JP5124878B2 - Organic adsorbate removal apparatus and organic adsorbate removal method - Google Patents
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Description
本発明は、油分や色素成分などの有機物が吸着した無機吸着材から同有機物を除去する有機性吸着物除去装置および有機性吸着物除去方法に関する。 The present invention relates to an organic adsorbent removal apparatus and an organic adsorbate removal method for removing an organic adsorbent from an inorganic adsorbent adsorbed with organic substances such as oil and pigment components.
一般に、油脂類、脂質類および鉱物油を製造する過程においては、原料となる油から不純物を取り除いた後、活性白土に代表される無機吸着材を用いて色素成分や残留不純物などの有機物を除去する脱色処理が行われている。例えば、植物油を製造する過程においては、菜種や大豆などの原料から搾油した原料油を脱ガムおよび脱酸処理して不純物を取り除いた後、不純物が取り除かれた原料油、すなわち、粗油に対して脱色処理が行われている。具体的には、粗油を無機吸着材に通して濾過する、または粗油に無機吸着材を加えて撹拌するなどして粗油に含まれるクロロフィル系およびカロチノイド系の色素成分および残留不純物を無機吸着材に吸着させて取り除いている。 In general, in the process of manufacturing fats and oils, lipids and mineral oils, after removing impurities from the raw oil, organic substances such as pigment components and residual impurities are removed using inorganic adsorbents typified by activated clay. A decoloring process is performed. For example, in the process of producing vegetable oil, after removing impurities by degumming and deoxidizing raw oil squeezed from raw materials such as rapeseed and soybean, the raw material oil from which impurities have been removed, that is, crude oil, The decoloring process is performed. Specifically, the crude oil is filtered through an inorganic adsorbent, or the inorganic adsorbent is added to the crude oil and stirred to remove the chlorophyll and carotenoid pigment components and residual impurities contained in the crude oil. Removed by adsorbing to the adsorbent.
しかし、このような無機吸着材を用いた吸着による脱色処理においては、色素成分や不純物などの有機物が吸着して吸着能力が低下した使用済み無機吸着材の処分が問題となる。すなわち、使用済みの無機吸着材は大量の油分が付着したケーク状であるため再利用の用途が限られるとともに、廃棄に際しても無害化のための処理が必要であり、その取り扱いが極めて煩雑であった。このため、近時においては、例えば、下記特許文献１，２に示すように、油分が付着した使用済み無機吸着材から油分を回収して有効利用を図るとともに無機吸着材を再生する油分分離方法および油分分離装置がそれぞれ提案されている。
しかしながら、上記特許文献１，２に示された油分分離方法および油分分離装置においては、回収した油分の酸価が「３」以上と高いとともに、同回収した油分に無機吸着材に吸着していた不純物が含まれているため精製工程などの後処理が必要となり使用用途が限られて現実的な有効利用を図ることが困難である。また、油分が回収された無機吸着材においても、残留油分が１０％近くあるため吸着能力の回復が概ね５０〜６０％（最大でも６５％）に留まり、無機吸着材が十分に再生されたとは言い難い状況にある。すなわち、これら従来技術においては、日々、大量に生じる油分が付着した使用済み無機吸着材を処理する方法としては必ずしも有効な手段ではないという問題があった。 However, in the oil component separation method and the oil component separation apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2, the acid value of the recovered oil component is as high as “3” or more, and the recovered oil component was adsorbed on the inorganic adsorbent. Since impurities are contained, post-treatment such as a purification process is required, and the usage is limited and it is difficult to achieve practical effective use. Also, in the inorganic adsorbent from which the oil was recovered, the residual oil content was nearly 10%, so the recovery of the adsorption capacity remained at approximately 50-60% (65% at the maximum), and the inorganic adsorbent was sufficiently regenerated. It's hard to say. That is, in these prior arts, there has been a problem that it is not always an effective means as a method for treating a used inorganic adsorbent to which a large amount of oil that is generated daily adheres.
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、使用済み無機吸着材に吸着（付着したものも含む）した油分や色素成分などの有機性吸着物の大部分を取り除くことにより吸着能力を大幅に回復させて無機吸着材を再生することができる有機性吸着物除去装置および有機性吸着物除去方法を提供することにある。 The present invention has been made to cope with the above problems, and its purpose is to remove most of organic adsorbents such as oil and pigment components adsorbed (including those adhering to) used inorganic adsorbents. An object of the present invention is to provide an organic adsorbate removal apparatus and an organic adsorbate removal method that can regenerate the inorganic adsorbent by greatly recovering the adsorption capacity.
上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明の特徴は、活性白土、活性炭、ケイソウ土、ベントナイト、シリカ系吸着材、炭酸カルシウムおよび酸化チタンのうちのいずれか１つを含む無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去する有機性吸着物除去装置において、少なくとも１６０℃以上に加熱した水と酸化剤とからなる混合流体を少なくとも大気圧下で用いて前記有機性吸着物を酸化分解する酸化分解手段と、酸化分解手段から排出された流体状の排出物を、気体状の排出物と液体状の排出物とに分離する気液分離手段とを備え、酸化分解手段は、無機吸着材を収容して有機性吸着物を酸化分解するための酸化分解槽と、無機吸着材に導かれる混合流体を少なくとも１６０℃以上３７０℃以下に加熱する加熱手段と、水に酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、無機吸着材に導かれる混合流体を０.１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の圧力に加圧する加圧手段とを備え、酸化分解手段による有機性吸着物の酸化分解における酸素供給比が０.８〜２.０であることにある。
In order to achieve the above object, the feature of the present invention according to claim 1 is that an inorganic adsorbent comprising any one of activated clay, activated carbon, diatomaceous earth, bentonite, silica-based adsorbent, calcium carbonate and titanium oxide. In an organic adsorbate removal apparatus for removing the organic adsorbate adsorbed on the organic adsorbate, the organic adsorbate is oxidatively decomposed using a mixed fluid composed of water and an oxidant heated to at least 160 ° C. at least under atmospheric pressure. An oxidative decomposition means, and a gas-liquid separation means for separating a fluid discharge discharged from the oxidative decomposition means into a gaseous discharge and a liquid discharge. An oxidative decomposition tank for oxidatively decomposing the organic adsorbate by containing the material, a heating means for heating the mixed fluid introduced to the inorganic adsorbent to at least 160 ° C. to 370 ° C., and an oxidant for water. An oxidant supply means that performs pressure application to pressurize the mixed fluid led to the inorganic adsorbent to a pressure of 0.1 MPa to 10 MPa, and an oxygen supply ratio in the oxidative decomposition of the organic adsorbate by the oxidative decomposition means It is in the range of 0.8 to 2.0 .
この場合、酸化剤として、酸素を含む気体または液体、例えば、酸素、空気、過酸化水素、硝酸または二酸化窒素を用いることができる。
In this case, a gas or liquid containing oxygen such as oxygen, air, hydrogen peroxide, nitric acid or nitrogen dioxide can be used as the oxidizing agent.
