JPH11501864A - 分散した熔融物の液滴を用いる供給材料の処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の方法および装置により供給材料のガス流中の有機成分から少なくとも一相をなす生成物がつくられる。本発明方法は処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処理区域をつくる工程を含んでいる。次に該熔融浴の熔融液滴を処理ガス空間を横切って分散させる。次に供給材料のガス流を処理ガス区域に導入し、ここで有機成分を該熔融浴に露出させ、これによって有機成分の少なくとも一部を少なくとも一相をなす生成物に変える。本発明の装置は供給材料入り口を有する反応器、および固体の供給材料成分をガス生成セクションの内部に保持する装置を含んでいる。本発明の装置はまた反応器の中に配置され、中に処理ガス空間、ガス出口、処理熔融浴が配置されている処理セクションを含んでいる。さらに該熔融浴の熔融液滴を処理ガス空間を横切って分散させ供給材料ガス流中の有機成分を熔融液滴に露出させる装置が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】 分散した熔融物の液滴を用いる供給材料の処理 関連した出願 本出願は米国特許願０８／０４６，６９３号の一部継続出願である。該米国特 許願は参考のために添付されている。 本発明の背景 膨大な量の種々の廃棄物が毎年つくり出されている。これらの廃棄物はしばし ば有機物質、例えばタイヤ、殺虫剤、ペイント、使用済みの樹脂、および溶媒を 含んでいる。現在これらの有機廃棄物の多くは廃棄物埋め立て処理場に廃棄され るか、または焼却により処理される。しかし廃棄用の空間は次第に得難くなって おり、政府の規制は強化され、危険な廃棄物および危険性をもたない廃棄物を環 境に対して廃棄することの重大性が一般に知られるようになったから、これらの 廃棄物を埋め立て処理場に廃棄したり焼却することは次第に困難な問題になって きている。またこれらの廃棄物を環境に対して放出することは、大気および水源 を汚染する可能性がある。さらに貴重な成分を分離したり貴重な生成物をつくる ことなくこれらの廃棄物を廃棄することは貴重な化学成分を経済的に損失するこ とになる。 最近危険な廃棄物および産業用の供給材料のような物質を熔融浴中において炭 素、炭素酸化物のガス、および低級炭化水素に変えることにより、これらの物質 から有用成分を再生する多くの方法が開発されて来た。しかしこれらの方法は典 型的には滞在時間が短くなるのを避けるために 大容量の熔融物を必要としている。また、典型的には供給材料を変化させるのに 必要な大容量の熔融物はその中に大量のエネルギーが含まれているためあまり安 全ではない。また大容量の熔融金属浴にしばしば用いられる浸漬した羽口は急速 に摩耗する可能性がある。さらに大量に装入された揮発性供給材料は少なくとも その一部がしばしば揮発し、変化を受けることなく熔融浴から噴き出すことがあ る。 従って有機物を含んだ供給材料をもっと環境に優しいおよび／またはもっと有 用な物質に変える新規方法および装置が必要とされている。 本発明の概要 本発明は、供給ガス流中に有機成分が存在する場合、有機物含有供給原料の有 機成分から少なくとも一相をなす生成物をつくる方法および装置に関する。 本発明方法は処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間 を含む処理区域をつくることを含んでいる。この時該熔融浴の熔融液滴は処理ガ ス空間を横切って分散する。次に供給ガス流を処理ガス区域に導入し、ここで有 機成分は該熔融液滴に露出され、有機成分の少なくとも一部は少なくとも一相を なす生成物に変化する。 本発明の装置は供給材料の入り口を有するガス生成区域、および該ガス生成区 域の内部に固体の供給成分を保持する装置とから成っている。この装置はまた反 応器の中に配置された処理ガス空間を有する処理セクション、ガスの出口、およ びその中に配置された処理熔融浴を含んでいる。さらに該熔融浴の液滴を処理ガ ス空間を横切って分散させ供給ガス流中の有機成分を熔融した液滴に露出させる 装置が備えられている。 本発明は例えば危険性のある供給材料を効率良く変化させて有用な炭 化水素および／または炭素酸化物のガスをつくるという利点をもっている。本発 明の他の利点は、容積の小さい熔融物を用いて供給材料を処理することができ、 熔融浴に比べて熔融噴霧の表面積対容積の比は小さいために、安全性が高い小さ い熱源を用いることができ、また熔融浴の中に浸漬していない羽口を使用するこ とができるので羽口の摩耗を低下させることができ、大量に装入された危険な供 給材料を装置から廃棄する前に危険性のない化学種に変えることができる点であ る。 図面の簡単な説明 図１は熔融液滴を含む区域を通して供給材料を導入することにより本発明方法 に従って生成物をつくるのに適した装置の切断側立面図である。 図２は線ＩＩ−ＩＩに沿った酢１の装置の切断端面図である。 図３は熔融液滴を含む区域を通して供給材料を導入することにより生成物をつ くるのに適した本発明の装置の切断側立面図である。 図４は熔融液滴を含む区域を通して供給材料を導入することにより生成物をつ くるのに適した本発明の装置の他の具体化例の切断側立面図である。 図５は熔融液滴を含む区域を通して供給材料を導入することにより生成物をつ くるのに適した本発明の装置のさらに他の具体化例の切断側立面図である。 図６は熔融液滴を含む区域を通して供給材料を導入することにより生成物をつ くるのに適した本発明の装置のさらに他の具体化例の切断側立面図である。 本発明の詳細な説明 次に添付図面を参照し特許請求の範囲において指摘することにより本 発明の装置および方法の特徴および他の詳細点を詳細に説明する。本発明のこれ らの特定の具体化例は例示のために示したのであり、本発明を限定するものでは ないことを了解されたい。本発明の原理的な特徴は本発明の範囲を逸脱すること なく種々の具体化例において使用することができる。 本発明方法を実施するのに適した装置の一具体化例を図１に示す。この装置に は処理セクション１４を含む反応器１２が含まれている。処理セクション１４を 取り囲む反応器１２の壁は処理セクション１４の内部の条件下において難熔性で ある。反応器１２の壁の難熔性は随時当業界に公知の方法、例えば水冷を行うこ とにより改善することができる。 処理熔融浴１６は処理セクション１４の下方の部分に配置されている。処理ガ ス空間１８は処理熔融浴１６の上方の処理セクション１４の内部に配置されてい る。処理熔融浴１６は適当な金属で処理セクション１４を部分的に充填すること によりつくられる。次にプラズマ・トーチ２０を活性化させるか、または他の適 当な方法、例えば誘導コイル、酸素焔バーナー、電気アーク、および発熱化学反 応、例えばアルミニウム、炭素、一酸化炭素、水素または燃料油の酸化によりこ の金属を適当な温度に加熱する。 熔融浴は例えば少なくとも１種の金属、金属酸化物、金属塩、マット（例えば ＦｅＳ）、セラミックス材料、金属の合金または溶液、金属類の溶液またはこれ らの組み合わせを含んでいる。本明細書において定義される金属の溶液は原子状 の非金属性の化学種、例えば炭素または硫黄を含む金属である。また金属の溶液 の中には２種またはそれ以上の金属が一緒に溶解して単一の相をつくっているも の、例えば鉄とクロム、銅、 ニッケルまたはコバルトとの溶液が含まれる。 熔融浴はまた該熔融浴の操作条件において原子状の炭素を酸化して一酸化炭素 にする際の自由エネルギーより大きい酸化の自由エネルギーをもつ金属を含んで いる。また熔融浴は該熔融浴の操作条件において水素を塩素化して塩化水素酸を 生じる際の自由エネルギーよりも大きな自由エネルギーをもつ金属を含んでいる 。 随時熔融浴は炭素、硫黄、ハロゲンおよび／または酸素に対して溶解度をもつ 金属を含むことができる。好ましくは炭素、硫黄、ハロゲンまたは酸素に対する 溶解度は約０．５重量％より大きい。炭素、硫黄、ハロゲンおよび酸素を溶解す る好適な金属はそれぞれ鉄、銅、カルシウム、および鉄である。 熔融浴はさらに２相以上の熔融材料、例えば一つの熔融金属相と一つのセラミ ックス相とを含むか、または二つの混合する金属相を含み、この場合第１の相が 二酸化炭素の生成を支持し、第２の相が一酸化炭素からの二酸化炭素の生成を支 持するような種類であることができる。Ｃ．Ｊ．Ｎａｇｅｌの米国特許５，１７ ７，３０４号には、熔融浴中で有機性の供給材料を処理し炭素酸化物ガスを生成 させる方法および装置が記載されている。該米国特許５，１７７，３０４ 号は 参考のために添付されている。 セラミックス材料は適当な成分、例えば金属、金属酸化物、ハロゲン、硫黄、 燐、重金属、フラックス、廃泥などをフラックス源２４から入り口管２６を通し 処理セクション２４の上および／または中に導入することによりつくることがで きる。この時該成分はこれを酸化剤に露出させることにより酸化物にするか、ま たは他の安定性の低い成分、例えばア ルカリ金属またはアルカリ土類金属の陽イオンと反応させて他の安定な化合物に することができる。セラミックス材料の中に典型的に見出される金属酸化物の例 としては、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化アルミ ニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ） 等がある。セラミックス材料の適当な成分の他の例としてはハロゲン、硫黄、燐 、重金属等が含まれる。セラミックス材料は２種以上の金属酸化物を含むことが できると了解されたい。このような安定な反応生成物の例としては弗化カルシウ ム（ＣａＦ₂）および燐酸マグネシウム（Ｍｇ₃（ＳＯ₄）₂）が含まれる。 反応器１２はさらに熔融液滴２８を処理ガス空間１８を横切って分散させる装 置を含んでいる。この場合金属の液滴の分散は実質的に処理ガス空間１８を通る ガスの流路に対して垂直に起こる。熔融液滴分散装置は、供給ガス流中の実質的 に全部の有機成分が処理セクション１４を出て行く前に熔融液滴２８に露出させ られるような量の熔融液滴２８を、処理ガス空間を横切って分散させる。 適当な熔融液滴分散装置は熔融材料源、例えば処理熔融浴１６、および熔融液 滴をつくりこれを処理ガス空間１８を横切って流す装置、例えばガス・ジェット を含んでいる。一具体化例においては、ガス・ジェットとして使用するにはプラ ズマ・トーチが適している。熔融浴の上表面にプラズマ・トーチ２０を向けると 、熔融物が噴霧化されて熔融液滴が生じ、次いでこれがプラズマ・トーチ２０の 作用により処理セクション１４の内部において処理ガス空間１８の少なくとも断 面を横切って分散する。 液滴を生成させ／流す装置の他の例には、交互高速ガス・ジェットが ある。この装置もまた処理熔融浴１６の表面上にガスを放出し、処理熔融浴１６ の表面に衝突させることにより熔融液滴２８をつくり、処理ガス空間１８を横切 って熔融液滴２８を分散させる。一つまたはそれ以上の高速ジェット、特にプラ ズマ・トーチおよび／または交互高速ジェット３０を反応器１２の側面および／ または上部に配置することができるものとする。