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S13621 A7 __B7__ 五、發明説明（丨〉 發明說明： 相鼸电請案' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本案為1993年4月12日提出申請的美國專利申請序號 08/046 ,693的部份接缜案，其併於本文K為參考。 發明昔《 每一年都有巨量的各種有害廢棄物。這些廢棄物常包 含有機物料*例如輪胎*農藥，油漆*廢樹脂和溶劑等。 目前，許多種瑄些有機廢棄物都是用填埋或焚化等方式予 K處置。不遇，因為棄置空間可得性的逐漸減少，政府法 規的加強，及公眾對於有害和無害廢棄物的處理葑環境的 衝擊之逐漸了解，所Μ利用填埋和焚化等方式來處理這些 廢棄物已變成一項愈形困難的問題。疽些廢棄物釋放到瑁 境中也可能污染空氣和水源。此外，若未經分雛出有價值 的成份或製造有價值的產物躭將這些之廢棄物棄置掉可能 構成有用化學姐成份的經濟損失。 經濟.哪中央標準局員工消費合作社印製 最近，有許多方法已發展出來，可從物料，例如，有 害廢棄物和工業進料等，經由將這些物料在熔融槽內轉化 成碳，碳的氧化物氣體和低階煙等而回收利用其所含的有 用物質。不過，瑄些方法典型地需要用到大熔融體積Μ避 免短滯留時間。此外，一般要轉化物料所需的大熔融體積 會因其中貯存的能量之量而較不安全。而且，大體積熔融 熔金靥槽常用的沈沒式風口（subeerged tuyeres)可能畲迅 速損毀掉。再者，在揮發性給料的整體進料中，至少有一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21〇X；297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 a? _B7 _ 五、發明説明（二） 部份常畲揮發且未經轉化即吹出熔融槽。 因此之故*對於可將含有機進料換化成良性及/或更 有用的物質之新穎方法和設備有其需要存在著。 發明粧谏 本發明係有鼷用含有櫬物進料的有機成份在至少一相 中製造產物之方法和設備，其中該有機成份係在進給氣體 流之中者。該方法包括形成一程序區，其包含一程序熔融 槽和配置在該程序熔融槽的程序氣體空間。然後使該熔融 槽的熔融液滴分散過該程序氣體空間。接著將該進給氣體 流導到該程序氣體區内，於其中，有機成份即接觸到該熔 融液滴，藉此將至少一部份的有機成份在至少一相中轉化 成產物。 本發明設備包括一反應器，其包括一氣體形成段，具 有一進給入口，及將固體進給成份持留在該氣體形成段內 之工具。該設備也包括一程序段*其係配置在該反應器內 *具有一程序氣體空間，一氣體出口及配置在其内的程序 熔融槽。另外，也提出工具用Μ將該熔融槽的熔融液滴分 散通過該程序氣體空間Μ使該進給氣體流內的有機成份接 觸該熔融液滴。 本發明具有，例如*將有害進料更有效率地轉化成有 用的烴氣體及/或氧化碳氣體之優點。本發明的其他優點 為其提出一種用Μ處理進料的改良方法，其可使用較小的 熔融體積，由於熔融噴辖比熔融槽具有較大的表面積對體 本紙張尺度適用中國國家棵準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本X ) • ....... (nn ml · -1 · ------^ ------J—訂 _^-----卜 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 S13621 at B7 五、發明説明（3 ) 稹比因而容許多使用更安全，更小的熱源，可K使用不沈 沒在熔\融槽內的風口藉而減低風口的損毀，且提出保證 可將散給進來的揮發性有害進料在排放出設備之前轉變成 非有害物種。 搶_夕Μ胳說明 麵1為適合於根據本發明方法，將進料導引經過含有 熔融液點的區段而形成產物所用設備的揭去外殼之側視圖 〇 黼2為圖1設備沿線Ε所取揭去外殼之端面顯。 圖3為適合於經由將進料導引經過含熔融液滴的區段 而形成產物之本發明設備揭去外殻的側視圖。 圖4為本發明適合經由將進料導引經遇含熔融液滴的 區段Μ形成產物所用設備另一實施例揭去外殻之側視圖。 圖5為本發明適合經由將進料導引經過含熔融液滴的 區段Μ形成產物所用設備的另一實施例揭去外般之側視画 0 圖6為本發明適合經由將進料導引經過含熔融液滴的 區段Μ形成產物所用設備的又另一實施例揭去外殻之側視 圖0 發明夕註拥說明 本發明的設備和方法所具特擻和其他细節至此要參考 所附繪圖予Μ更特別地說明並在申謫專利範画內指出。要 了解者，本發明的逭些特別實施例係為闉明而非為限制本 -6- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----I---(裝------^訂------C- -. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 ^13621 五、發明説明（p ) 發明而提出者。本發明的主要特點可Μ用在各具髖實施例 中而不違離本發明的範圍。 圖1展示出適合用來實施本發明方法的設備之一具體 實施例。該設備包括含有程序段14的反應器12。包封該程 序段14的反應器12之壁在該程序段14內的條件下係耐火者 。該反應器12壁的耐火本質可Μ視情況，Μ技藝中已知的 手段，例如，水冷却♦將該壁冷却而予Κ改進。 程序熔融槽16係配置在該程序段14的低下部份。程序胃 氣體空間18係配置在該程序段14内部，該程序熔融槽16的 上方。程序熔融槽16係經由用適當的金羼將該程序14部份 填充而形成者。然後將該金颺Κ活化電漿炬（activating Plasia torches) 20或其他適當手段，例如*慼應線圈， 氧燃料燈，電弧，及放熱化學反應，例如鋁*碳* 一氧化 碳，氫或燃料油等的氧化反應等，予K加熱到適當的溫度 〇 熔融槽含有，例如，至少一種金靥，金靥氧化物，金 屬鹽，無光（如，FeS)陶瓷材料，金靥合金或金饜溶液， 諸金屬的溶液，及彼等的組合等。金靥溶液，如本文所定 義者，為含有溶解的原子態非金厲物種，如碳或硫等之金 觴。此外，在諸金觴的溶液中，係有兩種或更多種金屬共 同溶解在軍一相中*例如，鐵與鉻，錳，銅，鎳或鈷的溶 液。 該熔融槽也可K裝入在該熔融槽操作條件下所具氧化 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^·'___ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7

^ic〇2X 5·、發明説明（方 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 反應自由能（free energy, of oxidation)大於碳原子氧化 成一氧化碳的自由能之金羼。此外，熔融槽也可K装入在 該熔融槽搡作條件下具有的氛化反應自由能比氫經氮化形 成鹽酸的自由能較為大之金屬。 視情況而定，該熔融槽可Μ含有對碳*硫，鹵素及/ 或氧等具有溶解性金屬。較佳者，該熔融槽對碳，硫，鹵 素或氧等的溶解度係大於約0.5重量％。可溶解碳，硫，鹵 素或氧等的較佳熔融金靥分別對應地為锇，銅，鈣和鐵。 此外，熔融槽可包括一種Μ上的熔融物料相，例如熔 融金屬相，熔融陶瓷相或兩種不混溶的金屬相，其中第一 種相支持住二氧化碳的形成，而第二相支持的是從一氧化 碳到二氧化碳之形成。C.J. Hagel的美國專利第5,177,304 號掲示一種用來在熔融槽内處理有機進料K形成氧化碳氣 體之方法和設備。該美國專利第5, 177,304號的掲示内容併 於本文以為參考。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 陶瓷材料珂Μ經由將適當的成份*例如金靥，金屬氧 化物*鹵素*硫*磷，重金靥，助熔劑（flux)，淤渣等從 助熔劑源2 4導引經過輸入管26而到程序段14之上及/或之 內而形成。然後將該等成份接觸氧化劑而形成氧化物或經 由與其他較不安定的成份，例如鐮金羼或鹼土金羼隈離子 等反應而形成其他的安定化合物。在陶瓷材料中典型地可 發現的金屬氧化物之例子包括氧化钛（TiO)，氧化踏（Zr02 )，氧化鋁（Al2 03 )，氧化鎂（MgO)，氧化鈣（CaO)等。適 -8 一 本紙乐尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 該 體擊融，嘴一 過 氣衡熔者噴於 越 速於該解速。 散 高而中了高30 分。的上其要個嘴 28面隔面， 。多噴 滴截間表28面或體 液横括的滴躕 一 氣 融 一 包16液横置速 熔少子槽融的 E 高 等至例融熔18部的 該之他熔成間頂隔 將18其序形空或間9-, 間的程時體 \ 或、_ 用空具到面氣及 \ 作體 Η 氣表序邊及 的氣向排的程側20 20序導Μ16該的器 器程 \ 可槽過12喷 噴的成也融散器漿 漿內形其熔分應電 電14滴，序係反是 由段液30程28在別 經序 嘴該滴 Κ 特 ， 程 噴到液可， S1S621 a7 _B7___ 五、發明説明u ) 當的陶瓷材料成份之其他Μ子包括鹵素*硫，磷，重金羼 等。要了解者，陶瓷材料可能包含一種Κ上的金觴氣化物 。逭種安定的反應產物之例子包括氟化鈣（CaF2)和磷酸鎂 (Mg3 (P04 )2 )。 