このように構成した本発明の特徴によれば、少なくとも１６０℃以上に加熱した水と酸化剤との混合流体を用いて無機吸着材に吸着した有機性吸着物を水熱酸化処理により分解している。すなわち、本発明においては、無機吸着材に吸着した有機性吸着物を回収するものではなく、同有機性吸着物を過熱水中において酸化剤を用いて酸化分解して無機吸着材から容易に脱離する物質、例えば、二酸化炭素、水および分子量が減少した有機性生成物に変換している。この場合、３５０℃以上に加熱した水と酸化剤とからなる混合流体を用いて無機吸着材に吸着した有機性吸着物を酸化分解処理することにより有機性吸着物の多くを二酸化炭素と水とに分解することができる。このため、使用済み無機吸着材に吸着した油分や色素成分などの有機性吸着物の大部分を取り除くことができ、結果として使用済み無機吸着材の吸着能力が大幅に回復して無機吸着材を再生することができる。 According to the characteristics of the present invention configured as described above, the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent is decomposed by hydrothermal oxidation treatment using a mixed fluid of water and oxidant heated to at least 160 ° C. or more. Yes. That is, in the present invention, the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent is not recovered, but the organic adsorbate is easily desorbed from the inorganic adsorbent by oxidative decomposition using an oxidizing agent in superheated water. Converting into substances such as carbon dioxide, water and organic products of reduced molecular weight. In this case, the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent is oxidatively decomposed using a mixed fluid composed of water and an oxidant heated to 350 ° C. or more, so that most of the organic adsorbate is mixed with carbon dioxide and water. Can be broken down into For this reason, most of the organic adsorbents such as oil and pigment components adsorbed on the used inorganic adsorbent can be removed, and as a result, the adsorption capacity of the used inorganic adsorbent is greatly recovered and the inorganic adsorbent is recovered. Can be played.
また、本発明に係る有機性吸着物除去装置は、酸化分解手段が、無機吸着材を収容して有機性吸着物を酸化分解するための酸化分解槽と、無機吸着材に導かれる混合流体を少なくとも１６０℃以上３７０℃以下に加熱する加熱手段とを備えている。このように構成した有機性吸着物除去装置を用いた本発明者らの実験によれば、使用済み無機吸着材の吸着能力を未使用の無機吸着材の吸着能力の少なくとも６０％以上回復させることができた。Moreover, the organic adsorbate removing apparatus according to the present invention includes an oxidative decomposition means for containing an inorganic adsorbent and oxidizing and decomposing the organic adsorbate, and a mixed fluid led to the inorganic adsorbent. Heating means for heating to at least 160 ° C. or more and 370 ° C. or less. According to the experiments conducted by the present inventors using the organic adsorbate removing apparatus configured as described above, the adsorption capacity of the used inorganic adsorbent is recovered by at least 60% or more of the adsorption capacity of the unused inorganic adsorbent. I was able to.
また、本発明に係る有機性吸着物除去装置は、酸化分解手段が、さらに、前記水に酸化剤を供給する酸化剤供給手段を備えている。そして、この場合、酸化分解手段による有機性吸着物の酸化分解における酸素供給比が０.８〜２.０に設定されている。この場合、酸素供給比とは、無機吸着材に吸着した有機性吸着物を完全に酸化分解するために必要な化学量論量の酸素量に対する実際に供給した酸素量の比である。このように構成した有機性吸着物除去装置を用いた本発明者らの実験によれば、使用済み無機吸着材の吸着能力を未使用の無機吸着材の吸着能力の少なくとも７０％以上回復させることができた。In the organic adsorbate removing apparatus according to the present invention, the oxidative decomposition means further includes an oxidant supply means for supplying an oxidant to the water. In this case, the oxygen supply ratio in the oxidative decomposition of the organic adsorbate by the oxidative decomposition means is set to 0.8 to 2.0. In this case, the oxygen supply ratio is the ratio of the actually supplied oxygen amount to the stoichiometric amount of oxygen necessary to completely oxidatively decompose the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent. According to experiments conducted by the present inventors using the organic adsorbate removal apparatus configured as described above, the adsorption capacity of the used inorganic adsorbent is recovered by at least 70% or more of the adsorption capacity of the unused inorganic adsorbent. I was able to.
また、本発明に係る有機性吸着物除去装置は、酸化分解手段が、さらに、無機吸着材に導かれる混合流体を０.１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の圧力に加圧する加圧手段を備えている。このように構成した有機性吸着物除去装置を用いた本発明者らの実験によれば、使用済み無機吸着材の吸着能力を未使用の無機吸着材の吸着能力の少なくとも７０％以上回復させることができた。In the organic adsorbate removing apparatus according to the present invention, the oxidative decomposition means further includes a pressurizing means for pressurizing the mixed fluid led to the inorganic adsorbent to a pressure of 0.1 MPa to 10 MPa. According to experiments conducted by the present inventors using the organic adsorbate removal apparatus configured as described above, the adsorption capacity of the used inorganic adsorbent is recovered by at least 70% or more of the adsorption capacity of the unused inorganic adsorbent. I was able to.
また、本発明に係る有機性吸着物除去装置は、さらに、酸化分解手段から排出された流体状の排出物を、気体状の排出物と液体状の排出物とに分離する気液分離手段を備えている。このように構成した本発明に係る有機性吸着物除去装置によれば、無機吸着材に吸着した有機性吸着物の水熱酸化処理によって生じた流体状の反応生成物、具体的には、二酸化炭素、水および分子量が減少した有機性生成物を気体物質と液体物質とに分けて排出する構成としている。このため、反応性生物中に含まれる気体物質および液体物質の廃棄または再利用・再資源化が容易となる。Further, the organic adsorbate removing apparatus according to the present invention further comprises a gas-liquid separation means for separating the fluid discharge discharged from the oxidative decomposition means into a gaseous discharge and a liquid discharge. I have. According to the organic adsorbate removal apparatus according to the present invention configured as described above, a fluid reaction product generated by hydrothermal oxidation treatment of the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent, specifically, dioxide dioxide. Carbon, water, and organic products with reduced molecular weight are separated into gaseous substances and liquid substances and discharged. For this reason, it becomes easy to discard, reuse or recycle gaseous substances and liquid substances contained in reactive organisms.
また、請求項２に係る本発明の他の特徴は、前記有機性吸着物除去装置において、酸化分解手段は、無機吸着材に導かれる混合流体を２００℃以上３５０℃以下に加熱した状態で無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することにある。このように構成した有機性吸着物除去装置を用いた本発明者らの実験によれば、混合流体を約２００℃〜３５０℃の範囲で加熱することで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。
According to another aspect of the present invention according to claim 2, in the organic adsorbate removal apparatus, the oxidative decomposition means is inorganic in a state where the mixed fluid led to the inorganic adsorbent is heated to 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. The object is to remove the organic adsorbate adsorbed on the adsorbent. According to the experiments by the present inventors using the organic adsorbate removing apparatus configured as described above, the mixed fluid is heated in the range of about 200 ° C. to 350 ° C., and has a decolorization rate of about 80% or more. Can be regenerated into activated clay.
また、請求項３に係る本発明の他の特徴は、前記有機性吸着物除去装置において、酸化分解手段は、無機吸着材に導かれる混合流体を１ＭＰａ以上８ＭＰａ以下に加圧した状態で無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することにある。このように構成した有機性吸着物除去装置を用いた本発明者らの実験によれば、混合流体を約１ＭＰａ〜８ＭＰａの範囲で加圧することで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。
According to another aspect of the present invention related to claim 3, in the organic adsorbate removal apparatus, the oxidative decomposition means performs the inorganic adsorption in a state where the mixed fluid led to the inorganic adsorbent is pressurized to 1 MPa or more and 8 MPa or less. It is to remove the organic adsorbate adsorbed on the material. According to the experiments of the present inventors using the organic adsorbate removing apparatus configured as described above, activated clay having a decolorization rate of about 80% or more by pressurizing the mixed fluid in a range of about 1 MPa to 8 MPa. Can be played.