好適具体化においては、少なく とも二つの相対するガス・ジェットを熔融浴の表面に向けて配置している。 他の液滴を生成させ／流す装置は、ガス流用の羽口３２、およびガス流の入り 口３４を含み、この入り口を通してガス流は処理熔融浴１６の中へと向けられ、 熔融液滴を捕捉しこれを処理ガス空間１８の断面を横切って分散させるのに適し ている。ガス流は処理熔融浴１６の方へ向けられ、次いで処理熔融浴１６を通っ て実質的に上方へと流れ、これによってガス流中の熔融物を捕捉し熔融液滴２８ を処理ガス空間１８の中に分散させる。別法として揮発させ得る流体流を処理熔 融浴１６の中に導入し、揮発させ得る流体流をガス化してガス流をつくる。 適当なガス流は非反応性のガス、反応性のガス、および／または第２のガス化 させ得る供給材料を含んでいることができる。適当な非反応性のガスは窒素また はアルゴンを含んでおり、適当な反応性のガスは例えば水素、酸素、および一酸 化炭素を含んでいる。ガス流として適しているガス化し得る供給材料の例には有 機性の供給材料が含まれ、この場合供給材料の少なくとも一部、または供給材料 の分解生成物をガス化させることができる。 ガス流用の羽口３２はガス流の入り口管３６を含み、これによってガス流源３ ８と処理熔融浴１６との間にガス流の入り口３４を通して流体 による連絡ができる。他の適当なガス導入装置、例えばランス（ｌａｎｃｅ）、 入り口および／またはガスまたはガス化させ得る成分を熔融金属の中に導入する 任意の他の装置をガス流用の羽口３２の代わりにまたはそれと組み合わせて使用 することができる。 処理熔融浴１６の内部において処理セクション１４の底部および／または側面 に、１個またはそれ以上のガス流の入り口３４を、ガス流の入り口３４を通して ガス流を注入した際、処理熔融浴１６から捕捉された熔融液滴１６は実質的に処 理ガス空間１８を横切って分散する。例えば図２に示されているように、ガス流 の入り口３４は一般に処理セクション１４を通るガス化された有機性の供給成分 の流れと実質的に垂直な面内に、処理セクション１４の底および側面に沿った規 則的な間隔で配置されている。 図１に戻ると、熔融液滴２８は随時熔融物の噴水３９の形で処理ガス空間の中 に分散させることができる。熔融物の噴水３９は種々の大きさの熔融した液滴流 ２８を含んでいる。適当な熔融噴水３９は米国特許願０８／０４６，６９３号に 記載されている。また図示されていないが、羽を回転させ、処理熔融浴１６の底 部の近くから上方へ向かって処理ガス空間１８を通り、次いで下方へ向かい処理 熔融浴１６へと戻る円形運動をさせることにより、随時熔融液滴２８をつくり処 理ガス空間１８の断面を横切って分散させることができる。このような羽根が回 転するにつれ、熔融液滴２８が羽根から処理熔融浴１６へと落下して戻るまで、 羽根は処理熔融浴１６から処理セクション１４の一つの側面の上へと熔融した金 属を運び出す。このような羽根は処理セクション１４の内部に含まれる独立な構 造物に取り付けられているか、または別法としてこの ような羽根は処理セクション１４の壁から突き出していることができる。該羽根 は難熔性材料、例えば耐熱煉瓦からつくられている。 反応器１２は供給ガス流中の有機成分を処理セクションに導入する装置を含ん でいる。処理セクションは有機成分が熔融液滴に露出させられる区域であり、特 定的には処理ガス空間１８と熔融浴１６とから成っている。 適当な供給ガス流導入装置、特にガス供給材料入り口管４０は、処理セクショ ン１４の処理熔融浴１６の上方にある部分から延び、ガス流源４２から供給ガス 流入り口４４を通り処理セクション１４の内部の処理ガス空間１８へ至る間を流 体により連絡している。 適当な導入を行う装置は、例えば羽口、ランス、導入口、および処理セクショ ン１４の内部の処理ガス空間１８の中へガスを導入することができる他の任意の 装置を含んでいるものと了解されたい。また１個またはそれ以上の供給ガス導入 装置により該供給ガス流を反応器１２の上部、底部および／または側面を通って 処理ガス空間１８の中に導入することができる。 反応器１２はさらに一緒に反応する反応成分（ｃｏ−ｒｅａｃｔａｎｔ、以後 共反応成分という）を処理セクション１４に導入する装置を含んでいる。共反応 成分を導入する適当な装置は、処理セクション１４の下の部分に配置された共反 応成分のための羽口４６である。共反応成分には例えば酸化剤および還元剤が含 まれる。適当の酸化剤の例としては酸素、空気、および酸素を放出し得る組成物 、物質および混合物、例えば還元可能な金属酸化物（例えばニッケルの酸化物、 鉄の酸化物）、または二酸化炭素が含まれる。水素、および水素を放出する組成 物または 混合物が適当な還元剤の例である。 共反応成分のための羽口４６は、共反応成分を共反応成分のための入り口を通 して処理セクション１４の中に導入するような寸法と形状をもっている。共反応 成分のための羽口４６は共反応成分のための入り口管５０を含んでおり、これは 共反応成分源５２と処理セクション１４との間を共反応成分の入り口４８を通し て連絡している。共反応成分の入り口４８は典型的には共反応成分の入り口管５ ０の端の所で、処理セクション１４の下方において処理熔融浴１６の表面の上に 配置されている。別法としては、共反応成分の入り口４８はまた処理熔融浴１６ の表面の下方および／または処理セクション１４の上方の部分に配置することが できる。共反応成分のための適当な導入装置は１個またはそれ以上の羽口、導入 口または管を含み、これらは反応器１２の底部、側面または頂部に配置すること ができるものと了解されたい。 共反応成分の羽口４６は水冷式の同心状の羽口であることができる。典型的に は共反応成分の羽口４６が水の噴射によって冷却される場合、共反応成分の入り 口４８は処理熔融浴１６の中に浸漬されていない。 別法として、共反応成分の羽口４６はまた二重の同心になった羽口であり、供 給材料または保護用のガス（ｓｈｒｏｕｄ ｇａｓ）を処理セクションに導入す るような寸法と形状をもっていることができる。共反応成分の羽口４６を通って 導入された供給材料は、変化させるべき供給材料または二次的な供給材料から成 っていることができるが、やはり共反応成分の羽口４６に対する保護用のガスと しての機能を果たす。さらに共反応成分の羽口４６は多重の同心状の羽口であり 、３種またはそれ以上の材料、例えば酸化剤、保護用のガス、および他の材料（ 例えば供 給材料、燃料または炭素源）を別々に反応器１２の中に導入し得るようになって いることができる。共反応成分の羽口４６はまた、一つの手段として或いは随時 、処理熔融浴１６を通してガス流を導入することにより熔融液滴２８を処理ガス 空間１８の中で分散させる唯一の装置として機能することもできる。 反応器１２はまた別の形の羽口５４および別の形の入り口５６を含んでおり、 これらは他の物質、例えば第２の有機性の供給材料、炭素源、および／または熔 融金属を加熱するための燃料を処理熔融浴１６の中に導入する別の装置をなして いる。この別の形の羽口５４は別の形の入り口管５８を含み、これは別の形の入 り口５６を通して他の物質源６０と処理熔融浴１６との間を連絡している。この 別の導入装置は１個またはそれ以上の羽口、ランスまたは管を含み、これらは反 応器１２の底部、側面および上部に配置できるものと了解されたい。 ガス出口６２は処理セクション１４の底部から延び出しているが、これは処理 ガス空間から生じる生成ガスを反応器１２から導き出すのに適している。 底部のタップ６４は処理セクション１４の上方部分から処理熔融浴の表面の下 方を延びている。底部のタップ６４は熔融材料の一つの相を反応器１２から取り 除くのに適している。熔融材料の他の相を反応器１２から連続的にまたは間欠的 に取り除くために他の抜き取り装置を取り付けることができる。当業界に公知の 他の方法によって処理セクション１４から材料を除去することができる。 本発明方法においては、供給ガス流中の或る有機成分を処理セクション１４で 変化させて少なくとも一相をなす生成物をつくる。適当な有機 成分にはガス化された有機分子、炭素酸化物のガス、およびガス流中に懸濁した 炭素性の粒子がある。供給ガス流はまた他の成分、例えば水素、水、および硫黄 、燐、揮発性の重金属、窒素およびこれらの組み合わせを含む無機性の化学物質 を含んでいることができる。 生成物は一相または多相として存在することができる。特定的に述べればガス 相または凝縮相として存在する。ガス相の例には低級炭化水素、炭素酸化物のガ ス、供給材料の炭素ブロックのガス状をなした酸化または還元生成物、またはこ れらの混合物が含まれ、さらに他の成分、例えば水素、水、および無機性のガス が含まれる。低級炭化水素は最高約６個の炭素原子を含む飽和または不飽和の炭 化水素、例えばメタン、エタン、エテン、ブタン、ブテン、シクロヘキサン、お よびベンゼンの分子である。炭素酸化物のガスは一酸化炭素、二酸化炭素または これらの混合物を含んでいる。 本明細書において定義される凝縮相の物質は典型的に処理熔融浴１６の内部に 含まれる粒子状の、溶解したまたは液体状の状態にある物質である。凝縮相の生 成物の例には例えば炭化された鉄、塩化カルシウム、ＦｅＳのマット、鉄の酸化 物、およびヘキサデカンが含まれる。 この方法においては、プラズマ・トーチ２０を用いるかまたは他の適当な加熱 手段を用いて処理熔融浴１６を加熱するか、或いは処理熔融浴１６の上方におい てガス空間１８を横切って熔融液滴２８を分散させることにより、処理セクショ ン１４の中に処理区域がつくられる。金属の液滴２８はガス空間１８を横切って ほぼ均一に分散せることが好ましい。 一具体化例においては、プラズマ・トーチのような高速のジェットを処理熔融 浴１６の方へまたは中へと導入し金属を噴霧化して熔融液滴２ ８をつくり、次いで熔融液滴２８を少なくとも処理熔融浴１６の上方のガス空間 １８を横切って飛散させる。 他の具体化例においては、ガス流を１個またはそれ以上のガス流入り口を通し て処理熔融浴１６の中に導入し、この際ガス流が実質的に処理ガス空間１８の方 へ向かうようにすることにより、熔融液滴２８をつくり処理ガス空間１８を横切 って分散させる。この時熔融金属はガス流に捕捉されて処理ガス空間１８の中へ 入り、熔融液滴２８をつくり、これが少なくとも処理ガス空間１８の断面をを横 切って分散する。 供給ガス流中の有機成分の実質的に殆どの部分が変化して生成物になるならば 、署陸息は適切である。典型的には、有機成分が約１〜２秒の間処理区域の中に 存在する場合、有機成分は約１２００℃またはそれ以上のの温度において変化す る。処理区域において有機成分を変化させる処理時間は、処理区域内部の温度ま たは圧力を調節することによりさらにコントロールすることができる。本発明方 法においては反応器を高圧、大気圧または減圧下で操作することができる。 処理区域内においてこれよりも低い温度、例えば約９００℃以下の温度は、典 型的にはガス化した有機供給成分の分解を最低にするために使用される。ガス化 した有機供給成分をさらに分解させようとする場合には、処理区域内部でこれよ りも高い温度、例えば約９００℃よりも高い温度を使用する。 