JP7472043B2 - 反応媒体中の有機材料の熱水酸化処理のための反応炉 - Google Patents

Description

本発明の分野は、有機材料の熱水酸化処理または湿式酸化処理の分野である。

本発明は特に、たとえばハロゲン化溶剤、有毒有機排液、調剤排液、生物製剤排液もしくは汚染排液などの液体の有害産業廃棄物、および／または固体の有害産業廃棄物（たとえばイオン交換樹脂（ＩＥＲ））などの有機材料の破壊に対する用途を見出す。

熱水酸化（ＨＴＯ）および湿式酸化（ＷＯ）は、一定温度の圧力水によってかつ酸化剤が存在する中で、有機材料（高い真発熱量（ＮＣＶ）を有するまたは有しない、ハロゲン化されたまたはされない有機排液など）の全体的または部分的破壊を可能にする。酸化剤は、過酸化水素または硝酸など、気体または液体の形態の空気、純酸素であり得る。

ＨＴＯの場合、有機材料を可溶性にする酸化剤と水との混合は、４００℃と５５０℃との間の温度および水の臨界圧（すなわち、２２１バール）超の圧力に維持された加圧エンクロージャ（オートクレーブとも呼ばれる）の中で遂行され、それにより均質の単層混合物を形成する。有機材料が酸化されるのは、これらの条件のもとである。ＷＯの場合、エンクロージャは、水の臨界温度（すなわち、３７４℃）未満の温度および水の臨界圧力（すなわち、２２１バール）未満の圧力に維持される。

超臨界媒体における酸化技法は、最初に、単純なチューブ形状を有するエンクロージャの中で実施された。この形状は、反応の観点から効率的であるが、腐食現象が壁において発生すること、ならびに無機化合物の堆積がプラグの形成を生じることに起因して、ハロゲン化合物を処理するときは非常に効率が悪いことが判明した。

これらの腐食および塩の蓄積の問題を解決するために、図１に示すように、かくはん式二重ジャケットを有する連続的熱水酸化反応炉の使用が提供されている（特許文献１、特許文献２、および特許文献３）。

反応炉１３は、動作圧力および動作温度に耐え、能動冷却によって低温に保たれる緊密性フランジ２によって閉止されるチューブ形状のエンクロージャ１を含む。反応炉エンクロージャ１は、２つの適切に区別されるゾーン、すなわち個別の加熱手段によって動作温度に保たれるゾーン１１（高温ゾーン）と、個別の冷却手段によって低温を保たれるゾーン１２（低温ゾーン）と、を有する。

閉じ込めチューブ３は、エンクロージャ１の内部に配置され、低温フランジ２と接触している単純なＯリングによって緊密に保持される。この閉じ込めチューブ３は、チューブの内部に位置する反応ゾーン９と、チューブの上面とエンクロージャ１の内壁と、の間の環状ゾーン１０とを区切る。閉じ込めチューブ３は、ホットゾーン（動作温度）側で、反応ゾーン９と環状ゾーン１０とを少なくとも１つの開口１４を通して流体連通させる。

閉じ込めチューブ３は、機械的圧力の応力を受けず、ＨＴＯ反応またはＷＯ反応を反応ゾーンに閉じ込める。この閉じ込めは、反応ゾーン９に対してスクリーンを形成する閉じ込めチューブの存在によって静的に、および反応炉を動作させるときの流体の循環によって動的に行われる。この閉じ込めチューブ３は、反応によって誘導される化学的攻撃に耐えるように設計され、低温フランジ２を分解することによって容易に交換され得る。この閉じ込めチューブは、予熱されるべき試薬（酸化剤＋水）と反応ゾーンから到来する高温流体（排液）との間の向流熱交換器としても作動する。従って、ＨＴＯまたはＷＯ反応のために必要な試薬（酸化剤＋水）が、低温フランジ２を介して動作流量において供給され、環状ゾーン１０の中を反応炉エンクロージャの高温端部の方に循環し、次いで反応ゾーン９に入る。その場所において、試薬（酸化剤＋水）は、反応炉エンクロージャの高温端部に位置する単一のチューブ状の供給口７において動作流量で注入される有機材料と出会う。処理された材料（排液）は、出口８を通って反応ゾーンを離れる。

翼板を設けられたシャフトを含む、タービンに相当するかくはんシステムは、閉じ込めチューブの中に配置される。シャフトは、外部の電動モータ５によって回される。かくはんシステム４は、反応媒体を均質にして、反応ゾーン９と閉じ込めチューブ３の壁との間の熱伝達を促進するためのものである。閉じ込めチューブ３と同様に、かくはんシステム４は、反応および反応炉エンクロージャに沿った軸方向の温度勾配によって誘導される化学的攻撃に耐える材料から成る。このかくはんシステムは、低温フランジ２を分解することによって容易に交換され得る。

加熱手段および冷却手段も存在し、それらは、
－ 大気圧において、加熱抵抗器（たとえば加熱カラー）または冷水循環二重ジャケットを介して、反応炉のエンクロージャ１の外側に（特許文献１および特許文献２）、
－ 動作温度において、閉じ込めチューブ３による攻撃から保護されながら、環状ゾーンの中に浸漬され、反応ゾーン９に十分近い抵抗器または冷媒流体回路を介して、反応炉のエンクロージャ１の内側に（特許文献３）配列される。

しかしながら、従来技術のこれらの反応炉は、さらに改善され得る。特に、これらの反応炉は以下の限界を有する。

閉じ込めチューブ３の使用は、反応ゾーン９と等圧にある環状ゾーン１０の存在を暗示する。この構成は、ＨＴＯまたはＷＯ反応によって誘導される化学的攻撃から保護されるボリュームを区切ることを可能にする。このボリュームは、そこを通過する流体を有し、前記流体は、一方では反応に起因する流体との熱交換（閉じ込めチューブの下面に位置する）によって、他方では個別の加熱手段（閉じ込めチューブ３または反応炉エンクロージャ１の外の加熱抵抗器）によって、加熱される、「酸化流体」と呼ばれる水および酸化剤から成る。特許文献１、特許文献２、および特許文献３では、酸化流体は、熱伝達媒体として使用され、熱伝達媒体は、閉じ込めチューブの上面から環状ゾーンの中に浸漬された熱交換器の表面への、または反応炉エンクロージャの壁の表面への熱伝達を可能にする。