反應器12更包含將熔融液滴28分散通過程序氣體空間 18之工具，其中金羼液滴的分散係實質地垂直於氣體通過 程序氣體空間18的流動途徑。熔融液滴分散工具可將某一 纛的熔融液滴2 8分散經過程序氣體空間2 8使得進給氣體流 中實質地全部有機成份在排出程序段14之前都暴露接觸到 熔融液滴。 適用的熔融液滴分散工具包括熔融源*例如，程序熔 融槽16，及用Μ形成並導引熔融液滴通過程序氣體空間18 之工具，例如，氣體噴嘴。於一實施例中，係Κ電漿噴器 (plasma torch) 2 Q適用為氣體噴嘴。笛漿噴器20係導引到 熔融槽16的頂面上，將熔融物露化形成熔融液滴28，然後 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） --------(袈------'-訂 I------C i « * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Ί ) 較佳實施例中，至少有兩fl相對的氣體噴嘴導向到熔融榷 1 6的表面上。 另一種間隔的液滴形成/導向工具包括氣體流噴口 32 和氣體流入口 34，透過逭些可將氣體流導引到程序熔融槽 16之內，適合於將熔融液滴2 8夾帶並分散通過程序氣體空 間18的横斷面。氣體流被導引到程序熔融槽16之內，然後 以實質向上方向流經程序熔融槽16，藉而將熔融物夾帶在 該氣髓流內以使熔融液滴2 8分散在程序氣體空間18之內。 另外，也可K將揮發性流體流導引到程序熔融槽16之內， 於其中*該揮發性流體流氣化而形成氣體流。 適當的氣體流可包括非反應性氣體，反應性氣體*及 /或第二種可氣化進料。適當非反應性氣體的例子包括氮 氣或氤氣，而適當的反應性氣體為，例如，氫氣，氧氣和 一氧化碳等。適合用為氣體流的可氣化進料之例子包括有 機進料，其中至少有一部份的進料，或該進料的分解產物 係可氣化者。 氣體流噴口 32包括一氣體流輸入管36，其可透過氣體 流入口 34提供氣體流源38與程序熔融槽16之間的流髖溝通 。要了解者，其他適當的氣體導引工具，例如剌針（lances )’人口及/或任何其他種能夠將氣體或可氣化成份導引到 熔融金屬內的裝置等，都可用來取代，或配合氣體流噴口 32 〇 在程序熔融槽16内的程.序段14之底部及/或側邊可Μ ™ 1 0 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) f袈· T Is ll··— J^In-— —1 1- - —mu - ΐ -ii . 户'·

51S62I A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央標準局—工消費合作社印裂 配置一或多個氣體流入口 34 ’其組態為使得氣體流透遇氣 體流入口 34注射進來時，從程序熔融槽16夾帶出來的熔融 液滴28即_後分散越過程序氣體空間18的橫斷面。例如， 如画2中所示者’氣體流入口通常是配置在一平面內’其 實質地垂直於經氣化有機進料成份通過程序段14的流動途 徑，且係沿著程序段14的底部和側邊Μ規則距離間隔分佈 •Λ*·著。 再參看圖1 ，熔融液滴28可視情況Κ熔融物哦泉 39形 式分散到程序氣體空間18之內。熔融物噴泉39含有一道各 種尺寸的熔融液滴28之流。適當的熔，融物噴泉39載於美 國專利申請序號08/046,693之中。另外梘情況選用者，可 Κ經由將葉輪（未繪出）Μ圖形運動從接近程序熔融槽16 的底部向上通過程序氣體空間18後，向下回轉到程序熔融 槽16的內部等之過程形成熔融液滴2 8並分散越過程序氣體 空間18的横斷面。随著該葉輪的轉動，該葉輪可將熔融金 靥從程序熔融槽16中帶出來並帶上程序般14的一側》直到 熔融液滴2 8從葉輪掉下來落到程序熔融槽16之內為止。彼 等葉輪可Κ接在程序段内部的一個獨立構造之上，或另 外，彼等葉輪可從程序段14的壁突出。該種Μ輪係用耐火 材料，例如耐火磚等製成者。 反應器12也包含用Κ將進給氣體流中的有機成份導引 到一程序區內之工具。程序區為使該有機成份暴露到熔融 液滴28之區，且其特定地含有程序氣髏空間18和熔融槽16 -1 1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) vm nn vm tin

訂 J-----Γ i I • —ml ml —Mi nn 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Μ 3136^1 Β7_ 五、發明説明（？） 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 適當的進給氣體滾導引工具*特別是氣態進料輸入管 40，係從程序段14的一部份伸展在程序熔融槽16表面的上 方*且透過進給氣SS流入口 44，提供從進給氣體流源4 2進 入程序段14內的程序氣體空間18內部之流體溝通。 要了解者，適用的導引工具包括，例如，噴口，剌針 ，入口和其他能夠將氣體導引在程序段14内的程序氣體空 間之內的組件等。此外，可Μ用一或多個導引進給氣體流 的工具將該進給氣體流導引經過反應器12的頂部，底部及 /或側壁等而進入程序氣髑空間18之內。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 反應器12更包括將共一反應物導引進入程序段14內之 工具。適當的共一反應物導引工具包括共一反應物噴口 46 ，其係配置在程序段14的下面部份。共一反應物包括，例 如，氧化劑和還原劑。適用的氧化劑例如包括，氧氣，空 氣和能夠釋放出氧氣的組成物，物質或混合物等，例如， 可還原的金臛氧化物（例如，氧化鎳或氧化戡）或二氧化 碳等。氫氣和可釋放氫氣的组成物，物質或混合物等為適 當遨原劑之例子。 共一反應物噴口 4 6像經尺寸和構型設計成可將共一反 應物經由共-反應物入口 48導到程序段14之內。共一jp應 物喷口 46包括共一反應物輸入管50,其可經由共一反應物 入口 4 8提供共反應物源52與程序段14之間的流體溝通。共 一反應物入口 48典型地係配置在程序段14的下端部份，程 -1 2- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2iOX297公嫠） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（/。） 序熔融槽16的表面之上方，而於共-反應物輸入管50的末 端。另外，共一反應物入口 48也可Μ配置在程序熔融楢16 表面之下及/或程序段14的上端部份。據了解，適當的共 —反應物導入工具包括一或多個噴口，入口或管，其可配 置在反應器12的底部，傅邊或頂部。 共反應物噴口 46可為經水冷却的同心圓噴口。一般而 言，當共一反應物喷口 46係經由注射水冷却時，共-反應 物入口 48即不浸在程序熔融播16之內。 另外*共—反應物噴口 46也可Μ為雙重同心圓喷口， 其在尺寸和構型上係經設計成可將進料或覆蓋氣體（ shroud gps)導引到程序段內。被導引經遴共一反應物噴口 46的進料可包含要轉化的進料或第二進料，且也可K具有 作為共一反應物噴口 4 6的覆蓋氣體之功能。此外，共一反 應物噴口 46可為多重同心圓噴口，其能夠分開注射三種或 更多物質，例如•抗氧化劑，覆蓋氣體，和其他物質（如 ，進料•燃料或碳源等）到反應器12之內。共一反應物喷 口 4 6也可K作為用來將氣體流導經程序熔融槽16K使熔融 淬滴28分散到程序氣體空間18之內的工具，或，視情況， 為唯一的工具。 反應器12也包括間隔的喷口 54，和間隔的入口 56，其 可提供間隔的工具K將另外的物質，例如，第二種有機進 料，碳源，及/或用Μ加熱熔融金羼的燃料等導引到程序 熔融槽16之內。間隔的噴口 54包括間隔的輸入管58，其可 -13- 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公鼇） --1------C 袈------·~、1Τ-Τ------C i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 313621 A7 B7 五、發明説明（u ) 透過間隔的入口 56提供另外的物質源60與程序熔融槽16之 間的流體溝通。要了解者，該間隔導引工具包含一或多個 噴口，剌針或管，其可配置在反應器12的底部，側邊或頂 部。 從程序段14上嬙部份延伸出來的氣體出口 62適合用來 將產物氣體從程序氣體空間18導出反應器12。 底部排渣管（tap) 6 4係從程序段14的下端部份延伸到程 序熔融槽16表面之下。底部排渣管6 4逋合用來將一熔融物 質相從反應器12取出。也可K裝上另外的排洩管作為連續 地，或各別地，從反應器12取出另外的熔融物質相之工具 。另外，也可K用其他方法，例如技藝中已知者，從程序 段14取出物質。 於本發明方法中*進給氣體流内的有機成份係在程序 段14内轉化Μ在至少一個相中形成產物。適當的有機成份 可包括經氣化的有機子子，氧化碳氣體及碳質粒子懸浮在 氣體流中的分散物等。進給氣體流中也可Κ包含其他成份 *例如，氫氣，水和無機化學品，包含硫，磷，揮發性重 金屬，氮及彼等的姐合等。 所得產物可為在一相或多相中者。特定言之，在氣相 或在凝聚相（Condensed phase)之中。氣相產物的例子包括 小烴類，氧化碳氣體，進料的碳精塊氣態氧化產物或遢原 產物，或彼等的混合物，K及其他成份，例如，氫氣，水 和無機氣體等。