JPH11290874A - 有機物の超臨界・水熱反応処理方法及びその処理プラント - Google Patents
有機物の超臨界・水熱反応処理方法及びその処理プラントInfo
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- JPH11290874A JPH11290874A JP10103179A JP10317998A JPH11290874A JP H11290874 A JPH11290874 A JP H11290874A JP 10103179 A JP10103179 A JP 10103179A JP 10317998 A JP10317998 A JP 10317998A JP H11290874 A JPH11290874 A JP H11290874A
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Abstract
おいても超臨界・水熱反応処理を容易にし、超臨界・水
熱反応を円滑に継続処理するとともに、無機分の排出撤
去や有用物と不要物との分離回収性を向上させる。 【解決手段】 被処理物を、超臨界・水熱反応処理手
段に送り込んで水熱反応させ、生成された反応処理物
を、分離器に送って超臨界・・水熱反応処理手段と切り
離した状態で、無機分と液分とに分離するとともに、分
離した無機分の取り出しを間欠的に行なう技術が採用さ
れる。
Description
水熱反応処理方法及びその処理プラントに関するもので
ある。
機物を分解して、無害化状態にする技術として、技術例
1:特開平07−275870号公報「有害有機物の超
臨界水酸化処理装置および処理方法」や、技術例2:特
開平07−275871号公報「有害物質の超臨界水酸
化処理方法及び処理装置」が提案されている。
害有機物の分解処理をする反応器と、分解生成物の気液
分離をする気液分離器とを備えるとともに、被処理物と
は別個に、反応器に対して水を加圧送給する第1加圧送
給手段と、気液分離器の分離液体を第1加圧送給手段に
還流する戻し手段とを備える構成を採用としており、そ
して、前記技術例2は、予熱器,反応器および冷却器並
びに気液分離器を備えるとともに、水の超臨界条件下
に、有害物質の分解処理を行なった後に、分解生成物の
気液分離を行ない、水溶液を予熱器に送給して予熱し、
予熱水溶液と有害物質とを反応器の入口において混合す
る技術を採用している。
反応時の生成物に含まれる無機分や、超臨界・水熱反応
処理される原料に含まれる無機分中には、堆積し易い無
機物等が多く含まれるために、超臨界・水熱反応処理を
実施する場合に、原料や反応処理物中の無機分(無機懸
濁物等)が分離堆積して、配管やバルブ類を閉塞する現
象の対策を考慮しておく必要がある。
たものであり、以下の目的を達成するものである。 原料や反応処理物中の無機分が存在する場合における
超臨界・水熱反応処理への影響を低減すること。 超臨界・水熱反応を実質的に停止することなく円滑に
継続処理すること。 無機分を水熱反応処理プラントから切り離して系外に
排出撤去すること。 無機分中の有用物と不要物とを分離回収すること。
した被処理物を、超臨界・水熱反応処理手段に送り込ん
で、超臨界雰囲気で水熱反応させ、該超臨界・水熱反応
処理手段において生成された反応処理物を、分離器に送
って超臨界・水熱反応処理手段と切り離した状態で、無
機分と液分とに分離するとともに、該分離器に、排出手
段を接続して分離した無機分の取り出しを間欠的に行な
う技術が採用される。被処理物を予熱する予熱器と、該
予熱器に接続されて予熱時に分離した無機分を除去する
分離器とを有し、無機分を除去した状態の被処理物を超
臨界・水熱反応処理手段に供給して超臨界・水熱反応処
理することが行なわれる。超臨界・水熱反応処理手段の
間には、分離器が介在状態に配され無機分を除いた状態
の被処理物を、再度、超臨界・水熱反応処理手段に送り
込んで処理することが、必要に応じて繰り返される。分
離器と排出手段との間には、制御弁が配されて間欠的な
接続の制御が行なわれる。排出手段には、無機分を受け
入れる懸濁物処理手段と、分離したガス分を受け入れる
ガス処理手段とが接続状態に配され、必要に応じてこれ
らの処理が行なわれる。
界・水熱反応処理方法及びその処理プラントの第1実施
形態について、図面を参照して説明する。図1及び図2