また、本発明は装置の発明として実施できるばかりでなく、方法の発明としても実施できるものである。 The present invention can be implemented not only as an apparatus invention but also as a method invention.
以下、本発明に係る有機性吸着物除去装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、無機吸着材に吸着（付着したものも含む）した有機性吸着物を酸化分解する有機性吸着物除去装置の全体構成を模式的に示すブロック図である。なお、図１は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この有機性吸着物除去装置は、各種植物油（例えば、大豆油、コーン油、菜種油、オリーブ油、ゴマ油など）の製造過程において、粗油の脱色工程で用いられた活性白土からなる使用済み無機吸着材に吸着した有機性吸着物、具体的には、クロロフィル系およびカロチノイド系の色素成分および有機性残留不純物を取り除いて無機吸着材の吸着能力（脱色能力）を回復させるものである。ここで活性白土とは、主としてアルミナとシリカとによって構成された粉末状の物質を酸で処理することにより多孔質化して吸着能力を具備させたものである。 Hereinafter, one embodiment of an organic adsorbate removing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the entire configuration of an organic adsorbate removing apparatus that oxidatively decomposes an organic adsorbate adsorbed (including those adhering to) an inorganic adsorbent. Note that FIG. 1 schematically shows some components in an exaggerated manner in order to facilitate understanding of the present invention. For this reason, the dimension, ratio, etc. between each component may differ. This organic adsorbate removal apparatus is a used inorganic adsorbent made of activated clay used in the decoloring step of crude oil in the production process of various vegetable oils (for example, soybean oil, corn oil, rapeseed oil, olive oil, sesame oil, etc.). The organic adsorbate adsorbed on the surface, specifically, the chlorophyll and carotenoid pigment components and organic residual impurities are removed to recover the adsorption capacity (decolorization capacity) of the inorganic adsorbent. Here, the activated clay is a powdery substance mainly composed of alumina and silica, which is made porous by treating with an acid to have an adsorption ability.
（有機性吸着物除去装置の構成）
この有機性吸着物除去装置は、被処理物である使用済み無機吸着材、すなわち、廃白土を収容する反応器１０１を備えている。反応器１０１は、活性白土に吸着した有機性吸着物を酸化反応させて分解処理するために液密かつ気密的に形成された略円筒状の横型の容器である。この反応器１０１は、有機性吸着物の処理温度である２５０℃、同処理圧力である５ＭＰａに耐えられる材料、例えばステンレス材で構成されている。
(Configuration of organic adsorbate removal device)
This organic adsorbent removal apparatus includes a reactor 101 that stores a used inorganic adsorbent, that is, waste white clay, which is an object to be processed. The reactor 101 is a substantially cylindrical horizontal container formed in a liquid-tight and air-tight manner for oxidizing and decomposing an organic adsorbate adsorbed on activated clay. The reactor 101 is made of a material that can withstand an organic adsorbate treatment temperature of 250 ° C. and a treatment pressure of 5 MPa, for example, a stainless steel material.
反応器１０１の外周面の外側には、加熱器１０２が設けられている。加熱器１０２は、有機性吸着物を酸化分解するための水蒸気および酸化剤からなる混合流体の温度を有機性吸着物の処理温度、具体的には、２５０℃に加熱するとともに同温度を維持するためのヒータである。この加熱器１０２は、図示しない制御装置により作動が制御される。 A heater 102 is provided outside the outer peripheral surface of the reactor 101. The heater 102 heats the temperature of the mixed fluid composed of water vapor and oxidant for oxidative decomposition of the organic adsorbate to the processing temperature of the organic adsorbate, specifically, 250 ° C. and maintains the same temperature. It is a heater for. The operation of the heater 102 is controlled by a control device (not shown).
反応器１０１における図示左側の端部には、溶媒供給管１０３が接続されている。溶媒供給管１０３は、有機性吸着物を酸化分解するための前記混合流体を反応器１０１内に供給するための配管である。この溶媒供給管１０３の上流側には、予熱器１０７、流量調整バルブ１０６および高圧ポンプ１０５を介して溶媒タンク１０４が接続されている。溶媒タンク１０４は、前記混合流体を生成するための原料を貯留するための容器である。本実施形態においては、３０ｗｔ％の過酸化水素水が貯留されている。 A solvent supply pipe 103 is connected to the left end of the reactor 101 in the figure. The solvent supply pipe 103 is a pipe for supplying the mixed fluid for oxidizing and decomposing the organic adsorbate into the reactor 101. A solvent tank 104 is connected to the upstream side of the solvent supply pipe 103 via a preheater 107, a flow rate adjusting valve 106 and a high-pressure pump 105. The solvent tank 104 is a container for storing a raw material for generating the mixed fluid. In this embodiment, 30 wt% hydrogen peroxide solution is stored.
高圧ポンプ１０５は、溶媒タンク１０４に貯留されている過酸化水素水を溶媒供給配管１０３を介して反応器１０１に供給するための送液ポンプであり、前記制御装置により作動が制御される。また、高圧ポンプ１０５は、前記制御装置による作動制御により、反応器１０１内の圧力を有機性吸着物の処理圧力、具体的には５ＭＰａに加圧する。流量調整バルブ１０６は、溶媒供給管１０３を介して反応器１０１に供給される過酸化水素水の流量を調節するための手動弁である。 The high-pressure pump 105 is a liquid feed pump for supplying the hydrogen peroxide solution stored in the solvent tank 104 to the reactor 101 via the solvent supply pipe 103, and the operation is controlled by the control device. Further, the high-pressure pump 105 pressurizes the pressure in the reactor 101 to the processing pressure of the organic adsorbate, specifically 5 MPa, by the operation control by the control device. The flow rate adjusting valve 106 is a manual valve for adjusting the flow rate of the hydrogen peroxide solution supplied to the reactor 101 via the solvent supply pipe 103.
予熱器１０７は、溶媒供給管１０３がコイル状に巻き回された部分の外側に配置されたヒータであり、前記制御装置による作動制御により溶媒供給管１０３内を流れる過酸化水素水の温度を有機性吸着物の処理温度である２５０℃に近い温度まで加熱する。 The preheater 107 is a heater disposed outside the coiled portion of the solvent supply pipe 103, and the temperature of the hydrogen peroxide water flowing through the solvent supply pipe 103 is controlled by the operation control by the control device. To a temperature close to 250 ° C., which is the treatment temperature of the adsorbent.