さらに、処理熔融浴１６および／または熔融液滴から伝達される熱を用いて有 機成分を処理する場合、処理セクション１４の温度は処理熔融浴１６の組成を変 化させることにより調節することができる。例えば一般に温度が約１２００℃よ り低い低温の熔融浴は、熔融金属の主成分と して錫、亜鉛、アルミニウム、炭酸ナトリウムまたは銅を用いることによりつく ることができる。また温度が約１２００℃以上の高温の熔融浴は、熔融金属の主 成分としてマンガン、ニッケル、コバルト、鉄、クロムまたは酸化アルミニウム を用いることによりつくることができる。 処理セクション１４に導入された場合、供給ガス流中の実質的にすべての有機 成分は熔融液滴２８に露出され、典型的には炭化水素ガスおよび／または炭素を 生じる。 さらに他の具体化例においては、共反応成分を処理セクション１４に導入し、 次いで共反応成分を有機成分または炭化水素ガスと反応させ、炭素酸化物ガスの ような生成物ガスをつくる。例えば共反応成分として酸化剤を使用する場合、共 反応成分として酸化剤を共反応成分源５２から共反応成分入り口４８を通して処 理熔融浴１６の中に導入する。注入される際酸化剤は処理セクション１４の中に 含まれる酸化可能な成分と反応しガス化した酸化物、例えば一酸化炭素、二酸化 炭素、二酸化硫黄、および水になる。処理熔融浴１６の中で生じた炭素酸化物の ガスは処理ガス空間１８の中に移動する。 ガス化した有機成分または共反応成分は連続的に、逐次的に、または間欠的に 反応器に導入できるものと了解されたい。 さらに他の具体化例においては、１９９３年４月２日付けの米国特許願０８／ ０４１，７７２号記載の方法およびシステムを用いて酸化剤または還元剤を導入 する。溶解した原子構成成分を酸化および還元する方法に関する該米国特許願０ ８／０４１，７７２号は参考のために添付されている。 次に生成ガスをガス出口６２を通して反応器１２の上部から取り出す。 凝縮相の生成物は底部タップ６４を通して反応器１２から取り出すことができる 。 図３は本発明のさらに他の具体化例を示す。図３の装置は図１に示した機素と 同じ機素を多数もっており、同じ機素には同じ番号が付けられている。この装置 は反応器１２を含み、この反応器１２はガス生成セクション６４および処理セク ション１４を含み、この両者は、固体の供給材料をガス生成セクション６４の中 に保持し、他方ではガス流および随時液体流をガス生成セクション６４から処理 セクション１４へと流すための適当な装置で互いに連結されている。 ガス生成セクション６４および処理セクション１４は単一の組み合わせられた 単位装置の異なったモジュール（図３に示す）であるか、或いは別々の異なった 機素であることができる。ガス生成セクション６４を取り囲む壁は単一の一体と なった壁の一部であり、処理セクション１４を取り囲む壁についても同じである ことができるか、或いは処理セクション１４の壁と同じまたは異なった材料でつ くられた別々の壁の部分であることもできる。ガス生成セクション６４を取り囲 む壁はガス生成セクション６４の内部の条件下において実質的に難熔性である。 同様に処理セクション１４を取り囲む壁は処理セクション１４の内部の条件下に おいて実質的に難熔性である。随時当業界に公知の方法、例えば水による冷却を 行うことにより壁の難熔性を改善することができる。 適当なガス生成セクション６４の例を図３および４に示す。ガス生成セクショ ン６４として使用するのに適した他の装置は、供給材料を処理して炭素酸化物の ガスまたは炭化水素を生成させる装置、例えば混合しない金属の熔融金属浴中で 炭素性の材料から二酸化炭素を生成させる方 法および装置を記載した１９９３年１月５日付けの米国特許５，１７７，３０４ 号記載の装置、供給材料を溶解した原子状の成分に変え、次いでこの溶解した原 子状の成分を酸化する方法および装置を記載した１９９１年７月２９日付けの米 国特許願０７／７３７，１９９号記載の装置、熔融金属浴中で放射性の供給材料 を処理して非放射性の炭素酸化物を生成させる方法および装置を記載した１９９ ３年４月１２日付けの米国特許願０８／０４６，０１６号記載の装置、充填ベッ ド反応器中において供給材料の少なくとも一部をその原子状の成分にまで解離さ せガス生成物をつくる方法および装置を記載した１９９３年３月３１日付の米国 特許願０８／０４１，４０５号の継続出願としての１９９４年６月２７日付の米 国特許願０８／２６７，２９５号記載の装置、有機性の供給材料を熔融液滴２８ と接触させることにより炭化水素ガスを生成させる方法および装置を記載した１ ９９３年４月１２日付の米国特許願０８／０４６，６９３号記載の装置である。 供給材料を処理して炭素酸化物のガスまたは炭化水素にする米国特許願０７／７ ３７，１９９号および同０８／２６７，２９５号は参考のため添付されている。 図３に戻ると、ガス生成セクション６４はガス生成ガス空間６６、有機物含有 供給材料をガス生成セクション６４へ導入する装置、およびガス生成セクション ６４にある際該供給材料の有機成分を含む供給ガス流をつくる装置を含んでいる 。 第１の適当な供給材料導入装置、特定すればノズル６８は、ガス生成ガス空間 ６６の下方の部分に配置されている。ノズル６８は図示されていない流体供給源 とガス生成セクション６４との間を流体供給材料供給ライン７０および流体供給 材料入り口７２を通して流体的に連絡してい る。流体供給材料入り口７２はノズル６８の端の所でガス生成ガス空間の中に配 置されている。 第２の適当な供給材料導入装置、特定すれば嵩張った供給材料の入り口７６は 、反応器１２から延び出し、嵩張った供給材料をガス生成セクション６４の中に 導入する装置になっている。 供給材料をガス生成セクション６４の種々の区域に導入する適当な装置は、羽 口、ランス、導入口、嵩張ったおよび／または嵩張っていない供給材料をガス生 成セクション６４に導入し得る他の機素を含んでいる。さらに供給材料を導入す る適当な装置は、供給材料を反応器の上部、底部および／または側面の壁を通し てガス生成セクション６４へ直接導入することができる。さらに１個またはそれ 以上の供給材料をガス生成セクション６４へ導入する装置は反応器の上部、底部 および／または側壁に配置されていることができる。固体の供給材料を上部にお いて熔融金属浴に装入する方法は固体供給材料の装入に関する１９９３年４月２ 日付の米国特許願０８／０４２，６０９号に記載されている。該特許願は参考の ために添付した。さらに有機性の供給材料を熔融金属浴に注入するランス、およ びその使用方法は１９９３年１２月３日付の米国特許願０８／１６２，３４７号 に記載されており、この米国特許願も参考のために添付されている。 ガス生成区域６４の中で供給ガス流を生成する適当なガス生成装置は、加熱装 置および／またはガス流の中に有機成分の粒子を含める装置を含んでいる。加熱 装置はガス生成区域の中で供給材料を直接加熱する装置および／または間接的に 加熱する装置を用いることができる。直接加熱を行う装置は例えば誘導コイル、 酸素燃料バーナー、電気アーク、プラ ズマ・トーチおよび発熱化学反応、例えばアルミニウム、炭素、一酸化炭素、水 素または燃料油の酸化による反応を含み、ガス生成セクション６４を直接加熱し て有機供給成分をガス化させる。間接的に加熱を行う装置は例えば熔融浴および ／または熔融液滴を含み、間接加熱法でこれらが加熱され、次いで露出が行われ るとこれらが熱を供給材料に伝える。 ガス流中に粒子を含ませる装置は供給材料を酸化剤で燃焼させる装置を含み、 共反応成分の羽口４６を通して酸化剤をガス生成セクション６４に注入して煙霧 を発生させる。別の装置は、加熱装置で供給材料を加熱することにより熱分解を 起こさせ、これと同時にまたは引き続き、例えば窒素流の中で熱分解により生じ た炭素性の粒子の分散物を捕捉させることにより、非反応性のガスのようなガス 流をガス流の羽口３２を通してガス生成セクション６４に導入する装置を含んで いる。ガス流中に粒子を含ませる装置は、既に炭素を含有する粒子の形をしてい る供給材料を通してガス流を導入する。 本明細書において定義されるガス生成区域は供給材料が供給ガス流に変えられ るガス生成セクション６４の内部の区域である。ガス生成区域はガス生成ガス空 間６６を含み、また使用されるガス化装置の種類および変化させられる供給材料 の場所と種類に依存し、随時ガス生成熔融浴７８の上方に配置されたセラミック ス層７８を含んでいる。 ガス生成装置を使用する場合、有機性の供給材料成分がガス化するか分解して 所望の有機分解生成物になる温度に対応する温度下限、およびガス生成容器を取 り囲んでいる反応器の壁が難熔性の状態を保つ温度に対応する温度上限を有する 温度範囲に亙り、適当な加熱装置で供給材料を加熱することができる。典型的に は加熱装置はガス化した有機供給成 分およびその供給材料前駆体を約１００℃〜約２８００℃の温度に加熱すること ができる。約９００℃のような低温は、典型的には供給材料の有機成分を揮発さ せるか、または有機供給成分の分解を最低限度にするか、或いは供給材料の内部 に含まれる金属のガスの生成を防ぐのに使用される。炭化水素ガスを生成させる には、ガス化した有機供給成分の有効温度が約９００℃〜約１１００℃であるこ とが好ましい。約１３００℃以上のような高い温度は典型的には供給材料をさら に分解させるのに使用される。 処理セクション１４には熔融金属が必要であるが（例えば熔融液滴２８および 処理熔融浴１６の存在が必要）、ガス生成セクション６４にはガス化した供給材 料から誘導されたもの以外、熔融金属の存在は任意である。 該ガス化装置がガス生成熔融浴７８を含む随意的な具体化例においては、ガス 生成熔融浴７８はガス生成セクション６４の下方部分に配置されている。ガス生 成熔融浴７８は適当な金属でガス生成セクション６４を部分的に充填した後、プ ラズマ・トーチを活性化するか、または図示しない他の任意の装置でこの金属を 適当な温度に加熱してつくることができる。反応器１２の上方部分に配置された プラズマ・トーチ２０は熔融状態にあるガス生成熔融浴７８を所望のガス化した 有機供給成分が生成するのに適した温度に保つのに適している。プラズマ・トー チ２０はまた熔融金属を噴霧化して熔融液滴２８をつくり、プラズマ・トーチ２ ０の作用によってガス生成ガス空間６６の内部に熔融液滴を分散させるのに適し ている。 処理セクション１４の中、およびもしつくられているならガス生成セ クション６４の中に存在する熔融金属の少なくとも一部は典型的には熔融浴の形 をしている。両方のセクションに存在する場合、熔融浴は単一の一体となった熔 融浴を構成し、保持装置を通ってガス生成セクションと処理セクションとの間を 流れるか、または実質的に同じ組成を有する二つの別々の熔融浴か、または異な った組成をもつ二つの別々の熔融浴から成っていることができる。 随時ガス生成セクション６４および／または処理セクション１４は熔融液滴分 散装置の作用で熔融浴の中に混合されたセラミックス相を含んでいることができ る。処理熔融浴１６がセラミックス相および少なくとも一つの熔融金属相を含ん でいる場合には、反応器１２は随時処理セクション１４とガス出口６２との間に 配置された沈降セクション７９を含んでいる。