JPS60227883A - 有機物懸濁液の酸化方法及び酸化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 有機物の湿式酸化方法及び装置に関する。

液状媒体中ての有機材料の分解酸化が、水システム中の
有機物の化学的酸素要求量を減するための有効な方法を
提供するので従来から用いられている。この方法は燃料
システム内で有機物を燃焼するためにシステムを脱水す
る必要を避ける。英国特許第７　０　６，６　８　６号
では液状媒体中で有機材料の分解酸化の自立的方法を述
へている。このシステムは、有機材料を酸化させる１こ
めに、４５０’Ｆ（２３２℃）以上の高度でかつ水を液
状に保つのに十分な圧力で作用する。このような圧力は
、］　４００−１　５００ｐｓｉ（　９　８　−　１　
０　５　ｋｇ／Ｃｍ）で、ど晶度（ま６２５下（３２９
℃）程度である。

米国特許第２，６　９　０，４　２　５号に開示されて
いるように、酸化反応に接触作用を及ほすために、触媒
がそのシステムに用いられてきた。このシステ１、は、
４００〜２５００ｐｓｉ　（　２　８〜１７５にり／ｃ
４　）の圧力の下で１００℃〜３５０℃の温度範囲で作
用され１こ０これに用いる反応装量は水平に向けられか
つ直列の反応装置配列を提供する１こめに数字か形成さ
れている。攪拌器によって攪拌中の高い運動状態の理由
から可燃性有機物と酸素とを最大区域にわ１こってこず
りま１こは研削接触させる１こめに攪拌器が用いられる
。これらの攪拌器は、上記特許の湿式酸化において要求
される攪拌程度を得るためには、例えば１３００ｒｐｍ
の回転速度で、回転しなければならない速度である点を
考慮して強力なものである。

米国特許第４，０　１　３，５　５　２号に開示された
ような超音波エネルギを用いる液体システムを攪拌する
別の方法かある。超音波エネルギは標準温ｆｆ−と圧力
にある廃棄物だめに伝達される。この処理方法は液粒サ
イズを減少して、空気で減少した氷粒をおおい好気性組
菌による生化学的酸化を促進する。

しかし、この特許は有機物の化学的酸化作用における超
音波エネルギの使用は該当しない。米国特許第４．、０
０３，８３２号は有機物の化学的酸化に超音波エネルギ
の使用について開示しているが、この特許は超音波エネ
ルギ発生器の区域内で多量の凝縮オソンの使用を必要さ
する。

米国特許第１ｌ，１５５，８４８号は、有機物の湿式酸
化に用いる垂直反応塔を開示している。この垂直反応塔
は小径の同心配列の管を内蔵した外側円筒形容器をもつ
。

この塔に導とされた有機物及び酸素は、この容器の環状
部分を下方へ、かつ反応器芯部の内部を上向きに循環さ
れる酸素は内管の底に導入されて上向きに流動し、この
システム内の液状媒体を循環させる。これには、必要な
循環を行わせるために圧縮空気の供給量を可成り増大す
ることか必要である。ゆえに、この処理方法は、使用空
気を圧縮するのに多大の資本とエネルギ増大システムが
必要であるので不経済となる。このシステムは一般に２
５０℃〜３７４℃の温度範囲内で用いられる。この圧力
は流水を液相に保つために十分に高いものである。

本発明の一態様によれば、有機物の化学的酸素要求量を
予め定めたレベルまで低減する場合に有機物の懸濁液を
酸化する方法は、この有機物を十分長い時間をかけて酸
素含有カスにさらすことにより高い畠度古圧力の下で実
施される。

この方法は、静止ミキサ羽根装置及びこの静止ミキサ羽
根装置を通して有機物の懸濁液を循環する装置から成る
反応区域をもつ反応装置内で実施される。この方法は、
最小の蒸気発生量をもって有機物の液状媒体中ての酸化
を促進する高い温度と圧力の下で反応装置を作用させる
ことを含む。

酸素含有カスか有機物の懸濁液中ｌこ導入される〇有機
物の懸濁液と酸素含有カスの気泡は、有機物を酸素と反
応させるために循環装置ｌこよって静止ミキサを通して
循環されるときに、静止ミキ→ノー内て分裂され、再配
列されかつ結合される。処理済の有機物は、化学的酸素
要求量を予め定めた所望し・＼ルまて低下する反応装置
から取出される。

本発明の別の態様によれば、反応区域をもつ装置は、静
止ミキサ羽根装置と、この静止ミキサ羽根装置を通して
有機物の懸濁液を循環する装置を具備する。酸素含有ガ
スを反応装置に導入する装置と、有機物の懸濁液を、酸
素含有ガスが導入される場所とは別の、反応装置の区域
内に導入する装置が配設される静止ミキサは、有機物の
懸濁液と酸素含有ガス気泡を分裂し、再配列しかつ結合
する１こめに反応区域内に配設された複数の羽根を　−
含む。懸濁液中の処理済の有機物とガスを反応装置から
取出す装置が配設される。

本発明のさらに別の態様によれは、超音波エネルギ波を
、既に部分的に酸化され１こ有機物を崩壊することによ
って酸化反応をさらに促進するために反応装置内で利用
することができる。