小烴類為含有多達約6個碳原子的飽和及 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（ <工） 不飽和烴類，例如甲烷，乙烷，乙烯* 丁烷，丁烯，環己 烷和苯等。氧化碳氣體包括一氧化碳，二氧化碳或披等的 混合物等。 凝聚相物質，如本文所定義者，為程序熔槽16所溶解 的粒狀物質或為其一般所含的液態物質。凝聚相產物的例 子包括*例如，碳化鐵，氯化鈣，FeS無光物，氧化鐵和十 六烷等。 於該方法中*係經由用電漿噴器20,或其他適當加熱 工具加熱程序熔融槽16K在程序段14內形成程序區，及將 熔融液滴2 8分散越過程序熔融槽16上方的氣體空間18。較 佳者，該金屬液滴2 8係大約均匀地分散通過氣髓空間18。 於一實施例中*將高速嗔嘴，例如電漿噴器20的排放 物導引向程序熔融槽16的表面或導入表面之內會促使熔融 金屬微粒化，形成熔融液滴，然後將熔融液滴2 8散射至少 越過程序氣賭空間18。 於另一實施例中，係經由將氣體流導引經過一或多個 氣體流入口 34而進入程序熔融槽之内，而形成熔融液滴28 及仗其分散過程序氣體空間1δ，其中該氣髏流係實質地導 向程序氣體空間18者。如此，熔融金屬即被夾帶在該氣體 流中並導引到程序氣體空間18之內，藉而形成熔融液滴28 而分散到至少越過程序氣體空間18的横斷面。 程序區若能夠將進給氣體流所含實質部份的有機成份 轉化成產物即為適當者。典型者，若有機成份係在程序區 -1 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2】0Χ297公嫠） --------《裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ ο±ό〇ά1 Α7 Β7 ^ 經濟部中央搮準局負工消費合作社印裂 發明説明（β ) 內約1-2秒時，該有機成份係在約120Qt：或更高的溫度下轉 化者。在程序區內轉化有機成份的程序時間可更經由調整 程序區內的溫度或懕力而予K控制。於本發明方法中，可 在高壓，大氣壓或減壓等之下操作該反應器。 典型地係採用較低的程序區內溫度，例如低於 下者，Μ使經氣化的有機進料成份所發生的隆低達到最低 。程序區內使用較高溫度，例如，約900Ό，典型地係用來 進一步降解經氣化的有機進料成份。 此外，在使用來自程序熔融槽16及/或熔融液滴2 8的 熱來處理有機成份時，該程序段14的溫度可經由變異程序 熔融槽16的姐成而予Μ調整。例如，使用錫，鋅，鋁，碳 酸鈉或銅等作為熔融金靥的主要组成份時，可Κ形成較低 溫度的熔融槽，通常具有低於約的溫度者。此外， 若使用錳，鎳，鈷，鐵，鉻或氧化鋁作為熔融金屬的主要 組成份時，可Μ形成較高溫度的熔融槽，典型者具有大於 或等於物約ΐ2〇ου的溫度者。 在被導引到程序段14之內時，進給氣體流所含實質全 部的有機成份都接觸到熔融液滴28而典型地形成烴氣體及 /或碳。 於另一實施例中，將共_反應物導引到程序段14之內 *於其中該共-反應物即與有機成份，或烴氣體反應而形 產物氣體，例如氧化碳氣體。例如，在使用氧化劑作為共 一反應物時，即將該氧化劑作為來自共一反應物源52的共- -1 6- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 、βτ 五'發明説明（叫 反內 Α7 Β7 □ 入 物 應 反 I 共 過0 弓 導 而 物 之 6 1 榷 融 熔 序 程 Λ 進 再 成 化 氧 可 含 所 内 之 4 IX 段 序 程 與 即 劑 化 氧 該 時 入 注 在 如 例 物 化 氧 的 化 氣 被 成 形 而 應 反 行 進 份 碳 化 氧 槽 融 熔 序 程 在 ο 等 水 和 硫 化 氧 二何 ， 任 碳的 化成 氧形 内 之 8 11 間 空 體 氣 序 程 到 移0 即 體 氣 碳 化 氧 經濟部中夫標準局員工消費合作社印製 要了解者*經氣化的有機進料成份和共一反應物可Μ 連蹟地，依次地或間斷地専到反應器之內。 於另一實施例之中，根據美國專利申請序號 08/041 ,772(1993年4月2日提出申請）中所述方法和糸統導 引氧化劑或遨原劑，其中揭示進料所含溶解原子態組成份 在熔融槽內的遨原或氧化。該美國專利申請案 NO.0 8/041，77 2的内容中有藺氧化和還原被熔解的原子態组 成份之方法的部份併於本文Μ為參考。 然後，經由氣體出口 62將產物氣體從反應器12的上端 部份導出來。凝聚相產物可經由底部排渣口 64從反應器12 取出。 圖3閫示本發明設備和方法的又另一實施例。圖3所示設 備具有許多與廳1相同的元件且相同的元件係用相同數字予 Μ编號。該設備包括反應器12*其包含氣體形成段64和程 序段14，其係用適當的工具6 5連接起來Κ將固體進料持留 在氣體形成段64之內》同時使氣體，及視情況的液體從氣 體形成段64流入程序段14之內。 氣體形成段64和程序段U可為單一組合單元的不同横 -1 7- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) IC裝-- *1Τ - -i «

Ai 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（/i-) 組（圈3所示者）或者也可以為分開的*各組件（如躧4中 所示者）。包封氣體形成段64的壁可為單一單元壁的一部 份，其他可K包封程序段14*或者，可為用與程序段14壁 相同或不同的的材料製成的一分隔壁段。包封氣體形成段 6 4的壁在氣體形成段64内的條件下係實質地附火者。同樣 地，包封程序段14的壁在程序段14内的條件下也是耐火的 。該壁的酎火本質可視情況用技藝中已知的手段*例如， 水冷却，來冷却該壁而獲得改良。 適當的氣體形成段64之例子示於圈3和4之中。其他適 合用為氣體形成段64的設備包括用K處理進給材料K形成 氧化碳氣體或烴之設備，例如，199 5年1月5日核發的美國 專利第5, 1Ή,3(Η號中所說明的設備，其揭示用碳質材料在 不混溶金靥的熔融金屬槽內形成二氧化碳所用的方法和設 備，及在19S1年7月29日提出申請的美國專利申講案序號 07/737,139中所說明者，其揭示將進料轉化成溶解原子態 組成份Μ供随後將溶解原子態组成份予Κ氧化所用之方法 和設備；1S93年4月12日提出申請的美國專利申請案序號 08/046,016中所述者，其揭示經由在熔融金靥槽内處理放 射性進料Μ產生非放射性氧化碳氣體所用的方法和設備； 美國專利申請案序號08/267,295(19 9 4年6月27日提出申請） —其為199 3年3月31日提出申請的美國專利申請案序號 0 8/ 041,405案的 File-Wrapper-Continuation-中所逑者， 其揭示一種在充填床反應器内將至少一部份進料解離成其 "18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 J------Γ i • n^— nn l i S18621 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（|6 ) 原子態組成份K形成產物氣體所用的方法和設備；K及在 199 3年4月12日提出申請的美國專利申請案序號 NO.08/046.633中所述者*其掲示一種經由將有機進料與熔 融液滴28接觸Μ產生烴氣體所用之方法和設備等。美圃專 利申請案序號07/737,199，和序號0 8/267,295等之中有關 處理進給物料Κ形成氧化碳氣體或烴所用設計之內容併於 .本文Κ為參考。 回到圖3 *氣體形成段64包含氣體形成氣體空間66，將 含有機物的進料導引到氣體形成段6 4内所用的工具，及在 氣體形成段64中之時用Μ形成含有該進料的有櫬成份之進 料氣體流的工具。 第一個適當的進料導引工具，特別是唄嘴68，係配置 在氣體形成氣體空間6 6的下端部份。唄嘴68提供流體進料 源（未繪出）透過流體進料供給線70與流體進料入口 72而 與氣體形成段64之間的流體溝通。流體進料入口 7 4係配置 在噴嘴68末端的氣賭形成氣體空間66中。 第二個適當的進料導引工具，特別是整體進料入口 76 ，係從反應器12延伸出，其提供一個用來將整體進料専引 到氣體形成段64内部的工具。 要了解者，可用來將進料導引到氣髏形成段64的各個 部位內之適當工具包括噴口，剌針，入口和能夠將整及/ 或非整體進料導引到氣體形成段64內部的其他組件。此外 ，適當的導引進料工具可將進料經由反應器的頂部，底部 -19- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4规格（210 X 297公簸） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---^訂 __^___ • m —^n n n^— I---I » 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（π ) 及/或側壁導引到氣體形成段6 4之内。再者’一或多種將 進料導到氣體形成段64內的工具可Μ配置在反應器的頂部 ，底郜及/或倒邊。美國專利申請序號Η·08/042,60” 1 9 9 3年4月2日提出申請）中揭示用來將固體進料自頂部給 熔融金羼槽内的方法和設備’該申請案的掲示內容中有關 給入固體進料者，併於本文以為參考。