JP3298863B2 - 超臨界水による連続処理装置および連続処理方法 - Google Patents
超臨界水による連続処理装置および連続処理方法Info
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- JP3298863B2 JP3298863B2 JP2000165940A JP2000165940A JP3298863B2 JP 3298863 B2 JP3298863 B2 JP 3298863B2 JP 2000165940 A JP2000165940 A JP 2000165940A JP 2000165940 A JP2000165940 A JP 2000165940A JP 3298863 B2 JP3298863 B2 JP 3298863B2
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超臨界水を利用し
て分解などの処理を連続的に効率よく行なう装置および
方法に関する。
て分解などの処理を連続的に効率よく行なう装置および
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電線・ケーブルの被覆材などとして、架
橋ポリエチレンをはじめとする各種の高分子材料が使用
されている。これらは自然界で容易に分解されないた
め、その廃棄後の処理が問題になっている。また、家庭
などから出される生活廃棄物にも、このような高分子材
料が生ゴミなどとともに混在しており、その処理が問題
となっている。
橋ポリエチレンをはじめとする各種の高分子材料が使用
されている。これらは自然界で容易に分解されないた
め、その廃棄後の処理が問題になっている。また、家庭
などから出される生活廃棄物にも、このような高分子材
料が生ゴミなどとともに混在しており、その処理が問題
となっている。
【０００３】このため、従来より、回収した高分子材料
を熱分解し油化する技術や、粉砕し微粉化して成形材料
の充填材として利用する技術など、様々な処理技術、再
利用技術が開発されている。しかしながら、これらの方
法は、多額の費用がかかる、原料の種類や用途が限られ
る、などの問題があり、未だ広く普及するまでには至っ
ていない。
を熱分解し油化する技術や、粉砕し微粉化して成形材料
の充填材として利用する技術など、様々な処理技術、再
利用技術が開発されている。しかしながら、これらの方
法は、多額の費用がかかる、原料の種類や用途が限られ
る、などの問題があり、未だ広く普及するまでには至っ
ていない。
【０００４】このような中で、近時、高分子材料を臨界
状態または亜臨界状態の水を反応溶媒として分解する方
法が考案され、大量の高分子材料を処理して再利用可能
な低乃至中分子化合物を回収しうることから注目されて
いる。
状態または亜臨界状態の水を反応溶媒として分解する方
法が考案され、大量の高分子材料を処理して再利用可能
な低乃至中分子化合物を回収しうることから注目されて
いる。
【０００５】しかしながら、これまでの超臨界水等を利
用した分解技術は、オートクレーブなどのバッチ式圧力
容器で処理するもので、分解生成物を一旦取り出した
後、被処理物を圧力容器へ投入しなければならず、効率
の点で必ずしも満足できるものではなかった。
用した分解技術は、オートクレーブなどのバッチ式圧力
容器で処理するもので、分解生成物を一旦取り出した
後、被処理物を圧力容器へ投入しなければならず、効率
の点で必ずしも満足できるものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、近
時、高分子材料を超臨界水または亜臨界水を用いて分解
する方法が考案され、電線・ケーブル被覆材や生活廃棄
物などの有機廃棄物の有用な処理技術として期待されて
いるが、効率のよい処理ができないなどの問題があっ
た。このため、高分子材料あるいは生ゴミなどの各種有
機廃棄物を、効率よく処理することができる、超臨界水
または亜臨界水を利用した処理技術の確立が強く求めら
れている。
時、高分子材料を超臨界水または亜臨界水を用いて分解
する方法が考案され、電線・ケーブル被覆材や生活廃棄
物などの有機廃棄物の有用な処理技術として期待されて
いるが、効率のよい処理ができないなどの問題があっ
た。このため、高分子材料あるいは生ゴミなどの各種有
機廃棄物を、効率よく処理することができる、超臨界水
または亜臨界水を利用した処理技術の確立が強く求めら
れている。
【０００７】本発明はこのような要望に応えるべくなさ
れたもので、超臨界水または亜臨界水を利用した処理を
効率よく行うことができる、超臨界水による連続処理装
置および連続処理方法を提供することを目的とする。
れたもので、超臨界水または亜臨界水を利用した処理を
効率よく行うことができる、超臨界水による連続処理装
置および連続処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の請求項１に記載された発明の超臨界水による
連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続的に
処理する装置において、上端に前記被処理物を導入する
ための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出する
ための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧室の
排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処理
物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処理
物を排出するための排出口を開口した処理室と、上端に
前記処理室の排出口に接続され、該排出口から排出され
た前記被処理物を導入するための導入口を開口し、下端
に前記被処理物を排出するための排出口を開口した減圧
室と、前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に
開閉するための開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低温
の水によって加圧するための予圧室加圧手段と、前記処
理室内に超臨界水領域を連続的に形成するための超臨界
水領域形成手段と、前記減圧室を常温乃至低温の水によ
って加圧するための減圧室加圧手段とを備え、前記処理
室の超臨界水領域の上方および下方には、予熱領域およ
び冷却領域がそれぞれ設けられていることを特徴として
いる。
め、本願の請求項１に記載された発明の超臨界水による
連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続的に
処理する装置において、上端に前記被処理物を導入する
ための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出する
ための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧室の
排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処理
物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処理
物を排出するための排出口を開口した処理室と、上端に
前記処理室の排出口に接続され、該排出口から排出され
た前記被処理物を導入するための導入口を開口し、下端
に前記被処理物を排出するための排出口を開口した減圧
室と、前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に
開閉するための開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低温
の水によって加圧するための予圧室加圧手段と、前記処
理室内に超臨界水領域を連続的に形成するための超臨界
水領域形成手段と、前記減圧室を常温乃至低温の水によ
って加圧するための減圧室加圧手段とを備え、前記処理
室の超臨界水領域の上方および下方には、予熱領域およ
び冷却領域がそれぞれ設けられていることを特徴として
いる。
【０００９】請求項２に記載された発明の超臨界水によ
る連続処理装置は、前記処理室内を減圧することなく前
記被処理物を前記予圧室と前記処理室と前記減圧室とを
順に通過させるため、前記各開閉手段と前記予圧室加圧
手段と前記減圧室加圧手段の動作を制御する制御手段を
さらに備えたことを特徴としている。
る連続処理装置は、前記処理室内を減圧することなく前
記被処理物を前記予圧室と前記処理室と前記減圧室とを
順に通過させるため、前記各開閉手段と前記予圧室加圧
手段と前記減圧室加圧手段の動作を制御する制御手段を
さらに備えたことを特徴としている。
【００１０】請求項３に記載された発明の超臨界水によ
る連続処理装置は、前記予圧室、前記処理室の超臨界水
領域および前記減圧室内に、前記被処理物を所要時間保
持するための被処理物保持手段を備えたことを特徴とし
ている。
る連続処理装置は、前記予圧室、前記処理室の超臨界水
領域および前記減圧室内に、前記被処理物を所要時間保
持するための被処理物保持手段を備えたことを特徴とし
ている。
【００１１】請求項４に記載された発明の超臨界水によ
る連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開閉
するための開閉手段と前記処理室の導入口を選択的に開
閉するための開閉手段、および前記処理室の排出口を選
択的に開閉するための開閉手段と前記減圧室の導入口を
選択的に開閉するための開閉手段が、それぞれ共通の開
閉手段であることを特徴としている。
る連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開閉