本発明の好適実施例を図面に示す。

本発明による方法及び装置は、汚染廃棄物、粘性物、ス
ラッジ及び有機質プラスチックを含む他の有機廃棄物及
び火薬類なとを対象とする湿式酸化に最もよく用いられ
る。

酸化による燃焼は、反応中に蒸気の発生を最少にするた
めに十分である水中で行われる場合には、制御できる。

反応装置の芯部に静止ミキサ羽根装置を用いることによ
り、反応装置の全体の形態は米国特許第３，８７０，６
３１号に開示され１こような出力増大形式のものに比へ
て可成り簡単化される。

第１図の装置の好適実施例において実施される方法につ
いて考察すれば、垂直方向に配置された反応装置１０は
、閉鎖された上端部分１４及び下端部分１６をもつ外側
の円筒形圧力容５１２を含む。この構造体によれは、上
端部分１４は外側圧力容器１２に溶接された環状リンク
２０にボルト結合された外板１８を含む。外板１８を環
状リンク２０に密封係合するために密封部材２２が用い
られる。超音波プローブ２４が上端部分１４を貫通し反
応装置ＩＯ内に延びる場所てノｊスケツ［・２２と密封
式に結合される〇 下端部分１６も同様に外側容器１２に溶接され１コ頃状
リンク２８にホルト結合された外板２６と密封される。

外板２６を容器１２と密封係合させるｆこめにカスケラ
ト３０が用いられる。駆動軸３４用として軸受・密封装
置３２が配設され、駆動軸３／Ｉは、本発明によれば反
応装置ｌＯの底部分に配置されたポンプユニット３８の
羽根３６を駆動する。軸受・密封装置３２は、反応装置
１０が作用する温度及び圧力に耐え得る構造をもつ０駆
動軸には滑車４０が設けられ、滑車４０は適正な■ヘル
ドによって１駆動モークに連結される。反応装置１０は
、円筒形圧力容器１２の内部にあってこれと同心（・こ
配置された内管４２を含む。内管４２は上方空所４４及
び下方空所４６を形成するように外側容器１２よりも短
かく、それによって内管４２の内部に形成された反応装
置心部分４８と反応装７ｆ　心部分４８を囲む外側の環
状反応室５０とを連通ずる。

循環ポンプ３８が下方区域に配置され、該ポンプの羽根
３６が内管４２の内側部分５２に上方へ延びる。羽根３
６は、カス中の懸濁液が矢印５４て示す方向へ内側毘・
部を上方へ循環するように形状つけられている。懸濁液
とガスが反応装置の上方区域５６から流入すると、それ
らは矢印６０の方向へ内管の後方部分５８上を流れ、次
いで流れ下って矢印５４の方向へ内側芯部を上方へ再循
策する。

反応装置の始動時には、この装置は作用ｌ晶度まで加熱
されかつ作用圧力まで加圧される。普通の工業用廃棄物
を処理するためには、作用温度は一般に２００℃〜２３
０℃の範囲に、また圧力は３５〜４５］＜ｙ／ｃ４　の
範囲内にある。しかし、油回収システムからの廃棄物、
従ってエネルギを発生ずる廃棄物を処理する場合は、重
油及Ｏ・クール砂れきせい回収システムからの廃棄物の
処理には２１０ｋｇ／ｃ、ｒｌ　の範囲内の圧力及び３
２０℃範囲内のｌ晶度で作用する。外側容器１２は附加
され１こ安全余裕をもって作用圧力及び温度に耐えられ
る材料で補強されその材料で造られる。一般に、反応装
置］０は生蒸気をもってこのシステムを送気清浄化して
作用温度に高め次いで高圧懸濁液と酸素含有ツノスが反
応装置に導入されて加圧される。熱交換器６２が配設さ
れて、高幅処理された廃液とカスを流入する廃棄物と、
一般ｌこ空気が用いられる酸素含有カスと熱交換する。

処理される廃棄物はライン６４から熱交換器６２に導入
される。空気は熱交換器の］二方へ流動するライン６６
を経て熱交換器に導入される。加熱された廃棄物蒸気は
熱交換器６２からライン６８に流入し反応装置１ｏの後
方にある流入部７０を経て外側反応室５０に導入される
。

流入部７０はノズル部分をもち、ノズル部分は廃棄物蒸
気を環状室５０の周方向に指向し、それによって懸濁液
はらせん状に外側室５０を下向きに循環する。

加熱された空気は熱交換器６２からライン７２に流入部
７４によって第１位置に導入されて下向きに流動する懸
濁液と混合する。これとは別？こ随意に、第２流入部７
６が設けられて付加的な新鮮な酸素含有ガスを、流入部
７４のさらに下流で外側室５０に導入する。