この酸化流体の流れは、ＨＴＯまたはＷＯ反応の必要性によって要求される供給流量において行われ、それは、実験で遭遇した事例では、非常に弱い乱流またはさらには層流を引き起こすことがある。その一方で、超臨界水の温条件のもとであれば、水と、空気または酸素など、おそらく気体の酸化剤と、は均質な混合物を形成し、同じことは、反応炉の低温ゾーンにおいて遭遇される未臨界の温度条件のもとでは当てはまらない。それゆえ、液相と気相の分離が低温の環状ゾーン内に発生し、流れの層化をもたらし、水相が下層部分に導入され、気相が上層部分に導入されることが排除されない。そのような層化は、熱伝達の均質性にとって有害であり、たとえば空気で加圧されたチタンの二重ジャケットが、水がない状態で加熱され、チタンの酸化が自然発火の挙動をもたらすことがある場合、局所的な水の不在による機器の損傷をももたらすことがある。それゆえ、反応によって必要とされる供給量６に関わらず、環状ゾーン１０内の流動形態に影響を与える得ることが望ましい。

さらに、長期間の実験的検査は、圧力および温度のもとで、分解されるべき有機材料（低温廃棄物）の供給口７の接続部における弱い緊密性にハイライトを当てた。機械的応力に加えて、これらの接続部に対する、反応炉の起動段階と停止段階との間の温度サイクルも存在する。それゆえ、これらの接続部を定期的に交換して、経時的に適切な緊密性を維持することが必要である。

加えて、低温廃棄物供給量は、エンクロージャ１を出入りする他の流れと比べて比較的低いので、この供給口７は一般に、非常に小さい直径のチュービングで遂行される。しかしながら、酸化剤は、一般に、このチューブ内に存在しないので、このチュービングは、廃棄物の熱分解による目詰まりを被る。

かくはん式二重ジャケット連続反応炉（閉じ込め部材および閉じ込めチューブ）の概念は、様々な連続的または半連続的ＷＯおよびＨＴＯ用途に対して広く使用されてきた。Ｓ、Ｐ、Ｃｌなどのヘテロ原子を含む化合物を伴ういくつかの用途は、長期間の動作条件のもとで閉じ込めチューブ３およびかくはんシステム４に、より詳細には、かくはんシステムのシャフト上に位置する領域内で、いわゆる超臨界／未臨界遷移ゾーン内で、顕著な損傷を生じることがある。加えて、かくはんシステムが経験する曲げ負荷は、この特定の領域において顕著である。それゆえ、シャフトのこの領域は、従来の一般的な腐食および沈殿物腐食の現象に加えて、機械的、熱水力的、およびさらには熱ガルバニック的効果の組合せを受ける。この組合せは、かくはんシステムにおいて脆弱性を誘導し、かくはんシステムは、いくつかの動作条件のもとで、より頻繁なメンテナンスをもたらすことがある。

国際公開第０２／３０８３６号パンフレット 国際公開第２００７／０３６５２６号パンフレット 国際公開第２０１４／１１１５８１号パンフレット

実験的検査は、超臨界水の中の有機化合物の酸化反応の急速な発生に起因して、反応炉エンクロージャに沿った強力な熱出力除去の存在にもかかわらず、反応炉全体に沿った過熱および熱伝達を制御するための手段の欠如に関する脆弱性にハイライトを当てた。従来技術の反応炉では、有機廃棄物注入に対して直角に環状ゾーン１０の中で温度測定を遂行することは可能である。しかしながら、この温度測定は、高いＮＣＶ溶媒のＨＴＯ処理の場合、反応媒体の中に浸漬された注入線の中の熱分解を回避するために、水または水／酸化剤混合物の追加の低温流れを管理することを可能にするだけである。このタイプの測定は、本発明が回避することを意図している、反応炉エンクロージャの上の高温ＨＰ接続をもたらす。

本発明は、特に水（反応媒体）および低温酸化剤（空気、純酸素など）の供給流量とは無関係に、炉心の中の反応条件をより良く制御することを可能にすることによって、従来技術のかくはん式二重ジャケット連続反応炉を改善することを目的とする。

このために、本発明は、特に冷媒として使用される酸化流体の強制循環に作用するとともに、反応によって放出される力を制御するための手段、加熱手段、および温度監視にも作用することによって、熱伝達（加熱および冷却）の効率を改善することを目的とする。本発明は、反応ゾーンへの廃棄物導入に作用することによって、熱伝達（加熱および冷却）の効率を改善することも目的とする。

従って、本発明は、反応媒体（それは超臨界媒体であり得る）の中の有機材料の熱水酸化処理のための反応炉に関し、反応炉は、
－ 反応媒体を含有するための、閉じ込めゾーンと呼ばれる内部ゾーンと、周辺ゾーンと呼ばれる外部ゾーンと、を画定する閉じ込め部材が収容される空洞を区切るエンクロージャと、
－ 酸化流体を周辺ゾーンの中に導入するための少なくとも１つの酸化流体入口と、
－ 低温周辺ゾーンを画定するために、周辺ゾーンの第１の部分の中の酸化流体入口において酸化流体を冷却するように構成された少なくとも１つの第１の冷却システムと、
－ 高温周辺ゾーンを画定するために、酸化流体を閉じ込めゾーンの中に導入する前に、周辺ゾーンの第２の部分の中で酸化流体を加熱するための少なくとも１つの加熱システムと、
－ 有機材料および水を含む充填流体を導入するための閉じ込めゾーンの中の少なくとも１つの有機材料導入チャネルであって、前記導入チャネルが、充填流体がそこを通して導入チャネルの中に導入される導入マウスピースを設けられる、少なくとも１つの有機材料導入チャネルと、
－ 閉じ込めゾーンの中で生み出された排液をエンクロージャから排出するための閉じ込めゾーン出口と、を含み、
反応炉は、それがさらに、
－ 導入チャネルの中に充填された流体に乱流を生成するように適応された導入チャネルかくはんシステムと、
－ 閉じ込めゾーンの中で支配的な反応温度より低い、いわゆる低温と反応温度との間の、導入チャネルに沿った温度勾配を、充填流体の中に生成するように適応された少なくとも１つの冷却システムと、を含むことを特徴とし、
反応炉は、第１の冷却システムが、低温周辺ゾーンの中に開口する流体入口および流体出口を有するが外部循環低温ループであり、加熱システムが、高温周辺ゾーンの中に開口する流体入口および出口を有する外部循環高温ループであり、各循環ループが循環装置および熱交換器を装備され、かつ冷媒として周辺ゾーンの中で循環する酸化流体を有し、要素が、低温周辺ゾーンから高温周辺ゾーンに酸化流体が通過することを可能にしながら、低温ループと高温ループを分離するために、周辺ゾーンの中に置かれることを特徴とする。