一方、反応器１０１における図示右側の端部には、排出管１０８が接続されている。排出管１０８は、反応器１０１内にて有機性吸着物を酸化分解することにより生じる反応ガスを反応器１０１の外に導くための配管である。この排出管１０８の下流側には、冷却器１０９、焼結フィルタ１１０および背圧弁１１１を介して気液分離器１１２が接続されている。冷却器１０９は、前記制御装置によって作動が制御され、排出管１０８を空冷および水冷方式により冷却して反応器１０１から排出された反応ガスの温度を約５０℃にまで冷却する。 On the other hand, a discharge pipe 108 is connected to the right end of the reactor 101 in the figure. The exhaust pipe 108 is a pipe for guiding a reaction gas generated by oxidative decomposition of the organic adsorbate in the reactor 101 to the outside of the reactor 101. A gas-liquid separator 112 is connected to the downstream side of the discharge pipe 108 via a cooler 109, a sintered filter 110 and a back pressure valve 111. The operation of the cooler 109 is controlled by the control device, and the temperature of the reaction gas discharged from the reactor 101 is cooled to about 50 ° C. by cooling the discharge pipe 108 by air cooling and water cooling.
焼結フィルタ１１０は、反応器１０１から排気された反応ガスに含まれる固形分（主として活性白土）を分離するためのものである。背圧弁１１１は、反応器１０１および排出管１０８内の圧力を所定の圧力、すなわち、５ＭＰａに保つための圧力調節バルブである。また、気液分離装置１１２は、反応器１０２から排出された反応ガスに含まれる水蒸気および低分子量の有機性生成物を液体として分離するとともに、これらの液体生成物が除かれた反応ガス（主として二酸化炭素）を大気中に放出するための分離装置である。 The sintered filter 110 is for separating solid content (mainly activated clay) contained in the reaction gas exhausted from the reactor 101. The back pressure valve 111 is a pressure control valve for maintaining the pressure in the reactor 101 and the discharge pipe 108 at a predetermined pressure, that is, 5 MPa. The gas-liquid separator 112 separates the water vapor and the low molecular weight organic product contained in the reaction gas discharged from the reactor 102 as a liquid, and also removes the liquid product from the reaction gas (mainly, This is a separation device for releasing carbon dioxide) into the atmosphere.
また、この有機性吸着物除去装置は、図示しない制御装置を備えている。制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されているとともに、作業者からの指示を入力するための入力装置（図示せず）および作業者に対して有機性吸着物除去装置の作動状況を表示するための表示装置（図示せず）を備えている。この制御装置は、作業者の指示に従ってＲＯＭなどの記憶装置に予め記憶されたプログラムを実行することにより、有機性吸着物除去装置の各種作動を制御する。具体的には、制御装置は、作業者からの指示に従って加熱器１０２、高圧ポンプ１０５、予熱器１０７および冷却器１０９の各作動の開始および停止を制御する。 Moreover, this organic adsorbate removing device includes a control device (not shown). The control device includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, an input device (not shown) for inputting an instruction from the worker, and an organic adsorbate removing device for the worker. Is provided with a display device (not shown) for displaying the operation status. This control device controls various operations of the organic adsorbate removing device by executing a program stored in advance in a storage device such as a ROM in accordance with an instruction of the operator. Specifically, the control device controls the start and stop of each operation of the heater 102, the high-pressure pump 105, the preheater 107, and the cooler 109 in accordance with instructions from the operator.
（有機性吸着物除去装置の作動）
上記のように構成した有機性吸着物除去装置の作動について説明する。まず、作業者は、反応器１０１内にケーク状の使用済み活性白土（廃白土）を充填して反応器１０１の両端部にガラスウールを詰めた後、蓋を閉めて溶媒供給配管１０３および排出管１０８をそれぞれ接続する。なお、この場合、植物油の製造工程における脱色工程で使用された後の使用済み活性白土には、通常、４０〜８０質量％の油分が付着している。したがって、作業者は、使用済み活性白土を反応器１０１内に充填する前にブロア処理により使用済み活性白土に付着している油分を３０〜４０質量％まで除去しておく。
(Operation of organic adsorbate removal device)
The operation of the organic adsorbate removing apparatus configured as described above will be described. First, the operator fills the reactor 101 with a cake-like activated white clay (waste white clay) and fills both ends of the reactor 101 with glass wool, then closes the lid, discharges the solvent supply pipe 103, and discharges. Each tube 108 is connected. In this case, 40 to 80% by mass of oil is usually attached to the used activated clay after being used in the decolorization step in the vegetable oil production step. Therefore, the operator removes the oil component adhering to the used activated clay up to 30 to 40% by mass by the blower treatment before filling the used activated clay into the reactor 101.
次に、作業者は、有機性吸着物除去装置における図示しない電源スイッチを投入して、有機性吸着物の除去処理の開始を制御装置に指示する。この指示に応答して前記制御装置は、加熱器１０２、高圧ポンプ１０５、予熱器１０７および冷却器１０９の各作動を開始させる。これにより、溶媒タンク１０４に貯留されている過酸化水素水が高圧ポンプ１０５によって予熱器１０７に導かれる。 Next, the operator turns on a power switch (not shown) in the organic adsorbate removal apparatus and instructs the control device to start the organic adsorbate removal process. In response to this instruction, the control device starts operations of the heater 102, the high-pressure pump 105, the preheater 107, and the cooler 109. Thereby, the hydrogen peroxide solution stored in the solvent tank 104 is guided to the preheater 107 by the high-pressure pump 105.
予熱器１０７に導かれた過酸化水素水は、約２００℃〜２５０℃に加熱されるとともに水蒸気と酸素に分解されて反応器１０１内に導かれる。この場合、制御装置は、水蒸気と酸素とからなる混合流体の圧力と流量を調整することにより、反応器１０１内の圧力を５ＭＰａに加圧するとともに同反応器１０１内に供給される酸素量を酸素供給比が「１.２」となるように高圧ポンプ１０５の作動を制御する。ここで、酸素供給比とは、使用済み活性白土に吸着した有機性吸着物を完全に酸化分解するために必要な化学量論量の酸素量に対する実際に供給した酸素量の割合である。 The hydrogen peroxide solution led to the preheater 107 is heated to about 200 ° C. to 250 ° C. and decomposed into water vapor and oxygen and led into the reactor 101. In this case, the control device adjusts the pressure and flow rate of the mixed fluid composed of water vapor and oxygen to increase the pressure in the reactor 101 to 5 MPa and to reduce the amount of oxygen supplied into the reactor 101 to oxygen. The operation of the high-pressure pump 105 is controlled so that the supply ratio becomes “1.2”. Here, the oxygen supply ratio is a ratio of the actually supplied oxygen amount to the stoichiometric amount of oxygen necessary for completely oxidizing and decomposing the organic adsorbate adsorbed on the used activated clay.
反応器１０１内に導かれた混合流体は、加熱器１０２によって２５０℃に加熱されるとともに同温度に維持された状態で、反応器１０１の図示左側端部から図示右側端部に向って流動する。この場合、反応器１０１内における使用済み活性白土は、温度が２５０℃、圧力が５ＭＰａの混合流体が通過することにより、使用済み活性白土に吸着した有機性吸着物が高圧過熱水蒸気に溶解するとともに、同溶解した有機性吸着物が混合流体に含まれる酸素によって酸化分解されて無機吸着材から容易に脱離する物質、具体的には、水蒸気、二酸化炭素ガス、窒素ガス、分子量が減少した有機性生成物からなる反応ガスに転化する。 The mixed fluid introduced into the reactor 101 flows from the left end of the reactor 101 toward the right end of the reactor 101 while being heated to 250 ° C. and maintained at the same temperature by the heater 102. . In this case, the used activated clay in the reactor 101 passes through a fluid mixture having a temperature of 250 ° C. and a pressure of 5 MPa, so that the organic adsorbate adsorbed on the used activated clay is dissolved in the high-pressure superheated steam. The dissolved organic adsorbate is oxidatively decomposed by oxygen contained in the mixed fluid and easily desorbed from the inorganic adsorbent. Specifically, water vapor, carbon dioxide gas, nitrogen gas, organics with reduced molecular weight The reaction gas is converted to a reaction gas consisting of a product.