加熱され１こ廃棄液体及びカスは、流出部７８を経て反
応装置の上方区域４４から除去され、除去されたものは
ライン８０を経て熱交換？５６２を下向きに通過する。

この高幅廃液とカスは流入する未処理廃棄物蒸気及び空
気と熱交換される。廃液及びガスが冷却されると、ノＪ
スは分離してライン８２を経て熱交換器から排出する。

凝縮された液体はライン８４を経て熱交換器から排出す
る。

反応装置芯部４８は、内管４２内に静止状態に固定し保
持された静止ミキサ羽根装置８６を含む。

循環ポンプ３８は懸濁液とガスを静止ミキ１ノーの羽根
８８及び９０上を上向きに循環する。これらの羽１根は
流動体を分裂、再配列及び結合する１こめ異る装置８８
．９０で示すように形状及び形態つけられる。反応装置
芯部における上向き流れの速度は、有機物と、空気が用
いられる酸素含有ガスの気泡が細分されて有機物の新鮮
な表面を酸素１・こ露出してこの有機化合物をさらに酸
化するように定められる。静止ミキサ羽根装置は内管の
下方区域から内管の大部分にわたって上方へ延ひる。静
止ミキサの上方は空虚のままの上方区域９２である。

本発明の好適実施例によれば、上方区域９２に超音波ブ
ローク２４が配設される。超音波エネルギを用いて、既
に酸化された有機物はさらに崩壊されて空気の気泡によ
って酸化される新鮮な表面を露出する。空気の気泡は超
音波エネルギタとよって内部で破裂されてさらに多くの
酸素を新鮮な有機物表面に露出して有機物の酸化を促進
する。

内管の上端は傾斜していて堰５８を構成する最下方部分
を提供する。よって、処理済材料はこの堰を流出部７８
から離れる方向へ流れて、この材料の循環を促伍する。

反応装置の液体レヘルは流出部７８よりも僅かに上方に
あるので、処理された有機物及びこれに随伴するガスは
除去される。

この流出部７８の上方には上方空所４４が形成され、こ
こには成る量のガスは残留するが原則として外側室５０
、静止ミキサに沿った内側６部及び超音波プローブ部内
のすべての反応区域内には蒸気区域は存在しない。

よって、反応装置１０は、この好適実施例１こよれば、
６つの反応区域を提供する。第１反応区域は、外側室５
０内に提供され、ここては導入された未処理の有機物か
流入する新鮮な空気の１こめの流人部７４及び７６にお
いて酸素に露出される。

第２の反応区域は静止ミキサ８６内にその長さに沿って
形成されそれにより有機材料を例加的に分裂しかつ折ｆ
こｆこみ、さらに有機物の酸化か行われる。第３反応区
域は超音波プローブ２４の区域内にあって、ここでは残
余の酸化済有機物、特に微小の有機分子を破壊してさら
にこの材料を二酸化炭素及び−酸化炭素を形成する程度
まで酸化する。

従来の他の形式の湿式酸化システムにおいては破壊する
ことがほとんど困難であった生成された酢酸はこのシス
テム１．こよって破壊でき１こ。

このシステムの激しい攪拌は各反応区域１．こおいては
避けることができる。循環ポンプ３８は流体を環状の外
側反応室５０を下向きにかつ静止ミキサ羽根８６を上向
きに循環させるのに用いるのみである。ポンプ３８の区
域内では激しい攪拌は起こらず、かつ空気の導入はポン
プ３８の羽根から遠い空所において行われる。

静止ミキサは、市場から容易に入手できる種々の羽根形
態を用いることができる。例えは、５ｔａｔｉｆｌｏ　
Ｉｎｃ、によって市販される「５ｔａｔｉｆｌｏ　Ｊ（
商標）静止ミキサが静止ミキサとして利用できる。別の
例としては、Ｋｏｃｈ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙＩｎｃ、から市販された静止ミキサがある。

静止ミキサ及びその使用ｌ」的ｌ・こついての詳細な付
加内容の説明は「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｊｎｇＪ第２２巻、第２
号、１９８２年４月、１９７ページを参照できる。

静止ミキサの使用によって、成分の混合は最小の入力で
、すなわち他のユニットの攪拌装置を運転して材料を強
力に酸化する１こめに適切な混合を得るのに必要とする
動力のほぼ’／１０の動力で達成される。自身の長さに
沿って延びる混合表面区域をもつ静止ミキサの使用は、
それ自身容易に酸化反応用の触媒の使用を可能にする。

静止ミキサの羽根の表面は、これらの作用温度及び作用
圧力において酸化反応に触媒作用を及ぼす触媒を付着ま
１こは含むことができる。適切な触媒は、銅、ニッケル
、コバルトクロム、７ンカン、プラチナ、パラジウム、
鉄、セリウムまたは銀の金属酸化物である。酸化銅／酸
化亜鉛（５０：５０）、酸化銅／酸化クロム／クロム酸
マクネ／つ１．　（１：　ｌ　：０．０４重量比）及び
酸化ニッケル／クロム酸ニッケル（５０：５０）のよう
な」二記のようム゛酸化物の混合物も用いられる。他の
触媒としては硫酸マグネシウム及びバナジン酸アンモニ
ウムがある。

別の触媒混合物にはマンガン／クロム／亜鉛（８０／４
７．／２０）が含まれる０ 内管及び外側容器の寸法は、ポンプ１３８の特定の循環
速度をもって、外側の環状室の下向きの懸濁液の流量が
静止ミキサを通る上向き流量に対して増加されるように
選択される。外側反応室を下向きに流れるこの流量の増
加は、流入部７４及び７６において導入されるとき酸素
含有ノノスか懸濁物中に随伴されかつ懸濁液と共に下向
きに移動して静止ミキサを通って上向きに移動するとき
懸濁物中に存在することを保証する。