閉じ込めゾーンの中で生み出され、閉じ込めゾーンの出口を通してエンクロージャから排出される排液は、反応媒体の中で有機材料を熱水酸化処理によって生み出される排液であり、言い換えれば、それらはＨＴＯまたはＷＯ反応によって生み出される排液であることが示される。

従来技術から知られているように、閉じ込め部材はチューブであってよく、エンクロージャの空洞の中で、周辺ゾーンから閉じ込めゾーンを区切るために使用される。

周辺ゾーンの中に置かれる要素は、低温周辺ゾーンから高温周辺ゾーンへの酸化流体の流れに対する抵抗を生成することによって、低温ループと高温ループとを分離する機能を有する。

充填流体は、水および有機材料を含有し、有機材料は、固体または液体であってよく、水と混和性であってもなくてもよい。

温度勾配は、廃棄物導入温度（好ましくは周囲温度）とＷＯまたはＨＴＯ反応に必要な温度との間である。

本発明の範囲の中で、プロセスが言及されるとき、プロセスは、熱水通路による廃棄物（有機材料）破壊のプロセスであることに留意されたい。熱水通路による廃棄物破壊プロセスは、ＷＯまたはＨＴＯ反応、すなわち未臨界水または超臨界水の中の燃焼反応を使用する。

反応媒体に関して、反応媒体は、動作圧力および温度条件に至らせると、予期される燃焼反応を自発的に遂行する、水、廃棄物、および酸化剤試薬の混合物である。

この反応炉のいくつかの好ましいが限定ではない態様は、以下の通りである。
－ かくはんシステムは、導入チャネルの中に延びる第１のかくはん要素を含み、前記第１のかくはん要素は、好ましくは閉じ込めゾーンの中のかくはんシステムと一体であり、これは、たとえば回転シャフトであってよい。
－ 導入チャネルは、酸化流体のための通路の中に少なくとも部分的に収容され、酸化流体は、低温と反応温度との間に温度勾配を生成するために、第２の冷却システムと加熱システムとの間の前記通路の中を循環する。
－ 反応炉は、有機材料および水性流体が混合されて充填流体を形成する混合ゾーンをさらに含み、前記混合ゾーンは、導入マウスピースの上流にあり、好ましくは有機材料および水性流体は低温で混合され、すなわちあらかじめ加熱されない。
－ かくはんシステムは、混合ゾーンの中に配列された第２のかくはん要素をさらに含み、第２のかくはん要素は、好ましくは第１のかくはん要素と一体であり、それは、たとえばタービン翼板であってよい。
－ 低温ループおよび高温ループの循環装置は、両方のループに共通する二重循環装置である。
－ 反応炉は、閉じ込めゾーンの中で生み出された排液を再循環させるためのループをさらに含み、この再循環ループは、閉じ込めゾーンの出口を導入チャネルの導入マウスピースの上流に位置する流体入口に接続し、好ましくは、流体入口は混合空洞の中に開口する。
－ 第２の冷却システムは、導入マウスピースの下流で導入チャネルと直角に配置された、冷水を供給される二重ジャケットである。
－ 導入チャネルおよび閉じ込め部材は、一体で互いに同軸であり、エンクロージャは、閉じ込め部材が収容される第１の部分と、導入チャネルの少なくとも一部が収容される第２の部分と、を含み、第１および第２の部分は同軸であり、第２の部分は、第１の部分の断面積の少なくとも半分の断面積を有する。

本発明は、多くの利点を有する。与えられた改善点は、特に、
－ 所与の反応ボリュームにおいて、低ＮＣＶから高ＮＣＶまでを有する有機材料の連続処理能力を顕著に増加させることが可能であること、
－ 加圧される反応炉の完全性を確保しながら反応効率を増加させるために、反応にできるだけ近づくように計装の可能性を改善すること、言い換えれば（たとえば、高温ループ内の）温度監視を実行すること、
－ 酸化流体の供給条件に関わらず、所望の流量におけるＨＴＯの熱制御を可能にすること、
－ ＨＴＯ反応生成物の効率的で連続冷却を確保すること、
－ 反応炉の有効性を（特に、一方では、内部構成要素（閉じ込めチューブおよびかくはんシステム）のメンテナンス時間を低減することによって、ならびに他方では、圧力および様々な温度のもとで接続部の数を制限することによって）増加させること、これは、特に、有機材料（廃棄物）の反応ゾーンへの導入に作用することによって、プロセスの中で使用される構成要素のロバスト性を改善することによって達成される、
－ 閉じ込めチューブの中の反応ゾーンにおける熱出力排出（または注入）手段の効率を改善することによって、燃焼反応の制御を改善すること、
－ 加圧される構成要素、特に加熱および冷却の構成要素の寸法決めを、これらの機能をＨＴＯ反応機能から分離することによって簡素化すること、従って、より大きいサイズへのその外挿を簡素化すること、特に、これは、寸法決めおよび環境に関して制約がある工業規模の反応炉への外挿の検討を容易にする、
－ 有機材料から酸化反応によって放出された熱出力を効率的に抽出して、それを第２の回路に伝達してそれを利用すること
を可能にする。

本発明のさらなる態様、目的、利点、および特性は、非限定的な例によって与えられ、添付の図面を参照して作成される、本発明の好ましい実施形態の以下の発明を実施するための形態を読めば明らかになろう。

すでに説明した、従来技術による、かくはん式二重ジャケット連続反応炉の断面図である。 本発明による、反応炉の第１の実施形態の断面図である。 本発明による反応炉の、二重循環装置を使用する第１の実施形態の代替である、第２の実施形態の断面図である。 本発明による反応炉の、水性排液の再循環を可能にする、第３の実施形態の断面図である。

本発明の一実施形態による反応炉２０の概略図を、図２に示す。

反応炉２０のエンクロージャ２１は、インターフェースフランジ２２によって閉じられ、周囲温度に保たれる、縦長形状の開いた空洞を区切る。

従来技術におけるように、閉じ込め部材２３（たとえばチューブ）は、エンクロージャ２１の空洞の内部に置かれ、フランジ２２に緊密に搭載される。この閉じ込め部材２３は、その上面とエンクロージャ２１の空洞との間の周辺ゾーン（それは、エンクロージャおよび閉じ込め本体がチューブ状であるとき、環状ゾーンである）と、内部の閉じ込めゾーン２６と、を区切り、閉じ込めゾーン２６は、少なくとも１つの開口１７（エンクロージャ２１の高温側に位置する）を通して周辺ゾーンと流体連通しており、閉じ込めゾーン２６は、反応媒体を含有する。