有機性吸着物の酸化分解によって生成された前記反応ガスは、排出管１０８を介して冷却器１０９、焼結フィルタ１１０および背圧弁１１１を介して気液分離器１１２に導かれる。気液分離器１１２は、反応ガスに含まれる水蒸気および低分子量の有機性生成物を液化して貯留するとともに、二酸化炭素ガスおよび窒素ガスなどからなる反応ガスを大気中に放出する。この場合、気液分離器１１２によって分離された二酸化炭素ガスおよび窒素ガスは、専用の容器に充填して他の用途に利用してもよい。また、気液分離器１１２に貯留された水は、そのまま廃棄してもよいし、他の用途に利用してもよい。 The reaction gas generated by the oxidative decomposition of the organic adsorbate is led to the gas-liquid separator 112 via the discharge pipe 108, the cooler 109, the sintered filter 110, and the back pressure valve 111. The gas-liquid separator 112 liquefies and stores water vapor and low molecular weight organic products contained in the reaction gas, and releases a reaction gas composed of carbon dioxide gas, nitrogen gas, and the like into the atmosphere. In this case, the carbon dioxide gas and nitrogen gas separated by the gas-liquid separator 112 may be filled in a dedicated container and used for other purposes. Moreover, the water stored in the gas-liquid separator 112 may be discarded as it is or may be used for other purposes.
このようにして、使用済み活性白土に吸着した有機性吸着物の酸化分解処理が連続的に実行されて、有機性吸着物が水、二酸化炭素ガス、窒素ガスおよび低分子量の有機性生成物などの活性白土から容易に脱離する物質に変換される。これにより、使用済み活性白土から有機性吸着物が除去される。作業者は、反応器１０１内に所定時間（概ね１〜１.５時間）の間、混合流体を供給した後、有機性吸着物除去装置の作動を停止させる。そして、作業者は、反応器１０１内が常温にまで冷えるのを待って反応器１０１内から使用済み活性白土を取り出して有機性吸着物の除去作業を終了する。この場合、取り出された使用済み活性白土には、油分を含む有機性吸着物が除去されて未使用の活性白土と同等な状態となる。 In this way, the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate adsorbed on the used activated clay is continuously performed, so that the organic adsorbent is water, carbon dioxide gas, nitrogen gas, low molecular weight organic products, etc. It is converted into a substance that is easily detached from the activated clay. Thereby, the organic adsorbate is removed from the used activated clay. The operator supplies the mixed fluid into the reactor 101 for a predetermined time (approximately 1 to 1.5 hours), and then stops the operation of the organic adsorbate removing apparatus. Then, the operator waits for the reactor 101 to cool to room temperature, takes out the used activated clay from the reactor 101, and finishes the organic adsorbent removal operation. In this case, the organic activated adsorbate containing oil is removed from the used activated clay that has been taken out, so that it becomes equivalent to the unused activated clay.
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、２５０℃に加熱した水と酸化剤との混合流体を用いて活性白土に吸着した有機性吸着物を水熱酸化処理により分解している。すなわち、本発明においては、活性白土に吸着した有機性吸着物を回収するものではなく、同有機性吸着物を過熱水蒸気中において酸化剤を用いて酸化分解して無機吸着材から容易に脱離する物質、例えば、二酸化炭素、水および分子量が減少した有機性生成物に変換している。このため、使用済み活性白土に吸着した油分や色素成分などの有機性吸着物の大部分を取り除くことができ、結果として使用済み活性白土の吸着能力が大幅に回復して活性白土として再生することができる。 As can be understood from the above operation description, according to the above embodiment, the organic adsorbate adsorbed on the activated clay is decomposed by hydrothermal oxidation treatment using a fluid mixture of water heated to 250 ° C. and an oxidant. ing. That is, in the present invention, the organic adsorbate adsorbed on the activated clay is not recovered, but the organic adsorbate is easily desorbed from the inorganic adsorbent by oxidative decomposition using an oxidizing agent in superheated steam. Converting into substances such as carbon dioxide, water and organic products of reduced molecular weight. For this reason, most of the organic adsorbents such as oil and pigment components adsorbed on the used activated clay can be removed, and as a result, the adsorption capacity of the used activated clay can be greatly recovered and regenerated as activated clay. Can do.
また、上記実施形態によれば、有機性吸着物の酸化分解処理によって生じた反応ガスを気液分離器１１２によって液体成分と気体成分とに分離している。このため、有機性吸着物の酸化分解処理によって生じた反応物質の廃棄または再利用・再資源化が容易となる。 Further, according to the embodiment, the reaction gas generated by the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate is separated into the liquid component and the gas component by the gas-liquid separator 112. For this reason, it becomes easy to discard or reuse / recycle reactants produced by the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate.
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、水と酸化剤とからなる混合流体の温度を２５０℃に加熱するとともに、同混合流体の圧力を５ＭＰａに加圧して活性白土に吸着した有機性吸着物の酸化分解処理に用いた。しかし、本発明者らによる実験によれば、混合流体の温度および圧力は、上記実施形態に限定されるものではい。図２，図３は、本発明に係る有機性吸着物の除去処理を施して再生した活性白土の脱色率（吸着能力）に対する混合流体の温度および圧力の関係を示している。この場合、再生した活性白土の脱色率は、下記数１に示す式で求められる。すなわち、下記数１によれば、原料油（脱色前）中の色素成分の濃度と脱色油（脱色後）中の色素成分の濃度に変化がなければ、脱色率は０％となり活性白土に吸着能力が無いこと意味する。
図２によれば、混合流体を約１６０℃〜４５０℃の範囲で加熱することで、クロロフィル系およびカロチノイド系の色素成分について約６０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。この場合、特に、混合流体を約２００℃〜３５０℃の範囲で加熱することで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。また、この場合、３５０℃程度に加熱した混合流体を用いて無機吸着材に吸着した有機性吸着物を水熱酸化処理することにより有機性吸着物を概ね二酸化炭素と水とに分解することができる。したがって、実効ある活性白土に再生するためには、混合流体の温度を少なくとも１６０℃〜４５０℃の範囲で設定することが望まれるが、より高い吸着能力を有し未使用の活性白土の吸着能力と同等の吸着能力を有する活性白土に再生するためには、混合流体の温度を２００℃〜３５０℃の範囲で設定することが好ましい。
According to FIG. 2, by heating the mixed fluid in the range of about 160 ° C. to 450 ° C., it can be reproduced on activated clay having a chlorophyll-based and decolorization rate of about 60% for dye Ingredient carotenoid system . In this case, in particular, by heating the mixed fluid in a range of about 200 ° C. to 350 ° C., it can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 80% or more. In this case, the organic adsorbate can be decomposed into carbon dioxide and water by hydrothermal oxidation of the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent using a mixed fluid heated to about 350 ° C. it can. Therefore, in order to regenerate to an effective activated clay, it is desirable to set the temperature of the mixed fluid in a range of at least 160 ° C. to 450 ° C., but it has a higher adsorption capacity and the adsorption capacity of unused activated clay. It is preferable to set the temperature of the mixed fluid in a range of 200 ° C. to 350 ° C. in order to regenerate the activated clay having an adsorption capacity equivalent to that.