普通の有機性廃棄物の処理に際し、本発明の好適実施例
によれは、外管１こ対する内管の寸法は２：１の答債比
をもつ。

この新規な反応装置の設計の結果、他の装置に比べてそ
の装置に対する資本出費は可成り低く、他の反応装置の
設計に比べて化学的酸素要求量の低減２こおいて高い成
果が認められた０本発明によれは、この装置は弁さ制御
機器の数か少ない。反応装置へのモージュール化による
解決手段は直列配置の反応装置を提供することによりそ
の複合が得られる。一連の反応装置を配列することによ
り、ライン８０内の処理済廃液及びカスは流入部７０に
おいて反応装置１０に対応する下流の反応装置に導入さ
れるであろう。空気は下流の反応装置にも点７４及び７
６で導入されるであろう。複数の反応装置は各反応装置
からの処理済廃液が次の反応装置に移送されるように配
設される。直列配置の最後の反応装置から除去され１こ
処理済廃液とガスは、次に熱交換器を通して戻される。

導入される廃液中の化学的酸素要求量を十分に減少する
ことが連続式酸化反応装置に要求される環境においては
、多重式反応装置を用いることができる。

多重式反応装置システムと共に超音波工事ルキを使用す
ることはさらに利点が加わる。有機物を破壊するのに超
音波玉子ルギを用いることは、イ３−機物か静止ミキサ
反応装置区域から流出するときに、下流の反応装置に移
送される際、新鮮な酸素含有）Ｊスと接触される酸化用
の新鮮な表面を提供して下流の反応装置内の破壊された
有機材料の酸化を促進する。１０　ＫＨｚから１００　
Ｋ、Ｈｚまてのような広い範囲の超音波周波数を使用で
きることか考えられる。

この装置は、バッチ操作または連続方式のいずれによっ
ても作用される。ハツチ操・作方式に対しては、反応装
置１０は流入部７０を介して導入されかつ流出部７８を
介して除去される生蒸気の使用によって作用温度に最初
に加熱される。ひとｆこひ反応装置が作用温度に達する
と、有機物の懸濁液は、予め定めた懸濁液の予め定めた
ノ＜ソチ容積が反応装置に導入されるまで作用圧力で有
機物の懸濁液が流入部７０を経て導入される。加熱され
た空気は流入部７４及０・７６を経て作用畠度と圧力で
導入されて有機物の酸化を促進する。この空気は、有機
物の化学的酸素要求量か所望のレヘルに低下するまてこ
の装置の作用中に連続的に導入される。その時点て、反
応装置は次のハツチの処理ま１こはしゃ断の準備のため
に処理済材料を排出する。

反応装置１０か連続操作方式で作用されるさき、有機物
の懸濁液と酸素含有カスは、ｃｏＤ（化学的酸素要求量
）を所望レヘルに低下するため反応装置内の有機物に対
する所在時間を提供する速度で導入される。処理済廃液
とガスは既述の方法で流出部７８から連続的に除去され
る。

反応装置設計の別の実施例を、第２図に概略図示する。

反応装置１００は、下方部のみを示す外殻体１０２を含
む。第１図に示す反応装置全体に関する既述の説明に鑑
み、上方部分は、第３図において断面で示すように、反
応装置外殻体１０２内に配置された反応装置芯部１０４
　、　］、　］０６　。

１０８の上方の超音波プローブの位置に沿って反応装置
の上方区域から処理済有機物を取出ず装置の位置ｌこ関
しては同様である。反応管１０４゜１、０６　、　ｌ　
０８は第１図の反応装置のチューフと極めて類似する。

反応装置１００内の反応装置を多重式に配設することに
より、反応装置１００の内側または外側に配置されるポ
ンプを用いて循環の変更が達成される。各反応管１０４
　、１．０６　。

１０８は対応する管状壁部分１１０　、　］、　］１２
　。

１１４をもつ。反応管１０４内の全体を１１６て示す静
止ミキサ羽根が各反応管内に配置されて対応する反応区
域を構成する。有機物の懸濁液と酸素含有カスは第１図
の反応装置１ｏについて述へたことと同様にして反応装
置１００に導入される。

この実施例による材料の流れは各反応装置芯部１０４．
１０６．１０８それぞれにおいて」二向きである。反応
装置芯部を互いに隣接しかつ周囲に反応殻体］０２を配
置することにより、二つの個別の独立した通路１１８　
、　］、　］２０　、１．２２が構成される。材料はこ
れらの反応管を溢流して通路１　］、　８　、１２０　
、　ｌ　２２を経由して反応装置を下向きに流れる。こ
の循環はポンプ１２４（・こよって誘起され、該ポンプ
は各流出部１２６，１２８゜１３０を経由して下向きに
流れる懸濁物中の有機材料を除去する。導管１３２，１
３４．１３６と連通ずる流出部はこの有機材料をポンプ
１２４の流入側１３８に移送する。ポンプ１２４は駆動
軸１４２によって連結されたモーフ１４０によって駆動
される。ポンプ１２４は単一の流出部１４０をもち、こ
の流出部は流出部１４０を三つの流出部分１４６，１．
４８，１５０に分割する線路１１４から成るマニホルド
に接続される。流出部分１４６，１４８゜１５０は第３
図に示すように各反応管内に延ひる。