沈降セクション７９の内部では、 処理熔融浴１６の金属相およびセラミックス相は分離してセラミックス相２２を つくり、これは処理熔融浴１６の上部に位置している。セラミックス相２２はセ ラミックスのタップ８１を通して抜き取ることにより処理熔融浴１６とは別に反 応器１２から取り出すことができる。処理セクションおよび沈降セクションを有 し、熔融金属相およびセラミックス相のような異なった熔融相を別々に取り出す 装置がついている反応器の例は、１９９４年４月１２日付の米国特許５，３０１ ，６２０号に記載されている。該米国特許５，３０１，６２０号は参考のために 添付されている。 反応器１２の内部には、固体供給材料をガス生成セクション６４の中に実質的 に保持する装置がガス生成セクション６４および処理セクションと連結されて配 置されている。この保持装置はまた同時にガス化された有機供給成分、および随 時熔融金属のような液体を、ガス生成セクショ ン６４から流動セクション８０を通り処理セクション１４へと導入する。ガスお よび液を流すことができる保持装置６５は流動閉塞区域としての機能を果たす。 保持装置６５は流動セクション８０と保持器８２とを有し、保持器はガス化さ れていない固体がガス生成セクション６４から処理セクション１４へと流れるの を防いでいる。保持器８２は流動セクションへの入り口の所および／または流動 セクション８０の内部に配置することができる。さらに保持器は、流動セクショ ン８０を通るガスの流路に対し実質的に垂直な流動セクション８０の断面を完全 にまたは部分的に塞いでいることができ、或いは全く塞いでいないこともできる 。保持器８２が流動セクション８０の断面を全く塞いでいない場合には、該流動 セクションの底部はどの液の上部面よりも高い所にあり、これによって図４に示 されているように固体供給材料をガス生成セクション６４の内部に保持しなけれ ばならない。 保持装置６５は保持器の孔を通過し得る小さい粒子の凝縮相成分以外、固体の 供給材料が処理セクションへと運ばれるのを実質的に防ぎ、且つ該粒子が典型的 には処理セクション１４の内部で少なくとも一相をなす生成物に完全に変化する 場合には適切である。 本明細書に定義される凝縮相成分は、ガス生成熔融浴中に含まれ、次いで保持 器８２を通る熔融浴流によって処理熔融浴１６へと運ばれる粒子、溶解した固体 、および液体を含んでいる。凝縮相成分の粒子は、小さい供給材料粒子、および 供給材料が変化して供給ガス流になることによって得られる粒子を含んでいるこ とができる。 適当な保持器８２の例には多孔性のプラグ、難熔性の煉瓦の壁、フィ ルターまたはガス生成室の反応器の壁を含み、この場合保持器はガス生成セクシ ョン６４および処理セクション１４との間に配置され、保持器はガス生成セクシ ョン６４または流動セクションの底部の周りからガス生成熔融浴または含まれた 液体の供給材料生成物の頂部の上の高さまで延びているか，或いは恐らくはガス 生成セクション６４の中につくることができる。従ってガス生成熔融浴７８に含 まれる熔融金属の高さは保持器８２の上部よりも低い。これらの例においては、 ガス生成セクション６４から流動セクション８０を通り処理セクション１４へと 導入される場合には、供給ガス流だけが保持器の上方を流れ、これによって処理 熔融浴１６をガス生成熔融浴７８から密封する。 該流動セクションを完全に塞ぎ、ガスおよび熔融浴は流すが固体供給材料は実 質的に流さない他の適当な保持器の他の例には、少なくとも一つのフィルター、 多孔性のプラグ、溝孔付きの壁、ガスが生成セクション６４から流動セクション ８０を通り処理セクション１４へと導入される場合ガスがその上をまたはそれを 横切って通らなければならないオリフィスまたはスロートを含んでいる。適当な 多孔性のプラグの例にはそれを貫通してプラグの中を流れるように穿孔された１ ／４インチの酸化アルミニウムのプラグが含まれる。 随時流動セクション８０は２個の保持器を有し（図示せず）、これはそれぞれ 該流動セクションの断面を完全に塞ぎ、２個の保持器の間には供給ガスを精製す る装置が取り付けられている。精製装置は物理的な精製装置、例えば小さい粒子 を除去するための装置、並びに化学的な精製装置、例えば或る種の化学物質の少 なくとも一部をガス化された有機供給材料成分から除去する装置が含まれる。例 えばガス化された炭化水素 または炭素酸化物ガスからハロゲンを除去するためには、酸化カルシウムのベッ ドを２個の保持器の間に配置し、これを通してガス化された有機供給材料成分を 流し、該ガス化された供給成分からハロゲンを除去するようにしなければならな い。 反応器１２はまた供給ガス流をガス生成ガス空間６６から多孔性のプラグ８２ を通し処理ガス空間１８へと導入し、この際供給ガス流中の有機成分を１個また はそれ以上の液滴に露出させ、少なくとも一相をなす少なくとも１種の生成物を つくる装置を含んでいる。次いで生成物ガスは処理ガス空間１８から排出される 。 該供給ガス流を導入する装置は、処理セクション１４の内部においてガスを処 理ガス空間１８から出すための出口６２を含み、ここで該ガス出口６２は処理ガ ス空間１８を取り囲む反応器１２の壁の中に配置されている。該供給ガス流導入 装置はまたガス生成ガス空間６６、ガス処理ガス空間１８、およびガス出口６２ の排出端におけるガスの間に圧力差をつくる装置を含んでいる。圧力差をつくる 装置は例えばガス生成セクション６４の内部で使用されるガス化装置、酸化剤お よび／または捕捉されたガス流のようなガスをガス生成セクション６４に導入す る装置、ガス出口６２を通って放出されるガスを凝縮させる装置、ガス生成セク ション６４から処理セクションに流れるガスを拘束する装置、および処理ガス空 間１８上において吸引を行うブローワーを含んでいる。 他の具体化例においては、反応器１２は共反応成分をガス生成セクション６４ および／または処理セクション１４に導入する装置を含んでいる。適当な共反応 成分導入装置は１個またはそれ以上の羽口、導入口または管を含み、これらは反 応器の底部、側辺部または頂部に配置することが できる。適当な共反応成分導入装置はガス生成セクション６４または処理セクシ ョン１４の下方に配置される共反応成分用の羽口３２を含んでいる。 ガス生成セクションの内部および処理セクションの内部において熔融浴の中に 酸素を導入することが好適である。 共反応成分用の羽口４６を通して供給材料も導入する場合には、ガス生成セク ションに嵩張っていない供給材料を導入する別の装置を随時含ませることができ る。さらに共反応成分用の羽口４６はまた一手段としてまたは随時ガス空間の中 に熔融液滴２８を分散させる唯一の装置として機能することができる。 他の具体化例においては、反応器１２はまた生成物ガスおよび／または熔融金 属をさらに処理する１個またはそれ以上の他の機素８４を含んでいる。生成物ガ スを処理する他の機素８４は例えば他の熔融液滴２８に露出することにより生成 物ガスをさらに変化させる装置、生成物ガスの内部で反応を凍結する装置、生成 物ガスを精製する装置、および再生炉を含んでいる。熔融金属を処理する他の装 置は例えばスラグを熔融金属から分離する装置、および高品質の凝縮相生成物を 生成する装置、例えば向流、閉塞流炉等を含んでいる。 生成物ガスを精製する装置は、例えば不純物を生成物ガスから化学的および／ または物理的に分離する装置を含んでいる。物理的に分離する装置は生成物ガス から粒状物を取り除き重金属を揮発させる装置を含んでいる。公知のように精製 装置はガス出口６２の上手、下手または中に配置することができる。物理的およ び／または化学的精製装置はまたガス生成セクションおよび処理セクションの間 に配置された保持装置を含 んでいることができる。 粒状物を分離する装置はフィルター、充填ベッド、水平阻流板、垂直阻流板、 遠心分離機、サイクロン分離機およびガス流から粒状の不純物を分離する当業界 に公知の他の任意の装置を含んでいる。 他の物理的分離装置は生成物ガスから揮発した重金属または塩素のような不純 物を洗浄して除去する装置、例えば亜鉛飛散凝縮器または図５に示すような第２ の処理セクションを含んでいる。第１の処理熔融浴から出る鉄の蒸気のような揮 発した重金属を凝縮させるのに使用する場合、第２の処理セクションの中では鉄 の凝縮温度より低い温度において低温金属、例えば錫または亜鉛を使用する。第 ２の処理セクションを用い、ガス生成物から得られる塩素を洗浄し、第１の処理 セクションから直接第２の処理セクションへと流す他の具体化例においては、第 ２の処理熔融浴は典型的には約１４００〜１７００℃の温度においてカルシウム を含んでいる。 化学的な分離装置は化学的な不純物、例えばハロゲンおよびハロゲン化水素を 除去する装置を含んでいる。適当な化学的分離装置の例には阻流板、酸化カルシ ウム充填ベッド、洗浄器および錫または亜鉛を含む熔融浴をもった第２の処理セ クションが含まれ、最後のものは生成物ガスからハロゲンを洗浄して除去するの に適している。 他の具体化例においては、１９９３年４月１日付けの米国特許願０８／０４１ ，４９１号記載のような廃ガス中の所望の短鎖炭化水素の化学反応および分解を コントロールするために生成物ガスを迅速に冷却する装置が備えられている。 他の具体化例においては、生成物ガスの成分、例えば炭化水素、ハロ ゲンおよび二酸化硫黄を所望の最終生成物に変える処理装置が備えられている。 適当な処理装置は例えば公知方法により炭化水素をエチレン、ハロゲンまたはハ ロゲン化水素に変えるか、または二酸化硫黄を硫酸に変える再生炉を含んでいる 。 本発明方法においては、図３に示されているように、ガス生成セクション６４ の内部で供給材料を変化させて、供給材料の有機成分および随時凝縮相成分を含 む供給ガス流にする。次に処理セクション１４の内部で該供給材料ガスおよび随 時縮合相成分を変化させて少なくとも一つの相をなす生成物ガスをつくる。 典型的には供給材料は供給ガス流にすることができ、次いで変化させて少なく とも一つの相において生成物を生成させる。これは供給材料の固体成分から実質 的に分離されている。固体の供給材料成分は、いまだ供給ガス流を生成せず、保 持装置６５により処理区域から実質的に密封されている供給材料成分から成って いる。 ガス生成セクション６４の条件下において随時ガス流を供給材料の中に導入し ながら加熱するかまたは酸化した場合、供給材料成分が揮発するか分解して揮発 可能な中間体となり、次いでこれが揮発するか、および／または共反応成分と反 応してガス状の共反応成分生成物をつくるか、および／またはガス流の内部で分 散した粒子として懸濁するならば、供給材料はガス化し得るということができる 。 本発明の供給ガス流は例えばガス化した有機分子、炭素酸化物ガス、炭素性の 粒子、および他の成分、例えば水素、水、二酸化硫黄、燐、揮発し得る重金属、 およびハロゲン原子を含んでいることができる。 本発明の凝縮相成分は小さい供給材料粒子、供給材料の分解および反 応生成物、例えば炭素、硫黄、塩化カルシウム、および硫化鉄を含んでいること ができる。 