一方、図３によれば、混合流体を０.１ＭＰａを超え１０ＭＰａ以下の範囲で加圧することで、約７０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。この場合、特筆すべきは、本発明によれば、図３に示すように、混合流体が０.１ＭＰａの状態、すなわち、大気圧状態においても約７０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができることにある。したがって、本発明の実施においては、必ずしも混合流体を加圧する必要はなく、大気圧下において有機性吸着物の酸化分解処理を行うことができる。これにより、有機性吸着物除去装置の構成を簡単にすることができる。 On the other hand, according to FIG. 3, the mixed fluid can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 70% or more by pressurizing the mixed fluid in a range exceeding 0.1 MPa and not more than 10 MPa. In this case, it should be noted that according to the present invention, as shown in FIG. 3, the mixed fluid is regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 70% or more even in a state of 0.1 MPa, that is, in an atmospheric pressure state. There is to be able to do. Therefore, in the practice of the present invention, it is not always necessary to pressurize the mixed fluid, and the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate can be performed under atmospheric pressure. Thereby, the structure of an organic adsorbate removal apparatus can be simplified.
なお、大気圧下において有機性吸着物の酸化分解処理を行う場合においても、有機性吸着物除去装置に混合流体を加圧するための加圧手段（例えば、コンプレッサー）を設けてもよい。これによれば、有機性吸着物および使用済み活性白土の状態に応じて適宜混合流体に圧力を加えながら有機性吸着物の酸化分解処理を行うことができる。これにより、有機性吸着物の酸化分解処理精度を向上させることができる。 Even when the organic adsorbate is subjected to oxidative decomposition treatment under atmospheric pressure, the organic adsorbate removal apparatus may be provided with a pressurizing means (for example, a compressor) for pressurizing the mixed fluid. According to this, the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate can be performed while appropriately applying pressure to the mixed fluid according to the state of the organic adsorbate and the used activated clay. Thereby, the oxidative decomposition treatment accuracy of the organic adsorbate can be improved.
また、図３によれば、混合流体を約１ＭＰａ〜８ＭＰａの範囲で加圧することで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。したがって、より実効ある高い吸着能力を有し未使用の活性白土の吸着能力と同等の吸着能力を有する活性白土に再生するためには、混合流体の圧力を１ＭＰａ〜８ＭＰａの範囲で設定することが好ましい。なお、上記実施形態においては、有機性吸着物を水熱酸化分解するための混合流体として過熱水蒸気を用いた。しかし、混合流体が気体である場合とは、混合流体の圧力が同混合流体の温度における飽和水蒸気圧未満である場合である。したがって、混合流体の圧力が同混合流体の温度における飽和水蒸気圧以上である場合には、混合流体は当然、液体となる。このように混合流体が液体であっても上記実施形態と同様の効果を奏するものである。 Moreover, according to FIG. 3, it can reproduce | regenerate to the activated clay which has a decoloring rate of about 80% or more by pressurizing mixed fluid in the range of about 1 MPa-8 MPa. Therefore, in order to regenerate the activated clay having a higher effective adsorption capacity and an adsorption capacity equivalent to that of the unused activated clay, the pressure of the mixed fluid may be set in the range of 1 MPa to 8 MPa. preferable. In the above embodiment, superheated steam is used as a fluid mixture for hydrothermal oxidative decomposition of the organic adsorbate. However, the case where the mixed fluid is a gas is a case where the pressure of the mixed fluid is lower than the saturated water vapor pressure at the temperature of the mixed fluid. Therefore, when the pressure of the mixed fluid is equal to or higher than the saturated water vapor pressure at the temperature of the mixed fluid, the mixed fluid naturally becomes a liquid. Thus, even if the mixed fluid is a liquid, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
また、上記実施形態においては、有機性吸着物を酸化分解するために供給する酸化剤の酸素供給比を１.２とした。しかし、本発明者らによる実験によれば、有機性吸着物に対して供給する酸素の供給比は、上記実施形態に限定されるものではい。図４は、本発明に係る有機性吸着物の除去処理を施して再生した活性白土の脱色率（吸着能力）に対する酸素供給比の関係を示している。 Moreover, in the said embodiment, the oxygen supply ratio of the oxidizing agent supplied in order to oxidatively decompose an organic adsorbate was 1.2. However, according to experiments by the present inventors, the supply ratio of oxygen supplied to the organic adsorbate is not limited to the above embodiment. FIG. 4 shows the relationship between the oxygen supply ratio and the decolorization rate (adsorption capacity) of activated clay regenerated by performing the organic adsorbate removal treatment according to the present invention.
図４によれば、過熱水蒸気に対して酸化剤を加えることにより、再生した活性白土の脱色率を向上させることができるが、有機性吸着物に対して供給する酸素の供給比を約０.３以上に設定することで約６０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。この場合、特に、同酸素供給比を約０.８以上にすることで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。したがって、実効ある活性白土に再生するためには、有機性吸着物に対して供給する酸素の供給比を少なくとも０.３以上に設定することが望まれるが、より高い吸着能力を有し未使用の活性白土の吸着能力と同等の吸着能力を有する活性白土に再生するためには、同酸素供給比を０.８〜２の範囲で設定することが望まれる。 According to FIG. 4, the decolorization rate of the regenerated activated clay can be improved by adding an oxidant to the superheated steam, but the supply ratio of oxygen supplied to the organic adsorbate is about 0. By setting it to 3 or more, it can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 60% or more. In this case, in particular, when the oxygen supply ratio is about 0.8 or more, it can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 80% or more. Therefore, in order to regenerate to an effective activated clay, it is desirable to set the supply ratio of oxygen supplied to the organic adsorbate to at least 0.3 or more, but it has a higher adsorption capacity and is not used. In order to regenerate the activated clay having the same adsorption capacity as that of the activated clay, it is desirable to set the oxygen supply ratio in the range of 0.8-2.
この場合、上記実施形態においては、過酸化水素水を用いて混合流体を生成したが、混合流体の生成方法は上記実施形態に限定されないことは、当然である。例えば、水蒸気を加熱して生成した過熱水蒸気に対して酸素やオゾンを貯留したボンベなどから酸素を加える、または大気中の空気を加えることにより混合流体を生成するようにしてもよい。大気中の空気を吸引して酸化剤とすれば、有機性吸着物の酸化分解処理を経済的に行うことができる。そして、これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。なお、酸化剤としは、酸素を含む気体または液体、例えば、酸素、空気、過酸化水素、硝酸または二酸化窒素を用いることができる。 In this case, in the said embodiment, although the mixed fluid was produced | generated using the hydrogen peroxide solution, naturally the production | generation method of a mixed fluid is not limited to the said embodiment. For example, the mixed fluid may be generated by adding oxygen from a cylinder or the like storing oxygen or ozone to superheated steam generated by heating steam, or by adding air in the atmosphere. If air in the atmosphere is sucked into an oxidant, the organic adsorbate can be oxidatively decomposed economically. And also by these, the effect similar to the said embodiment can be anticipated. Note that as the oxidizing agent, a gas or a liquid containing oxygen, for example, oxygen, air, hydrogen peroxide, nitric acid, or nitrogen dioxide can be used.