反応装置１００の外側に配置され１こ循環ポンプ１２４
によって、有機物の懸濁液と酸素含有カスの一つの循環
が反応装置の底部において激しい攪拌を伴わす゛に達成
される。反応装置がパンチ方式によるか連続方式によっ
て作用されるかによって、流量は処理される材料の化学
的酸素要求量の所望の低減を達成する１こめに反応装置
１００内の有機物の必要な所在時間を提供するように規
定される。

第１図の反応装置の静止ミキサ羽根装置の場合のように
、各反応管内の静止ミキ→）−羽根１１６は酸化反応の
ために適切な触媒で被覆される。超音波プローブは、反
応装置の上方区域内の三つの反応管群の上方に配置され
、或いは第１図に示す方法と同瑳に、各反応管に対して
一つずつ配置される。第２図の変更実施例について、反
応装置の内部の多くの他の形態か静止羽根装置によって
実施される複数の反応区域を得るように提供できること
が理解されるであろう。

本発明による方法は、７％のＣＯＤをもつ砂糖水試験流
を用いる直列に配列され１こ０つの反応塔をもつ第１図
の反応装置の設計構造体によって実施された。この反応
装置システムは１時間の反応剤所在時間をもって連続方
式に作用されｆこ。酸化処理済の流れの見本が収集され
た。これらの収集され１こ見本は、定常状態において９
１％のＣＯ１，）低減をあられす督析結果を得た。超音
波プローブを作動させ１こ状態では、さらに５％ＣＯＤ
低ＣＯＤ常状態において達成されて全体で９６％のＣＯ
Ｄ低減を実現し１こ。既述の形式の適切な触媒の使用に
よってさらにＣＯＤ低減の総パーセンテージか増大する
ことが予想される。

本発明による装置及び方法は、多くの従来システムで用
いられている可成り高い高度と圧力に比へて湿式酸化シ
ステムに対する低い篇度と圧力で作用される。この反応
装置の新規な特徴から、このシステムは可成り経済的で
、あるシステムに比べて従来のＶ３の費用で済む。反応
装置に対してモノニール匝念を導入することにより、大
量の廃棄材料がシステムに単に多くのユニットを付加す
ることによって処理される。モジュールは在庫管理でき
るので、短時間で提供できる。反応装置内の熱交換器は
外側反応室によって囲われた内側反収装置中心部をもつ
ように設計することによってその効果が促進される。反
応装置の下向き流れ部分は中心部の上向きに流動する材
料内で発生され１こエネルギから熱を除去する。よって
、反応装置に導入される廃棄材料を加熱するのに熱交換
器にめられる要求は軽減する０液状媒体を循環するのに
用いる循環ポンプは、米国特許第３，８７０，６３１号
において開示されたような、本発明による装置よりもさ
らに複雑な、多反応室システムの攪拌器を駆動するのに
要する動力のほぼ１０％動力で済む０