は、液状有機物の超臨界・水熱反応処理プラントの全体
構成を示している。
及び図2に示すように、被処理液状有機物aを超臨界・
水熱反応処理時に必要な圧力:例えば20MPaまで加
圧した状態にして供給するための原液供給手段1と、該
原液供給手段1に接続され予め予熱を行なうための予熱
器2と、該予熱器2に接続され被処理液状有機物aを超
臨界条件雰囲気として水熱反応を行なうための超臨界・
水熱反応処理手段3A,3Bと、予熱器2及び超臨界・
水熱反応処理手段3A,3Bに接続され超臨界・水熱反
応処理物を無機分(無機懸濁物)と液分とに分離するた
めの分離器4A,4B,4Cと、該分離器4A,4B,
4Cに接続され無機分(無機懸濁物)を減圧状態に戻し
て排出するための排出手段5と、該排出手段5に接続さ
れ無機分を引き取って処理するための懸濁物処理手段6
と、最下流位置の分離器4Cに接続され液分を引き取っ
て処理するための処理水処理手段7とを具備しており、
排出手段5には冷却水供給手段8A,冷却水処理手段8
B及びガス処理手段9が接続される。
1,2に記載されているフロン,PCB等の有害有機物
や、汚泥,パルプスラッジ等の有機廃棄物に、超臨界・
水熱反応処理時に必要な適量の水を添加調整してなるも
のである。
に、被処理液状有機物aを例えば大気圧あるいは比較的
低圧で貯留しておく原液槽11と、該原液槽11から被
処理液状有機物aを吸引して例えば前述の20MPa程
度の圧力まで加圧して供給するための供給ポンプ12と
を有している。
供給手段1と超臨界・水熱反応処理手段3Aとの間に介
在して、被処理液状有機物aを例えば200℃程度まで
予熱した状態にして、通常の場合に超臨界・水熱反応処
理手段3Aに送り出し、無機分が多い場合に被処理液状
有機物aを、下流の分離器4Aに送り出すものである。
は、予熱器2の下流に直列状態に配される第1の反応槽
31A及び第2の反応槽31Bと、該第1の反応槽31
A及び第2の反応槽31Bを例えば350℃程度の温度
まで加熱することによりその内部の被処理液状有機物a
を超臨界条件雰囲気として水熱反応を生じさせるための
加熱炉32とを有している。
熱器2の下流と第1の反応槽31Aの上流とに対して接
続され、分離器4Bは、第1の反応槽31Aの下流と第
2の反応槽31Bの上流とに対して接続され、分離器4
Cは、第2の反応槽31Bの下流に対して接続されてい
る。
分離器4A,4B,4Cの下流に接続状態に配され、無
機分(無機懸濁物)を間欠的に大気圧程度まで減圧状態
に戻して排出する機能を有している。
て説明する。排出手段5は、分離器4A,4B,4Cに
接続して超臨界及び高圧(例えば20MPa程度の圧
力)状態の無機分(無機懸濁物)が被処理物入口5aを
介して投入される排出槽51と、該排出槽51を囲んだ
状態のジャケット52と、排出槽51とジャケット52
との間に介在状態に形成される熱交換室53と、排出槽
51の下部に配され無機分を懸濁物処理手段6に落とし
込む懸濁物排出口5bと、冷却水供給手段8Aに接続さ
れ冷却水を受け入れる冷却水入口5cと、熱交換後の冷
却水を冷却水処理手段8Bに送り出すための冷却水出口
5dと、排出槽51の内部で分離したガス成分をガス処
理手段9に送り出すためのガス排出口5eとを有してい
る。
懸濁物排出口5bに接続されているとともに、排出槽5
1の内部が大気圧等の減圧状態である場合に、無機分を
引き取って処理する機能を有するものが適用される。
に、最下流位置となっている分離器4Cに接続状態に配
され、分離器4Cで分離することにより生じた処理水等
の液分を吸引するポンプ機能を具備するものが適用され
るとともに、引き取った液分を貯留する機能を有するも
のが適用される。
段8Bは、図2に示すように、冷却水入口5c及び冷却
水出口5dに接続され、排出手段5における熱交換室5
3に冷却水を供給して、排出槽51を冷却することによ
り、その内部に貯留された無機分を例えば常温程度まで
温度低下させるとともに、熱交換後の冷却水を回収する
ものである。
排出口5eに接続され、排出槽51の内部のガス分を吸
引して回収する機能や、回収したガスを貯留あるいは必
要な処理する機能を有するものが適用される。
弁、cは制御弁、dは背圧弁を示している。
原液供給手段1を作動させて、20MPa程度の所望圧
力とした被処理液状有機物aを予熱器2に供給し、例え
ば超臨界・状態となる前の温度(例えば200℃程度)