再者，1993年12月3 日提出申請的美國專利申請案序號N0.08/i62,347中揭示用 來將有機進料注射到熔融金屬槽內的剌針，及其使用方法 ，其掲示內容併於本文以為參考。 用來在氣體形成段64內形成進料氣體氣體流的適當氣 體形成工具包括加熱工具及/或用來將有櫬成份粒子包含 在氣體流內的工具。加熱工具可K採用在氣體形成區内將 進料直接加熱及/或間接加熱。直接加熱的工具包括，例 如，感應線圈*氧燃料燃燒器，鼋弧，電漿噴器和放熱性 化學反應*例如鋁，碳，一氧化碳，氫氣或燃料油等的氧 化*可Μ直接加熱氣體形成段6 4和進料，藉而將有機進料 成份予以氣化。間接加熱的工具包括，例如，熔融槽及/ 或熔融液滴，其係被直接加熱工属所加熱後，在與燃料接 觸時*將熱董傅送給該進料。 ‘_ 將粒子包含在氣體流内的手段包括用氧化劑與進料一 起燃燒，其中該氧化劑係透遴共一反應物嗔口 46注射到氣 體形成段6 4之内，因而形成煙。另一種手段包括用加熱工 具加熱進料Κ使進料熱裂解，且同時，或随後，將一氣髖 -20- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（2】0Χ297公釐） ----..—^(袈— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *?τ A7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 B7_五、發明説明（) 流，例如非反應性氣體導過氣體流噴口 3 2進入氣體形成段 64內，例如，可將熱裂解所形成的碳質粒子分散物夾帶到 氮氣流內。此外，將粒子包含在氣體流內的手段也包括將 氣體流導引經遴本身已是含碳粒子形式的進料。 氣體形成區，如本文中所定義者，為在氣體形成段内 將進料轉化成進料氣體流的部位。氣髖形成區包括氣體形 成氣體空間66,及依所用氣化手段類别和被轉化的進料之 位置與類別等而定，也可能包括氣體形成熔融槽7 8及*視 情況選用的，配置在氣體形成熔融槽7 8上方的陶瓷層22。 適當的加熱手段在採用為氣體形成手段時係能夠將進 枓加熱到一溫度範圍者，該溫度範圍具有一低溫限值，其 對應於有機進料成份氣化或分解Μ產生所欲有機分解產物 之溫度；且具有一溫度上限，對應於包封氣體形成容器的 反應器保持酎火之溫度。典型者，加熱手段能夠將被氣化 的有機進料成份，及其進料前體加熱到約1Q0O至約28D0 C之間的溫度。較低的溫度，例如低於約90(3¾者，典型地 係用來將進料中的有機成份揮發出來，或用以使有機進料 成份的降解達到最小*或用以防止進料內所含的金屬形成 氣體。較佳者，要形成烴氣體時，被氣化的有機進料成份 之有效溫度係在約9 ο ο υ至約11 〇 q υ之間。較高的溫度，例 如高於約13DQt：K上者，典型地係來使進料進一降解。 雖然有熔融金靥是程序段14中所需要者（如，熔融液 滴28和程序熔融槽16)，不遇，在氣體形成段64中，除了 -21- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I(裝---

、1T 1—-t I- -I ί ——c -tm nn ·111 Mm^i 本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明説明（/?) 從被氣化進料衍生所得者之外，有熔融金屬的存在則為視 情況而定者。· 在該氣化工具包含氣體形成熔融槽7 8的另一實施例中 ，該氣體形成熔融槽78係配置在氣體形成段64的下端部份 之中。氣體形成熔融槽7 8可經由用適當的金羼部份充填氣 體形成段64後，用活化電漿噴器20或其他工具（未示出） 將該金屬加熱到缠當的溫度而形成。配置在反應器12上端 部份的電漿噴器2 G適合用來將熔融狀態的氣體形成熔融槽 7 8保持在適合用來形成所欲經氣化有櫬進料成份之溫度。 電漿噴器20也適合用來將熔融金靥微粒化以形成熔融液滴 28，其會被該電漿嗔器20的作用分散在氣體形成氣體空藺 6 6之内。 程序段14所含熔融金屬」及若氣體形成段64中所含熔 融金屬之中至少有一部份典型地為熔融槽形式。若這兩段 中都含有時，熔融槽可包含單一 *單元化的熔融槽，其係 在氣體形成段64與程序段14之間流經持留工具；或包含兩 個分開的溶融槽，彼此具有實質相同的姐成，或該兩分開 的熔融槽可具被此不同的組成。 視情況，氣體形成段64及/或程序段14可包含陶瓷相 ，其在熔融液滴分散工具作用下的结果而混合在熔融槽内 。於一實施例中，程序熔融槽16包含一陶瓷相和至少一個 熔融金屬相，反應器12視情況包含沈降段79，其係配置在 程序段14與氣骽出口 62之間。於沈降段79之內，程序熔融 -22- --^--.--_--f 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ

-m· I nn m In— I 本紙張尺度逋用中國國家樣隼（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 ^13621 A7 _B7__ 五、發明説明（:^) 槽16的金靥相與陶瓷相會分離而形成配置在程序熔融槽16 表面之上的海瓷層22。該陶瓷層2 2可經由從陶瓷排管81而 分開地從序熔融槽16排出反應器12之外。1994年4月12日核 發的美國專利第5,301,620號揭示具有程序段與沈降段的反 應器之另一例子，其有分開脫除不同熔融相；例如，熔融 金籣相與陶瓷相之工具。該美國專利第5,301,620號併於本 文K為參考。 在反應器内配置著連通氣體形成段64與程序段的工具 ，其可實質地將固體進料持留在氣體形成段64之内。該持 留工具也同時導引來自氣體形成段6 4的經氣化的有機進料 成份，和，視情況的液體，例如熔融金靥等經過流動段80 再進入程序段14。可容許氣體和液體流動的持留工具6 5具 有作為活塞式流動區之機能。 持留工具65包括流動段8 0和持留器82，其中該持留器 可封阻未經氣化的固體從氣相形成段6 4流進程序段14之内 。持留器82可K配置在流動段的入口及/或在流動段80之 内部。此外，持留器可Μ完全地，或部份地，或完全沒有 地封阻流動段8G的横斷面，其係實質地垂直於氣體流經流 動段80的滾動途徑者。在持留器82完全染有封阻流動段80 的橫斷面之情況中，該流動段的底部必須升高到高出任何 液體的頂面Κ藉化將固體進料持留在氣髏形成段64之内， 如圖4中所示者。 持留工具若能實質地阻止固體進料輪送到程序段內即 -2 3- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公嫠） ......111 -『 -1 -I I I! ( —.1 —II 1 - - - L— —Jt -- - -- ---. - ^ Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貰) 經濟部中央椟準局員工消費合作社印装 A7 _B7_ 五、發明説明（2丨） 為適用者，不過其中小粒子凝聚相成份為例外，其可通過 持留器的開口·，且彼等粒子典型地在程序段14内即完全地 轉化成至少一相的產物。 凝聚相成份，如本文所定義者，包括粒狀物，經溶解 的固體和液體等，包含在氣體形成熔融槽78之內，然後經 由熔融槽流經持留器82而輸送進入程序熔融槽16之內。凝 聚相成份粒狀物可包括小的進料粒子及進料轉化形成進料 氣體流所得粒子。 適當持留器82的例子包括孔洞型活塞》耐火磚壁，漶 器或氣體形成室的反應器壁等，其中該持留器是配置在氣 骽形成段6 4與程序段14之間，其中該持留器傜從大約為氣 體形成段64的底部，或流動段的底部延展到高出氣體形成 熔融槽或所含液態進料產物，或可能在氣體形成段6 4内形 成的液態進料產物等的水平之上。如此，氣體形成熔融槽 78中所裝熔融金靨的水平即低於持留器的頂部。於逭些實 施例中》只有進料氣體流可以從氣體形成段64被導引流遴 持留器，經過流動段80而進入程序段14，藉此將程序熔融 槽16與氣形成熔融樓78封阻住。 可K完全地阻断該流動段横斷面，但容許氣態和熔融 槽流動，却不讓固態進料實質地流動的另外的適當持.留器 之其他例子包括至少一個溏器，孔洞型活塞*孔壁•銳孔 或窄通道等，在從氣體形成段64導引經過流動段80及進入 程序段14之時，氣體流必須通過或越過者。適當的孔洞型 -2 4- 本紙張尺度速用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） n -1 ml ml -!i - ---I .......- -I - - -- I...... 1:1 !ri ).1 ---11--1. -- I 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_______ 五、發明説明（>> ) 活塞之例子包括氧化鋁活塞*其有鑌通活塞的.1/4时孔K容 許流經該活塞。 視需要而定，流動段80可K含有兩個持留器（未繪出 )，每一個都可完全阻斷該流動段的橫斷面，而在該兩持 留器之間配置著一個用K纯化該進料氣體流之工具。純化 工具包括物理純化工具，例如用以脫除小粒子者，及化學 純化工具，例如用Μ從經氣化的有機進料成份脫除至少一 部份鹵素時，可在兩個持留器之間配置一床氧化鈣九粒， 其係經氣化的有機進料成必須流經者，藉此從該經氣化進 料成份中脫除掉鹵素。 