ガス生成セクション６４の条件下において加熱するかまたは酸化した場合、供 給材料成分が固体のまま保たれ、適当なガス流の中に懸濁させることができない 場合、供給材料成分はガス化し得ないということができる。 供給材料はガス化し得るおよび／またはガス化し得ない無機成分、例えば金属 、金属塩、ハロゲン、硫黄、燐、窒素等を含んでいることができる。ガス化し得 る無機成分、例えば金属、硫黄またはハロゲンを次いで化学的におよび／または 物理的に生成物ガスから分離することができる。 好ましくは供給材料は少なくとも１種の有機化合物を含んでいる。供給材料は 典型的には単一の有機成分から成るか、または多重成分から成っている。多重成 分の供給材料は種々の有機成分の、随時無機成分を含む混合物または溶液を含ん でいることができる。多重成分の供給材料はさらに、有機および無機成分が化学 的に結合した化合物、例えば有機化合物を含んでいる。さらに多重成分の供給材 料は種々の供給材料成分が物理的に結合したアマルガム、例えば金属粒子で含浸 されたプラスチックスを含んでいることができる。 本発明方法に対しては広い範囲の供給材料材料が適している。適当な供給材料 の例としては任意の有機化学物質、例えばプラスチックスおよび重合体；ハロゲ ン化された有機化学物質、例えばクロロベンゼン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩素化 されたビフェニルおよびテフロン；金属を含んだ有機供給材料、汚染された有機 供給材料、例えば使用済みの有機溶 媒、使用済みの有機酸、コークス供給材料、石油残渣、内管およびタイヤ；およ び放射能で汚染された有機供給材料、例えば医療用の供給材料、使用済みのイオ ン交換樹脂およびＣｏ⁶⁰で汚染された繊維布が含まれる。 本発明の装置で変化させ得る供給材料は典型的には該装置に導入する前におい ては固体または流体である。 図３に示す本発明方法においては、適当な装置、例えばガス生成ガス空間６６ をプラズマ・トーチで加熱するか、またはガス生成熔融浴７８をつくることによ り、ガス生成セクション６４の内部にガス生成区域をつくる。次いで供給材料を ガス生成セクション６４の内部のガス生成区域に注入する。供給材料は典型的に は嵩張った固体、粒子状の固体、または流体としてガス生成区域に導入される。 供給材料は或る区域、特定すればガス生成ガス空間６６、ガス生成熔融浴７８、 および／または随時セラミックス相２２の少なくとも一部に導入することができ ると了解されたい。注入する場合、供給材料をガス生成装置に露出させてガス化 するか、および／または分解した後ガス化するか、および／または粒状物として ガス流中に懸濁させ、供給ガス流をつくり、随時凝縮相成分をつくる。 一具体化例においては、供給材料を酸化剤と接触させ、共反応成分用の羽口３ ２を通してガス生成セクション６４に導入し、燃焼させて供給ガス流をつくる。 供給材料をガス生成ガス空間６６の内部に分散した熔融液滴と接触させること により供給材料をガス化する具体化例においては、液滴２８の分散物をガス生成 セクション６４の全断面を横切って分散させる必要はない。例えばガス生成セク ション６４は米国特許願０８／０４６，６９ ３号記載の単一の熔融物噴水を使用して供給材料をガス化させることができよう 。 別法として、供給材料をガス生成熔融浴７０の中に導入し、この際供給材料を 加熱してガス化した有機供給成分をつくり、次に該ガス化した成分を供給ガス流 としてガス生成熔融浴７８からガス生成ガス空間６６へ移動させることができる 。供給ガス流のガス化した有機供給成分を次に処理セクション１４に導入して所 望の生成物に変える。 本発明方法の一具体化例においては、流体の供給材料をガス生成セクション６ ４に注入することにより流体の供給材料をガス生成熔融浴７８の中に導入する。 この流体の供給材料を図示されていない流体供給源から流体供給材料供給ライン ７０を通してノズル６８に導入し、これを流体供給材料入り口７２を通してガス 生成熔融浴７８へと放出する。流体の供給材料を注入する際、供給材料はガス化 するか、および／または分解して部分的にガス化するか、および／または酸化ま たは還元してガス化した有機供給成分になる。 供給材料が嵩張っている他の具体化例においては、供給材料を嵩張った供給材 料の入り口７６を通してガス生成セクション６４の上部に導入する。 次いで供給ガス流は、圧力差のために、ガス生成セクション６４から保持装置 ６５を横切って処理セクション１６の内部の処理ガス空間１８へと流れる。同時 に固体のガス化されない供給材料は保持装置６５によってガス生成セクション６ ４の中においてガス生成熔融浴７８の内部に実質的に保持される。 処理セクション１６の内部において、プラズマ・トーチ２０の放出流 をガス生成熔融浴７８の中に向け、熔融金属を加熱してこれを噴霧化し、処理ガ ス空間１８の断面を横切って熔融液滴２８を分散させる。 次にガス生成セクション６４からの供給ガス流を熔融液滴２８に露出させ、随 時共反応成分と反応させることにより変化させて少なくとも一相をなす生成物を つくる。次に生成物ガスをガス出口６２を通して反応器１２の上部から取り出す 。凝縮相の生成物は底部のタップ６４および／またはセラミックスのタップ８１ から取り出される。 熔融浴および／または熔融液滴を用いて供給材料（或いは供給ガス流中の供給 成分）を加熱する場合、当該セクションの温度は熔融浴の組成を変化させて調節 することができる。例えば一般に約１２００℃よりも低い温度の低温熔融浴は、 錫、亜鉛、アルミニウム、炭酸ナトリウムまたは銅を熔融金属の主成分として使 用してつくることができる。別法として、典型的には約１２００℃以上の温度の 高温熔融浴は、熔融浴の主成分としてマンガン、ニッケル、コバルト、鉄、クロ ムまたは酸化アルミニウムを用いてつくることができる。 他の具体化例においては、酸化剤を共反応成分として共反応成源５２から共反 応成分入り口４８を通し反応器１２へ導入する。酸化剤はガス生成セクション６ ４および処理セクション１４のいずれか、または両方へ導入することができる。 注入する際、酸化剤は酸化可能な処理熔融浴１６および／またはガス生成熔融浴 と反応し、酸化物、例えば一酸化炭素、二酸化炭素および／または二酸化硫黄を 生成するであろう。次にガス化した酸化物はいずれもガス生成ガス空間６６およ び／または処理ガス空間１８へ移動する。さらに、酸化剤を反応器１２へ注入す る際、ガス生成ガス空間６６または処理ガス空間１８に含まれる酸化し得る分解 生成物はまた酸化剤と反応して酸化物、例えば炭素酸化物ガスおよび水を生成す ることができる。 供給材料を共反応成分用の羽口を通して導入する場合、嵩張らない供給原料を ガス生成セクション６４に導入する別の装置を随時含ませることができる。さら に共反応成分用の羽口４６は一手段としてまたは随時ガス空間中へ熔融液滴を分 散させる唯一の装置として機能することができる。 さらに他の具体化例においては、熔融浴中で溶解した原子成分の酸化物を生成 させることを記述した１９９１年７月２９日付けの米国特許願０７／７３７，１ ９９号記載のシステムおよび方法に従って供給材料および酸化剤を導入する。 別の具体化例においては、熔融浴中で溶解した原子成分の酸化物を生成させる ことを記述した１９９３年４月２日付けの米国特許願０８／０４１，７７２号記 載のシステムおよび方法に従って供給材料および酸化剤または還元剤を導入する 。 本発明方法はさらに供給材料を変化させて一緒にしたガス流または別のガス流 として炭素酸化物ガスおよび水素ガスをつくるのに使用することができる。この 方法は例えば米国特許第４，５７４，７１４号および同４，６０７，５７４号記 載のＢａｃｈ／Ｎａｇｅｌの方法のように、供給材料を種々の生成物に解離させ て分解させるために熔融浴を使用する。 一具体化例においては、嵩張ったまたは嵩張らない供給材料を、ガス生成セク ション６４の内部に配置されたガス生成熔融浴７８および／またはガス生成ガス 空間６６に導入しする。次に供給材料をガス生成装置、 例えばガス生成熔融浴７８または熔融液滴２８に露出させ、プラズマ・トーチ２ ０の放出流をガス生成熔融浴７８の表面に衝突させることによりつくられたガス 生成ガス空間６６の中に分散させる。このような露出を行う際、供給材料の有機 成分の少なくとも一部は揮発するかおよび／または分解して揮発した低級炭化水 素ガスまたは他の供給材料の分解生成物になる。 供給材料の相対的な分解量は処理する供給材料の種類、およびガス生成セクシ ョン６４の内部のガス化された有機供給成分の温度に依存する。温度が上昇する と、典型的には供給材料の分解量は増加し、比較的高級なガス化した炭化水素の 生成は減少する。 ガスの生成が始まった後、ガス生成ガス空間６６はガス化された有機供給成分 の成分としてガス化された炭化水素および／または水素ガスを含んでいるであろ う。次いでガス化された有機供給成分は保持装置６５を通して処理セクション１ ４の内部に配置された処理ガス空間１８へ導入され、次いで有機供給成分は該ガ ス空間の断面を通りその中に存在する熔融液滴２８の露出させられる。 処理セクション１４の内部で熔融液滴２８に露出させられる際、有機供給成分 中の炭化水素は処理ガス空間１８の中でさらに分解する。 別の具体化例においては、１９９３年４月１２日付けの米国特許第願０８／０ ４６，０１６号記載の放射性供給材料を処理する方法を使用し、ガス生成セクシ ョン６４の中のガス生成熔融浴７８の内部で放射性の供給材料を分解させる。放 射性供給材料を処理する方法に関する該米国特許願０８／０４６，０１６号は参 考のために添付されている。 本発明方法はまた供給材料を変化させてアルケンのような短鎖の不飽 和炭化水素をつくることができる。ガス生成セクション６４の内部で適当な有機 成分を含む供給材料をガス化することにより飽和炭化水素を含むガス化した有機 供給成分が生じる。典型的な有機物含有供給材料の例には、「汚れた」粗製油、 石油精製装置の塔底残渣、オイルシェール、危険性のある供給材料、プラスチッ クス供給材料等が含まれる。供給材料の中に含まれる適当な有機成分としては、 アルキルおよびアリール化合物（またはその置換体）、例えばメタン、ｎ−ヘキ サン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン 、ポリメタクリル酸メチル、および混合プラスチックスがある。次にガス化した 有機供給成分をガス生成ガス空間６６から保持器８２を通して処理ガス空間１８ へと導入し、次いでここでガス化した有機供給成分をその中にある熔融液滴２８ に露出させる。保持器８２はガス化した有機供給成分を処理セクション１４の中 に流すことができるが、実質的な量の固体供給材料は処理セクション１４へ入ら ないようにする。この飽和炭化水素は次に処理セクション１４の内部で熔融液滴 ２８に露出され不飽和炭化水素へ変えられる。 一具体化例においては、１９９３年１２月２３日付けの米国特許願０８／１７ ３，３６２号記載のようにして飽和炭化水素を不飽和炭化水素へ変える方法が用 いられる。熔融遷移金属に露出することにより飽和炭化水素を不飽和炭化水素に 変える方法に関する該米国特許願０８／１７３，３６２号は参考のために添付さ れている。