また、上記実施形態においては、使用済み活性白土に対して約１〜１.５時間の間、混合流体を供給して水熱酸化処理を行った。しかし、有機性吸着物の酸化分解に要する時間は、処理対象となる使用済み活性白土の量や同使用済み活性白土に吸着した吸着物の量（特に油分）に応じて適宜設定されるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。図５は、本発明に係る有機性吸着物の除去処理を施して再生させた活性白土の脱色率に対する有機性吸着物の酸化分解処理時間の関係を示している。 Moreover, in the said embodiment, the mixed fluid was supplied to the used activated clay for about 1 to 1.5 hours, and the hydrothermal oxidation process was performed. However, the time required for the oxidative decomposition of the organic adsorbate is appropriately set according to the amount of used activated clay to be treated and the amount of adsorbent adsorbed on the used activated clay (especially oil). Yes, it is not limited to the above embodiment. FIG. 5 shows the relationship between the oxidative decomposition treatment time of the organic adsorbate and the decolorization rate of the activated clay regenerated by performing the organic adsorbate removal treatment according to the present invention.
図５によれば、有機性吸着物の酸化分解処理時間を約３０分以上とすることで、約６０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。この場合、特に、同酸化分解処理時間を約１時間以上とすることで、約８０％以上の脱色率を有する活性白土に再生することができる。したがって、実効ある活性白土に再生するためには、有機性吸着物の酸化分解処理時間を３０分以上とすることが望まれるが、より高い吸着能力を有し未使用の活性白土の吸着能力と同等の吸着能力を有する活性白土に再生するためには、有機性吸着物の酸化分解処理時間を１時間以上とすることが好ましい。 According to FIG. 5, by setting the oxidative decomposition treatment time of the organic adsorbate to about 30 minutes or more, it can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 60% or more. In this case, in particular, when the oxidative decomposition treatment time is about 1 hour or longer, it can be regenerated into activated clay having a decolorization rate of about 80% or more. Therefore, in order to regenerate to an effective activated clay, it is desired that the oxidative decomposition time of the organic adsorbate is 30 minutes or more. However, it has a higher adsorption capacity and the adsorption capacity of unused activated clay. In order to regenerate the activated clay having the same adsorption ability, it is preferable to set the oxidative decomposition treatment time of the organic adsorbate to 1 hour or more.
また、上記実施形態においては、反応器１０１から排出された反応ガスを気液分離器１１２により気体物質と液体物質とに分別するように構成した。これは、有機性吸着物の酸化分解反応により生じた反応物質を液相と気相とに分けて回収することにより、反応物質の廃棄または再資源化を容易にするためである。すなわち、有機性吸着物の酸化分解反応により生じた反応物質を液相と気相に分けて回収する構成は、有機性吸着物を酸化分解処理するために必須な構成ではない。したがって、有機性吸着物の酸化分解反応により生じた反応物質を回収する方法は、反応物質の最終的な処分方法に応じて適宜決定すればよく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、有機性吸着物の酸化分解反応により生じた反応物質を排出管１０８から直接大気中に排出するように構成してもよい。 In the above embodiment, the reaction gas discharged from the reactor 101 is separated into a gas substance and a liquid substance by the gas-liquid separator 112. This is for the purpose of facilitating the disposal or recycling of the reactants by collecting the reactants produced by the oxidative decomposition reaction of the organic adsorbate separately into a liquid phase and a gas phase. That is, the structure in which the reactant generated by the oxidative decomposition reaction of the organic adsorbate is collected separately in the liquid phase and the gas phase is not essential for the oxidative decomposition treatment of the organic adsorbate. Therefore, the method for recovering the reactant generated by the oxidative decomposition reaction of the organic adsorbate may be determined as appropriate according to the final disposal method of the reactant, and is not limited to the above embodiment. For example, the reactant generated by the oxidative decomposition reaction of the organic adsorbate may be discharged directly from the discharge pipe 108 into the atmosphere.
また、上記実施形態においては、活性白土に吸着した有機性吸着物の酸化分解処理について説明したが、本発明に係る有機性吸着物除去装置の処理対象となる無機吸着材は、上記実施形態に限定されないことは、当然である。すなわち、本発明は、多孔質構造の無機吸着材、例えば、活性炭、ケイソウ土、ベントナイト、シリカ系吸着材、炭酸カルシウムおよび酸化チタンなどに広く適用できるものである。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in the said embodiment, although the oxidative decomposition process of the organic adsorbate adsorb | sucked to activated clay was demonstrated, the inorganic adsorbent used as the process target of the organic adsorbate removal apparatus which concerns on this invention is in the said embodiment. Of course, it is not limited. That is, the present invention can be widely applied to a porous inorganic adsorbent, such as activated carbon, diatomaceous earth, bentonite, silica-based adsorbent, calcium carbonate, and titanium oxide. Also by these, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、各種植物油の製造過程における脱色工程で生じる使用済み活性白土を被処理物としたが、当然、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、油脂類、脂質類および鉱物油を製造する過程において色素成分や残留不純物などの有機物を除去するために用いられる無機吸着材に広く適用できるものである。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in the said embodiment, although the used activated clay generated in the decoloring process in the manufacture process of various vegetable oil was made into the to-be-processed object, of course, it is not limited to this. That is, the present invention can be widely applied to inorganic adsorbents used for removing organic substances such as pigment components and residual impurities in the process of producing fats and oils, lipids and mineral oils. Also by these, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、図示左右方向に延びる横型の反応器１０１を用いた例について説明したが、当然、これに限定されるものではない。すなわち、縦型の反応器１０１を用いてもよいし、横型の反応器１０１を排出管１０９側に向って下がり勾配となるように傾斜させた構成としてもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in the said embodiment, although the example using the horizontal reactor 101 extended in the illustration left-right direction was demonstrated, naturally it is not limited to this. That is, the vertical reactor 101 may be used, or the horizontal reactor 101 may be inclined so as to have a downward gradient toward the discharge pipe 109 side. Also by these, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、活性白土に吸着した有機性吸着物に供給する混合流体を加熱するために加熱器１０２および予熱器１０７を用いるとともに、同混合流体の圧力を加圧するために高圧ポンプ１０５を用いた。しかし、これらの熱源および加圧源は一例を示すものであって、これらに限定されるものではないことは当然である。 In the above embodiment, the heater 102 and the preheater 107 are used to heat the mixed fluid supplied to the organic adsorbate adsorbed on the activated clay, and the high pressure pump is used to pressurize the mixed fluid. 105 was used. However, these heat sources and pressure sources are merely examples, and are not limited to these.