反應器12也包含將進料氣體流從氣體形成氣體空間66 導引經過孔洞型活塞82，而後進入程序氣體空間18之工具 ，於程序氣體空間18之內，進料氣體流內的有機成份即接 觸一或更多熔融液滴28而形成至少一相的至少一產物。任 何產物氣體隨後都從程序氣體空間18排出。 該進料氣體流導引工具包括氣體出口 6 2Μ將氣體從程 序段14内的程序氣體空間18導出來，其中氣體出口 6 2係配 置在包封程序氣體空間18的反應器12壁中。該進料氣體流 導引工具也包括一工具用Κ在氣體形成氣體空間6 6所含氣 體，程序氣體空間18所含氣體與氣體出口 62排放側上的氣 體等之間造成微差壓力（differential pressure)。造成微 差壓力的工具可包括，例如，氣體形成段64內所用的氣化 工具*將氣體導到氣體形成段64內》例如氧化劑及/或夾 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） --------《裝---I--^訂 -------c*"'"· (諳先閱讀背面之注意事項再填窩本頁) 318621 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 五、發明説明（>))_ 帶氣體流所用的工具；將氣邇出口 6 2排出的氣體冷凝所用 的工具，將氣髄流從氣體形成段64限制流動到程序段所用 的持留工具，及在程序氣髖空間18進行抽取之鼓風機 (blower )等。 於另一實施例中，反應器12也包括將共一反應物導到 氣體形成段6 4及/或程序段14之內的工具。適當的共一反應 物導引工具包括一或多個噴口，入口或管子，其可配置在 反應器的底部，側邊或頂部。適當的共一反應物導引工具 包括共-反應物噴口 32，其係E置在氣體形成段6 4及/或 程序段14的下端部份。 氧氣最好是導引到氣體形成段内和程序段內的熔融槽 中 Ο 在進料也透遇共一反應物噴口 4 6導入的情況中，可視 情況加入分離工具K將非整體進料導到氣體形成段内。此 外，共一反應物唄口 46也可Μ作為將熔融液滴28分散到氣 體空間內的工具，或視況為唯一的工具。 於另一實施例中，反應器12更包括一或多個附加的姐 件δ4Κ進一步處理產物氣體及/或熔融金羼。用Κ處理產 物氣體內反應之工具，純化產物氣體之工具* Κ及再生爐 等。用Κ處理熔融金屬的附加姐件84包括，例如，從熔融 金屬分雛出熔渣（slag)的工具及用Μ產生高品質凝聚相產 物的工具，例如，逆流器，活塞式流動爐等。 用Κ纯化產物氣體的工具包括將雜質從產物氣體 <化 -26- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — •f -策 -i lm nt— 、訂 λ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X；297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明（W) 學及/或物理方式分離出之工具。物理分離工具包括從產 物氣體脫除掉粒狀物和揮發重金靨所用的工具。如所知者 ，純化工具可Μ配置在氣邇出口 6 2的上游，下游或其內。 物理及/或化學純化工具也可Κ裝在持留工具內*配置在 氣體形成段與程序段之間。 分離粒狀物的工具包括滤器，充填床，水平檔板，離 心分雛機，旋風分離機及在將粒狀雜質從氣體流分離出的 技藝中已知的任何其他工具。 其他的物理分離工具包括將雜質*例如，揮發重金靨 或氯等，從產物氣體滌除出的工具，例如，鉾噴濺冷凝器 或第二程序段，如圖5中所示者。在用來冷凝揮發重金屬， 例如，第一程序熔融槽出來的鐵蒸氣等之時|要在第二程 序段中使用一熔融槽•其中裝著較低溫的金屬，其溫度低 於鐵的冷凝溫度者，例如，錫或鋅。於另一實施例中，係 使用第二程序段將從第一程序段導到第二程序段内的氣體 產物所含氮滌除，其所用第二程序熔融槽包含著鈣，其典 型地係在約1 4 Q 0它至1 7 Q Q 10之間的溫度。 化學分離工具包括脫除化學雜質，例如鹵素和鹵化氫 等所用的工具。適當的化學分離工具之例子包括檔板，氧 化鈣充填床，滌氣器及具有含錫或鋅的熔融槽之第二程序 段*其適合於從產物氣體滌除歯素。 於另一實施例中，裝有可將產物氣體迅速冷却之工具 ，用來控制廢氣所含值得要的短鐽烴之化學反應和降解， -27- 本紙張尺度適用中國國家梯準（-CNS ) Α4规格（2丨OXM7公嫠） ----.-----1於------訂----- A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 313621 五 . 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 發明説明（A) 如1993年4月1日提出申請的美國專利申請案號08/041,491 中所揭示者。. (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 於另一實施例中，裝著一處理單元Μ將產物氣體所含 成份，例如，烴，鹵素或二氧化硫等轉化成合意的*後產 物。適當的處理單元包括，例如再生爐可用技藝中已知的 手段將烴轉化成乙烯，將氫轉化成鹵化氫，或將二氧化硫 轉化成硫酸。 於本發明方法中，如圖3中所示者，進料係在氣體形成 段64內被轉化成進料氣體流，其中含有該進料的有機成份 ，及視情況的凝聚相成份。該進料氣體滾，及視情況的凝 聚相成份随後係在程序段14之内轉化形成至少一相中的產 物氣體。 典型者，進料中含有一成份，其可形成進料氣體流， 且其陳後可被轉化產生在至少一相中的產物，其即實質地 從進料的固體成份分離開。固態進料成份包括尚未形成進 料氣體流且實質地被持留工具6 5封阻在程序區之外的進料 成份。 若進料在氣體形成段64的條件下被加熱或氧化且視情 況將氣體流導到進料中等之下，進料成分揮發，或分解成 可揮發的中間體，其然後揮發，及/或與共一反應物反應 Κ形成氣態共一反應物反應產物及/或Μ分散粒子形式懸 浮在氣體流之内等，則該進料為可氣化者。 本發明進料氣體流可包括，例如，經氣化的有機分子 "28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 五 經濟部中央搮準局貝工消費合作社印裝 A7 _____B7_ 發明説明（乂） ’氧化碳氣體，碳質粒子和其他成份，例如，氫氣，水， 二氧化硫*磷，可揮發的重金屬和鹵素原子等。 本發明凝膠相成份可包括小進料粒子，進料分解和反 應產物，如，碳，硫，氯化鈣和硫化鐵等。 若進料在氣體形成段6 4的條件下，經加熱或氧化，其 成份仍保持固態且不能懸浮在適當氣體流之中時，該進料 成份即為不可氣化者。 進料可K含有可氣化及/或不可氣化的無機成份，例 如金屬，金觴鹽，鹵素，硫，磷，氮氣等。經氣化的無機 成份，例如，金屬，硫或鹵素，可於隨後K化學方式及/ 或物理方式從產物氣體分雛出。 較佳者，進料包含至少一種有機化學品。進料一般含 有單一有機成份或多種成份。多種成份進料可包含多種有 機成份，及可能者也有無機成份等的混合物或溶液。多重 成份進料可另外包含其中的有機成份和無機成份係化學地 结合住之化合物，例如有機化合物。另外，多重成份進料 也可包含汞齊（am algae)，其中多種進料成份係經物理地結 合住者，例如浸著金屬粒子的塑膠等。 有廣多種進料物質適合於本發明方法。適當進料的例 子包括任何有機化學品，例如塑膠和聚合物；鹵化有機化 學品，例如，氯苯，聚氯乙烯，多氣聪苯和鐵氟龍（tefeon );含金觴的有機進料，經污染的有機進料，例如廢有機溶 劑，廢有機酸，煤焦進料，石油殘餘物，內管和輪胎；及 -29- 本紙法尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） -I— -· 1___1.-! - - -I I--1 - ........ . . 1· - ----- - - i、一-IT j· - ------ ...... ........ II《 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（叻） 經放射污染的有機進料，例如*醫藥進料，廢離子交換樹 脂及被Co6 ° .污染的織物等。 可被本發明設備轉化的進料在被導到該設備之前，典 型地為固體或液體。 於本發明方法中，如圈3中所示者，係經由適當手段， 例如用電漿喷器20加熱氣體形成氣體空間，或經由形成氣 髖形成熔融槽78等，而在氣體形成段内形成一氣體形成區 。然後，將進料注射到氣體形成段6 4内的氣體形成區內。 該進料一般係Μ整塊固體，粒狀固體，或流體等形式導入 氣體形成區之內。據所知者，該進料可被導引到該區的至 少一部份，特別是氣體形成氣體空間66，氣體形成熔融檐 78,及/或視情況的陶瓷層2 2等。於注射後，該進料即接 觸到適當的氣體形成工具並氣化，及/或分解，且其随後 被氣化，及/或Κ粒狀物懸浮在氣體流內，而形成進料氣 體流，及視情況者*形成凝聚相成份。 於一實施例中，進料係與經由共-反應物噴口 32導引 到氣體形成段64之内的氧化劑接觸並燃燒而形成進料氣體 流。 於一實施例中，進料係與分散在氣體形成氣體空間66 內的熔融液滴28接觸而被氧化者，該熔融液滴2 8的分散不 需要越過氣體形成段64的整個横斷面。例如，氣體形成段 64可Κ採用單一熔融嘖泉，如美國專利申請案序號 08/046, 693中所述者*以氣化該進料。 -30- 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4规格（210X297公釐） I —---n — II — HI I— In HI 11— n I* I n -- . ^ y (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A7 _B7______ 五、發明説明（ ） 另外，可K將進料導引到氣體形成熔融槽78内，於其 中，該進料被加熱Μ形成經氣化的有機進料成分，於其中 該被氣化的成份即從氣體形成熔融槽78Κ進料氣體流形式 移動到氣體形成氣體空間66之內。該已氣化成進料氣髏流 的有機進料即被導到程序段U之内Κ轉化成所欲產物。 於本發明方法一實胞例中，流體進料係經由將其注射 到氣體形成段64之内而被導引到氣髓形成熔融槽78内。該 流體進料係從流體進料源（未示出）經由流體進料供給管 線7 0導入噴嘴18，其即經由流體進料入口 7 2排放氣體形成 熔融槽78之內。流體進料於注射後，即氣化，及/或分解 和部份氣化，及/或被氣化或還原，而形成經氣化的有機 進料成份。 於另一實施例中，進料為整塊者，其係經由整塊進料 人口 76導到氣體形成段64的上端部份之內。 該進料氣體流即因微差壓力而從氣體形成段6 4流經持 留工具65而進入程序段16内的程序氣體空間18。同時，固 態未經氣化的進料係實質地被持留工具持留在氣體形成段 64內的氣體形成熔融槽78之中。 於程序段16之內，電漿噴器20的排放物被導引到氣體 形成熔融槽78內Μ加熱熔融金雇並使其微粒化且將熔融液 滴2 8分散越過程序氣體空間18的横斷面。 來自.氣體形成段64的進料氣體流随即暴露到熔融液滴 28，於其處有機進料成份被轉化，視情況經由與共一反應 -3 1- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4规格（210X297公嫠） — it mi - - 1 ί— ...... - m. 11-1 - 1...... 11-- n^— nn - - 15J-1J— 1 - .1— i - ----- - - - - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r1} 〇 /λ j. A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 五、發明説明（<) 物反應，而形成在一至少一相中的產物。任何產物氣體即 從氣體出口 62被導出反應器12的上端部份。凝膠相產物則 從底部排渣管64及/或陶瓷排渣管81取出。 在使用熔融槽及/或熔融液滴加熱進料（或在進料氣 體流內的進料成份）時，主SS段的溫度可K經由變異熔融 槽的組成而調整。例如，通常具有有低於約120〇υ的溫度 之較低溫熔融槽可Κ經由使用錫，鋅，鋁，碳酸納或鋦作 為熔融金屬的主要姐成份而形成。另外，典型地具有髙於 或等於約1200X3的溫度之較高溫熔融槽可Μ經由使用錳， 鎳，鈷，鐵，鉻或氧化鋁等作為熔融金靥的主要組成份而 形成。 於另一實例例中，將氧化劑作為共一反應物從共一反 應源5 2導經共一反應物入口 48而進人反應器12之中。氧化 劑可以被導引到氣體形成段64和程序段16中任一者或兩者 之内。於注射後，氧化劑會與程序熔融槽16及/或氣髓形成 熔融槽78内所裝的的可氧化之進料成份反應而形成氧化物 ，例如，一氧化碳，二氧化碳及/或二氧化硫。任何被氣 化的氧化物即移動進入氣體形成氣體空間66及/或程序氣 體空間1 8之内。此外，在將氧化劑注射到反應器1 2之内時 ，氣體形成氣體空間66或程序氣»空間18內所含氧化的分 解產物也可以與該氧化劑反應而形成氧化物，例如，氧化 碳氣體和水等。 在進料係經由共一反應物哦口 46導入的情況中*可視 -32- 本紙張欠度逍用中國國家揉隼（CNS ) Α4«· ( 210Χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

313821 A7 B7 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 五、發明説明（π ) 情況另加一分開的工具K導引非整塊進料入氣髄形成段64 之內。此外，.共一反應物喷口 4 6也可K作為將熔融液滴28 分散到氣髓空間內的工具，或視情況唯一的工具。 於又另一實施例中，係根據199 1年7月29日提出申請的 美國專利申請案序號D7/737,199中所述系統和方法來専引 進料和氧化劑，其中揭示被溶解的原子態組成份在熔融槽 内形成氧化物。 於另一實施例中*係根據1993年4月2日提出申請的美 國專利申請案序號08/041，772中所述方法和糸統導引進料 和氧化劑或遷原劑，其中揭示被溶解的原子態組成份在熔 融槽內的遷原或氧化。 本發明方法可更用來將進料在組合流或分隔流中轉化 形成氧化碳氣體和S氣。該方法採用熔融推以破壊進料， .‘丨 _ | -..丨·-->»，_·- - 將進料解離形成各種產物，例如美國専利第4,574,714和 4 , 6 0 7 , 57 4號等之中所掲示的8&(^/^3861法。 於一實施例中，係將整塊或非整塊進料導到配置在氣 體形成段64內的氣體形成熔融槽78及/或氣體形成氣體空 Γ乱中。然後使該進料暴露於氣體形成工具•例如氣體 形成熔融槽78或熔融液滴28--其係經由將電漿喷器20的 排放衝擊到氣體形成熔融槽78的表面上而形成的並分散到 氣體形成體空間66之內。於該暴露之下，進料所含有機成 ______ ~ 份至少有一部份會揮發及/或分解形成較小的揮發烴氣體 或其他進料分解產物。 -33- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

A * mi ml mV m§ 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公嫠）

經濟部中央標準局員工消費合作社印I A7 B7___五、發明説明（W ) 進料的相對分解量係與被處理進料類別及被氣化的有 機進料成份在氣體形成段64内的溫度等有翮。溫度增高， 一般會增加進料分解是，而闻時減少相對較大氣化烴的形 成。 在氣體形成起始之後，氣體形成氣體空間66即含有被 氣化的烴及/或氫氣等被氣化有機進料成份所含成份。該 被氣化有機進料成份即被導引經遇持留工具6 5進入程序段 14内的氣體空間1 δ之中，於其中該被氣化的有機進料成份 被導引經過該氣體空間的横斷面而接觸分散在其中的熔融 液滴2 8。 於接觸到程序段14內的熔融液滴時，在被氣化有機進 料成份內的烴即在程序氣體空間18內進一步分解。 於另一實施例中，係將放射性進料用199 3年4月12日提 出申請的美國專利申請案序號08/046,016中所述的處理放 射性進料之方法氣體形成段64中的氣體形成熔融槽78内予 Κ分解。該美國專利申請案序號08/(Η6,016中有關處理放' 射性進料方法的揭示內容併於本文以為參考。 本發明方法也可Μ轉化進料K形成短鏈不飽和烴，例 如烯等。將含有安定有機成份的進料在氣體形成段64內氣 化即形成含有飽和烴的羥氣化有機進料成份。典型的含有 機物進料的例子包括”污”原油，煉油沈底，油頁岩，有 害進料，進料塑膠等。進料中所含的適當有機成份包括烷 基和芳基化合物（或取代物），例如，甲烷，正己烷，聚 -34- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I ) 裝 、1Τ λ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4：规格（210 X 297公釐） 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（V) 乙烯，聚氯乙烯，聚對苯二甲酸乙烯酯，尼龍，聚甲基丙 烯酸甲酯和温合塑膠等。然後將被氣化的有機進料成份從 氣體形成氣體空間66導引經過持留器82而進入程序氣體空 間18，於其中該被氣化有有機進料成份即接觸到分散在其 中的熔融液滴28。持留器8 2可使被氣化的有機進料成份流 進程序段14內但維持住相當量的固體進料使其不能進入程 序段14。其中的飽和烴與接觸到程序段14内部的熔融液滴 時即轉化成不飽和烴。 一實施例採用耐飽和烴轉化成不飽和烴的方法，如 199 3年12月23日提出申請的美國專利申請案序號 08/173,3 6 2中所述者。該美國專利申請案序號 N0.08/173, 362中有關飽和烴經由接觸熔融過渡金屬而轉化 成不飽和烴的揭示内容併於本文K為參考。特定言之，係 將進料氣體流中的有機成份在程序段14中接觸含有過渡金 屬的熔融液滴28，特別是其基電子態與第一激發電子態之 間的能量隙（e n e r g y g a p )小於約1 . 5 e v者，例如姥。 另一實施例使用1993年12月23日提出申請的美國專利 申請案序號08/172,579中所述的形成不飽和烴之方法，其 中掲示出將飽和烴經由均勻分裂（hoiiolytic cleavage)轉 化成較短鏈的不飽和烴之方法。該美國專利申請案序號 NO.08/172,579中有關將飽和烴經由接觸具有碳溶解性的熔 融過渡金屬而轉化成較短鍵不飽和烴的揭示内容併於本文 Μ為參考。