するための開閉手段と前記処理室の導入口を選択的に開
閉するための開閉手段、および前記処理室の排出口を選
択的に開閉するための開閉手段と前記減圧室の導入口を
選択的に開閉するための開閉手段が、それぞれ共通の開
閉手段であることを特徴としている。
【００１２】
【００１３】請求項５に記載された超臨界水による連続
処理装置は、前記予熱領域および冷却領域内に、前記被
処理物を所要時間保持するための被処理物保持手段を備
えたことを特徴としている。
処理装置は、前記予熱領域および冷却領域内に、前記被
処理物を所要時間保持するための被処理物保持手段を備
えたことを特徴としている。
【００１４】上記の発明において、被処理物の好ましい
例としては、請求項６に記載したように、有機物が例示
され、より好ましい例としては、請求項７に記載したよ
うに、高分子材料を含む有機物が例示される。
例としては、請求項６に記載したように、有機物が例示
され、より好ましい例としては、請求項７に記載したよ
うに、高分子材料を含む有機物が例示される。
【００１５】請求項８に記載された発明の超臨界水によ
る連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続的
に処理する装置において、上端に前記被処理物を導入す
るための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出す
るための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧室
の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処
理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処
理物を排出するための排出口を開口した第１の処理室
と、上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排
出口から排出された前記被処理物を導入するための導入
口を開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出
口を開口した変圧室と、上端に前記変圧室の排出口に接
続され、該排出口から排出された前記被処理物を導入す
るための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出す
るための排出口を開口した第２の処理室と、上端に前記
第２の処理室の排出口に接続され、該排出口から排出さ
れた前記被処理物を導入するための導入口を開口し、下
端に前記被処理物を排出するための排出口を開口した減
圧室と、前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的
に開閉するための開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低
温の水によって加圧するための予圧室加圧手段と、前記
第１の処理室および第２の処理室内にそれぞれ超臨界水
領域を連続的に形成するための超臨界水領域形成手段
と、前記変圧室を常温乃至低温の水によって加圧するた
めの変圧室加圧手段と、前記減圧室を常温乃至低温の水
によって加圧するための減圧室加圧手段とを備え、前記
第１の処理室および前記第２の処理室の各超臨界水領域
の上方および下方には、予熱領域および冷却領域がそれ
ぞれ設けられていることを特徴としている。
る連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続的
に処理する装置において、上端に前記被処理物を導入す
るための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出す
るための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧室
の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処
理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処
理物を排出するための排出口を開口した第１の処理室
と、上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排
出口から排出された前記被処理物を導入するための導入
口を開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出
口を開口した変圧室と、上端に前記変圧室の排出口に接
続され、該排出口から排出された前記被処理物を導入す
るための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出す
るための排出口を開口した第２の処理室と、上端に前記
第２の処理室の排出口に接続され、該排出口から排出さ
れた前記被処理物を導入するための導入口を開口し、下
端に前記被処理物を排出するための排出口を開口した減
圧室と、前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的
に開閉するための開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低
温の水によって加圧するための予圧室加圧手段と、前記
第１の処理室および第２の処理室内にそれぞれ超臨界水
領域を連続的に形成するための超臨界水領域形成手段
と、前記変圧室を常温乃至低温の水によって加圧するた
めの変圧室加圧手段と、前記減圧室を常温乃至低温の水
によって加圧するための減圧室加圧手段とを備え、前記
第１の処理室および前記第２の処理室の各超臨界水領域
の上方および下方には、予熱領域および冷却領域がそれ
ぞれ設けられていることを特徴としている。
【００１６】請求項９に記載された発明の超臨界水によ
る連続処理装置は、請求項８記載の超臨界水による連続
処理装置において、前記第１の処理室および第２の処理
室内を減圧することなく前記被処理物を前記予圧室と前
記第１の処理室と前記変圧室と前記第２の処理室と前記
減圧室とを順に通過させるため、前記各開閉手段と前記
予圧室加圧手段と前記変圧室加圧手段と前記減圧室加圧
手段の動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特
徴としている。
る連続処理装置は、請求項８記載の超臨界水による連続
処理装置において、前記第１の処理室および第２の処理
室内を減圧することなく前記被処理物を前記予圧室と前
記第１の処理室と前記変圧室と前記第２の処理室と前記
減圧室とを順に通過させるため、前記各開閉手段と前記
予圧室加圧手段と前記変圧室加圧手段と前記減圧室加圧
手段の動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特
徴としている。
【００１７】請求項１０に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記予圧室、前記第１の処理室お
よび前記第２の処理室の各超臨界水領域、前記変圧室並
びに前記減圧室内に、前記被処理物を所要時間保持する
ための被処理物保持手段を備えたことを特徴としてい
る。
よる連続処理装置は、前記予圧室、前記第１の処理室お
よび前記第２の処理室の各超臨界水領域、前記変圧室並
びに前記減圧室内に、前記被処理物を所要時間保持する
ための被処理物保持手段を備えたことを特徴としてい
る。
【００１８】請求項１１に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開
閉するための開閉手段と前記第１の処理室の導入口を選
択的に開閉するための開閉手段、前記第１の処理室の排
出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記変圧室の
導入口を選択的に開閉するための開閉手段、前記変圧室
の排出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記第２
の処理室の導入口を選択的に開閉するための開閉手段、
および前記第２の処理室の排出口を選択的に開閉するた
めの開閉手段と前記減圧室の導入口を選択的に開閉する
ための開閉手段が、それぞれ共通の開閉手段であること
を特徴としている。
よる連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開
閉するための開閉手段と前記第１の処理室の導入口を選
択的に開閉するための開閉手段、前記第１の処理室の排
出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記変圧室の
導入口を選択的に開閉するための開閉手段、前記変圧室
の排出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記第２
の処理室の導入口を選択的に開閉するための開閉手段、
および前記第２の処理室の排出口を選択的に開閉するた
めの開閉手段と前記減圧室の導入口を選択的に開閉する
ための開閉手段が、それぞれ共通の開閉手段であること
を特徴としている。
【００１９】
【００２０】請求項１２に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記各予熱領域および各冷却領域
内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処理物
保持手段を備えたことを特徴としている。
よる連続処理装置は、前記各予熱領域および各冷却領域
内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処理物
保持手段を備えたことを特徴としている。
【００２１】請求項８乃至１２記載の各発明において、