周辺ゾーンは、フランジ２２に位置する低温周辺ゾーン２４と、断熱コーティング１８で覆われた高温周辺ゾーン２５と、を含む。

閉じ込め部材２３は、反応炉の加圧されるエンクロージャ２１に対して静止しており、閉じ込め部材２３の内部に位置する反応混合物は、かくはんシステム２７、たとえば磁気駆動モータ２８によって回転可能に駆動される、翼板を有する回転シャフトを使用して、特許文献１におけるように機械的かくはんのもとで維持される。

反応媒体を形成する水が、動作流量において（Ｑ１）に導入され、閉じ込め部材２３の上面とエンクロージャ２１の壁との間の周辺ゾーンの中を進む。ＷＯまたはＨＴＯ反応に必要な酸化剤は、同じく、それが空気、酸素、過酸化水素などであるかどうかに関わらず、（Ｑ１）において全体的または部分的に導入され得る。図２および図３では、酸化剤は、部分的に（Ｑ１）の中におよび部分的に高温ループ（Ｑ５～Ｑ５´）の中に導入される。

最後に、反応のために必要な、水および酸化剤で形成される「酸化流体」と呼ばれる混合物は、その混合物が開口１７を通って閉じ込めゾーンに入るまで、周辺ゾーンの中を循環する。

本発明では、反応ゾーン（すなわち閉じ込めゾーン２６）への廃棄物導入は、処理されるべき廃棄物を、低温に保たれた高圧接続部を通して閉じ込めゾーン２６の中に導入することによって改善される。これを行うために、エンクロージャは、図２、図３、および図４に示すように、第１の部分４７を含み、第１の部分４７は、小さい断面積を有する第２の部分４８まで、その高温端部において延びる。好ましくは、これらは、同軸のチューブ状部分である。第２の部分４８の上で、第２の冷却システム４９が、第１の部分４７の高温端部から少し離れて、この第２の部分を周囲温度に保ことができる断熱コーティング１８の外側に設置され、第２の冷却システム４９は、たとえば循環する冷水によって能動的に冷却される二重ジャケットであり得る。

好ましい構成によれば、この第２の部分４８の自由端は、ＨＴＯまたはＷＯプロセスの動作圧力においてエンクロージャの緊密性をもたらすエラストマーシールを用いるプラグタイプの閉止システム５０によって開け閉めされ得る。このプラグ５０を開くと、供給口Ｑ３およびＱ４の接続部がその空洞の中に開いている混合空洞５１へのアクセスが即時に与えられる。プラグタイプの閉止システムは、圧力の応力および化学的試薬に耐える必要があるだけで、温度に耐える必要はない。

図２～図４に示すように、エンクロージャの第１の部分４７の中の空洞の中に存在する閉じ込め部材２３は、第２の冷却システム４９を超えて延びる導入チャネル５２まで、エンクロージャの第２の部分４８の中に緊密に延びる。導入チャネル５２とエンクロージャの第２の部分４８との間の緊密性は、低温部分におけるこれらの２つの要素の間に配置されたシール５３、たとえばケーブルグランドによってもたらされる。

シール５３の材料は、たとえばテフロン（商標）から成り、それにより、シール５３の材料は、動作圧力において、しかし周囲温度において、処理されるべき廃棄物の可能性のある化学的攻撃に耐えることができる。導入チャネル５２および閉じ込め部材２３によって形成されるアセンブリと同様に、シール５３は、その緊密性の機能を動作圧力における低い差圧によって実行する。加えて、シール５３は、エンクロージャの第１の部分４７と、フランジ２２に機械的に接続された閉じ込め部材２３と、の間（およびそれゆえ、エンクロージャの第２の部分４８と導入チャネル５２との間）で、軸方向の差膨張が調整されることを可能にする。

かくはんシステムは、導入チャネルの中に置かれ、チャネルを通って流れる流体（廃棄物）における乱流を生成する。好ましくは、閉じ込め部材２３の内部をかくはんする、タービンタイプのかくはんシステム２７は、同じく、軸５６が混合空洞５１に到達するまで導入チャネル５２を通って進む軸５６によって延長される。混合空洞５１において、かくはん部５４、たとえば翼板は、かくはんシステム２７に搭載される。

混合空洞５１は、動作圧力において、第２の冷却システム４９（冷却される二重ジャケット）の作用によって低温に保たれる。廃棄物は、接続部（Ｑ３）において高圧ポンプによって低温で、場合によっては接続部（Ｑ４）を介して別の流体とともに、連続的に導入され得、別の流体に対して、廃棄物は、かくはん部５４によって低温で混合される。この混合物は、かくはんされながら混合空洞５１の中で保持され、次いで、マウスピース５５において導入チャネルに入り、第２の冷却システム４９を超えて徐々に加熱され、最後に、閉じ込め部材２３の中の反応ゾーン（すなわち、閉じ込めゾーン２６）に行き着き、やはりこの反応ゾーンに導入されるが、開口１７を介して閉じ込め部材の上面に位置する周辺ゾーンから導入される他の予熱された試薬（水、酸化剤）と混合される。次いで、燃焼反応は、閉じ込め部材２３の中のかくはんのもとで自発的に発生する。

好ましくは、導入チャネルは小さい直径のチューブである。

廃棄物加熱段階の間、廃棄物は、タービン軸５６と導入チャネル５２との間の環状空間を通って流れる。従って、塩析沈殿の開始または熱分解による潜在的付着物は、軸５６の運動によって制限される。

従って、本発明では、高圧注入線を能動的に冷却される通路に接続することを実行しながら、これらの注入線によって導入される流体および廃棄物が、プロセスの動作に有害な障害をもたらさない（導入チャネルの中の障害は、特に、要素５６による機械的かくはんのもとで加熱することによって防止される）ことを確保することによって、廃棄物を反応媒体の中に導入するために必要な構成要素の、動作条件のもとでの機械的応力に関する頑健性を改善することが可能になった。

