JPH11290876A - 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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- JPH11290876A JPH11290876A JP10103181A JP10318198A JPH11290876A JP H11290876 A JPH11290876 A JP H11290876A JP 10103181 A JP10103181 A JP 10103181A JP 10318198 A JP10318198 A JP 10318198A JP H11290876 A JPH11290876 A JP H11290876A
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Abstract
時に、無機分やその塩化物が析出固化する現象を利用し
て、固体,流体,ガス分の分離性を高めるとともに、反
応処理物の分離を連続的に実施可能にし、無機分の分離
回収を容易にする。 【解決手段】 有機物を含有する液状化した被処理物
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、分離器に送って無機分と
液分とに分離するとともに、分離器に接続状態の排出手
段により、分離した液分中の無機分を除去しながら液分
を連続的に排出する技術が採用される。
Description
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。
反応処理を行なう被処理物(被処理液状有機物)は、性
状の不均一な雑液体であることが多いために、反応処理
後に無機分(無機懸濁物)が分離堆積して、配管やバル
ブ類を閉塞する現象や、流路を狭めてしまう現象の対策
が必要になる。
たものであり、以下の目的を達成するものである。 超臨界・水熱反応処理後の反応処理物の減圧時に、無
機分や塩化物が析出固化する現象を利用して、固体,流
体,ガス分の分離性を高めること。 超臨界・水熱反応処理に引き続き、その反応処理物の
分離を連続的に実施可能にすること。 無機分の分離回収を容易にすること。 減圧度合いの調整範囲を大きくすること。
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
って無機分と液分とに分離するとともに、分離器に接続
状態の排出手段により、分離した液分中の無機分を除去
しながら液分を連続的に排出する技術が採用される。反
応処理物の移送途中には、反応処理物を挿通させる噴出
スリーブと、該噴出スリーブの先端に配され反応処理物
を噴出させて無機分の析出により無機分と液分とを分離
する横断面積の大きな噴出口とが配されるとともに、液
分の濾過により、液分に含まれる無機分を分離する粒子
充填層が配される。分離器は、複数直列状態に配され
て、1度分離処理した液分から無機分を除去する処理が
繰り返される。
反応処理プラントの第1実施形態について、図面を参照
して説明する。図1ないし図3は、超臨界・水熱反応処
理プラントの全体構成を示している。
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
を固形分(懸濁物)と液分とに分離するための分離器4
A,4B,4Cと、該分離器4A,4B,4Cに接続さ
れ懸濁物(固形分)を減圧状態に戻して排出するための
排出手段5とを具備しており、最下流の分離器4Cに
は、液分を引き取って処理するための処理水処理手段6
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。
図2及び図3を参照して説明する。分離器4A,4B,
4Cは、予熱器2及び第1,第2の超臨界・水熱反応処
理手段3A,3Bに直接的に接続されて高圧状態の流体
を受け入れる耐圧容器41と、該耐圧容器41を囲む外
壁部42と、耐圧容器41及び外壁部42の間に介在さ
せられる保温材43と、耐圧容器41の内部に挿入状態
に配される噴出スリーブ44と、該噴出スリーブ44の
先端に配され先端を広げた状態の噴出口45と、耐圧容
器41の内部を区画するようにかつ噴出スリーブ44の
回りを囲んだ状態に配されて無機分を吸着除去させるた
めの例えばセラミックス粒を充填してなる粒子充填層4
6と、該粒子充填層46における粒子の移動を抑制し流
体の挿通を許容する仕切り網47とを有するものが適用
される。
ための取入口4aと、該取入口4aを噴出スリーブ44
に接続するとともに径を狭めた状態の接続流路4bと、
無機分を取り出すための排出口4cと、粒子充填層46
を経由した濾過水を次の超臨界・水熱反応処理手段3
A,3Bまたは処理水処理手段6に送り出すための流出
路4d及び排液口4eとが配される。
分離器4A,4B,4Cの下流に接続状態に配されて、
超臨界及び高圧(例えば20MPa程度の圧力)状態の
無機分(固形分)を受け入れる被処理物入口5aと、無
機分(無機懸濁物)を間欠的に大気圧程度の減圧状態に
戻して下流の懸濁物処理手段に払い出す懸濁物排出口5
bと、内部で分離したガス成分を適宜のガス処理手段に
送り出すためのガス排出口5cとを有している。
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。
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、予熱された
被処理液状有機物aを分離器4Aに送り込んで、被処理
液状有機物aから無機分を分離させる工程が採用され
る。なお、予熱器2では、超臨界状態となるまでの高温
に至らないものとしているので、分離器4Aの内部で
は、圧力低下が小さくなるように、例えば接続流路4
b,噴出スリーブ44,流出路4dの内径を大きくし
て、多量の被処理液状有機物aが緩やかに挿通するよう
に設定される。
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、無機分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。
ける超臨界・水熱反応によって生成された反応処理物
は、分離器4B,4Cにおいて、接続流路4b,噴出ス
リーブ44を経由して、図3に示すように、噴出口45
から耐圧容器41の内部に噴出させられる。この際に、
口径が大きくなるために、流体が矢印で示すように広が
って、その後、流れの方向が変化することも相まって、
減圧されることになる。この減圧によって、超臨界状態
が消失し、超臨界水中の無機分(シリカ分や塩分等)が
析出して、耐圧容器41の内底部に堆積すると考えられ
る。また、超臨界生成物は、粒子充填層46を経由する
ことにより、無機分が粒子充填層46に吸着されるた