被処理物の好ましい例としては、請求項１３に記載した
ように、処理条件の異なる２種以上の高分子材料を含む
ものが挙げられる。
被処理物の好ましい例としては、請求項１３に記載した
ように、処理条件の異なる２種以上の高分子材料を含む
ものが挙げられる。
【００２２】請求項１４に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続
的に処理する装置において、上端に前記被処理物を導入
するための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出
するための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧
室の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被
処理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被
処理物を排出するための排出口を開口した第１の処理室
と、上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排
出口から排出された前記被処理物を導入するための導入
口を開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出
口を開口した第２の処理室と、上端に前記第２の処理室
の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処
理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処
理物を排出するための排出口を開口した減圧室と、前記
各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に開閉するた
めの開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低温の水によっ
て加圧するための予圧室加圧手段と、前記第１の処理室
および第２の処理室内にそれぞれ圧力がほぼ同圧の超臨
界水領域を連続的に形成するための超臨界水領域形成手
段と、前記減圧室を常温乃至低温の水によって加圧する
ための減圧室加圧手段とを備え、前記第１の処理室およ
び前記第２の処理室の各超臨界水領域の上方および下方
には、予熱領域および冷却領域がそれぞれ設けられてい
ることを特徴としている。
よる連続処理装置は、被処理物を超臨界水を用いて連続
的に処理する装置において、上端に前記被処理物を導入
するための導入口を開口し、下端に前記被処理物を排出
するための排出口を開口した予圧室と、上端に前記予圧
室の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被
処理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被
処理物を排出するための排出口を開口した第１の処理室
と、上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排
出口から排出された前記被処理物を導入するための導入
口を開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出
口を開口した第２の処理室と、上端に前記第２の処理室
の排出口に接続され、該排出口から排出された前記被処
理物を導入するための導入口を開口し、下端に前記被処
理物を排出するための排出口を開口した減圧室と、前記
各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に開閉するた
めの開閉手段と、前記予圧室を常温乃至低温の水によっ
て加圧するための予圧室加圧手段と、前記第１の処理室
および第２の処理室内にそれぞれ圧力がほぼ同圧の超臨
界水領域を連続的に形成するための超臨界水領域形成手
段と、前記減圧室を常温乃至低温の水によって加圧する
ための減圧室加圧手段とを備え、前記第１の処理室およ
び前記第２の処理室の各超臨界水領域の上方および下方
には、予熱領域および冷却領域がそれぞれ設けられてい
ることを特徴としている。
【００２３】請求項１５に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、請求項１６記載の超臨界水による
連続処理装置において、前記第１の処理室および第2の
処理室内を減圧することなく前記被処理物を前記予圧室
と前記第１の処理室と前記第２の処理室と前記減圧室と
を順に通過させるため、前記各開閉手段と前記予圧室加
圧手段と前記変圧室加圧手段と前記減圧室加圧手段の動
作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴として
いる。
よる連続処理装置は、請求項１６記載の超臨界水による
連続処理装置において、前記第１の処理室および第2の
処理室内を減圧することなく前記被処理物を前記予圧室
と前記第１の処理室と前記第２の処理室と前記減圧室と
を順に通過させるため、前記各開閉手段と前記予圧室加
圧手段と前記変圧室加圧手段と前記減圧室加圧手段の動
作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴として
いる。
【００２４】請求項１６に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記予圧室、前記第１の処理室お
よび前記第２の処理室の各超臨界水領域、並びに前記減
圧室内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処
理物保持手段を備えたことを特徴としている。
よる連続処理装置は、前記予圧室、前記第１の処理室お
よび前記第２の処理室の各超臨界水領域、並びに前記減
圧室内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処
理物保持手段を備えたことを特徴としている。
【００２５】請求項１７に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開
閉するための開閉手段と前記第１の処理室の導入口を選
択的に開閉するための開閉手段、前記第１の処理室の排
出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記第２の処
理室の導入口を選択的に開閉するための開閉手段、およ
び前記第２の処理室の排出口を選択的に開閉するための
開閉手段と前記減圧室の導入口を選択的に開閉するため
の開閉手段が、それぞれ共通の開閉手段であることを特
徴としている。
よる連続処理装置は、前記予圧室の排出口を選択的に開
閉するための開閉手段と前記第１の処理室の導入口を選
択的に開閉するための開閉手段、前記第１の処理室の排
出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記第２の処
理室の導入口を選択的に開閉するための開閉手段、およ
び前記第２の処理室の排出口を選択的に開閉するための
開閉手段と前記減圧室の導入口を選択的に開閉するため
の開閉手段が、それぞれ共通の開閉手段であることを特
徴としている。
【００２６】
【００２７】請求項１８に記載された発明の超臨界水に
よる連続処理装置は、前記各予熱領域および各冷却領域
内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処理物
保持手段を備えたことを特徴としている。
よる連続処理装置は、前記各予熱領域および各冷却領域
内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処理物
保持手段を備えたことを特徴としている。
【００２８】また、上記目的を達成するため、請求項１
９に記載された発明の超臨界水による連続処理方法は、
被処理物を超臨界水を用いて連続的に処理する方法にお
いて、前記被処理物を、超臨界水領域が連続的に形成さ
れ、かつ、前記超臨界水領域の上方および下方に予熱領
域および冷却領域がそれぞれ設けられている処理室に移
送して所要時間保持し、常温乃至低温の水によって予め
加圧されている減圧室に移送し、前記減圧室を減圧し、
前記減圧室から前記被処理物を排出させる工程を含むこ
とを特徴としている。
９に記載された発明の超臨界水による連続処理方法は、
被処理物を超臨界水を用いて連続的に処理する方法にお
いて、前記被処理物を、超臨界水領域が連続的に形成さ
れ、かつ、前記超臨界水領域の上方および下方に予熱領
域および冷却領域がそれぞれ設けられている処理室に移
送して所要時間保持し、常温乃至低温の水によって予め
加圧されている減圧室に移送し、前記減圧室を減圧し、
前記減圧室から前記被処理物を排出させる工程を含むこ
とを特徴としている。
【００２９】なお、本願発明でいう超臨界水は、厳密な
意味での超臨界水、すなわち、臨界温度374℃、臨界圧
力22.1MPaを超える超臨界水のみを意味するものではな
く、いわゆる亜臨界状態の水を含むものである。
意味での超臨界水、すなわち、臨界温度374℃、臨界圧
力22.1MPaを超える超臨界水のみを意味するものではな
く、いわゆる亜臨界状態の水を含むものである。
【００３０】本発明においては、被処理物は、処理室、
あるいは第1の処理室と第２の処理室で超臨界水と接触
し処理される。被処理物のこのような処理室への導入お
よび処理室からの排出は、被処理物が導入され、排出さ
れるときに、断続的に加圧され、減圧される予圧室、減
圧室、変圧室を通して行われる。したがって、各処理室
内には超臨界水領域が常に形成、維持されることにな
り、被処理物を連続的に処理することが可能となる。こ
れにより、従来の方法に比べ、処理効率が大幅に向上
し、大量の被処理物を短時間に処理することが可能とな