特定言之，其係將經氣化的有機進料成份於程 -35- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4*l格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 A7 B7 經濟部中央梯準局—工消費合作社印製 五、發明説明（巧 序段中接觸含有過渡金屬*例如，鐵，鉻，釩，鋦，鋁等 的熔融液滴28。 還有另一實施例利用如199 3年12月23日提出申請的美 國專利申請案序號08/173,346中所述的形成不飽和烴之方 法，其中掲示經由同系化作用（ho®ologat ion)將飽和烴轉 化成較大不飽和烴的方法。該美國專利申請案序號第 08/173,34 6號中有關將飽和烴經由接觸熔融過渡金羼轉化 成較大不飽和烴的揭示內容併於本文K為參考。特定言之 ，經氣化的有機進料成份係在程序段14內接觸熔融液滴28 ，其也具有高碳含量，係因透遴間隔嗔口 54添加碳源到程 序熔融槽16之中而來者。適當的熔融金屬包括過渡金屬， 特別是其基電子態與第一激發電子態之間的能量間隙小於 約1 . 5 e v者，如铑或銅。 經氣化的有機進料成份可Μ用任何適當方法予Μ產生 ，例如1 993年4月12日提出申請的美國專利申請案序號 08/046,693中所述方法，其係經由將有機進料接觸熔融液 滴噴泉而製成經氣化的烴。 視情況，從程序段14導出後經遇氣體出口 62之產物氣 體即可導到更多附加組件中的一個Μ進一步處理該產物氣 體及/或熔融槽。該附加的產物氣體處理可包括，例如， 經由將第一程序段的產物氣體接觸第二程序段中的熔融液 滴28Μ使氧化碳氣體的量進一步增濃。其他附加的產物氣 體程序包括將產物氣體専經適當的驟止工具而驟止產物氣 -36- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） ----7----f 裝------訂-------C知 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 313621 A7 B7 五、發明説明（汴） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 體内的反應，將該氣體導經純化工具Μ純化產物氣體，從 熔融槽中分雛出溶渣，將產物氣體導引到逆流，活塞式流 動爐中以產生高品質凝聚相產物，以及將產物氣體導經適 當的再生爐内Μ形成新的化學物種，例如乙烯或硫酸等。 國4闡示本發明的另一實施例。圈4設備具有許多與圖1 和圖3的相同元件，相同的元件係用相同的數字編排者。該 設備包括反應器12，其包含氣體形成段64和程序沒14。氣 體形成段64包括上端部份8 8和下端部份89。 持留工具65從上端部份88延展出來而適合於將進料氣 體從氣體形成段6 4導出且同時將未經氣化的固體進料持留 在氣體形成段64之内。持留工具65包括純化工具9 0和流動 段80，讓經氣化的有機進料成份在進入程序段64之前通過 。純化工具SG係用來從進料氣體流Μ物理方式及/或化學 方式分雛出雜質，例如可凝聚成份，粒狀物或鹵素等。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 在氣體形成段6 4的上端部份8 8配置著可消耗的適當進 料導引工具，例如，剌針9 2。剌針9 2可以經由流體進科入 口 74提供流體進料源94與氣體形成段64上端部份88之間的 滾體溝通。流體進料入口 74係配置在氣髖形成段64的上端 部份88之內，剌針92的末端處。 第二個進料導引工具，例如整塊進料入口？6，係從氣 體形成段64的上端部份88延展者。整塊進料入口 76提供一 工具使整塊進料被導引到氣體形成段Μ之内。 第三個進料専入工具包括嗔口 96，其係配置在氣體形 -37- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局負工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（π ) 成段6 4的下端部份89。噴口 9 6的尺寸和構型都經過設計成 可Μ導引進枓*其也可作為覆蓋氣骽，及共一反應物等進 入反應器12之内。噴口 36包括共—反應物輸入管5(3，其可 經由共-反應物入口 48提供共一反應物源52與氣體形成段 64下端部份δ9之間的流賴溝通。共—反應物入口 4 8係配置 在氣體形成段6 4下端部份δ9中，共一反應物輸入管5D的末 端。 噴口 36的進料輸人管98可提供進料源94與氣體形成段 6 4下端部份89之間的流體溝通。第三進料入口 1Q0係配置在 氣體形成段64下端部份中，進料輸入管98的末端處。 慼應線圏10 2係配置在氣體形成段64的下端部份89Μ加 熱氣體形成段64内的氣體形成熔融槽78。 耳軸（truiiioiis)104可配置在氣體形成段64Μ操作縱氣 體形成段64。封（seal)106係配置在氣體形成段64與持留工 具6 5之間且像適合於讓氣體形成段64繞耳軸10 4部份轉動而 不會破除封106者。 氣體形成熔融槽78係配置在氣體形成段64之内。氣體 形成熔融槽78係經由用適當的金屬，金屬化合物，金靨合 金或金靥溶液，或披等的組合等部份地充填氣體形成段64 而形成的。然後將氣體形成熔融槽7 8經由起動未繪出的感 應線圈或其他工具而加熱到適當的溫度。 氣體形成氣體空間6 6係配置在氣體形成熔融槽78之上 且典型地係從氣體形成段64的上嬙部份88延展經過持留工 -38- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝^ 訂 i 本紙張尺度速用中國國家棵準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印— 五、發明説明（g) 具6 5 〇 氣體流導引工具包括氣體滾噴口 32’其係配置在氣體 形成段6 4的下端部份89。氣體流噴口 32的尺寸和構型係經 設計成可用來將氣體流導到反應器12之内。氣體流噴口包 括氣體流輸入管108，其可經由氣體流入口 3 4提供氣體流源 11Q與氣體形成段64的下端部份89之間的流體溝通。氣體流 入口 34係配置在氣體形成段64的下端部份89中，氣體流輸 入管1G8的末端處。 熔融噴泉3 9包括具不同尺寸的熔融滴之流，其係配置 在氣體形成氣體空間66之內，係由氣體流從氣體形成熔融 槽78導引出來者。 視情況，在氣體形成段64之中，氣體形成熔融槽78之上 配置著陶瓷層22。於一實施例中，係經由將適當成份，例 如金羼，金屬氧化物，鹵素，硫，磷，重金羼，助熔劑， 溶渣等從助熔劑源2 4導經輸入管2 6再到氣體形成熔融槽78 之上或之內或從氣體形成熔融槽7 8表面之下導出而形成陶 瓷層22。其中經由將彼等成份接觸導到氣體形成段64內的 氧化劑（未繪出）而形成氧化物，或經由與其他較不安定 的成份，例如鹼金屬或鹼土金羼陽離子等反應而形成在系 統條件下的其他安定化合物。 程序熔融槽16係配置在程序段14的下端部份內。程序 溶融槽16係經由適當金羼部份充填該程序段14而形成的。 $後*經由起動電漿噴器20或用具他工具（未繪出）將金 -39- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) • --- - . .....裝 訂！--------1. -n^— tnn an— ·ικ— n^— Α7 Β7 ^18621 五、發明説明（η ) , 靨加熱到適當的溫度。配置在程序段14上端部份中的電漿 噴器2D適合於將程序熔融槽16維持在熔融狀態，其溫度適 .合於將經氣化的有機進料成份轉化成產物氣體。電漿喷器 2 0也適合於將熔融金屬微粒化Μ形成熔融液滴2δ，其即被 該電漿噴器2D的作用分散到程序段14内的程序氣體空間18 之中。 適當的共一反應物導引工具包括配置在程序段14中的 共—反應物唄口 4 6。 用Μ導引第二進料，加熱程序熔融槽16的燃料，碳源 及/或適合於提將熔融液滴2 8分敗在程序氣體空間18內的 間隔工具之氣體流等的間隔導引工具包括間隔的嗔口 54和 間隔的入口 5 6等配置在程序段14內的工具。 於圖4所示方法中，於一實施例中，係經由將進料注射 到氣體形成段64的上端部份88而將進料導引至氣體形成區 的至少一部份內，特定言之，至氣體形成氣體空間66，陶 瓷層22及/或氣體形成熔融槽7 8之内。該進料係從流體進 料源94透遇剌針92從氣體形成段64的上端部份88導引到氣 體形成區内。另外，進料也可以從流體進料源94透過噴口 9 6導到氣體形成熔融槽78之內。於又另一實施例中*整塊 進料像經由整塊進料入口 76導到氣體形成熔融槽78之中的 0 在注射進料，後*進料即氣化，及/或分解和部份氣 化，及/或與共-反應物反應等而形成進料氣體流。 -40- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） ----^-----C 裝------訂 --------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（U) 随後，即經由被持留在陶瓷層22及/或氣體形成熔融 槽78或經由用纯化工具90予K脫除等而從進料氣體流分離 出無機雑質。該無機雑質可包括金屬，其可被持留在氣體 形成熔融檐78之中》輕金羼；或陶瓷藥劑等。陶瓷藥劑（ ceraaic agent)，如本文所定義者，為一種可凝聚物質， 其在氣體形成段64的操作條件下，不K其元素形式存在。 彼等藥劑包括*例如，Si〇2 ，A12 〇3 ，CaS, CaF2 ，