また、上記実施形態においては、各種植物油の製造工程における脱色工程で生じる使用済み活性白土を反応器１０１内に充填して酸化分解処理する有機性吸着物除去装置について説明した。しかし、本発明は、各種植物油の製造工程における脱色工程で用いられる脱色装置に直接適用することも可能である。具体的には、各種植物油の製造工程おける脱色工程において、活性白土を充填した脱色フィルタに対して粗油と上記実施形態における混合流体とを選択的に供給できるように構成する。そして、粗油の脱色処理によって活性白土の吸着能力（脱色能力）が低下した場合には、粗油に変えて上記実施形態における混合流体を脱色フィルタに供給する。これにより、吸着能力が低下した使用済み活性白土を有機性吸着物除去装置に移し変えることなく再生することができる。なお、この場合、脱色フィルタを２つ以上用意することにより一方の脱色フィルタにより粗油の脱色処理を行いながら、他方の脱色フィルタの吸着能力の回復処理を行うようにすれば、効率的に植物油の製造を行うことができる。 Moreover, in the said embodiment, the organic adsorbate removal apparatus which filled the reactor 101 with the used activated clay which arises in the decoloring process in the manufacturing process of various vegetable oil, and performed the oxidative decomposition process was demonstrated. However, the present invention can also be directly applied to a decolorization apparatus used in a decolorization process in the production process of various vegetable oils. Specifically, in the decolorization step in the production process of various vegetable oils, the crude oil and the mixed fluid in the above embodiment can be selectively supplied to the decolorization filter filled with activated clay. Then, when the adsorption capacity (decolorization capacity) of the activated clay is reduced by the decolorization process of the crude oil, the mixed fluid in the above embodiment is supplied to the decolorization filter instead of the crude oil. Thereby, it is possible to regenerate the used activated clay with reduced adsorption capacity without transferring it to the organic adsorbate removing device. In this case, by preparing two or more decoloring filters and performing the decoloring process of the crude oil by one decoloring filter and performing the recovery process of the adsorption capacity of the other decoloring filter, the vegetable oil can be efficiently used. Can be manufactured.
１０１…反応器、１０２…加熱器、１０３…溶媒供給管、１０４…溶媒タンク、１０５…高圧ポンプ、１０６…流量調整バルブ、１０７…予熱器、１０８…排出管、１０９…冷却器、１１０…焼結フィルタ、１１１…背圧弁、１１２…気液分離器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Reactor, 102 ... Heater, 103 ... Solvent supply pipe, 104 ... Solvent tank, 105 ... High pressure pump, 106 ... Flow control valve, 107 ... Preheater, 108 ... Discharge pipe, 109 ... Cooler, 110 ... Firing Connection filter, 111 ... back pressure valve, 112 ... gas-liquid separator.
Claims (6)
少なくとも１６０℃以上に加熱した水と酸化剤とからなる混合流体を少なくとも大気圧下で用いて前記有機性吸着物を酸化分解する酸化分解手段と、
前記酸化分解手段から排出された流体状の排出物を、気体状の排出物と液体状の排出物とに分離する気液分離手段とを備え、
前記酸化分解手段は、
前記無機吸着材を収容して前記有機性吸着物を酸化分解するための酸化分解槽と、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を前記少なくとも１６０℃以上３７０℃以下に加熱する加熱手段と、
前記水に前記酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を０.１ＭＰａを超え１０ＭＰａ以下の圧力に加圧する加圧手段とを備え、
前記酸化分解手段による前記有機性吸着物の酸化分解における酸素供給比が０.８〜２.０であることを特徴とする有機性吸着物除去装置。 In the organic adsorbent removal apparatus for removing the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent containing any one of activated clay, activated carbon, diatomaceous earth, bentonite, silica-based adsorbent, calcium carbonate and titanium oxide ,
An oxidative decomposition means for oxidatively decomposing the organic adsorbate using a mixed fluid composed of water and an oxidant heated to at least 160 ° C. or more at least under atmospheric pressure ;
Gas-liquid separation means for separating the fluid discharge discharged from the oxidative decomposition means into a gaseous discharge and a liquid discharge,
The oxidative decomposition means includes
An oxidative decomposition tank for accommodating the inorganic adsorbent and oxidatively decomposing the organic adsorbate;
Heating means for heating the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent to at least 160 ° C. or more and 370 ° C. or less;
An oxidant supply means for supplying the oxidant to the water;
Pressurizing means for pressurizing the mixed fluid led to the inorganic adsorbent to a pressure of more than 0.1 MPa and not more than 10 MPa,
An organic adsorbate removing apparatus, wherein an oxygen supply ratio in the oxidative decomposition of the organic adsorbate by the oxidative decomposition means is 0.8 to 2.0 .
前記酸化分解手段は、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を２００℃以上３５０℃以下に加熱した状態で前記無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することを特徴とする有機性吸着物除去装置。 In the organic adsorbate removing apparatus according to claim 1,
The oxidative decomposition means includes
An organic adsorbate removal apparatus that removes an organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent in a state where the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent is heated to 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
前記酸化分解手段は、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を１ＭＰａ以上８ＭＰａ以下に加圧した状態で前記無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することを特徴とする有機性吸着物除去装置。 In the organic adsorbate removing apparatus according to claim 1 or 2,
The oxidative decomposition means includes
An organic adsorbate removal apparatus for removing an organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent in a state where the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent is pressurized to 1 MPa or more and 8 MPa or less.
少なくとも１６０℃以上に加熱した水と酸化剤とからなる混合流体を少なくとも大気圧下で用いて前記有機性吸着物を酸化分解する酸化分解ステップと、
前記酸化分解ステップによって排出された流体状の排出物を、気体状の排出物と液体状の排出物とに分離する気液分離ステップとを含み、
前記酸化分解ステップは、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を前記少なくとも１６０℃以上３７０℃以下に加熱する加熱ステップと、
前記水に前記酸化剤を供給する酸化剤供給ステップと、
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を０.１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の圧力に加圧する加圧ステップとを含み、
前記酸化分解ステップによる前記有機性吸着物の酸化分解における酸素供給比が０.８〜２.０であることを特徴とする有機性吸着物除去方法。 In the organic adsorbate removal method for removing the organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent containing any one of activated clay, activated carbon, diatomaceous earth, bentonite, silica-based adsorbent, calcium carbonate and titanium oxide ,
An oxidative decomposition step of oxidatively decomposing the organic adsorbate using a mixed fluid composed of water and an oxidant heated to at least 160 ° C. or more at least under atmospheric pressure ;
A gas-liquid separation step of separating the fluid discharge discharged by the oxidative decomposition step into a gaseous discharge and a liquid discharge,
The oxidative decomposition step includes
A heating step of heating the mixed fluid led to the inorganic adsorbent to at least 160 ° C. or more and 370 ° C. or less;
An oxidizing agent supplying step of supplying the oxidizing agent to the water;
A pressurizing step of pressurizing the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent to a pressure of 0.1 MPa or more and 10 MPa or less,
An organic adsorbate removal method, wherein an oxygen supply ratio in the oxidative decomposition of the organic adsorbate in the oxidative decomposition step is 0.8 to 2.0 .
前記酸化分解ステップは、The oxidative decomposition step includes
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を２００℃以上３５０℃以下に加熱した状態で前記無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することを特徴とする有機性吸着物除去方法。An organic adsorbate removal method, comprising: removing an organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent in a state where the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent is heated to 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
前記酸化分解ステップは、The oxidative decomposition step includes
前記無機吸着材に導かれる前記混合流体を１ＭＰａ以上８ＭＰａ以下に加圧した状態で前記無機吸着材に吸着した有機性吸着物を除去することを特徴とする有機性吸着物除去方法。An organic adsorbate removal method comprising removing an organic adsorbate adsorbed on the inorganic adsorbent in a state where the mixed fluid guided to the inorganic adsorbent is pressurized to 1 MPa or more and 8 MPa or less.
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