接続の部分は、循環ループ（Ｑ６～Ｑ６´）によって低温に保たれる閉止フランジ２２に対しても作成される。試薬の一部を反応炉の高温ゾーンのできるだけ近くで閉じ込め部材２３の中に注入するために、廃棄物注入（Ｑ３）および（Ｑ４）は、第２の冷却システム４９（二重ジャケット）がその上に設置される、エンクロージャの小断面積の延長部４８において遂行される。この小断面積に起因して、閉じ込めゾーン２６のかくはんシステム２７と一体の、たとえばかくはん部５４によってかくはんされる低温接続ゾーンを生成すること、およびかくはんされかつ小さい連通断面積を有する、導入チャネル５２と軸５６との間に形成された通路を介してこれらの試薬が導入されること、を可能にすることが容易になる。

フランジ２２の側のエンクロージャ壁の中に作られた２つのタッピング（Ｑ６およびＱ６´）は、周辺ゾーンから外部低温流体回路に接続すること（従って低温周辺ゾーン２４を形成すること）を可能にする。２つのタッピングは、流体が周囲温度に保たれるエンクロージャのセグメントを画定する。

断熱コーティング１８においてエンクロージャの壁の中に作られた２つのタッピング（Ｑ５およびＱ５´）は、周辺ゾーンから外部高温流体回路に接続すること（従って高温周辺ゾーン２５を形成すること）を可能にする。２つのタッピングは、流体が高温動作温度に保たれるエンクロージャのセグメントを画定する。

セグメント（Ｑ５～Ｑ５´）と（Ｑ６～Ｑ６´）との間で、要素１５が、周辺ゾーンの中に設置され、酸化流体が低温周辺ゾーン２４から高温周辺ゾーン２５に通過することを可能にしながら、低温ループと高温ループとを分離するための拡散器として作用する。この要素１５は、Ｑ６´からＱ５´までの周辺ゾーンの中の流れにおいてわずかな圧力降下を生成する。

２つの循環ループの存在、すなわち反応が発生する部分に直角に配置される高温ループ（Ｑ５～Ｑ５´）と、排液が反応ゾーンから（Ｑ７）に排出される前に排液が位置する部分と直角に配置される低温ループ（Ｑ６～Ｑ６´）と、は図１に示す従来技術の反応炉と比較して、閉じ込め部材２３と反応炉２０のエンクロージャ２１との間の熱交換を改善することを可能にする。

これらの２つのループは、周辺ゾーンの中の閉じ込め部材の上面に位置する流体を冷媒として使用する。

この冷媒流体は、酸化流体の全部または一部から成り、酸化流体は、予期される燃焼反応によって要求される流量でエンクロージャの外側から（Ｑ１）において注入される水と酸化剤（空気、酸素、過酸化水素など）の混合物に相当する。その循環の間、この冷媒流体は、閉じ込め部材２３の閉じ込めゾーン２６の中を対向流で循環する反応排液の冷却に貢献し、閉じ込め部材２３の閉じ込めゾーン２６の中で発生する燃焼反応からの熱出力の放出によって予熱され、開口１７において反応の上流のこの閉じ込めゾーン２６に入る。従って、
－ 反応の閉じ込めは、閉じ込め部材２３の中で動的に確保され、
－ 開口１７を通して酸化流体を導入するときの圧力降下は、開口１７を通すこの導入において、酸化流体は、ＨＴＯの場合は超臨界であり、それゆえ非常に低粘度であり、従って、閉じ込め部材２３の下面と上面との間でほとんど等圧で動作する閉じ込め部材２３を設計することを可能にし、従って、閉じ込め部材２３は比較的薄くてよく、非常に効率的な熱交換器であり得るという事実によって最小化される。

従って、酸化流体を冷媒流体として使用することは、閉じ込め部材２３が、一方では閉じ込め部材２３の外側の両循環ループ（Ｑ５～Ｑ５´）および（Ｑ６～Ｑ６´）と、他方では閉じ込め部材２３の内部の反応混合物と、の間の高効率の熱交換器として使用されることを可能にする。

閉じ込め部材２３の交換器としての効率は、一方では、この閉じ込め部材の壁の両側において、流体は、ｉ）かくはんシステム２７を使用する閉じ込めゾーン２６の中の機械的かくはん、およびｉｉ）外部ループ（Ｑ５～Ｑ５´およびＱ６～Ｑ６´）の中の強制循環によって高度の乱流を有するという事実、ならびに他方では、閉じ込め部材の厚さは、動作条件のもとで低い差圧にのみ耐えればよいので薄いという事実、に起因する。

場合によっては、外部ループのうちのいずれかにさらなる水および／または酸化剤を注入することが可能であることに留意されたい。たとえば、図４では、追加の酸化剤が高温ループ（Ｑ５～Ｑ５´）の中に注入される。

低温循環ループ（Ｑ６～Ｑ６´）は、低温ソース、たとえば冷水を供給される外部交換器３０によって冷却され、かつ低温循環装置３１によって循環され、低温循環装置３１は、閉じ込め部材２３の上面が冷却されること、その結果、エンクロージャ２１から排出される前の、反応ゾーンからの排液が冷却されることを可能にする。加えて、この低温循環ループ（Ｑ６～Ｑ６´）は、フランジ２２を低温（すなわち、１００℃未満の温度）に保つことを可能にし、反応炉エンクロージャ２１とこのフランジ２２との間に緊密性を与えるための任意の特別な熱的性能を持たないシールの使用を可能にする。

高温循環ループ（Ｑ５～Ｑ５´）は、高温循環装置３２によって循環され、ゾーン（Ｑ５～Ｑ５´）に直角で反応が発生する閉じ込め部材２３の上面と、ヒータ２９と、高温交換器３３と、に連通し、ヒータ２９と高温交換器３３はエンクロージャの外側にある。ヒータ２９は、反応の開始段階の間、酸化流体を動作温度に至らせること、および燃焼反応によって放出される出力が、反応流体（水、酸化剤、廃棄物）の予熱を確保するには十分でないとき、反応ゾーン（すなわち閉じ込めゾーン２６）の温度が保持されることを可能にする。

高温交換器３３は、たとえ自動熱操作においても、燃焼反応に対して安定な動作条件を維持するために、酸化流体が動作の終わりにおいて能動的に冷却されること、および燃焼反応によって生み出された余剰の熱出力が低温ソースに抽出されることを可能にする。この高温ループから抽出された熱出力はまた、熱機械によって利用されてよく、熱機械の交換器３３は高温ソースである。