まで加熱(予熱)してから、超臨界・水熱反応処理手段
3Aに送り込んで、目的とする超臨界・水熱反応を発生
させる。
が分離または析出した場合、あるいは無機分の分離量が
多い場合には、切替弁bの切り替えにより、分離器4A
に予熱された被処理液状有機物aを送り込んで、無機分
を沈降させるとともに、液状部分のみを超臨界・水熱反
応処理手段3Aに送り込む工程が採用される。無機分の
分離が少ない場合や全くない場合には、分離器4Aに送
り込むことなく、予熱された被処理液状有機物aを直接
的に超臨界・水熱反応処理手段3Aに送り込む工程が採
用される。
れた予熱状態の被処理液状有機物aは、加熱炉32の作
動により、超臨界・水熱反応の発生適温(例えば前述の
20MPaの条件下で350℃程度の温度)まで加熱さ
れる。これらの高温高圧条件と、被処理液状有機物aに
水が介在している(混入されている)条件とが重畳する
と、超臨界環境で水熱反応が発生し、有機物が組成的に
分解して水に溶解する現象が促進される。この際に、有
機物(前述したフロン,PCB,汚泥,パルプスラッジ
等の炭素化合物)と水との混合体は、超臨界環境におい
て、水に対してほぼ均一に溶け込んだ状態となる。
おいて、十分な温度が得られず、臨界状態に達しない場
合や、無機物の分解析出が多い場合には、超臨界・水熱
反応処理手段3Aの下流の切替弁bを切り替えて、分離
器4Bから次段の超臨界・水熱反応処理手段3Bに液分
を送り込むようにして、超臨界・水熱反応処理を行な
う。したがって、超臨界・水熱反応処理手段3A,3B
は、3段以上とすることができる。
物は、分離器4B,4Cに送り込まれることにより、減
圧された状態となり、超臨界水中の無機物(シリカ分や
塩分等)が析出して、分離器4B,4Cの底部に堆積す
る。この際に分離した上澄水は、次段の分離器4Cまた
は処理水処理手段7に送り込まれて処理される。
堆積した無機物は、分離器4A,4B,4Cの上流の切
替弁bを閉塞して、高圧環境と切り離した状態で、排出
手段5との間の制御弁cを開放することにより、排出手
段5に移送される。該排出手段5にあっては、分離器4
A,4B,4Cとの間の制御弁cを閉塞して切り離した
後、例えば大気圧程度の低圧環境に戻すとともに、冷却
水供給手段8A及び冷却水処理手段8Bの作動により、
排出槽51の貯留物を冷却する。
eの下流の制御弁cを開放して、CO2 ,メタンガス,
水蒸気等をガス処理手段9に送り込んで回収するととも
に、排出槽51の下流の制御弁cを開放して、無機物を
懸濁物処理手段6に送り込んで回収する。なお、排出槽
51の内部温度を調整することにより、無機物中の有用
物(もしくは不要物)を再溶解させて、有用物と不要物
とを分離して回収することも可能である。
処理方法及びその処理プラントによれば、以下の効果を
奏する。 (1) 被処理物の超臨界・水熱反応処理によって生成
された反応処理物を、超臨界・水熱反応処理手段と切り
離した状態で、無機分と液分とに分離することにより、
原料や反応処理物中の無機分が存在する場合にあって
も、その影響を低減した状態で超臨界・水熱反応処理を
行なって、有機物の分解作業を確実に実施することがで
きる。 (2) 分離器に、排出手段を接続して無機分の取り出
しを間欠的に行なう技術の採用により、超臨界・水熱反
応を実質的に停止することなく円滑に継続処理すること
ができる。 (3) 被処理物を予熱するとともに、その際に無機分
と液分とに分離してから、超臨界・水熱反応処理を実施
することにより、超臨界・水熱反応処理手段の負担を少
なくし、かつ無機分の堆積や目詰まりを防止して、プラ
ントの稼働性を高めることができる。 (4) 無機分を除いた状態の被処理物を、繰り返し超
臨界・水熱反応処理することにより、有機物の分解を確
実なものとし、フロン,PCB等の有害有機物の無害化
に寄与することができる。 (5) 分離器と排出手段との間に制御弁を配して、接
続及び非接続制御を行なうことにより、プラントと系外
との接続や切り離しを容易にし、無機物の排出撤去を確
実にすることができる。 (6) 無機分について、ガス分との分離を行なうこと
により、有用物と不要物との分離回収性を高めることが
できる。
方法及びその処理プラントの第1実施形態を示す結線図
である。
正断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 被処理物(a)を超臨界雰囲気で水熱反