め、濾過液のみが分離器4B,4Cから排出されること
になる。
堆積した無機分は、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4A,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
境に戻す等により、無機分の必要な処理を行なう。
って発生したCO2 ,水蒸気等のガス分は、前述例のガ
ス処理手段等により処理されることになる。
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) 超臨界・水熱反応処理時の反応処理物を、無機
分と液分とに分離するとともに、液分を連続的に排出す
ることにより、超臨界・水熱反応処理及び反応処理物の
分離作業を、継続した状態で効率良く行なうことができ
る。 (2) 反応処理物をその移送途中で減圧して析出させ
ることにより、液分中の無機分や塩化物の分離性を高め
ることができる。 (3) 反応処理物の移送途中に、液分の濾過処理を付
加することにより、無機分を除去して無機分の堆積等に
よる目詰まりの発生を抑制することができる。 (4) 反応処理物の中の無機分や塩化物等の析出を多
段に繰り返すことにより、液分から特性の異なる物質の
回収を可能にすることができる。 (5) 上記の減圧を多段に行なうことにより、減圧程
度及び無機分の析出範囲の設定を大きくして、作業効率
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。
る。
正断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 被処理物(a)を超臨界・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、分離した液分中の無機分を除去しながら
液分を連続的に排出する工程とを有することを特徴とす
る有機物の超臨界・水熱反応処理方法。 - 【請求項2】 反応処理物を横断面積の大きな噴出口
(45)から噴出させて、無機分の析出により無機分と
液分とを分離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】 液分の濾過により、液分に含まれる無機
分を分離する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・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(4A,4B,4
C)と、該分離器に接続され分離した液分中の無機分を
除去しながら液分を連続的に排出する排出手段(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】 反応処理物を挿通させる噴出スリーブ
(44)と、該噴出スリーブの先端に配され反応処理物
を噴出させて無機分の析出により無機分と液分とを分離
する横断面積の大きな噴出口(45)とを有することを
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】 液分の濾過により、液分に含まれる無機
分を分離する粒子充填層(46)を有することを特徴と
する請求項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】 分離器(4A,4B,4C)が、複数直
列状態に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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10318198A JP3921801B2 (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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11290876A true JPH11290876A (ja) | 1999-10-26 |
JP3921801B2 JP3921801B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10318198A Expired - Fee Related JP3921801B2 (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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Country | Link |
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JP (1) | JP3921801B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JPH11290677A (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 |
JP2001149767A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 |
CN114653331A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | 西安交通大学 | 一种用于超临界水热合成的一体式混合-反应-冷却装置 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10318198A patent/JP3921801B2/ja not_active Expired - Fee Related
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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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JP2001149767A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水処理装置及び超臨界水処理方法 |
CN114653331A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | 西安交通大学 | 一种用于超临界水热合成的一体式混合-反应-冷却装置 |
CN114653331B (zh) * | 2022-04-07 | 2022-11-25 | 西安交通大学 | 一种用于超临界水热合成的一体式混合-反应-冷却装置 |
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