閉じ込め部材２３において、これらの２つの冷媒流体回路は、拡散器として作用する要素１５によって分離され、拡散器は、酸化流体が、反応炉２０の低温フランジ２２から開口１７における高温ゾーンのヘッドまでの向流においてネットバランスとして伝達されることを可能にしながら、これらの２つの循環ループの間の短絡が限定的になることを可能にする。この拡散器要素１５は、たとえば金属フリット、金属パッキン、鉱油フォームまたは金属フォームから作成され得る。拡散器要素１５を通る酸化流体の正味流量は比較的低く、それゆえ、２つの冷媒間のこの拡散器要素によって誘導される圧力降下は小さい（数Ｐａ）。

図３に示す一実施形態によれば、これらの２つの循環ループを循環させることは、二重循環装置３４によって遂行され得る。この二重循環装置３４には、コーティング３７によって断熱された高温ゾーンが設けられ、この高温ゾーンは、区画４２が含有する冷媒流体に対するプロセスの、動作圧力および動作温度におけるサービス条件に耐える区画４２内に収容される高温タービン３６を含有する。動作温度は、燃焼反応が反応ゾーンの中で発生するための所望の温度であることに留意されたい。この二重循環装置には、同じく非断熱の低温ゾーンが設けられ、この低温ゾーンは、区画４１が含有する冷媒流体の動作圧力および周囲温度に耐える区画４１内に収容される低温タービン３５を含有する。

高温タービン３６および低温タービン３５は、拡散器要素１５の存在により、同じ動作圧力にある流体回路で動作する。これらのタービンは、区画４１においてこの軸に搭載される磁気駆動４４によってそれ自体動かされる同じモータ軸４３に搭載される。二重タービンにおける２つの冷媒ループ間の短絡は、モータ軸４３の上にロータリーガスケット４５を適合させることによって容易に回避される。この二重タービン上の高温と低温のセクター化は、タービン本体の外面上にモータ軸４３と直角に設置される単純な二重ジャケット４６によって確保される。

本発明では、ＷＯまたはＨＴＯ反応によって放出される熱出力の制御を改善するため、ならびに動作条件（熱処理手段（ヒータ、クーラ、交換器など）および温度監視手段）のメンテナンスを制御するための方策は、外部の高温および低温の冷媒ループの構築を介して、これらの機能を反応炉エンクロージャの外側に配置された専用機器に転嫁しながら、予期される反応に供給する酸化流体を冷媒として使用することによって可能にされる比較的薄い閉じ込め部材を通して、この機器を用いるＷＯまたはＨＴＯ反応の効率的熱結合を確保することにある。言い換えれば、その冷媒は、閉じ込め部材内部で発生する反応の動作条件（温度および圧力）に近い動作条件にある酸化流体であるという事実によって、閉じ込め部材は、最適化された熱交換器機能を有する。

ヒータ２９は、当業者に知られている手段（高圧回路上の電気加熱抵抗器、バーナーなど）によって作成される。同じヒータ２９が、たとえば、低温ソースによって冷却される水ボックスの中の高圧回路を循環させることによって作成される低温交換器３０に適用される。

高温交換器３３は、ＷＯまたはＨＴＯ反応によって放出される余剰の熱出力を、冷媒ループを介して活用するための、熱機械の高温ソースであり得、これらの技術は、当業者に知られている。

本発明に従って改善される反応炉は、排液再循環の実装形態も可能にし、プロセスからの水性排液は、反応に供給するために再導入される。連続ＨＴＯまたはＷＯプロセスの知られている限界は、有機廃棄物燃焼反応が、水媒体中の顕著な廃棄物の希釈（慣行として１～１０質量％）で遂行されることである。結果として、処理されるべき有機流量に対して、反応は、最小の注入水の流量を必要とする。

プロセス環境が、生み出される排液の流量の観点から制約される場合、生み出された排液（主に水、初期廃棄物内に存在する無機塩、および完全には反応しなかった微量の有機成分を含有する）を再使用して、水相プロセスに供給することが、特に有利であることは、検討に値する。従って、この再循環は、生み出された排液流れの、処理される廃棄物流れに対するネットバランスを低減することを可能にする。

生み出された排液は、水だけではないので、それらの組成物が反応炉の性能に有害であることは排除することができず、それにより、それらを、たとえばタッピング（Ｑ１）を介して導入することは、潜在的に有害である。混合空洞５１の構築は、この再循環される排液を処理されるべき廃棄物とともに反応ゾーンの中に、低温に保たれるゾーンから導入チャネル５２を介して閉じ込め部材２３の中に導入することを可能にする。導入チャネルの中に配置された軸５６は、再循環される排液が加熱されることを可能にしながら、再循環される排液が含有する可能性がある塩の沈殿が、導入チャネルの詰まりまたは腐食に及ぼす影響を制限する。

排液再循環ループを有する本発明による反応炉の一実施形態を、図４に示す。エンクロージャの出口（Ｑ７）において、液体気体分離器５７が、反応炉の動作圧力において設置される。この分離器５７の底において、基本的に水相から成る一部が、容積型ポンプ５８によって連続的に取り出されて（Ｑ４）に注入される。この分離器５７の上部において、調整弁５９で表される動作圧力調整システムが配置され、低圧の気液分離器６０に対する圧力のもとで、ボリュームを制御可能に放出する。

必要であれば、再循環される流体は、再使用される前に動作圧力において処理を受けることができる。この処理は、構成要素６１の中で遂行され、構成要素６１は、たとえば水性排液の可溶性塩負荷の全部または一部を保持するために、成分の粒子または固定もしくは可動のベッドの再導入を制限して、反応炉の上部におけるその再導入を制限するためのフィルタであり得る。