る。
あるいは第1の処理室と第２の処理室で超臨界水と接触
し処理される。被処理物のこのような処理室への導入お
よび処理室からの排出は、被処理物が導入され、排出さ
れるときに、断続的に加圧され、減圧される予圧室、減
圧室、変圧室を通して行われる。したがって、各処理室
内には超臨界水領域が常に形成、維持されることにな
り、被処理物を連続的に処理することが可能となる。こ
れにより、従来の方法に比べ、処理効率が大幅に向上
し、大量の被処理物を短時間に処理することが可能とな
る。
【００３１】なお、処理室を二つ（第1の処理室および
第２の処理室）設けた場合には、条件の異なる2種類の
処理を連続して行なうことが可能となる。
第２の処理室）設けた場合には、条件の異なる2種類の
処理を連続して行なうことが可能となる。
【００３２】また、本発明においては、被処理物が処理
室に導入、排出される際に通される予圧室、減圧室、変
圧室は、常温乃至低温の水によって加圧されるようにな
っている。これによって、被処理物の処理状態の制御が
容易となり、処理の過不足を防止することができるとと
もに、エネルギーコストを低減することができる。
室に導入、排出される際に通される予圧室、減圧室、変
圧室は、常温乃至低温の水によって加圧されるようにな
っている。これによって、被処理物の処理状態の制御が
容易となり、処理の過不足を防止することができるとと
もに、エネルギーコストを低減することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００３４】すなわち、図１は、本発明の超臨界水によ
る連続処理装置の一例を概略的に示す構成図である。
る連続処理装置の一例を概略的に示す構成図である。
【００３５】図１において、1０は、円筒状の処理塔を
示し、この処理塔１０は、上から順に、それぞれ上端に
被処理物１１を導入するための導入口２１、３１、４１
を開口し、下端に被処理物を排出するための排出口２
２、３２、４２を開口した予圧室２０、処理室（以下、
第1の処理室と称する）３０および減圧室４０を備えて
いる。予圧室２０の排出口２２と第１の処理室３０の導
入口３１、第１の処理室３０の排出口２２と減圧室４０
の導入口４１は、それぞれ共通のバルブ５１、５２を介
して接続され、また、予圧室２０の導入口２１と、減圧
室４０の排出口４２にも、それぞれバルブ５１、５２が
接続されている。そしてこの処理塔１０の下方には、処
理されて減圧室４０の排出口４２から排出された被処理
物１１を受けるための受器５０が配設されている。
示し、この処理塔１０は、上から順に、それぞれ上端に
被処理物１１を導入するための導入口２１、３１、４１
を開口し、下端に被処理物を排出するための排出口２
２、３２、４２を開口した予圧室２０、処理室（以下、
第1の処理室と称する）３０および減圧室４０を備えて
いる。予圧室２０の排出口２２と第１の処理室３０の導
入口３１、第１の処理室３０の排出口２２と減圧室４０
の導入口４１は、それぞれ共通のバルブ５１、５２を介
して接続され、また、予圧室２０の導入口２１と、減圧
室４０の排出口４２にも、それぞれバルブ５１、５２が
接続されている。そしてこの処理塔１０の下方には、処
理されて減圧室４０の排出口４２から排出された被処理
物１１を受けるための受器５０が配設されている。
【００３６】第１の処理室３０は、超臨界水による処理
室となるもので、上下にほぼ3等分され、上から順に予
熱領域３３、超臨界水領域３４および冷却領域３５が形
成されるようになっている。すなわち、予熱領域３３の
下部および超臨界水領域３４の外周には加熱ヒータ３６
が配置され、冷却領域３５の外周には冷却用配管３７が
設けられている。そして、この冷却用配管３７は、第１
の処理室３０内に純水を供給するための配管６０の一部
を構成しており、純水は、純水を収容した純水タンク６
１からポンプ６２により、冷却用配管３７を通り、予熱
領域３３のほぼ中間部に開口した純水供給口を通じて、
第１の処理室３０内に供給されるようになっている。な
お、配管６０の純水供給口の近傍には、純水を予熱する
ための予熱器３８が設けられている。
室となるもので、上下にほぼ3等分され、上から順に予
熱領域３３、超臨界水領域３４および冷却領域３５が形
成されるようになっている。すなわち、予熱領域３３の
下部および超臨界水領域３４の外周には加熱ヒータ３６
が配置され、冷却領域３５の外周には冷却用配管３７が
設けられている。そして、この冷却用配管３７は、第１
の処理室３０内に純水を供給するための配管６０の一部
を構成しており、純水は、純水を収容した純水タンク６
１からポンプ６２により、冷却用配管３７を通り、予熱
領域３３のほぼ中間部に開口した純水供給口を通じて、
第１の処理室３０内に供給されるようになっている。な
お、配管６０の純水供給口の近傍には、純水を予熱する
ための予熱器３８が設けられている。
【００３７】また、第１の処理室３０の下部には、第１
の処理室３０内の加熱加圧された純水や、処理によって
生じた気体や液体等を排出するための配管６３が接続さ
れている。すなわち、この配管６３の他端は、冷却器６
４を介して気液分離器６５に接続されており、第１の処
理室３０から排出された加熱加圧された水等が冷却器６
４で冷却されて凝縮され、気液分離器６５で気体成分と
液体成分に分けられ、それぞれ外部に排出あるいは回収
されるようになっている。図中、６６は、減圧弁であ
る。
の処理室３０内の加熱加圧された純水や、処理によって
生じた気体や液体等を排出するための配管６３が接続さ
れている。すなわち、この配管６３の他端は、冷却器６
４を介して気液分離器６５に接続されており、第１の処
理室３０から排出された加熱加圧された水等が冷却器６
４で冷却されて凝縮され、気液分離器６５で気体成分と
液体成分に分けられ、それぞれ外部に排出あるいは回収
されるようになっている。図中、６６は、減圧弁であ
る。
【００３８】予圧室２０および減圧室４０は、第１の処
理室３０に被処理物１１が導入され、また、被処理物１
１が排出される際に、その内圧が維持されるようにする
ためのもので、常温乃至40℃程度の低温の純水によって
内圧が加圧され、減圧されるようになっている。すなわ
ち、これらの予圧室２０および減圧室４０には、純水を
収容した純水タンク６７からポンプ６８により純水を供
給するための配管６９ａ、６９ｂ、および純水を排出す
るための減圧弁７０ａ、７０ｂを備えた配管７１ａ、７
１ｂが接続されている。なお、予圧室２０には、配管６
０から分岐した分岐管７２からも、純水が供給されるよ
うになっている。
理室３０に被処理物１１が導入され、また、被処理物１
１が排出される際に、その内圧が維持されるようにする
ためのもので、常温乃至40℃程度の低温の純水によって
内圧が加圧され、減圧されるようになっている。すなわ
ち、これらの予圧室２０および減圧室４０には、純水を
収容した純水タンク６７からポンプ６８により純水を供
給するための配管６９ａ、６９ｂ、および純水を排出す
るための減圧弁７０ａ、７０ｂを備えた配管７１ａ、７
１ｂが接続されている。なお、予圧室２０には、配管６
０から分岐した分岐管７２からも、純水が供給されるよ
うになっている。
【００３９】そして、この例では、さらに、上記したよ
うな予圧室２０と、第１の処理室３０を構成する三つの
領域、すなわち、予熱領域３３、超臨界水領域３４およ
び冷却領域３５と、減圧室４０には、被処理物１１をそ
れらの室もしくは領域に所要時間保持するための被処理
物保持手段７３、７４、７５、７６、７７が設けられて
いる。これらのなかで、予圧室２０と、第１の処理室３
０の冷却領域３５と、減圧室４０に位置する保持手段７
３、７６、７７は、被処理物１１がバルブ５１、５２、
５４に直接接することによってその機能が損なわれるの
を防止する役目を併せ持っている。
うな予圧室２０と、第１の処理室３０を構成する三つの
領域、すなわち、予熱領域３３、超臨界水領域３４およ
び冷却領域３５と、減圧室４０には、被処理物１１をそ
れらの室もしくは領域に所要時間保持するための被処理
物保持手段７３、７４、７５、７６、７７が設けられて
いる。これらのなかで、予圧室２０と、第１の処理室３
０の冷却領域３５と、減圧室４０に位置する保持手段７
３、７６、７７は、被処理物１１がバルブ５１、５２、
５４に直接接することによってその機能が損なわれるの
を防止する役目を併せ持っている。
【００４０】次に上記装置を用いて被処理物１１を超臨
界水により連続処理する方法について記載する。
界水により連続処理する方法について記載する。
【００４１】まず、予圧室２０の導入口２１に接続され
たバルブ５３を開き、他のバルブ５１、５２、５４を閉
じ、第１の処理室３０および減圧室４０を密閉状態とす
る。次いで、加熱ヒータ３６に通電するとともに、ポン
プ６２を起動して、純水タンク６１から予熱器３８によ
り加熱された純水を第１の処理室３０に供給して、第１
の処理室３０内に、予熱領域３３、超臨界水領域３４お
よび冷却領域３５を形成する。また、ポンプ６８を起動
して、純水タンク６７から常温乃至40℃程度の低温の純
水を供給して、減圧室４０の内圧を第１の処理室３０の
内圧と同圧にまで昇圧する。
たバルブ５３を開き、他のバルブ５１、５２、５４を閉
じ、第１の処理室３０および減圧室４０を密閉状態とす
る。次いで、加熱ヒータ３６に通電するとともに、ポン
プ６２を起動して、純水タンク６１から予熱器３８によ
り加熱された純水を第１の処理室３０に供給して、第１
の処理室３０内に、予熱領域３３、超臨界水領域３４お
よび冷却領域３５を形成する。また、ポンプ６８を起動
して、純水タンク６７から常温乃至40℃程度の低温の純
水を供給して、減圧室４０の内圧を第１の処理室３０の
内圧と同圧にまで昇圧する。
【００４２】この状態で、予圧室２０に被処理物１１を
投入する。このとき予圧室２０は常温常圧となってい
る。投入された被処理物１１は、被処理物保持手段７３
によって、予圧室２０内の、バルブ５１から離間した位