特定的に述べれば、供給ガス流中の有機成分を処理セクション１４の 中で遷移金属、特に基底状態と第１励起状態とのエネルギー差が約１．５ボルト より小さいロジウムのような遷移金属を含む熔融液滴２８に露出する。 他の具体化例においては、飽和炭化水素をホモリチック開裂により短鎖の不飽 和炭化水素に変える方法を記述した１９９３年１２月２３日付けの米国特許願０ ８／１７２，５７９号記載のようにして不飽和炭化水素を生成させる方法が用い られる。飽和炭化水素を炭素に対して溶解度をもった熔融遷移金属に露出させる ことにより短鎖の不飽和炭化水素に変える方法に関する該米国特許願０８／１７ ２，５７９号は参考のために添付されている。特定的に述べれば、ガス化した有 機供給成分を、処理セクションの中で鉄、クロム、バナジン、銅、アルミニウム 等の遷移金属を含む熔融液滴に露出させる。 さらに他の具体化例においては、飽和炭化水素を同族体化することにより高級 炭化水素に変化させる方法を記載した１９９３年１２月２３日付けの米国特許願 ０８／１７３，３４６号記載のような不飽和炭化水素を生成させる方法を使用す る。熔融遷移金属に露出させることにより飽和炭化水素を高級不飽和炭化水素に 変える方法に関する該米国特許願０８／１７３，３４６号は参考のために添付さ れている。特定的に述べれば、別の羽口５４を通して炭素源を処理熔融浴１６の 中に添加するために高い炭素含量を有する熔融液滴２８に、処理セクション１４ の中でガス化した有機供給成分を露出させる。適当な熔融金属には遷移金属、特 に基底状態と第１励起状態とのエネルギー差が約１．５ボルトより小さいロジウ ムまたは銅のような遷移金属が含まれる。 ガス化した有機供給成分は、有機供給材料を熔融液滴の噴水に露出することに よりガス化した炭化水素を製造する方法に関する１９９３年４月１２日付けの米 国特許願０８／０４６，６９３号記載のような適当な方法により生成させること ができる。 随時、処理セクション１４からガス出口６２を通して導入された生成物ガスを、 次に１個またはそれ以上の生成物ガスおよび／または熔融浴をさらに処理するた めの他の機素の中に導入することができる。この他の生成物ガス処理にはさらに 第１の処理セクションからの生成物ガスを第２の処理セクションにおいて熔融液 滴２８に露出させることにより炭素酸化物ガスまたは特定の炭化水素の量を増加 させる工程を含んでいる。さらに他の生成物ガスの処理には、生成物ガスを適当 な凍結装置に通して導入することにより生成物ガス内部の反応を凍結する工程、 該ガスを精製装置に通すことにより生成物ガスを精製する工程、スラグを熔融浴 から分離する工程、生成物ガスを向流、閉塞流炉に導入することにより高品質の 凝縮相生成物を生成させる工程、および生成物ガスを適当な再生炉に通すことに よりエチレンまたは硫酸のような新規化学種をつくる工程が含まれる。 図４は本発明の他の具体化例を示す。図４の装置は図１および３と同じ機素を 多数有しており、同じ機素には同じ番号が付けられている。該装置はガス生成セ クション６４および処理セクション１４を含む反応器１２を含んでいる。ガス生 成セクション６４は上方部分８８および下方部分８９を含んでいる。 上方部分８８から延びている保持装置６５は、供給ガスをガス生成セクション から導き出すが、ガス化された固体供給材料はガス生成セクション６４の内部に 保持するのに適している。保持装置６５は精製装置９０および流動セクション８ ０を含み、処理セクション１４に入る前にガス化された有機供給成分がこの中を 通る。精製装置９０は、凝縮させ得る成分、粒状物またはハロゲンのような不純 物を供給ガス流から物理的お よび／または化学的に分離するために備えられている。 消耗し得るランス９２のような適当な供給材料導入装置がガス生成セクション ６４の上方部分８８に配置されている。ランス９２は流体の供給材料源９４とガ ス生成セクション６４の上方部分８８との間を流体の供給材料入り口７４を通じ て連絡している。流体の供給材料入り口７４はランス９２の端の所でガス生成セ クション６４の上方部分８８の中に配置されている。 第２の供給材料導入装置、例えば嵩張った供給材料の入り口７６はガス生成セ クション６４の上方部分８８から延びている。嵩張った供給材料の入り口７６は 嵩張った供給材料をガス生成セクション６４へ導入する装置を提供している。 第３の供給材料導入装置はガス生成セクション６４の下方部分８９に配置され た羽口９６を含んでいる。羽口９６は供給材料を導入するような寸法と形状をも っており、この供給材料は保護用のガスおよび反応器１２への共反応成分として の機能をすることもできる。羽口９６は共反応成分入り口管５０を含んでおり、 これは共反応成分源５２とガス生成セクション６４の下方部分８９との間を共反 応成分入り口４８を通じて連絡している。共反応成分入り口４８は共反応成分入 り口管５０の端の所でガス生成セクション６４の下方部分８９に配置されている 。 羽口９６の供給材料入り口管９８は供給材料源９４とガス生成セクション６４ の下方部分８９との間を連絡している。第３の供給材料入り口１００は供給材料 入り口管９８の端の所でガス生成セクション６４の下方部分８９に配置されてい る。 ガス生成セクション６４の中にガス生成熔融浴７８を加熱するために、 ガス生成セクション６４の下方部分８９の所に誘導コイル１０２が配置されてい る。 ガス生成セクション６４を操作するためにガス生成セクション６４の所にトラ ニオン１０４を配置することができる。ガス生成セクション６４と保持装置６５ との間には密封材１０６が配置され、これは密封材１０６を破ることなくガス生 成セクション６４をトラニオン１０４の周りに部分的に回転させるのに適してい る。 ガス生成熔融浴７８はガス生成セクション６４の内部に配置されている。ガス 生成熔融浴７８はガス生成セクション６４を適当な金属、金属化合物、合金、ま たは金属溶液、或いはこれらの組み合わせで部分的に充填することによりつくら れる。次いで誘導コイルを励起させるか、または図示しない他の装置によってガ ス生成熔融浴７８を適当な温度に加熱する。 ガス生成ガス空間６６はガス生成熔融浴７８の上方に配置され、典型的にはガ ス生成セクション６４の上方部分８８から保持装置６５を通って延びている。 ガス流導入装置はガス生成セクション６４の下方部分８９に配置されたガス流 羽口３２を含んでいる。ガス流羽口３２はガス流を反応器１２に導入するような 寸法と形状をもっている。ガス流羽口３２はガス流入り口管１０８を含み、これ によってガス流源１１０とガス生成セクション６４の下方部分８９との間がガス 流入り口３４を通じて連絡されている。ガス流入り口３４はガス流入り口管１０ ８の端の所でガス生成セクション６４の下方部分８９に配置されている。 熔融物の噴水３９はガス生成ガス空間６６の内部にある種々の大きさ の熔融液滴の流れから成り、これはガス流によってガス生成熔融浴７８から導入 される。 随時、ガス生成熔融浴７８の上にガス生成セクション６４にセラミックス相２ ２を配置する。一具体化例においては、適当な成分、例えば金属、金属酸化物、 ハロゲン、硫黄、燐、重金属、フラックス、廃泥等をフラックス源２４から入り 口管２６を通してガス生成熔融浴７８へ導入するか、またはガス生成熔融浴７８ の表面の下から導入することによりセラミックス相２２をつくる。ガス生成セク ション６４の中へ導入された図示されていない酸化剤に成分を露出させることに より、或いは他のあまり安定でない成分、例えばアルカリ金属またはアルカリ土 類金属の陽イオンと反応することによりシステム条件において他の安定な化合物 から、これらの成分が酸化物を生成する。 処理熔融浴１６は処理セクション１４の下方部分に配置されている。処理熔融 浴１６は処理セクション１４を適当な金属で部分的に充填することによりつくら れる。次にプラズマ・トーチ２０を励起させるかまたは図示されていない他の装 置により、金属を適当な温度に加熱する。処理セクション１４の上方部分に配置 されたプラズマ・トーチ２０は、ガス化した有機供給成分を生成物ガスに変える のに適した温度に熔融状態の処理熔融浴１６を保つのに適している。プラズマ・ トーチ２０はまた、熔融金属を噴霧化して熔融液滴２８をつくり、これをプラズ マ。・トーチ２０の作用により処理セクション１４の内部の処理ガス空間１８の 中に分散させるのに適している。 適当な共反応成分導入装置は処理セクション１４の中に配置された共反応成分 用の羽口４６を含んでいる。 第２の供給材料、処理熔融浴１６を加熱する燃料材料、炭素源および／または 熔融液滴を処理ガス空間１８の内部に分散させる他の方法を与えるのに適したガ ス流を導入する別の導入装置は、処理セクション１４の中に配置された別の羽口 ５４および別の入り口５６を含んでいる。 図４に示す方法の一具体化例においては、供給材料をガス生成セクション６４ の上方部分８８に注入することにより、ガス生成区域、特定すればガス生成ガス 空間６６、セラミックス層２２および／またはガス生成熔融浴７８の少なくとも 一部に供給材料を導入する。供給材料は流体の供給材料源９４からランス９２を 通ってガス精製セクション６４の上方部分８８を通るガス生成区域に導入される 。別法として、供給材料を流体の供給材料源９４から羽口９６を通しガス生成熔 融浴７８に導入する。さらに他の具体化例においては、嵩張った供給材料を嵩張 った供給材料入り口７６を通してガス生成熔融浴７８に導入する。 供給材料を注入した際、供給材料はガス化するか、および／または分解して部 分的にガス化するか、および／または共反応成分と反応して供給ガス流を生じる 。 次いでセラミックス層２２および／またはガス生成熔融浴７８の中に保持して 、或いは精製装置９０により除去することにより供給ガス流から無機不純物を分 離する。無機不純物はガス生成熔融浴７８に保持され得る金属、軽金属、または セラミックス材を含んでいることができる。本明細書に定義されるセラミックス 材はガス生成セクション６４の操作条件において元素状ではない凝縮し得る材料 である。このような材料には例えばＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＳ、ＣａＦ₂、Ｍｇ₃ （ＰＯ₄）₂等が含まれる。無機不純物はまた金属塩、例えば酸化物、灰分生成 物質、例 えば珪酸塩またはアルミン酸塩、硫黄およびセラミックス層２２に保持されない ハロゲンを含むことができる。 供給材料をガス生成セクション６４に導入すると同時に、非反応性のガス、例 えば窒素またはアルゴンの適当なガス流を、ガス流源３８からガス流入り口管３ ６を通してガス生成セクション６４の下方部分８９に導入する。次にガス流はガ ス生成熔融浴７８およびセラミックス層２２を通りガス生成ガス空間６６へと流 される。ガス流はガス生成熔融浴７８から熔融液滴２８を捕捉し、ガス生成ガス 空間６６に入る際に熔融物の噴水３９をつくる。 ガス生成セクション６４の中に注入された供給材料はこの時ガス生成熔融浴７ ８の中で熔融金属および熔融物の噴水３９からの熔融液滴２８に露出される。 好適具体化例においては、ガス流はガス化し得る成分を含むか分解してガス化 し得る成分になる第２の供給材料を含んでいる。