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による有機物の湿式酸化方法及びそれ
を実施する装置に用いる反応装置及び熱交換器の概略構
成図、第２図は、本発明による方法を実施する装置にお
ける複数の反応区域をもつ反応装置の別の実施例の概略
構成図、第３図は、第２図の線３−３に沿っｆ′：断面
図である。 １０：反応装置 １２：外側容器 １４：上端部分 １６：低端部分 １８：外板 ２０：環状リンク ２２：密封材料 ２４：超音波プローフ ２６：外板 ２８：環状り／り ３０：力スケソト ３２：軸受・密封装置 ３４：、駆動軸 ３６二羽根 ３８：循環ポンプ ４０：プーリ ４２：内管 ・１４：上方空所 ４６：下方空所 ・１８：反応芯上Ｆ ５０：外１則反応室 ５２：内側部分 ５４：流動方向矢印 ５６：上方区域 ５８：後方部分 ６０：流動方向矢印 ６２：熱交換器 ６４ニライン ６６：ライン ６８ニライン ７０：流入部 ７２ニライン ７４：流入部 ７６：第２流入部 ７８：流出部 ８０ニライン ８パライン ８４ニライン ８６：静止ミキサ羽根装置 ８８：羽根 ９０：羽根 ９２：上方区域 １００：反応装置 １０２：外殻体 １０４：反応心ｇＩ’ １０６：反応旭ｉ？。 １０８：反応石ｑ １１０：壁部分 １１２：壁部分 １１４：壁部分 】１６：静止ミキサ羽根装置 １１８：通路 １２０：通路 Ｉ２２：通路 １２４：ポンプ １２６：流出部 １２８：流出部 １３０：流出部 １３２：導管 １３４：導管 １３６：導管 １３８：流入側 １４０：モーフ １４２：駆動軸 １４４：線路 １４６：流出部分 １４８：流出部分 １５０：流出部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機物の化学的酸素要求量を予め定めた所望値に低
   下するのに十分な時間中に反応装置内において高い温度
   と圧力状態の下で有機物を酸素含有ガスにさらすことに
   よる有機物の懸濁液の酸化方法であって、前記反応装置
   が静止ミキサ羽根装置から成る反応区域と、前記静止ミ
   キ→ノーを通って有機物の前記懸濁液を循環する装置を
   有し、前記方法が最小の蒸気発生量をもって有機物の液
   状媒体中の酸化を促進する前記高い扁度と圧力において
   前記反応装置を作用し、有機物の前記懸濁液中に酸素含
   有ガスを導入し、前記循環装置により前記静止ミキサ羽
   根装置による有機物の懸濁液と酸素含有ガスの気泡を分
   裂し、再曲乙列しかつ結合するように前記有機物と前記
   酸素を反応し、処理済有機物を前記反応装置から取出す
   工程を含む有機物懸濁液の酸化方法０ ２、前記反応区域が、前記静止ミキサ羽根装置を収容す
   る反応装置芯部を含み、前記循環装置によって前記反応
   装置中心部を通って有機物の前記懸濁液を循環する特許
   請求の範囲第１項記載の有機物懸濁液の酸化方法。 ３、複数の前記反応装置中心部が前記反応装置内に配設
   され、前記反応装置中心部を通って有機物の前記懸濁液
   を循環する特許請求の範囲第２項記載の有機物懸濁液の
   酸化方法。 ４、前記反応装置芯部が前記反応装置内で一般に互いに
   平行に延び、前記反応装置中心部を通って循環するよう
   に前記反応装置中心部の外側１こ沿って前記懸濁液を戻
   流させる特許請求の範囲第３項記載の有機物懸濁液の酸
   化方法。 ５　前記循環装置が、反応装置中心部の外側に沿って前
   記懸濁液を戻流させるために前記反応装置芯部の一端に
   配置される特許請求の範囲第４項記載の有機物懸濁液の
   酸化方法。 ６　有機物の前記懸濁液が前記反応装置芯部を通過した
   のちに前記反応装置から取出され、前記取出された懸濁
   液を前記反応装置の外側に配置された前記循環装置を通
   過させ、前記懸濁液を前記循環装置から前記反応装置芯
   部に戻して該芯部を通って再循環させる特許請求の範囲
   第２項記載の有機物懸濁液の酸化方法。 ７、　有機物の化学的酸素要求量を予め定め１こ所望の
   レベルに低減するのに十分な時間中に反応装置内におい
   て高い温度と圧力状態の下で有機物を酸素含有カスにさ
   らすことによる有機物の懸濁液の酸化方法であって、前
   記反応装置が垂直方向に配置されかつ外側反応室から区
   分されかつ該外側反応室によって囲われた内側反応装置
   芯部をもち、前記内側反応装置芯部がその上方及び下方
   区域において前記外側反応室を連通し、前記酸化方法が
   前記懸濁液と酸素含有ガスを前記外側反応室を下向きに
   かつ前記反応芯部を上向きに連続的に循環する前記反応
   芯部の下端の区域内に配設されたポンプによって、蒸気
   の発生を最小に抑制しながら有機物の懸濁液中の酸化を
   促進する前記高い温度と圧力で前記反応装置を作用し、
   前記外側反応室の上方区域と前記反応芯部の上方区域内
   に有機物の前記懸濁液と酸素含有ガスを個別に導入し、
   前記未処理有機物と酸素含有ガスが前記作用７晶度と圧
   力に近似の畠度と圧力で導入され、前記有機物と酸素か
   下向きに流動する間に混合及び反応して前記外側反応室
   内に第１反応区域を構成し、前記反応芯部がその長さの
   大部分に沿って静止ミキザ羽根装置をもち、有機物の懸
   濁液と酸素含准カスの気泡をそれらが前記ポンプによっ
   て循環されるときに前記有機物と前記酸素がさらに反応
   するように引裂き、再配列しかつ結合して第２反応区域
   を構成し、有機物とカスの前記導入の速度に少くとも等
   しい速度で処理済の有機物の懸濁液とガスを取出す工程
   を含む有機物懸濁液の酸化方法。 ８　前記反応中心部の上方区域が＠記第２反応区域の上
   方に位置し、前記方法がさらに、上向きに流動する有機