最後に、本発明による反応炉の種々の改善の長所は、以下の通りである。
－ すべてＨＰ接続の除去は、ＨＴＯまたはＷＯ反応ゾーンの近傍に位置する、および／または流体の注入もしくは抽出のためまたは（温度、圧力）測定を行うための温度のもとでの、反応炉エンクロージャの圧力の緊密性をもたらす。廃棄物有機材料の（Ｑ３）への導入は、導入チャネルのマウスピース５５において生成される低温ゾーンの中で遂行される。この新しい構成は、動作圧力においてかつ低温時に緊密性をもたらす。
－ 構成は、破壊されるべき有機廃棄物と反応ゾーンの中で反応するために、それらの冷媒が水および酸化剤から成る酸化流体（酸化流体と呼ばれる混合物）である低温ループおよび高温ループを構築することを可能にする、反応炉エンクロージャの外部にある低温循環装置３１および高温循環装置３２の手段によって、好ましくはエンクロージャの外部の二重循環装置３４の手段によって、反応媒体との熱伝達の効率を改善することを可能にする。
－ プロセスからの排液が、閉じ込め部材を通して排液を冷却するために冷媒を使用して冷却されることを低温ループが可能にし、閉じ込め部材は、ｉ）公称動作条件のもとでのこの部材の両側における低い圧力勾配、ｉｉ）専用の循環装置３１によって制御される冷媒流れの速度および乱流、ｉｉｉ）前記反応流体の機械的かくはん（かくはんシステム２７による）によって制御される反応流体流れの乱流によって、薄い壁と効率的熱交換とを有する、構成。
－ 有機廃棄物燃焼反応が発生するゾーンの中で均質な動作温度条件が保たれることを高温ループが可能にする構成であって、この均質性は、閉じ込め部材２３の壁を通して発熱量を抽出または供給することによって確保され、閉じ込め部材２３の壁は、ｉ）公称動作条件におけるこの部材の両側の低い圧力勾配、ｉｉ）専用の循環装置３２によって制御される冷媒流れの速度および乱流、ｉｉｉ）機械的かくはん（反応炉のかくはんシステム２７による）によって制御される反応流体流れの乱流、によって、薄くて効率的な熱交換である。この構成は、反応炉の中の圧力のもとで所与のボリュームにおいて、ＨＴＯまたはＷＯ反応を行うために有用なボリュームを最大化することを可能にする。
－ ＨＴＯまたはＷＯ反応によって放出される余剰の出力がプロセスの動作温度における高温ソースから抽出されることを高温ループが可能にし、この出力が熱機械の中で利用されることを可能にする、構成。
－ 低温循環３１および高温循環３２の両方の冷媒流体の循環機能が、単一の加圧された構成要素（二重循環装置３４）によって与えられ、両回路は非常にわずかな圧力差で動作し、これらの２つの回路は、二重循環装置側で緊密なガスケット４５によっておよび反応炉エンクロージャ側で拡散器要素１５によって分離される、構成。循環装置は、二重循環装置の低温側に結合されたモータ付き磁気駆動を介して回される。
－ 加圧された反応炉が、許容可能範囲内で動作することを確実にするための温度監視が、たとえば接続部（Ｑ５´）において、エンクロージャの外側の高温ループ（Ｑ５～Ｑ５´）の中で温度を採取することによって簡素化される、構成。
－ エンクロージャおよびその内部要素の設計（主に、熱交換器として働く閉じ込め部材２３の形状および交換表面積）が、冷媒回路（Ｑ５～Ｑ５´）および（Ｑ６～Ｑ６´）が動作圧力における酸化流体を用いて作成されるので、非常に効率的で容易に達成できる熱結合を有する専用機器に、加熱および冷却の機能を転嫁することによって簡素化される、構成。
－ 試薬の注入が、燃焼反応が発生する反応炉エンクロージャ上で低温に保たれる接続部によって遂行される構成。廃棄物は、低温ボリューム（混合空洞５１）の中で周囲温度および動作圧力において予備混合され、好ましくは閉じ込め部材２３と同じ材料である一体型パイピング（導入チャネル）を介して動作温度および圧力において反応を閉じ込める閉じ込め部材２３と連通し、閉じ込め部材２３のかくはんシステム２７の軸の延長として軸５６による機械的かくはん状態を保持され、試薬の加熱が部分的反応生成物の蓄積をもたらすことのない小さい通路断面積を残す。
－ 構成は、反応からの排液の全部または一部の動作圧力における再使用の容易な実装形態が反応媒体を形成することを可能にし、かくはんされるボリューム（混合空洞５１）を介して、潜在的に純水だけで構成されず、それゆえ腐食または沈殿によってエンクロージャを悪化させる成分を含有する可能性があるこれらの排液が、（Ｑ４）において、エンクロージャの壁から少し離れた、閉じ込め部材２３によって閉じ込められた反応ボリュームの中に注入され、低温時に動作圧力において、タッピング（Ｑ３）を通して導入パイピングのマウスピース５５の前に位置する空間に導入された廃棄物とともに混合される。この構成は、ｉ）プロセスに供給する流体を圧縮するためのエネルギー消費を制限し、ｉｉ）この排液流れの使用に関連するプロセスのロバスト性を確保しながら、ＨＴＯまたはＷＯによる有機廃棄物処理の間の廃棄物消費または水性排液生産のネットバランスを低減することを可能にする。

１ チューブ形状のエンクロージャ、反応炉エンクロージャ
２ 緊密性フランジ、低温フランジ
３ 閉じ込めチューブ
４ かくはんシステム
５ 電動モータ
６ 供給量
７ チューブ状の供給口
８ 出口
９ 反応ゾーン
１０ 環状ゾーン
１１ 高温ゾーン
１２ 低温ゾーン
１３ 反応炉
１４ 開口
１５ 要素
１７ 開口
１８ 断熱コーティング
２０ 反応炉
２１ エンクロージャ
２２ インターフェースフランジ、フランジ、閉止フランジ、低温フランジ
２３ 閉じ込め部材
２４ 低温周辺ゾーン
２５ 高温周辺ゾーン
２６ 閉じ込めゾーン
２７ かくはんシステム
２８ 磁気駆動モータ
２９ ヒータ
３０ 外部交換器、低温交換器、熱交換器
３１ 低温循環装置
３２ 高温循環装置
３３ 高温交換器、熱交換器
３４ 二重循環装置
３５ 低温タービン
３６ 高温タービン
３７ コーティング
４１ 区画
４２ 区画
４３ モータ軸
４４ 磁気駆動
４５ ロータリーガスケット
４６ 二重ジャケット
４７ 第１の部分
４８ 第２の部分、小断面積の延長部
４９ 第２の冷却システム
５０ プラグタイプの閉止システム、プラグ
５１ 混合空洞
５２ 導入チャネル
５３ シール
５４ かくはん部
５５ マウスピース
５６ 軸、要素
５７ 液体気体分離器
５８ 容積型ポンプ
５９ 調整弁
６０ 気液分離器
６１ 構成要素
Ｑ１ 酸化流体入口、タッピング
Ｑ３ 供給口、接続部、タッピング
Ｑ４ 供給口、接続部、流体入口
Ｑ５～Ｑ５´ 再循環ループ、高温循環ループ、外部ループ、タッピング、加熱システム、冷媒回路、流体入口、流体出口、接続部
Ｑ６～Ｑ６´ 循環ループ、低温循環ループ、外部ループ、タッピング、第１の冷却システム、冷媒回路、流体入口、流体出口