第２の有機性供給材料がガス生 成熔融浴７８に導入される際、第２の供給材料はガス化する。第２のガス化し得 る供給材料は次にガス生成熔融浴７８を通って移動し、ガス生成ガス空間６６中 において熔融物の噴水をつくる。第２の有機性の供給材料がガス化し得ない不純 物を含んでいる場合、このガス化し得ない不純物はガス生成熔融浴７８の中に保 持されるか、またはセラミックス層の中に移動する。 他の具体化例においては、酸化剤を共反応成分として共反応成分源５２から共 反応成分入り口４８を通りガス生成熔融浴７８へ導入する。注入する際、酸化剤 は供給材料および／または供給材料の分解生成物と反応して供給ガス流中でガス 化し得る酸化物、例えば一酸化炭素および／ または二酸化炭素および水を生じる。 ガス生成ガス空間６６中に含まれる供給ガス流の内部のガス化された有機成分 を、次に圧力差によってガス生成セクション６４の上方部分から精製装置９０お よび流通セクション８０を含む保持装置６５を通り処理セクション１４の中の処 理ガス空間１８へ導入する。次にガス化し得ない固体供給材料、化学性の不純物 および物理性の不純物、例えば水銀および硫黄のような凝縮させ得る物質、粒状 物およびハロゲンをガス化した有機性の供給成分を分離する。 処理セクション１４の内部において、プラズマ・トーチ２０の放出流を処理熔 融浴１６に向けて熔融金属を加熱し噴霧化させ、処理ガス空間１８の断面を横切 って熔融液滴２８を分散させる。 次にガス生成セクション６４からの供給ガス流を熔融液滴２８を通して流し、 ここで熔融液滴２８に露出して有機成分を変化させて少なくとも一相をなす生成 物をつくる。 他の具体化例においては、酸化剤を共反応成分源５２から共反応成分入り口４ ８を通して処理熔融浴１６へ導入する。注入した際、酸化剤は処理ガス空間１８ 中で供給ガスの有機成分と反応し、一酸化炭素、二酸化炭素、および水のような 酸化物を生じる。 次に生成物ガスを反応器１２の上方部分からガス出口６２を通して流し出す。 さらに他の具体化例においては、図６に示す他のガス生成セクションが第１の 処理セクションから得られる少なくとも一相をなす生成物を受け取り、この生成 物を化学反応または精製装置で変化させる。図５および６の装置は図３および４ の装置と同じ機素を多数有している。図６の 方法および装置においいては、供給ガス流中の有機成分を処理セクションの内部 において変化させ、水素ガスおよび炭素をつくるが、これは処理熔融浴をつくる 鉄の内部に溶解するかまたは捕捉される。次に処理熔融浴を取り出し、第２のガ ス生成セクションの内部の熔融浴の中に導入する。同時にまたはその後に、酸化 剤を第２ののガス生成セクションの熔融浴に導入し、炭素を酸化し一酸化炭素ガ スをつくる。 同等性 当業界の専門家は通常の経験以上のものを用いることなく、本明細書に特定的 に記載された特定の具体化例に対する多くの同等物を認識し、確認し得るであろ う。このような同等物は下記請求の範囲に含まれるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．供給ガス流中に有機成分が存在する有機物含有供給材料の有機成分を変 化させ少なくとも一相をなす生成物をつくる方法において、 ａ） 処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む 処理区域をつくり、 ｂ）該処理ガス空間を横切って処理熔融浴の熔融液滴を分散させ、 ｃ）供給ガス流を該処理区域の該処理ガス空間に導入し、ここで該有機成分を 該熔融液滴に露出させ、このようにして有機成分の少なくとも一部を少なくとも 一相をなす生成物に変化させることを特徴とする方法 ２．供給材料を含む凝縮相の成分を処理熔融浴へ導入し、ここで凝縮相成分 の少なくとも一部を変化させ少なくとも一相をなす生成物にする工程をさらに含 むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．供給材料をガス生成装置に露出し、ここで供給材料を変化させて供給ガ ス流をつくる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ４．供給ガス流は供給材料を加熱することによりつくられることを特徴とす る請求項３記載の方法。 ５．供給ガス流はガス流の内部に供給材料の有機成分の粒子を含ませること によりつくられることを特徴とする請求項３記載の方法。 ６．有機供給成分の粒子は炭素性の粒子であることを特徴とする請求項５記 載の方法。 ７．供給ガス流をつくり、次に処理ガス空間に導入して生成物をつくるため のガス生成区域をつくる工程をさらに含むことを特徴とする請求項３記載の方法 。 ８．供給材料をガス生成区域に導入し、ここで該供給材料の少なくとも一部 を処理して供給ガス流をつくり、次いでこれを処理ガス空間に導入する工程をさ らに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。 ９．供給ガス流を保持装置を横切って処理区域に導入する工程をさらに含む ことを特徴とする請求項３記載の方法。 １０．少なくとも一つのガス流を処理熔融浴を通して処理ガス空間に導入する ことにより該熔融液滴を分散させることを特徴とする請求項１記載の方法。 １１．少なくとも一つのガス流を処理熔融浴を通して処理熔融浴の表面上に導 入することにより該熔融液滴を分散させることを特徴とする請求項１記載の方法 。 １２．少なくとも二つの相対するガス流を処理ガス空間を通して処理熔融浴の 表面上に導入することを特徴とする請求項２記載の方法。 １３．熔融液滴を該処理空間の内部に実質的に均一に分散させることを特徴と する請求項１記載の方法。 １４．処理セクションは、炭素を酸化して一酸化炭素を生成する自由エネルギ ーよりも大きな酸化の自由エネルギーをもった金属を含む熔融浴を含んでいるこ とを特徴とする請求項１記載の方法。 １５．処理セクションは、水素を塩素化して塩化水素を生成する自由エネルギ ーよりも大きな塩素化の自由エネルギーをもった金属を含む熔融浴を含んでいる ことを特徴とする請求項１記載の方法。 １６．処理セクションは、炭素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％よ り大きい熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 １７．処理セクションは、硫黄に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％よ り大きい熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 １８．処理セクションは、塩素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％よ り大きい熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 １９．処理セクションは、酸素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％よ り大きい熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 ２０．有機物を含有する供給材料はさらに少なくとも１種の無機姓の化学物質 を含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 ２１．共反応成分を処理区域に導入し、有機供給成分を共反応成分と反応させ て少なくとも一相をなす生成物をつくる工程をさらに含むことを特徴とする請求 項１記載の方法。 ２２．共反応成分を処理熔融浴に導入することを特徴とする請求項２１記載の 方法。 ２３．共反応成分を処理ガス空間に導入することを特徴とする請求項２１記載 の方法。 ２４．共反応成分は酸化剤を含み、これにより有機供給成分の少なくとも一部 を酸化して酸化物をつくることを特徴とする請求項２１記載の方法。 ２５．該酸化剤は酸素、空気、還元可能な金属酸化物、二酸化炭素、およびこ れらの組み合わせから成る群から選ばれることを特徴とする請求項２４記載の方 法。 ２６．共反応成分は還元剤を含んでいることを特徴とする請求項２１記載の方 法。 ２７．有機供給成分は硫黄を含み、硫黄の少なくとも一部を還元して硫化水素 ガスをつくることを特徴とする請求項２６記載の方法。 ２８．共反応成分をガス生成セクションに導入し、この際供給材料の少なくと も一部を共反応成分と反応させて供給ガス流をつくる工程をさらに含むことを特 徴とする請求項８記載の方法。 ２９．共反応成分は酸化剤を含み、これにより有機物含有供給材料の少なくと も一部を酸化することを特徴とする請求項２８記載の方法。 ３０．生成物はガス相中にガス化した生成物を含み、ガス相の生成物を該生成 物を精製する装置を通して導入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１ 記載の方法。 ３１．生成物はガス化した炭化水素を含み、該ガス化した炭化水素を冷却装置 へ導入し、これにより該ガス化した炭化水素の分解を凍結する工程をさらに含む ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３２．供給ガス流を処理する生成物は第１の生成物ガスであり、 ａ）第２の処理熔融浴および該第２の処理熔融浴の上方に配置された第２の処 理ガス空間を含む第２の処理区域をつくり、 ｂ）第２の処理ガス空間を横切って第２の熔融浴の熔融液滴を分散させ、 ｃ）第１の生成物ガスを第２の処理区域の第２の処理ガス空間に導入し、ここ で第１の生成物ガスを該熔融液滴に露出させ、このようにして第１の生成物ガス の少なくとも一部を第２の生成物ガスに変化させる工程をさらに含むことを特徴 とする請求項１記載の方法。 ３３．第２の熔融浴の熔融金属液滴により第１の生成物ガスから不純物の少な くとも一部を除去し、これによって第１の生成物ガスを第２の生成物ガスに変え ることを特徴とする請求項３２記載の方法。 ３４．不純物はガス状の不純物を含んでいることを特徴とする請求項３３記載 の方法。 ３５．不純物は懸濁した不純物を含んでいることを特徴とする請求項３３記載 の方法。 ３６．供給ガス流中に有機成分が存在する有機物含有供給材料の有機成分を変 化させ少なくとも一相をなす生成物をつくる方法において、 ａ） 処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む 処理区域をつくり、 ｂ）該処理ガス空間を横切って処理熔融浴の熔融液滴を分散させ、 ｃ）有機物含有供給材料をガス生成装置に露出させ、これによって有機物含有 供給材料を処理して供給ガス流をつくり、 ｄ）供給ガス流を処理区域の処理ガス空間に導入し、ここで該有機物含有成分 を該熔融液滴に露出させ、このようにして供給材料成分を少なくとも一相をなす 生成物に変化させることを特徴とする方法。 ３７．