応させる工程と、生成された反応処理物を無機分と液分
とに分離する工程とを有し、反応処理物の分離工程と切
り離した状態にして、分離した無機分の取り出しを間欠
的に行なうことを特徴とする有機物の超臨界・水熱反応
処理方法。 - 【請求項2】 被処理物(a)を予熱する工程と、予熱
時に分離した無機分を除去する工程と、無機分を除去し
た被処理物を超臨界・水熱反応処理する工程とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の有機物の超臨界・水熱
反応処理方法。 - 【請求項3】 超臨界・水熱反応処理により生成された
無機分を除いた状態の被処理物(a)について、超臨界
・水熱反応処理を繰り返すことを特徴とする請求項1ま
たは2記載の有機物の超臨界・水熱反応処理方法。 - 【請求項4】 被処理物(a)を超臨界雰囲気で水熱反
応させる超臨界・水熱反応処理手段(3A,3B)と、
該超臨界・水熱反応処理手段に接続され生成された反応
処理物を無機分と液分とに分離する分離器(4B,4
C)と、該分離器に接続され分離した無機分の取り出し
を間欠的に行なう排出手段(5)とを具備することを特
徴とする有機物の超臨界・水熱反応処理プラント。 - 【請求項5】 被処理物(a)を予熱する予熱器(2)
と、該予熱器に接続され予熱時に分離した無機分を除去
する分離器(4A)とを有し、無機分を除去した状態の
被処理物を超臨界・水熱反応処理手段(3A)に供給す
ることを特徴とする請求項4記載の有機物の超臨界・水
熱反応処理プラント。 - 【請求項6】 超臨界・水熱反応処理手段(3A,3
B)の間に、無機分を除いた状態の被処理物(a)を供
給して、超臨界・水熱反応処理を繰り返すための分離器
(4B)が介在状態に配されることを特徴とする請求項
4または5記載の有機物の超臨界・水熱反応処理プラン
ト。 - 【請求項7】 排出手段(5)に、分離器(4A,4
B,4C)と間欠的に接続する制御弁(c)が配される
ことを特徴とする請求項5または6記載の有機物の超臨
界・水熱反応処理プラント。 - 【請求項8】 排出手段(5)に、無機分を受け入れる
懸濁物処理手段(6)と、分離したガス分を受け入れる
ガス処理手段(9)とが接続状態に配されることを特徴
とする請求項7記載の有機物の超臨界・水熱反応処理プ
ラント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10317998A JP3887941B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 有機物の超臨界・水熱反応処理方法及びその処理プラント |
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JPH11290874A true JPH11290874A (ja) | 1999-10-26 |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11290678A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-10-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 有機物の超臨界・水熱反応処理方法及びその処理プラント |
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JP2006281096A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Osaka Gas Co Ltd | 汚泥処理装置及びそれを用いた汚泥処理方法 |
CN114812251A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 西安交通大学 | 一种用于超临界水处理技术的余热梯级利用系统 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10317998A patent/JP3887941B2/ja not_active Expired - Fee Related
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