   物と酸素含有ガスとを反応ｌ尼・部の前記上方区域内で
   超音波エネルギ波にさらして残余の有機物を破壊しかつ
   破壊された有機物を酸素含有カス気泡と混合してさらに
   前記有機物を酸化し、これにより第３反応区域を形成し
   、前記反応芯部の上端から流出する材料の少くとも大部
   分を再循環する工程を含む特許請求の範囲第７項記載の
   有機物懸濁液の酸化方法。 ９、前記静止ミキサ羽根が前記有機物と前記酸素との酸
   化反応のｆこめに触媒の外側面をもつ特許請求の範囲第
   ７項記載の有機物懸濁液の酸化方法０ １０　前記触媒が、マンガン／クロム／亜鉛、バナジン
   酸アンモニウム、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト
   、酸化クロム、酸化セリウム、酸化銀、酸化銅／酸化亜
   鉛、酸化銅／酸化クロム／クロム酸マグネシウム及び酸
   化ニッケル／クロム酸ニッケルから成るグループから選
   択される特許請求の範囲第９項記載の有機物懸濁液の酸
   化方法。 １１　前記高い畠度と圧力が２００℃〜３７０℃と３５
   〜２１０　ｋ４／ｃａ　の範囲内にある特許請求の範囲
   第７項記載の有機物懸濁液の酸化方法０１２　複数の反
   応装置が直列に接続され前記上流側の反応装置から引き
   出された有機物の前記懸濁液とガスが下流側反応装置の
   前記外側反応室に導入されかつ別個に加熱及び加圧され
   １こ酸素含有ガスが新規に供給され、かつ前記複数の圧
   応装置の最後の反応装置から引き出されｆこ有機物の処
   理済懸濁液とガスを処理する特許請求の範囲第７項、８
   項及び１０項のいずれか一項記載の有機物懸濁液の酸化
   方法。 １３　有機物の前記処理済懸濁液とガスが有機物及び酸
   素含有ガスの前記導入点の区域の上方の前記外側反応室
   の上方区域から取出される特許請求の範囲第７項、８項
   及び１０項のいずれか一項記載の有機物懸濁液の酸化方
   法。 】４　有機物の前記処理済の懸濁液と酸素含有カスが、
   有機物とガスの前記導入点の区域の上方の前記外側反応
   室の上方区域から取出され、有機物の前記処理済懸濁液
   とカスをそれらが前記反応ｆ茫・部から流出するとき導
   入して＠記反応芯部から離れるように流れてこのような
   処理済有機物とノノスが取出される区域から流出する特
   許請求の範囲第７，８及び１０項のいずれか一項記載の
   有機物懸濁液の酸化方法。 １５　前記反応装置が、円筒形反応芯部及び同心配置の
   環状の外側反応室を有し、前記ポンプか前記環状反応室
   を下向きにかつ前記反応芯部を上向きに有機物の前記懸
   濁液とカスを循環させるための前記反応芯部の底部に隣
   接して配置される特許請求の範囲第７項、８項及び１０
   項のいずれか一項記載の有機物懸濁液の酸化方法。 １６　前記反応装置が、連続方式に基ついて作用され、
   有機物の未処理懸濁液と酸素含有ガスを導入し、導入の
   速度がこのような有機物が前記反応装置内で、有機物の
   化学的酸素要求量を所望レベルに低減するに十分な所在
   時間を提供する特許請求の範囲第７項、８項及び１０項
   のいずれか一項記載の有機物懸濁液の酸化方法。 １７　前記反応装置がバッチ方式に基づいて作用され、
   前記反応装置を作用幅ｉ及び圧力の範囲に加熱及び加圧
   し、有機物懸濁液と酸素含有カスの一バッチを作用ｌ晶
   度と圧力に近似の状態で導入し、有機物の化学的酸素要
   求量が前記所望のレベルに低減されるまで酸素含有カス
   を継続的に導入する特許請求の範囲第７項、８項及び１
   ０項のいずれか一項記載の有機物懸濁液の酸化方法０ １８　有機物の化学的酸素要求量を予め定めた所望のレ
   ベルに低減するのに十分な時間中に反応装置内において
   高い霊ｆと圧力の下で有機物を酸素含有ｈスにさらすこ
   とによって実施される有機物懸濁液の酸化装置であって
   、前記装置が静止ミキサ羽根装置及び前記静止ミキザ羽
   根装置を通って有機物のこのような懸濁液を循環する装
   置から成る反応区域と、前記反応装置内に酸素含有カス
   を導入する装置と、有機物の懸濁液を前記酸素含有ガス
   が導入される場所から離れた前記反応装置の一つの区域
   内に導入する装置を含み、前記静止ミキサが前記羽根装
   置まわりに有機物懸濁液と酸素含有カス気泡が循環され
   配設された複数の羽根をもち、及び有機物の処理済懸濁
   液とカスを前記反応装置から引き出す装置を含む有機物
   懸濁液の酸化装置。 １９、前記反応区域が前記静止ミキサ羽根装置を含む反
   応装置によって構成される特許請求の範囲第１８項記載
   の有機物懸濁液の酸化装置。 ２０　前記反応芯部が前記反応装置内に配設され、前記
   循環装置が有機物の前記懸濁液を前記反応芯部を通して
   循環する特許請求の範囲第１９項記載の有機物懸濁液の
   酸化装置。 ２１、前記反応ｌ　ｘ一部が前記反応装置内で互いにほ
   ぼ平行に延び、複数の通路か前記反応装置内に構成され
   、前記循環装置が前記通路を通って前記懸濁液を戻し、
   前記反応芯部を通して再循環させる特許請求の範囲第２
   ０項記載の有機物懸濁液の酸化装置。 ２２、前記反応装置芯部が、その長さに沿って前記静止
   ミキサ羽根装置を含む円筒形チュー７であり、前記複数
   の反応芯部が互いに前記反応芯部ｔこ隣接して配置され
   、前記通路が前記反応芯部と前記反応装置殻体との間に
   形成される特許請求の範囲第２１項記載の有機物懸濁液
   の酸化装置。 ２３　前記反応装置か垂直に配置され、ｍ６ｅ通路の底
   部から前記用された懸濁液を除去し前記反応装置のポン
   プ延長部に前記除去された懸濁液を導入する装置と、前