供給ガス流中に有機成分が存在する有機物含有供給材料の有機成分を変 化させ少なくとも一相をなす生成物をつくる方法において、 ａ）第１のガス生成区域をつくり、 ｂ）有機物含有供給材料を第１のガス生成区域に導入し、これによって該供給 材料の有機成分の少なくとも一部を供給ガス流に変化させ、 ｃ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域をつくり、 ｄ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｅ）供給ガス流を第１のガス生成区域から該処理区域に導入し、この際有機成 分を該熔融液滴に露出させて第１の凝縮相生成物をつくり、 ｆ）第２の熔融浴を含む第２のガス生成区域をつくり、 ｇ）第１の凝縮相生成物を処理熔融浴から第２の熔融浴に導入し、 ｈ）共反応成分を第２のガス生成区域に導入し、この際共反応成分を変化させ て共反応成分ガスをつくり、また共反応成分ガスを第１の凝縮相生成物と反応さ せ、これによって共反応成分ガスの少なくとも一部、および凝縮相中間生成物の 少なくとも一部を変化させて少なくとも一相をなす生成物にする工程を含むこと を特徴とする方法。 ３８．有機物含有供給材料を炭化水素ガスに変化させる方法において、 ａ）ガス生成区域をつくり、 ｂ）有機物含有供給材料をガス生成区域に導入し、これによって該供給材料の 有機成分の少なくとも一部をガス化してガス相の有機供給ガス成分をつくり、 ｃ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域を反応器の中に配置された処理セクションの内部につくり、 ｄ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｅ）ガス相の有機供給成分をガス生成ガス空間から保持装置を横切って処理ガ ス空間へ導入し、この際ガス相の有機供給成分を該熔融液滴に露出させ、これに よって処理セクション中のガス相の有機供給材料を少なくとも１種の炭化水素ガ スに変える工程を含むことを特徴とする方法。 ３９．有機物含有供給材料の有機成分を炭素酸化物ガスに変える方法 において、 ａ）ガス生成区域をつくり、 ｂ）有機物含有供給材料をガス生成区域に導入し、これによって該供給材料の 有機成分の少なくとも一部をガス化してガス化された有機供給成分をつくり、 ｃ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域を反応器の中に配置された処理セクションの内部につくり、 ｄ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｅ）酸化物を処理セクションに導入し、 ｆ）ガス化された有機供給成分をガス生成ガス空間から保持装置を横切って処 理ガス空間へ導入し、この際ガス化された有機供給成分を該熔融液滴および該酸 化剤に露出させ、これによってガス化された有機供給材料を変化させ炭素酸化物 ガスをつくる工程を含むことを特徴とする方法。 ４０．有機物含有供給材料をカーボン・ブラックに変える方法において、 ａ）ガス生成区域をつくり、 ｂ）有機物含有供給材料をガス生成区域に導入し、これによって該供給材料の 有機成分の少なくとも一部をガス化してガス化された有機供給成分をつくり、 ｃ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域をつくり、 ｄ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｅ）ガス化された有機供給成分をガス生成ガス空間から保持装置を横切って処 理ガス空間へ導入し、この際ガス化された有機供給成分を該熔融液滴に露出させ 、これによってガス化された有機供給材料をカーボン・ブラックに変化させる工 程を含むことを特徴とする方法。 ４１．供給材料の凝縮相成分を処理区域の処理熔融浴に導入し、この際少なく とも一部の凝縮相成分を変化させてカーボン・ブラックをつくる工程をさらに含 むことを特徴とする請求項４０記載の方法。 ４２．カーボン・ブラックをガス相に懸濁させることを特徴とする請求項４０ 記載の方法。 ４３．供給ガス流中において供給成分を変化させて少なくとも一相をなす生成 物をつくる方法において、 ａ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域をつくり、 ｂ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｃ）供給ガス流を保持装置を横切って処理区域に導入し、この際ガス化しない 供給材料を処理区域の外側に保持し、供給成分を該熔融液滴に露出させ、これに よって供給成分を変化させて少なくとも一相をなす生成物をつくる工程を含むこ とを特徴とする方法。 ４４．供給材料の凝縮相成分を処理区域の処理熔融浴に導入し、この際少なく とも一部の凝縮相成分を変化させて少なくとも一相をなす生成物をつくる工程を さらに含むことを特徴とする請求項４３記載の方法。 ４５．熔融液滴を処理ガス空間の内部に実質的に均一に分散させることを特徴 とする請求項４４記載の方法。 ４６．供給材料をガス生成装置に露出させ、供給材料を供給ガス流に 変える工程をさらに含むことを特徴とする請求項４４記載の方法。 ４７．ガス生成区域をつくって供給ガス流をつくり、次にこれを処理ガス空間 に導入して生成物をつくる工程をさらに含むことを特徴とする請求項４４記載の 方法。 ４８．共反応成分を処理セクションに導入し、ここで供給成分を共反応成分と 反応させて少なくとも一相をなす生成物をつくる工程をさらに含むことを特徴と する請求項４４記載の方法。 ４９．嵩張った供給材料を少なくとも一相をなす生成物に変える方法において 、 ａ）ガス生成区域をつくり、 ｂ）嵩張った供給材料をガス生成区域に導入し、これによって該嵩張った供給 材料の少なくとも一部をガス化してガス化された第１のガス相成分をつくり、該 供給材料の少なくとも一部を熔融浴中で変化させて凝縮相成分をつくり、 ｃ）処理熔融浴および該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間を含む処 理区域をつくり、 ｄ）処理ガス空間を横切って該熔融浴を分散させ、 ｅ）凝縮相成分および第１のガス相成分を、ガス生成区域から、嵩張った供給 材料成分をガス生成区域に保持する保持装置を横切って処理ガス区域に導入し、 ここで少なくとも一部の凝縮相成分をガス化して第２のガス相成分をつくり、次 にこれを処理ガス空間へ移動させ、次に第１のガス相成分および第２のガス空間 成分を該熔融熔浴に露出させ、これによって第１のガス相成分および第２のガス 相成分を少なくとも一相をなす生成物に変える工程を含むことを特徴とする方法 。 ５０．供給材料を変化させて少なくとも一相をなす生成物をつくる装置におい て、 ａ）供給材料入り口を有する反応器の中に配置されたガス生成セクション、 ｂ）ガス生成セクションを処理セクションと連結し、ガス化された供給材料成 分がガス生成セクションから処理セクションへと導かれるようになっている固体 の供給材料成分をガス生成セクションの内部に保持するための装置、 ｃ）処理熔融浴、該処理熔融浴の上方に配置された処理ガス空間、およびガス 出口を有する保持装置からガス化された供給材料成分を受け取り変化させるため の処理セクション、および ｄ）該処理ガス空間を横切って熔融液滴を分散させ、該ガス化された供給材料 成分を該熔融液滴に露出させ、これによって該供給材料成分を変化させて少なく とも一相をなす生成物をつくる装置 から成ることを特徴とする装置。 ５１．ガス生成セクションの中で該供給材料をガス化させてガス化された供給 材料成分をつくり、この際ガス生成セクションと処理セクションとの間に圧力差 をつくり、ガス化された供給材料成分をガス生成セクションから保持装置を横切 って処理セクションへと流す装置をさらに含むことを特徴とする請求項５０記載 の装置。 ５２．供給材料を供給材料入り口を通してガス生成セクションへと流す装置を さらに含むことを特徴とする請求項５１記載の装置。 ５３．処理熔融浴は遷移金属成分を含むことを特徴とする請求項５０記載の装 置。 ５４．処理セクションは炭素を酸化して一酸化炭素にするのに必要なよりも大 きな酸化の自由エネルギーをもった金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴と する請求項５０記載の装置。 ５５．処理セクションは水素を塩素化して塩化水素にするのに必要なよりも大 きな塩素化の自由エネルギーをもった金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴 とする請求項５０記載の装置。 ５６．処理セクションは炭素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％より も大きい金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の装置 。 ５７．処理セクションは硫黄に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％より も大きい金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の装置 。 ５８．処理セクションは塩素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％より も大きい金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の装置 。 ５９．処理セクションは酸素に対する金属の平衡溶解度が約０．５重量％より も大きい金属を含む熔融浴を含んでいることを特徴とする請求項５０記載の装置 。 ６０．ガス生成セクションはさらにガス生成熔融浴を含んでいることを特徴と する請求項５０記載の装置。 ６１．保持装置は多孔質であり、ガス生成熔融浴を処理熔融浴から分離してお り、これによってガス生成熔融浴の内部の固体供給材料は実質的にガス生成セク ションの内部に存在するようにされ、ガス化された供給材料成分はガス生成区域 から処理区域へと流れることができるように していることを特徴とする請求項５０記載の装置。 ６２．ガス生成熔融浴および処理熔融浴は単一の熔融浴の一部であり、ガス生 成セクションと処理セクションとの間を凝縮相が流れることができることを特徴 とする請求項６１記載の装置。 ６３．ガス生成熔融浴は処理熔融浴から密封されていることを特徴とする請求 項６０記載の装置。 ６４．保持装置はガス生成熔融浴を処理熔融浴から密封している非多孔質の保 持器を含んでいることを特徴とする請求項６３記載の装置。 ６５．ガス生成セクションに配置された供給材料ガスを精製する装置をさらに 含むことを特徴とする請求項５１記載の装置。 ６６．該精製装置はガス化された有機供給材料成分から不純物を除去するため のガス生成熔融浴の頂部に配置されたセラミックス相を含んでいることを特徴と する請求項６５記載の装置。 ６７．処理セクションに配置された生成物ガスを精製する装置をさらに含むこ とを特徴とする請求項５０記載の装置。 ６８．処理セクションに配置された生成物ガスの解離を凍結させる装置をさら に含むことを特徴とする請求項５０記載の装置。