Claims (11)

1. 反応媒体の中の有機材料の熱水酸化処理のための反応炉（２０）であって、前記反応炉が、
   前記反応媒体を含有するための、閉じ込めゾーン（２６）と呼ばれる内部ゾーンと、周辺ゾーンと呼ばれる外部ゾーンと、を画定する閉じ込め部材（２３）が収容される空洞を区切るエンクロージャ（２１）であって、該エンクロージャ（２１）は、前記空洞内への構成要素の導入および前記空洞からの構成要素の除去を容易にするために、インターフェースフランジ（２２）によって閉じられることが可能な、エンクロージャ（２１）と、
   酸化流体を前記周辺ゾーン内に導入するための少なくとも１つの酸化流体入口（Ｑ１）と、
   低温周辺ゾーン（２４）を画定するために、前記周辺ゾーンの第１の部分内の前記酸化流体入口（Ｑ１）において前記酸化流体を冷却するように構成された少なくとも１つの第１の冷却システムと、
   高温周辺ゾーン（２５）を画定するために、前記酸化流体を前記閉じ込めゾーン（２６）内に導入する前に、前記周辺ゾーンの第２の部分の中で前記酸化流体を加熱するための少なくとも１つの加熱システム（Ｑ５～Ｑ５´）と、
   前記有機材料および水を含む充填流体を導入するための、前記閉じ込めゾーン（２６）内への前記有機材料のための少なくとも１つの導入チャネル（５２）であって、前記導入チャネルには導入マウスピース（５５）が設けられ、前記導入マウスピースを通じて、前記充填流体が前記導入チャネル内に導入される、少なくとも１つの導入チャネル（５２）と、
   前記閉じ込めゾーン（２６）内で生成された排液を前記エンクロージャ（２１）から排出するための、前記閉じ込めゾーンからの出口（Ｑ７）と、
   を含み、
   前記閉じ込めゾーン（２６）と前記周辺ゾーンとは、前記高温周辺ゾーン（２５）内に配置された前記閉じ込め部材（２３）の端部に配置された少なくとも１つの開口（１７）を通じて流体連通されており、
   前記反応炉はさらに、
   前記導入チャネル内に充填された前記流体に乱流を生じさせるように形成された前記導入チャネル（５２）のかくはんシステム（５６、５４）と、
   前記閉じ込めゾーン（２６）内で反応温度より低い低温と、前記反応温度と、の間の、前記導入チャネル（５６）に沿った温度勾配を、前記充填流体に生じさせるように形成された少なくとも１つの第２の冷却システム（４９）と、
   を含み、
   前記反応炉は、前記第１の冷却システム（Ｑ６～Ｑ６´）が、前記低温周辺ゾーン（２４）内へと開口した流体入口（Ｑ６´）および流体出口（Ｑ６）を有する外部循環低温ループであり、前記加熱システム（Ｑ５～Ｑ５´）が、前記高温周辺ゾーン（２５）内へと開口した流体入口（Ｑ５´）および流体出口（Ｑ５）、ならびに前記流体入口（Ｑ５´）における温度監視手段を有する外部循環高温ループであり、各循環ループには循環装置（３１、３２）および熱交換器（３０、３３）が装備され、かつ冷媒として前記周辺ゾーン内を循環する前記酸化流体を有し、要素（１５）が前記周辺ゾーン内に載置されて、前記低温ループと前記高温ループを分離し、一方で前記低温周辺ゾーン（２４）から前記高温周辺ゾーン（２５）へと前記酸化流体が通過することを可能にしていることを特徴とする、反応炉（２０）。
2. 前記かくはんシステム（５６、５４）は、前記導入チャネル内へと延びる第１のかくはん要素（５６）を含む、請求項１に記載の反応炉（２０）。
3. 前記第１のかくはん要素（５６）は、前記閉じ込めゾーン（２６）のかくはんシステム（２７）と一体である、請求項２に記載の反応炉（２０）。
4. 前記導入チャネル（５２）は、前記酸化流体のための通路内に少なくとも部分的に収容され、前記酸化流体は、前記低温と前記反応温度との間に前記温度勾配を生じさせるために、前記第２の冷却システム（４９）と前記加熱システム（Ｑ５～Ｑ５´）との間の前記通路内を循環する、請求項１から３のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。
5. 混合ゾーン（５１）をさらに含み、前記混合ゾーン内において、前記有機材料および水性流体が混合されて、前記充填流体を形成し、前記混合ゾーン（５１）は、前記導入マウスピース（５５）の上流にある、請求項１から４のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。
6. 前記かくはんシステム（５６、５４）は、前記混合ゾーン（５１）内に配置された第２のかくはん要素（５４）をさらに含む、請求項２に従属した請求項５に記載の反応炉（２０）。
7. 前記第２のかくはん要素（５４）は、前記第１のかくはん要素（５６）と一体である、請求項６に記載の反応炉（２０）。
8. 前記低温ループおよび前記高温ループの前記循環装置は、両方のループに共通の二重循環装置（３４）である、請求項１から７のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。
9. 前記閉じ込めゾーン内で生じた前記排液のための再循環ループをさらに含み、この再循環ループは、前記閉じ込めゾーン（２６）の前記出口（Ｑ７）を、前記導入チャネル（５２）の前記導入マウスピース（５５）の上流に位置する流体入口（Ｑ４）に接続する、請求項１から８のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。
10. 前記第２の冷却システム（４９）は、前記導入マウスピースの下流の、前記導入チャネル（５２）と直角に配置された、冷水によって供給される二重ジャケットである、請求項１から９のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。
11. 前記導入チャネル（５２）および前記閉じ込め部材（２３）は、一体化されて互いに同軸であり、前記エンクロージャ（２１）は、前記閉じ込め部材（２３）が収容される第１の部分（４７）と、前記導入チャネル（５２）の少なくとも一部が収容される第２の部分（４８）と、を含み、前記第１および第２の部分は同軸であり、前記第２の部分（４８）は、前記第１の部分（４７）の断面積の少なくとも半分の断面積を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の反応炉（２０）。