   記複数の反応芯部の底部に配置されたマニホルドとを含
   み、前記マニホルドが前記ポンプに接続された流入部と
   反応中上・部の数さ対応する複数の流出部を含み、前記
   流出部が各反応中心部の下方に配設され、前記ポンプか
   有機物の懸濁液と酸素含有ノＪス気泡を前記マニホルド
   ゛を経て前記反応芯部を」一方へ除去するように循環す
   る特許請求の範囲第２２項記載の有機物懸濁液の酸化装
   置。 ２４　前記反応装置が垂直に配置され、前記循環装置が
   前記反応芯部の下方に配置されて、戻されｆ二、有機物
   懸濁液と酸素含有カス気泡を前記反応芯部を上方へ循環
   する特許請求の範囲第２２項記載の有機物懸濁液の酸化
   装置。 ２５　有機物の化学的酸素要求量を予め定めた所望レベ
   ルに低下するのに十分な時間中に反応装置内において高
   い高度と圧力状態の下で有機物を酸素含有カスにさらす
   ことによって実施される有機物懸濁液の酸化装置であっ
   て、前記装置か垂直方向に配置されかつ円筒形反応芯部
   を形成する内側円筒形開口端をもつチューフと、前記内
   管から隔たり前記反応芯部を囲む外側環状反応室を形成
   する外側の同心円筒形管を含み、前記内管が前記外管よ
   り短かく前記反応芯部と外側環状室との間を流通する上
   方及び下方区域を構成し、前記外管が閉鎖端をもち密封
   された反応装置を構成しそこにおいて前記外管がその作
   用範囲内の圧力及び温度に耐えるような材料で造られか
   つ補強され、前記装置がさらに有機物の懸濁液を＠記外
   側環状反応室の上方区域内に導入する装置と懸濁液用の
   前記導入装置から隔たる酸素含有カスの第１導入装置と
   、有機物の懸濁液吉カスを前記反応芯部ては上向さにか
   つ前記外側環状反応室では下向きに循環するｆこめ＠記
   下方区域内に配置された循環ポンプと、前記内管内に配
   設されかつ前記内管の下方区域から前記内管の大部分の
   長さに沿って延Ｏ・る静止ミキサ羽根装置と、前記静止
   ミキサは有機物の懸濁液と酸素含有カス気泡を前記懸濁
   液か前記羽根装置上を上方へ循環されるときに分裂し、
   再配列しかつ結合するため円筒形反応芯部内に配置され
   た複数の羽根を含み、及び前記上方区域から懸濁液とｈ
   ス中の処理済有機物を取出す装置とを含む有機物懸濁液
   の酸化装置。 あ　超音波エネルギ波の発生装置が、前記静止ミキサ羽
   根装置上方の前記内管の上方区域内に配置される特許請
   求の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸化装置。 ２７、前記静止ミキサ羽根の少くとも部分か有機物の酸
   素との酸化作用のために触媒の外側表面をもつ特許請求
   の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸化装置。 ２８　前記触媒かマンカン／クロム／亜鉛、バナジン酸
   アンモニウム、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コハルｌ−
   、酸化クロム、酸化セシウム、酸化銀、酸化銅／酸化亜
   鉛、酸化銅／酸化クロム／クロム酸化セシウム、及び酸
   化ニッケル／クロム酸ニッケルから成るクループから選
   択される特許請求の範囲第２６項記載の有機物懸濁液の
   酸化装置。 ２９、第２装置か付加用酸素含有カスを前記第１装置の
   下方でかつ反応装置の前記下方区域の上方の前記外側反
   応室内に導入する特許請求の範囲第２５項記載の有機物
   懸濁液の酸化装置。 ３ｏ　前記外管に対する前記内管の寸法比か２：１の範
   囲内の容積比を提供する特許請求の範囲第２５項記載の
   有機物懸濁液の酸化装置。 ：３１　前記内管の上端が流出する有機物の処理済懸濁
   液とカスを前記取出し装置から導入する１こめに設けら
   れる特許請求の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸化
   装置。 ３２　前記内冴の上端が前記取出し装置から離れる方向
   に横方向下向きに傾斜され、１１Ｊ記引き出し装置が前
   記頌斜上方内管端の最下方部分と同一レベルまたは下方
   にあり、前記取出し装置か前記最下方管端部分と向き合
   い、これにより有機物の処理済懸濁液とカスの流れが前
   記取出し装置から離れて導入される特許請求の範囲第３
   １項記載の有機物懸濁液の酸化装置。 ３３、Ｍ記取出し装置か有機物の処理済高温懸濁液とカ
   スを熱交換器に移送し該熱交換器か流入する有機物の未
   処理懸濁液と酸素含有カスの個別の流れと熱交換して前
   記流人材料を前記反応装置の作用温度に上昇する特許請
   求の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸化装置。 肩　前記静止ミキサ羽根が前記内管内に空所を提供する
   ために前記内管の最下方部分上方に隔１こり、前記ポン
   プが前記空所内へ上方に延ひる羽根をもつ遠心ポンプで
   ある特許請求の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸化
   装置。 ３５　複数の前記反応装置が直列に連結され、前記取出
   し装置が有機物の処理済懸濁液とカスを次の下流反応装
   置の前記第１導入装置に移送し、ｉ′ｌＪ記直列配置の
   反応装置の最後の反応装置の１）１１記取出し装置か有
   機物の処理済懸濁液とツＪスを流入する有機物の未処理
   懸濁液と酸素含有ガスと熱交換するために熱交換器に移
   送する特許請求の範囲第２５項記載の有機物懸濁液の酸
   化装置。