置に保持される。なお、被処理物１１は、そのまま投入
するようにしてもよいが、処理前あるいは処理後の取扱
い性の点から、水は透過するが被処理物１１は保持され
るような容器に入れて投入するようにすることが望まし
い。具体的には、超臨界水によって影響を受けない金属
やセラミック製の容器本体に、水透過性のフィルターを
蓋として用いたものなどが使用される。
投入する。このとき予圧室２０は常温常圧となってい
る。投入された被処理物１１は、被処理物保持手段７３
によって、予圧室２０内の、バルブ５１から離間した位
置に保持される。なお、被処理物１１は、そのまま投入
するようにしてもよいが、処理前あるいは処理後の取扱
い性の点から、水は透過するが被処理物１１は保持され
るような容器に入れて投入するようにすることが望まし
い。具体的には、超臨界水によって影響を受けない金属
やセラミック製の容器本体に、水透過性のフィルターを
蓋として用いたものなどが使用される。
【００４３】被処理物１１投入後、バルブ５３を閉じ、
ポンプ６８を起動して、純水タンク６７から常温乃至40
℃程度の低温の純水２１を供給して、予圧室２０の内圧
を昇圧させる。予圧室２０の内圧が第１の処理室３０の
内圧とほぼ同圧となったところで、バルブ５１を開き、
被処理物保持手段７３による保持を開放する。
ポンプ６８を起動して、純水タンク６７から常温乃至40
℃程度の低温の純水２１を供給して、予圧室２０の内圧
を昇圧させる。予圧室２０の内圧が第１の処理室３０の
内圧とほぼ同圧となったところで、バルブ５１を開き、
被処理物保持手段７３による保持を開放する。
【００４４】被処理物１１は自重で予圧室２０から第１
の処理室３０内に落下し、被処理物保持手段７４によっ
て予熱領域３３内に一旦保持され、予熱される。この
後、被処理物保持手段７４による保持を開放すると、被
処理物１１は、超臨界水領域３４に落下し、被処理物保
持手段７５により所要時間保持され、超臨界水によって
処理される。処理後、被処理物保持手段７５による保持
の開放によって、被処理物１１は、さらに冷却領域３５
に落下し、被処理物保持手段７６によって保持される。
冷却領域３５内で常温に近い温度にまで冷却されたとこ
ろで、バルブ５２を開き、被処理物保持手段７６による
保持を開放すると、被処理物１１は、予め第１の処理室
３０の内圧と同圧にまで昇圧されている減圧室４０内に
自重で落下し、被処理物保持手段７７により保持され
る。
の処理室３０内に落下し、被処理物保持手段７４によっ
て予熱領域３３内に一旦保持され、予熱される。この
後、被処理物保持手段７４による保持を開放すると、被
処理物１１は、超臨界水領域３４に落下し、被処理物保
持手段７５により所要時間保持され、超臨界水によって
処理される。処理後、被処理物保持手段７５による保持
の開放によって、被処理物１１は、さらに冷却領域３５
に落下し、被処理物保持手段７６によって保持される。
冷却領域３５内で常温に近い温度にまで冷却されたとこ
ろで、バルブ５２を開き、被処理物保持手段７６による
保持を開放すると、被処理物１１は、予め第１の処理室
３０の内圧と同圧にまで昇圧されている減圧室４０内に
自重で落下し、被処理物保持手段７７により保持され
る。
【００４５】被処理物１１が、このようにして減圧室４
０内に落下したところで、バルブ５２を閉じ、減圧室４
０内の純水を排出し減圧する。減圧室の内圧が常圧にな
ったところでバルブ５４を開き、被処理物保持手段７７
による保持を開放すると、被処理物１１は自重で減圧室
４０から受器５０内に落下し回収される。
０内に落下したところで、バルブ５２を閉じ、減圧室４
０内の純水を排出し減圧する。減圧室の内圧が常圧にな
ったところでバルブ５４を開き、被処理物保持手段７７
による保持を開放すると、被処理物１１は自重で減圧室
４０から受器５０内に落下し回収される。
【００４６】一方、予圧室２０は、被処理物１１が第１
の処理室３０に落下した後、バルブ５１が閉じられ、減
圧される。そして、その内圧がほぼ常圧になったところ
で、バルブ５３が開かれ、次の被処理物１１が投入さ
れ、上記の動作が繰り返される。
の処理室３０に落下した後、バルブ５１が閉じられ、減
圧される。そして、その内圧がほぼ常圧になったところ
で、バルブ５３が開かれ、次の被処理物１１が投入さ
れ、上記の動作が繰り返される。
【００４７】このようにして、被処理物１１を次々と予
圧室２０に投入し、上記動作を繰り返すことにより、被
処理物は連続的に処理される。
圧室２０に投入し、上記動作を繰り返すことにより、被
処理物は連続的に処理される。
【００４８】なお、この間、第１の処理室３０に導入さ
れた純水（超臨界水により気体状あるいは液状の処理生
成物が生じた場合には、それらの生成物を含む）は、第
１の処理室３０から配管６３を通じて排出された後、冷
却器６４で冷却され、減圧され、気液分離器６５で気体
および液体に分離され外部へと排出される。
れた純水（超臨界水により気体状あるいは液状の処理生
成物が生じた場合には、それらの生成物を含む）は、第
１の処理室３０から配管６３を通じて排出された後、冷
却器６４で冷却され、減圧され、気液分離器６５で気体
および液体に分離され外部へと排出される。
【００４９】このような装置および方法においては、第
1の処理室３０内の温度および内圧を維持したまま、す
なわち被処理物１１の処理条件を維持したまま、被処理
物１１を投入し排出することができるため、被処理物１
１を連続的に処理することが可能となり、これにより、
従来の方法に比べ、処理効率が大幅に向上し、大量の被
処理物を短時間に処理することが可能となる。
1の処理室３０内の温度および内圧を維持したまま、す
なわち被処理物１１の処理条件を維持したまま、被処理
物１１を投入し排出することができるため、被処理物１
１を連続的に処理することが可能となり、これにより、
従来の方法に比べ、処理効率が大幅に向上し、大量の被
処理物を短時間に処理することが可能となる。
【００５０】また、被処理物１１が第1の処理室３０に
導入、排出される際に通される予圧室２０および減圧室
４０は、常温乃至低温の水によって加圧されるようにな
っているため、被処理物の処理状態の制御が容易とな
り、被処理物を過不足なく処理することができるととも
に、エネルギーコストも低減することができる。
導入、排出される際に通される予圧室２０および減圧室
４０は、常温乃至低温の水によって加圧されるようにな
っているため、被処理物の処理状態の制御が容易とな
り、被処理物を過不足なく処理することができるととも
に、エネルギーコストも低減することができる。
【００５１】さらに、第1の処理室３０内に予熱領域３
３が設けられているため、常温の被処理物１１を超臨界
水領域３４に直接導入した場合に生ずる水の急激な膨張
を避けることができ、装置の安全性を高めることができ
る。
３が設けられているため、常温の被処理物１１を超臨界
水領域３４に直接導入した場合に生ずる水の急激な膨張
を避けることができ、装置の安全性を高めることができ
る。
【００５２】また、第1の処理室３０内に冷却領域３５
が設けられているため、バルブ５２のシール性の低下を
防止することができ、装置の信頼性を高めることができ
る。すなわち、このような冷却領域３５が設けられてい
ない場合には、バルブ５２に超臨界温度という極めて高
温の被処理物１１が通過することになり、バルブ５２の
シール性を損なうおそれがあるのに対し、冷却領域が設
けられている場合には、冷却された被処理物１１が通過
するため、バルブ５２の損傷あるいは性能低下が防止さ
れる。
が設けられているため、バルブ５２のシール性の低下を
防止することができ、装置の信頼性を高めることができ
る。すなわち、このような冷却領域３５が設けられてい
ない場合には、バルブ５２に超臨界温度という極めて高
温の被処理物１１が通過することになり、バルブ５２の
シール性を損なうおそれがあるのに対し、冷却領域が設
けられている場合には、冷却された被処理物１１が通過
するため、バルブ５２の損傷あるいは性能低下が防止さ
れる。
【００５３】なお、本発明においては、上記バルブ５
１、５２、５３、５４、加熱ヒータ３６、ポンプ６２、
６８、被処理物保持手段７３、７４、７５、７６、７７
を、上述したように動作させる制御手段を設けることで
きるようにしてもよい。このような制御手段を設けるこ
とにより、処理作業が容易となり、作業の人的負担を低
減することができ、より有利である。
１、５２、５３、５４、加熱ヒータ３６、ポンプ６２、
６８、被処理物保持手段７３、７４、７５、７６、７７
を、上述したように動作させる制御手段を設けることで
きるようにしてもよい。このような制御手段を設けるこ
とにより、処理作業が容易となり、作業の人的負担を低
減することができ、より有利である。
【００５４】また、本発明においては、処理塔１０に、
第１の処理室３０のような処理室を多段に設けるように
してもよい。このような装置は、被処理物が処理条件の
異なる複数の高分子材料を含むものである場合などに有
用である。図２にその一例を示す。
第１の処理室３０のような処理室を多段に設けるように
してもよい。このような装置は、被処理物が処理条件の
異なる複数の高分子材料を含むものである場合などに有
用である。図２にその一例を示す。
【００５５】以下、既に説明した図1に示す装置からの
変更点を中心に説明する。
変更点を中心に説明する。
【００５６】この装置は、図２に示すように、図1に示
す装置において、さらに、それぞれ上端に被処理物１１
を導入するための導入口８１、９１を開口し、下端に被
処理物１１を排出するための排出口８２、９２を開口し
た変圧室８０および第２の処理室９０をさらに備えてい
る。そして、変圧室８０の導入口８１は第１の処理室３
０の排出口３２にバルブ５５を介して接続され、変圧室
８０の排出口８２は第２の処理室９０の導入口９１にバ
ルブ５６を介して接続され、さらに、第２の処理室９０
の排出口９２は減圧室４０の導入口４１にバルブ５７を
