning the decomposition treatment liquid supplied with the alkaline solution to the primary reaction tower;
A pressure reducing valve for decompressing the decomposition treatment liquid;
A gas-liquid separation device for gas-liquid separation of the decomposition treatment liquid;
A hydrothermal decomposition apparatus comprising:
前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、
前記反応塔からの分解処理液通路に、アルカリ溶液の一部を供給するアルカリ溶液供給管と、
アルカリ溶液が供給された分解処理液を冷却する冷却器と、
前記分解処理液を減圧する減圧弁と、
前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、
を具備することを特徴とする水熱分解装置。 A reaction tower for hydrothermal reaction in the subcritical region;
A pressurizing pump for pressurizing each treatment liquid of harmful substances, oil, water and alkaline solution supplied to the reaction tower;
An alkaline solution supply pipe for supplying a part of the alkaline solution to the decomposition treatment liquid passage from the reaction tower;
A cooler for cooling the decomposition treatment liquid supplied with the alkaline solution;
A pressure reducing valve for decompressing the decomposition treatment liquid;
A gas-liquid separation device for gas-liquid separation of the decomposition treatment liquid;
A hydrothermal decomposition apparatus comprising:
前記反応塔に供給する有害物質、油、水及びアルカリ溶液の各処理液を加圧する加圧ポンプと、
前記反応塔からの分解処理液通路に、希釈水を供給する希釈水供給管と、
前記希釈水が供給された分解処理液を冷却する冷却器と、
前記分解処理液を減圧する減圧弁と、
前記分解処理液を気液分離する気液分離装置と、
前記分解処理液に希釈水を供給する希釈水供給管と、を具備することを特徴とする水熱分解装置。 A reaction tower for hydrothermal reaction in the subcritical region;
A pressurizing pump for pressurizing each treatment liquid of harmful substances, oil, water and alkaline solution supplied to the reaction tower;
A dilution water supply pipe for supplying dilution water to the decomposition treatment liquid passage from the reaction tower;
A cooler for cooling the decomposition treatment liquid supplied with the dilution water;
A pressure reducing valve for decompressing the decomposition treatment liquid;
A gas-liquid separation device for gas-liquid separation of the decomposition treatment liquid;
A hydrothermal decomposition apparatus comprising: a dilution water supply pipe for supplying dilution water to the decomposition treatment liquid.
前記冷却器に超音波発生装置又は振動発生装置を設けたことを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A hydrothermal decomposition apparatus, wherein an ultrasonic generator or a vibration generator is provided in the cooler.
前記一次反応塔に供給するアルカリ溶液及び水を250〜350℃に予熱する加熱器を設けたことを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A hydrothermal decomposition apparatus provided with a heater for preheating the alkali solution and water supplied to the primary reaction tower to 250 to 350 ° C.
前記一次反応塔に酸素又はオゾンを供給する酸素又はオゾン供給装置を設けたことを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
A hydrothermal decomposition apparatus comprising an oxygen or ozone supply device for supplying oxygen or ozone to the primary reaction tower.
前記一次反応塔の亜臨界状態が温度300〜400℃、圧力10〜40MPaであることを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The hydrothermal decomposition apparatus characterized in that the subcritical state of the primary reaction tower is a temperature of 300 to 400 ° C and a pressure of 10 to 40 MPa.
前記有害物質がPCB又はPCB含有スラリー化物であることを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The hydrothermal decomposition apparatus, wherein the harmful substance is PCB or a slurry containing PCB.
前記有害物質が医薬品、農薬品、化学品又はこれらの含有スラリー化物であることを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The hydrothermal decomposition apparatus characterized in that the harmful substance is a pharmaceutical product, an agrochemical product, a chemical product, or a slurry containing these.
前記反応塔が、筒形状の一次反応塔と、前記一次反応塔の後流側に設置され、配管を螺旋状に巻いてなる又は筒状の二次反応塔とからなることを特徴とする水熱分解装置。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
The water is characterized in that the reaction tower comprises a cylindrical primary reaction tower and a secondary reaction tower which is installed on the downstream side of the primary reaction tower and in which a pipe is spirally wound or cylindrical. Pyrolysis device.
水熱分解終了後の分解処理液を冷却する際に、
前記アルカリ溶液を用いて冷却の際に生じるスケールの付着を防止することを特徴とする水熱分解方法。 In the hydrothermal decomposition method of detoxifying harmful substances by hydrothermal reaction while supplying an alkaline solution in the subcritical region,
When cooling the decomposition solution after hydrothermal decomposition,
A hydrothermal decomposition method characterized by preventing adhesion of scale that occurs during cooling using the alkaline solution.
前記分解処理液の冷却を2以上の冷却器で冷却させ、スケールが付着した冷却器に分解処理液の供給を停止し、アルカリ溶液を供給して付着したスケールを除去することを特徴とする水熱分解方法。 In claim 11,
Water for cooling the decomposition treatment liquid is cooled by two or more coolers, the supply of the decomposition treatment liquid to the cooler to which the scale is attached is stopped, and the attached scale is removed by supplying an alkaline solution. Thermal decomposition method.
アルカリ溶液を含む分解処理液を、水熱反応を行う反応塔に戻すことを特徴とする水熱分解方法。 In claim 11 or 12,
A hydrothermal decomposition method comprising returning a decomposition treatment liquid containing an alkaline solution to a reaction tower for performing a hydrothermal reaction.
水熱分解終了後の分解処理液を冷却する際に、
前記水を用いて分解処理液を希釈し、冷却の際に生じるスケールの付着を防止することを特徴とする水熱分解方法。 In the hydrothermal decomposition method of detoxifying harmful substances by hydrothermal reaction while supplying an alkaline solution in the subcritical region,
When cooling the decomposition solution after hydrothermal decomposition,
A hydrothermal decomposition method comprising diluting a decomposition treatment solution with the water to prevent adhesion of scale that occurs during cooling.
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