介して接続されている。
す装置において、さらに、それぞれ上端に被処理物１１
を導入するための導入口８１、９１を開口し、下端に被
処理物１１を排出するための排出口８２、９２を開口し
た変圧室８０および第２の処理室９０をさらに備えてい
る。そして、変圧室８０の導入口８１は第１の処理室３
０の排出口３２にバルブ５５を介して接続され、変圧室
８０の排出口８２は第２の処理室９０の導入口９１にバ
ルブ５６を介して接続され、さらに、第２の処理室９０
の排出口９２は減圧室４０の導入口４１にバルブ５７を
介して接続されている。
【００５７】第２の処理室９０は、超臨界水による処理
室となるもので、第１の処理室３０と同様、上下にほぼ
3等分され、上から順に予熱領域９３、超臨界水領域９
４および冷却領域９５が形成されるようになっている。
また、変圧室８０は、第１の処理室３０から被処理物１
１が排出され、また、第２の処理室９０へ被処理物１１
が排出される際に、それらの第１の処理室３０および第
２の処理室９０の内圧がそれぞれ維持されるようにする
ためのもので、予圧室２０や減圧室４０と同様、常温乃
至40℃程度の低温の純水によって内圧が加圧され、減圧
されるようになっている。
室となるもので、第１の処理室３０と同様、上下にほぼ
3等分され、上から順に予熱領域９３、超臨界水領域９
４および冷却領域９５が形成されるようになっている。
また、変圧室８０は、第１の処理室３０から被処理物１
１が排出され、また、第２の処理室９０へ被処理物１１
が排出される際に、それらの第１の処理室３０および第
２の処理室９０の内圧がそれぞれ維持されるようにする
ためのもので、予圧室２０や減圧室４０と同様、常温乃
至40℃程度の低温の純水によって内圧が加圧され、減圧
されるようになっている。
【００５８】すなわち、第２の処理室９０の予熱領域９
３の下部および超臨界水領域９４の外周には加熱ヒータ
９６が配置され、冷却領域９５の外周には冷却用配管９
７が設けられている。この配管９７は、第２の処理室９
０内に純水を供給するするための配管１００の一部を構
成しており、純水は、純水を収容した純水タンク６１か
らポンプ６２により、冷却用配管９７を通り、予熱領域
９３のほぼ中間部に開口した純水供給口を通じて、第２
の処理室９０内に供給されるようになっている。配管１
００の純水供給口の近傍には、純水を予熱するための予
熱器９８が設けられている。
３の下部および超臨界水領域９４の外周には加熱ヒータ
９６が配置され、冷却領域９５の外周には冷却用配管９
７が設けられている。この配管９７は、第２の処理室９
０内に純水を供給するするための配管１００の一部を構
成しており、純水は、純水を収容した純水タンク６１か
らポンプ６２により、冷却用配管９７を通り、予熱領域
９３のほぼ中間部に開口した純水供給口を通じて、第２
の処理室９０内に供給されるようになっている。配管１
００の純水供給口の近傍には、純水を予熱するための予
熱器９８が設けられている。
【００５９】また、第２の処理室９０の下部には、第２
の処理室９０内の加熱加圧された純水や、処理によって
生じた気体や液体等を排出するための配管１０３が接続
されている。すなわち、この配管１０３の他端は、冷却
器１０４を介して気液分離器１０５に接続されており、
第２の処理室９０から排出された加熱加圧された水等が
冷却器１０４で冷却されて凝縮され、気液分離器１０５
で気体成分と液体成分に分けられ、それぞれ外部に排出
あるいは回収されるようになっている。図中、１０６
は、減圧弁である。
の処理室９０内の加熱加圧された純水や、処理によって
生じた気体や液体等を排出するための配管１０３が接続
されている。すなわち、この配管１０３の他端は、冷却
器１０４を介して気液分離器１０５に接続されており、
第２の処理室９０から排出された加熱加圧された水等が
冷却器１０４で冷却されて凝縮され、気液分離器１０５
で気体成分と液体成分に分けられ、それぞれ外部に排出
あるいは回収されるようになっている。図中、１０６
は、減圧弁である。
【００６０】一方、変圧室８０には、純水を収容した純
水タンク６７からポンプ６８により純水を供給するため
の配管６９ｃ、および純水を排出するための減圧弁７０
ｃを備えた配管７１ｃが接続されている。
水タンク６７からポンプ６８により純水を供給するため
の配管６９ｃ、および純水を排出するための減圧弁７０
ｃを備えた配管７１ｃが接続されている。
【００６１】そして、さらに、第２の処理室９０を構成
する予熱領域９３、超臨界水領域９４および冷却領域９
５と、変圧室８０には、被処理物１１をそれらの室もし
くは領域に所要時間保持するための被処理物保持手段１
０７、１０８、１０９、１１０が設けられている。
する予熱領域９３、超臨界水領域９４および冷却領域９
５と、変圧室８０には、被処理物１１をそれらの室もし
くは領域に所要時間保持するための被処理物保持手段１
０７、１０８、１０９、１１０が設けられている。
【００６２】この装置においても、前述した装置を用い
た処理方法の場合と同様、第１の処理室３０および第２
の処理室９０内の温度および内圧を維持したまま、被処
理物１１が投入され排出されるよう、バルブ５１、５
２、５３、５４、５５、５６５７、加熱ヒータ３６、９
６、ポンプ６２、６８、被処理物保持手段７３、７４、
７５、７６、７７、１０７、１０８、１０９、１１０を
動作させる。これにより、処理条件の異なる2種の材料
を含む被処理物の各材料に対し、材料毎の処理を連続し
て、しかも効率よく処理することができる。
た処理方法の場合と同様、第１の処理室３０および第２
の処理室９０内の温度および内圧を維持したまま、被処
理物１１が投入され排出されるよう、バルブ５１、５
２、５３、５４、５５、５６５７、加熱ヒータ３６、９
６、ポンプ６２、６８、被処理物保持手段７３、７４、
７５、７６、７７、１０７、１０８、１０９、１１０を
動作させる。これにより、処理条件の異なる2種の材料
を含む被処理物の各材料に対し、材料毎の処理を連続し
て、しかも効率よく処理することができる。
【００６３】そして、この装置においても、バルブ５
１、５２、５３、５４、５５、５６５７、加熱ヒータ３
６、９６、ポンプ６２、６８、被処理物保持手段７３、
７４、７５、７６、７７、１０７、１０８、１０９、１
１０の動作を制御する制御手段を設けることにより、処
理作業が容易となり、作業の人的負担を低減することが
でき、有利である。
１、５２、５３、５４、５５、５６５７、加熱ヒータ３
６、９６、ポンプ６２、６８、被処理物保持手段７３、
７４、７５、７６、７７、１０７、１０８、１０９、１
１０の動作を制御する制御手段を設けることにより、処
理作業が容易となり、作業の人的負担を低減することが
でき、有利である。
【００６４】なお、図示は省略したが、被処理物に対し
て複数の処理を行う場合に、処理圧力が同じであれば、
上記のような変圧室８０を設けずともよく、例えば図２
に示す例において、第１の処理室３０と第２の処理室９
０とを直接接続するようにすればよい。
て複数の処理を行う場合に、処理圧力が同じであれば、
上記のような変圧室８０を設けずともよく、例えば図２
に示す例において、第１の処理室３０と第２の処理室９
０とを直接接続するようにすればよい。
【００６５】また、以上説明した例では、いずれも開閉
手段としてバルブを使用しているが、他の公知のシール
性の高い開閉手段をバルブに代えて使用できることはい
うまでもない。
手段としてバルブを使用しているが、他の公知のシール
性の高い開閉手段をバルブに代えて使用できることはい
うまでもない。
【００６６】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【００６７】実施例１ 図１に示す処理装置を用いて、電線・ケーブル用架橋ポ
リエチレン（ゲル分率80％、化学架橋）からなるシート
を処理した。
リエチレン（ゲル分率80％、化学架橋）からなるシート
を処理した。
【００６８】まず、上記シートの裁断物（1cm×1cm×1m
m）100gを、水透過性の円筒容器（内径32mm、深さ300m
m）に入れ、予圧室２０に投入した。投入後、バルブ５
３を閉じ常温の純水で、予圧室２０内の内圧を昇圧し
た。内圧が40MPaに達したところで、処理室３０との間
のバルブ５１を開き、予め400℃、40MPaの超臨界水領域
３４を形成しておいた処理室３０の予熱領域３３まで自
重落下させ、10分間保持した。次いで、超臨界水領域３
４へ自重落下させ1分間保持した後、冷却領域３５へ落
下させ15分間保持した。この後、減圧室４０との間のバ
ルブ５２を開き、予め常温の純水で内圧を40MPaまで昇
圧しておいた減圧室４０へ自重落下させた後、バルブ５
２を閉じ、減圧室４０内の内圧を減圧した。内圧が常圧
に達したところで、減圧室４０下のバルブ５４を開き、
受器５０に回収した。
m）100gを、水透過性の円筒容器（内径32mm、深さ300m
m）に入れ、予圧室２０に投入した。投入後、バルブ５
３を閉じ常温の純水で、予圧室２０内の内圧を昇圧し
た。内圧が40MPaに達したところで、処理室３０との間
のバルブ５１を開き、予め400℃、40MPaの超臨界水領域
３４を形成しておいた処理室３０の予熱領域３３まで自
重落下させ、10分間保持した。次いで、超臨界水領域３
４へ自重落下させ1分間保持した後、冷却領域３５へ落
下させ15分間保持した。この後、減圧室４０との間のバ
ルブ５２を開き、予め常温の純水で内圧を40MPaまで昇
圧しておいた減圧室４０へ自重落下させた後、バルブ５
２を閉じ、減圧室４０内の内圧を減圧した。内圧が常圧
に達したところで、減圧室４０下のバルブ５４を開き、
受器５０に回収した。
【００６９】回収された試料容器内の固形分のゲル分率
および融点を測定したところ、ゲル分率が0％、融点が1
10℃で、架橋ポリエチレンが未架橋のポリエチレンに改
質されていることが確認された（収率 約100％）。
および融点を測定したところ、ゲル分率が0％、融点が1
10℃で、架橋ポリエチレンが未架橋のポリエチレンに改
質されていることが確認された（収率 約100％）。
【００７０】実施例２ 図２に示す処理装置を用いて、架橋ポリエチレンからな
る厚さ約9mmの絶縁体とＥＶＡ半導電性材料からなる厚
さ約1mm外部半導電層を有する33kVＣＶケーブルを処理
した。なお、処理に先立って、絶縁体および外部半導電
層のみ残して他はすべて除去した。
る厚さ約9mmの絶縁体とＥＶＡ半導電性材料からなる厚
さ約1mm外部半導電層を有する33kVＣＶケーブルを処理
した。なお、処理に先立って、絶縁体および外部半導電
層のみ残して他はすべて除去した。
【００７１】まず、上記ケーブルを25cm長さに切断し
て、水透過性の円筒容器（内径32mm、深さ300mm）に入
れ、予圧室２０に投入した。投入後、バルブ５３を閉じ
常温の純水で、予圧室２０内の内圧を昇圧した。内圧が
25MPaに達したところで、処理室３０との間のバルブ５
１を開き、予め350℃、25MPaの超臨界水領域３４を形成
しておいた処理室３０の予熱領域３３まで自重落下さ
せ、10分間保持した。次いで、超臨界水領域３４へ自重
落下させ5分間保持した後、冷却領域３５へ落下させ15
分間保持した。
て、水透過性の円筒容器（内径32mm、深さ300mm）に入
れ、予圧室２０に投入した。投入後、バルブ５３を閉じ
常温の純水で、予圧室２０内の内圧を昇圧した。内圧が
25MPaに達したところで、処理室３０との間のバルブ５
１を開き、予め350℃、25MPaの超臨界水領域３４を形成
しておいた処理室３０の予熱領域３３まで自重落下さ
せ、10分間保持した。次いで、超臨界水領域３４へ自重
落下させ5分間保持した後、冷却領域３５へ落下させ15
分間保持した。
【００７２】この後、変圧室８０との間のバルブ５５を
開き、予め常温の純水で内圧を25MPaまで昇圧しておい
た変圧室８０へ自重落下させた後、バルブ５５を閉じ、
変圧室５０内の内圧を常温の純水でさらに昇圧した。内
圧が40MPaに達したところで、第２の処理室９０との間
のバルブ５６を開き、予め400℃、40MPaの超臨界水領域
９４を形成しておいた第２の処理室９０の予熱領域９３
まで自重落下させ、10分間保持した。次いで、超臨界水
領域９４へ自重落下させ1分間保持した後、冷却領域９
５へ落下させ15分間保持した。この後、減圧室４０との
間のバルブ５７を開き、予め常温の純水で内圧を40MPa
まで昇圧しておいた減圧室４０へ自重落下させた後、バ
ルブ５７を閉じ、減圧室４０内の内圧を減圧した。内圧
が常圧に達したところで、減圧室４０下のバルブ５４を
開き、受器５０に回収した。
開き、予め常温の純水で内圧を25MPaまで昇圧しておい
た変圧室８０へ自重落下させた後、バルブ５５を閉じ、
変圧室５０内の内圧を常温の純水でさらに昇圧した。内
圧が40MPaに達したところで、第２の処理室９０との間
のバルブ５６を開き、予め400℃、40MPaの超臨界水領域
９４を形成しておいた第２の処理室９０の予熱領域９３
まで自重落下させ、10分間保持した。次いで、超臨界水
領域９４へ自重落下させ1分間保持した後、冷却領域９
５へ落下させ15分間保持した。この後、減圧室４０との
間のバルブ５７を開き、予め常温の純水で内圧を40MPa
まで昇圧しておいた減圧室４０へ自重落下させた後、バ
ルブ５７を閉じ、減圧室４０内の内圧を減圧した。内圧
が常圧に達したところで、減圧室４０下のバルブ５４を
開き、受器５０に回収した。
【００７３】回収された試料容器内の固形分は白色で、
収率は試料中の架橋ポリエチレンの割合とほぼ同じ約85
％であった。この固形分について、赤外分光およびゲル
分率を測定したところ、ＥＶＡは含まれずポリエチレン
のみであり、また、ゲル分率が0％であったことから、
未架橋のポリエチレンであることが確認された。
収率は試料中の架橋ポリエチレンの割合とほぼ同じ約85
％であった。この固形分について、赤外分光およびゲル
分率を測定したところ、ＥＶＡは含まれずポリエチレン
のみであり、また、ゲル分率が0％であったことから、
未架橋のポリエチレンであることが確認された。
【００７４】また、処理室３０から気液分離器６５に回
収された液体を分析したところ、ＥＶＡ半導電層中のカ
ーボンブラックが含まれていることが判った。
収された液体を分析したところ、ＥＶＡ半導電層中のカ
ーボンブラックが含まれていることが判った。
【００７５】このことから、処理室３０で半導電層は完
全分解されて排出され、第２の処理室９０で絶縁体が未
架橋ポリエチレンにまで分解処理されたと推定された。
全分解されて排出され、第２の処理室９０で絶縁体が未
架橋ポリエチレンにまで分解処理されたと推定された。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超臨界水による連続処理が可能となり、処理効率を大幅
に向上させることができる。また、その結果、大量の被
処理物を短時間に処理することが可能となる。さらに、
被処理物の処理状態の制御が容易になるため、過不足の
ない処理が可能となり、加えて、エネルギーコストも低
減することができる。
超臨界水による連続処理が可能となり、処理効率を大幅
に向上させることができる。また、その結果、大量の被
処理物を短時間に処理することが可能となる。さらに、
被処理物の処理状態の制御が容易になるため、過不足の
ない処理が可能となり、加えて、エネルギーコストも低
減することができる。
【図１】本発明の超臨界水による連続処理装置の一例を
概略的に示す構成図。
概略的に示す構成図。
【図２】本発明の超臨界水による連続処理装置の他の例
を概略的に示す構成図。
を概略的に示す構成図。
１１………被処理物 ２０………予圧室 ２１、３１、４１、８１、９１………導入口 ２２、３２、４２、８２、９２………排出口 ３０………第１の処理室 ３３、９３………予熱領域 ３４、９４………超臨界水領域 ３５、９５………冷却領域 ３６、９６………加熱ヒータ ４０………減圧室 ５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７………バル
ブ ６１、６７………純水タンク ６２、６８………ポンプ ７３、７４、７５、７６、７７、１０７、１０８、１０
９、１１０………被処理物保持手段 ８０………変圧室 ９０………第２の処理室
ブ ６１、６７………純水タンク ６２、６８………ポンプ ７３、７４、７５、７６、７７、１０７、１０８、１０
９、１１０………被処理物保持手段 ８０………変圧室 ９０………第２の処理室
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｚ (72)発明者 森田 広昭 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 会田 二三夫 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 平井 進 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−160949（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−166183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 3/00 - 3/02 C02F 1/74 B09B 3/00
Claims (19)
- 【請求項１】 被処理物を超臨界水を用いて連続的に処
理する装置において、 上端に前記被処理物を導入するための導入口を開口し、
下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口した
予圧室と、 上端に前記予圧室の排出口に接続され、該排出口から排
出された前記被処理物を導入するための導入口を開口
し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口
した処理室と、 上端に前記処理室の排出口に接続され、該排出口から排
出された前記被処理物を導入するための導入口を開口
し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口
した減圧室と、 前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に開閉す
るための開閉手段と、 前記予圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
予圧室加圧手段と、 前記処理室内に超臨界水領域を連続的に形成するための
超臨界水領域形成手段と、 前記減圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
減圧室加圧手段とを備え、 前記処理室の超臨界水領域の上方および下方には、予熱
領域および冷却領域がそれぞれ設けられている ことを特
徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の超臨界水による連続処理
装置において、 前記処理室内を減圧することなく前記被処理物を前記予
圧室と前記処理室と前記減圧室とを順に通過させるた
め、前記各開閉手段と前記予圧室加圧手段と前記減圧室
加圧手段の動作を制御する制御手段をさらに備えたこと
を特徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の超臨界水による
連続処理装置において、 前記予圧室、前記処理室の超臨界水領域および前記減圧
室内に、前記被処理物を所要時間保持するための被処理
物保持手段を備えたことを特徴とする超臨界水による連
続処理装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか1項記載の超
臨界水による連続処理装置において、 前記予圧室の排出口を選択的に開閉するための開閉手段
と前記処理室の導入口を選択的に開閉するための開閉手
段、および前記処理室の排出口を選択的に開閉するため
の開閉手段と前記減圧室の導入口を選択的に開閉するた
めの開閉手段が、それぞれ共通の開閉手段であることを
特徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載の超
臨界水による連続処理装置において、 前記予熱領域および冷却領域内に、前記被処理物を所要
時間保持するための被処理物保持手段を備えたことを特
徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項記載の超
臨界水による連続処理装置において、 前記被処理物は、有機物であることを特徴とする超臨界
水による連続処理装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の超臨界水による連続処理
装置において、 前記有機物は、高分子材料を含むことを特徴とする超臨
界水による連続処理装置。 - 【請求項８】 被処理物を超臨界水を用いて連続的に処
理する装置において、 上端に前記被処理物を導入するための導入口を開口し、
下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口した
予圧室と、 上端に前記予圧室の排出口に接続され、該排出口から排
出された前記被処理物を導入するための導入口を開口
し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口
した第１の処理室と、 上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排出口
から排出された前記被処理物を導入するための導入口を
開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を
開口した変圧室と、 上端に前記変圧室の排出口に接続され、該排出口から排
出された前記被処理物を導入するための導入口を開口
し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口
した第２の処理室と、 上端に前記第２の処理室の排出口に接続され、該排出口
から排出された前記被処理物を導入するための導入口を
開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を
開口した減圧室と、 前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に開閉す
るための開閉手段と、 前記予圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
予圧室加圧手段と、 前記第１の処理室および第２の処理室内にそれぞれ超臨
界水領域を連続的に形成するための超臨界水領域形成手
段と、 前記変圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
変圧室加圧手段と、 前記減圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
減圧室加圧手段とを備え、 前記第１の処理室および前記第２の処理室の各超臨界水
領域の上方および下方には、予熱領域および冷却領域が
それぞれ設けられていることを特徴とする超臨界水によ
る連続処理装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の超臨界水による連続処理
装置において、 前記第１の処理室および第２の処理室内を減圧すること
なく前記被処理物を前記予圧室と前記第１の処理室と前
記変圧室と前記第２の処理室と前記減圧室とを順に通過
させるため、前記各開閉手段と前記予圧室加圧手段と前
記変圧室加圧手段と前記減圧室加圧手段の動作を制御す
る制御手段をさらに備えたことを特徴とする超臨界水に
よる連続処理装置。 - 【請求項１０】 請求項８または９記載の超臨界水によ
る連続処理装置において、 前記予圧室、前記第１の処理室および前記第２の処理室
の各超臨界水領域、前記変圧室並びに前記減圧室内に、
前記被処理物を所要時間保持するための被処理物保持手
段を備えたことを特徴とする超臨界水による連続処理装
置。 - 【請求項１１】 請求項８乃至１０のいずれか1項記載
の超臨界水による連続処理装置において、 前記予圧室の排出口を選択的に開閉するための開閉手段
と前記第１の処理室の導入口を選択的に開閉するための
開閉手段、前記第１の処理室の排出口を選択的に開閉す
るための開閉手段と前記変圧室の導入口を選択的に開閉
するための開閉手段、前記変圧室の排出口を選択的に開
閉するための開閉手段と前記第２の処理室の導入口を選
択的に開閉するための開閉手段、および前記第２の処理
室の排出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記減
圧室の導入口を選択的に開閉するための開閉手段が、そ
れぞれ共通の開閉手段であることを特徴とする超臨界水
による連続処理装置。 - 【請求項１２】 請求項８乃至１１のいずれか1項記載
の超臨界水による連続処理装置において、 前記各予熱領域および各冷却領域内に、前記被処理物を
所要時間保持するための被処理物保持手段を備えたこと
を特徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項１３】 請求項８乃至１２のいずれか1項記載
の超臨界水による連続処理装置において、 前記被処理物は、処理条件の異なる２種以上の高分子材
料を含むことを特徴とする超臨界水による連続処理装
置。 - 【請求項１４】 被処理物を超臨界水を用いて連続的に
処理する装置において、 上端に前記被処理物を導入するための導入口を開口し、
下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口した
予圧室と、 上端に前記予圧室の排出口に接続され、該排出口から排
出された前記被処理物を導入するための導入口を開口
し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を開口
した第１の処理室と、 上端に前記第１の処理室の排出口に接続され、該排出口
から排出された前記被処理物を導入するための導入口を
開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を
開口した第２の処理室と、 上端に前記第２の処理室の排出口に接続され、該排出口
から排出された前記被処理物を導入するための導入口を
開口し、下端に前記被処理物を排出するための排出口を
開口した減圧室と、 前記各導入口および各排出口をそれぞれ選択的に開閉す
るための開閉手段と、 前記予圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
予圧室加圧手段と、 前記第１の処理室および第２の処理室内にそれぞれ圧力
がほぼ同圧の超臨界水領域を連続的に形成するための超
臨界水領域形成手段と、 前記減圧室を常温乃至低温の水によって加圧するための
減圧室加圧手段とを備え、前記第１の処理室および前記第２の処理室の各超臨界水
領域の上方および下方には、予熱領域および冷却領域が
それぞれ設けられている ことを特徴とする超臨界水によ
る連続処理装置。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の超臨界水による連続
処理装置において、 前記第１の処理室および第２の処理室内を減圧すること
なく前記被処理物を前記予圧室と前記第１の処理室と前
記第２の処理室と前記減圧室とを順に通過させるため、
前記各開閉手段と前記予圧室加圧手段と前記変圧室加圧
手段と前記減圧室加圧手段の動作を制御する制御手段を
さらに備えたことを特徴とする超臨界水による連続処理
装置。 - 【請求項１６】 請求項１４または１５記載の超臨界水
による連続処理装置において、 前記予圧室、前記第１の処理室および前記第２の処理室
の各超臨界水領域、並びに前記減圧室内に、前記被処理
物を所要時間保持するための被処理物保持手段を備えた
ことを特徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項１７】 請求項１４乃至１６のいずれか1項記
載の超臨界水による連続処理装置において、 前記予圧室の排出口を選択的に開閉するための開閉手段
と前記第１の処理室の導入口を選択的に開閉するための
開閉手段、前記第１の処理室の排出口を選択的に開閉す
るための開閉手段と前記第２の処理室の導入口を選択的
に開閉するための開閉手段、および前記第２の処理室の
排出口を選択的に開閉するための開閉手段と前記減圧室
の導入口を選択的に開閉するための開閉手段が、それぞ
れ共通の開閉手段であることを特徴とする超臨界水によ
る連続処理装置。 - 【請求項１８】 請求項１４乃至１７のいずれか1項記
載の超臨界水による連続処理装置において、 前記各予熱領域および各冷却領域内に、前記被処理物を
所要時間保持するための被処理物保持手段を備えたこと
を特徴とする超臨界水による連続処理装置。 - 【請求項１９】 被処理物を超臨界水を用いて連続的に
処理する方法において、 前記被処理物を予圧室に導入し、前記予圧室を常温乃至
低温の水によって加圧し、前記被処理物を、超臨界水領
域が連続的に形成され、かつ、前記超臨界水領域の上方
および下方に予熱領域および冷却領域がそれぞれ設けら
れている処理室に移送して所要時間保持し、常温乃至低
温の水によって予め加圧されている減圧室に移送し、前
記減圧室を減圧し、前記減圧室から前記被処理物を排出
させる工程を含むことを特徴とする超臨界水による連続
処理方法。
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