Mgs (PCU )2等。該無機雑質也可以含有金靨鹽，例如， 氧化物；灰份形成物質，例如，矽酸鹽或鋁酸鹽；硫和鹵 素等可被持留在陶瓷曆22之中者。 在將進料導到氣體形成段64內之同時，將一道適當的 非反應性氣體之氣體流，例如氮氣或氮氣等透遇氣體流輸 入管36從氣體流源3 8導到氣體形成段64的下嬙部份89之內 。該氣體流随即流經氣體形成熔融槽78，和陶瓷層22而進 入氣體形成氣體空間6 6之內。該氣體流可從氣體形成熔融 槽7 δ夾帶出熔融滴和小滴28，藉而在進入氣體形成氣體空 間66時形成熔融噴泉39。 注射到氣體形成段64內的進料因而接觸到氣體形成熔 融槽78中的熔融金羼和來自熔融噴泉39的熔融液滴28。 於一較佳實施例中，該氣體流包含第二進料，其含有 可氣化成份或其分解形成可氣化成份。在將該第二有機進 料導到氣體形成熔融槽78之內時，該第二進料即被氣化。 該第二被氣化的進料即移動經過氣體形成熔融槽78而在氣 -4 1 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 >^lf I 41— J------Γ,v---- 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（”） 體形成氣體空間66之內形成熔融噴泉39。在該第二有機進 料含有不可氣化的雜質之情況中，該不可氣化的雜質會被 持留在氣體形成熔融槽78之內或遷移到陶瓷層22之中。 於另一實施例中，將氧化流作為共-反應物從-共反 應物源52専經共一反應物入口 4 8進入氣體形成熔融槽78之 内。於注入後，該氣化劑即與進料及/或進料分解產物反 應而在進料氣體流内形成被氣化的氧化物，例如，一氧化 碳及/或二氧化碳與水。 在氣體形成氣體空間6 6所含進料氣體流內的被氣化之 有機成份即因為差式壓力從氣體形成段64的上端部份88導 出，經過包含純化工具90和流動段80的持留工具65，而進 入程序段14內的程序氣體空間18之中。未被氣化的固體進 料，化學雜質和物理雜質，例如可凝聚物，如汞和硫，粒 狀物，及鹵素等即從被氣化的有機進料成分分離出來。 在程序段14之內，電漿噴器20的，排出物係被導引到 程序熔融槽16之中Μ將熔融金屬加熱和微粒化並將熔融液 滴28分散越過程氣體空間18的横斷面。 來自氣體形成段64的進料氣體流即流經熔融疲滴28* 在接觸到熔融液滴28時，即將有機成份轉化形成至少一相 的產物。 於另一實陁例中·係將氧化劑作為共-反應物而從共 -反應物源導經共—反應物入口 48進入程序熔融槽16之內 。於注入後，氧化劑會與程序氣體空間18内的進料氣體流 -4 2- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、1Τ A7 13621 _B7 五、發明説明（钟） 所含有機成份反應而形成《化物，例如，一氧化碳，二氧 化碳和水等。_ 任何產物氣體即從反應器12的上端部份從氣體出口 62 導出。 於又另一實施例中，有一附加的氣體形成段，如圖6中 所示者，接收來自第一程序段的至少一相的產物K進一步 將該產物Μ化學反應或純化工具予K轉化。圖5和6中的設 備具有許多與圖3和4設備相.同的元件。於圖6所示方法和設 備中，係將進料氣體流中的有機成份在該程序段中轉化形 成氫氣和碳，其即被溶解或夾帶在形成程序熔融槽的鐵之 中。該程序熔融槽即在其後排出並導到第二氣體形成段內 的熔融槽之中。同時，或随後地，將氧化劑導到該第二氣 體形成段的熔融槽內Κ氧化該碳而形成一氧化碳氣體。 相等物 諸於此技者可辨識，或可用至多為例行的實驗即確定 者*對於本文特定地說明的本發明特殊實施例可有許多同 等物。彼等同等的意欲涵蓋在申請專利範圍的範圍之內。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標率局負工消費合作社印裝 -43- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 跡斗月 日1多正

   1 · 一種用 在至少一相中的 體流中者，該方 a )形成一 和配置在該程序 b )將該熔 ;及 經濟部中央梂準局—工消費合作杜印裝 進機轉 請機中產請暴 請該請科請粒 該有扮 申有其 的申料。申熱申 進申碳 將該成如含於中如進流如加如將如為 } 中機 * 該，相.該體.由.由 * 子 C 其有 2 將內一 3 將氣4經 5 經 6 粒 於的 ：槽少 ：料 係 係 份 , 份 驟融，至 驟進 流 流 成 Μ轉化含有機物進料所含有機成份以形成 產物之方法’其中該有機成份係在進料氣 法包括下列步驟： 程序區，其中該程序區包含一程序熔融槽 熔融槽之上的程序氣空間； 融槽的熔融液滴分散越過該程序氣體空間 料氣體流導到該程序區的程序氣體空間內 成份接觸到該熔，融液滴藉此將至少一部 化成在至少一相中的產物。 專利範圍第1項之方法，其更包括下述步 物 進料所含凝聚相成分専引到該程序熔 至少有一部份的該凝聚相成份被轉化成在 物。 專利範圍第1項之方法，其更包括下述步 露於氣體形成工具，藉此將該進料轉化形 專利範圍第3項之方法，其中該進料氣體 進料而形成者。 專利範圍第3項之方法，其中該進料氣體 有機成份粒子包含在氣體流内而形成的。 專利範圍第5項之方法，其中該有機進料 子。 一 1 -

   (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公羡） 8 8 8 8 ABCD 經濟部中央揉準局員工消費合作杜印裝 7T、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第3項之方法，其更包箇下述步 驟：形成一氣體形成區以成進料氣體流，其《後即被導引 到程序氣體空間內以形成產物。 8 ·如申請專利範圍第7項之方法，其更包括下述步 驟：將進料導到該氣體形成區内，於其中至少有一部份的 該進料被處理Μ形成進料氣體流，其於隨後即被導引到該 程序氣體空間内。 9 ·如申請專利範圍第3項之方法，其更包括下述步 驟：將該進料氣體流導引通過一持留工具而後到程序區内 〇 1 0 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該熔融液 滴係經由將至少一氣體流導引經過該程序熔融槽進入程序 氣體空間内而被分散的。 ' 1 1 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該熔融液 滴係經由將至少一氣體流導引經過該程序氣體空間到該程 序熔融槽表面上而被分散的。 1 2 *如申請專利範圍第2項之方法，其中至少有兩 道相對的氣體流被導引經過該程序氣體空間而到該程序熔 融槽的表面上。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該熔融液 滴係踅質的均勻地分散在該程序氣體空間之内的。 14 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序段 含有一熔融槽，其中裝著一金屬 > 其氧化反應自由能大於 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公嫠） (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本育)

   5l362! bs C8 -~一- ___D8 六、申請專利範圍 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 碳經氧化形成一氧化碳的自由能。 1 5 ‘如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序段 含有一熔融槽’其中装著一金屬，其氯化反應自由能大於 氳經氯化形成氫氯酸的自由能。 1 6 *如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序段 含有一熔融槽’其具有大於約〇 . 5重量％的金靥平衡碳溶解 度〇 1 7 ’如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序段 含有一熔融槽’其具有大於約G . 5重量％的金屬平衡硫溶解 度。 1 8 ·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該程序段 含有一熔融槽’其具有大於約〇.5重量％的金屬平衡Μ溶解 度。 ' 1 9，如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序段 含有一溶融槽’其具有大於約〇 . 5重量％的金屬平衡氧溶解 度〇 2 0 ’如申請專利範圍第1項之方法，其中該含有機 物進料更包含至少一種無機化學品。 2 1 ·如申請專利範圍第1項之方法，其更包括下述 步驟：將一共一反應物導到該程序區内，藉此使該有機進 料成份與該共-反應物反應以形成在至少一相中的產物。 2 2 ·如串請專利範圍第2 ;l項之方法，其中該共一 反應物係被導引到該程序熔融槽之内的。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   ί 2 6 S ί 3 ABCD 經濟部中央梂準局負工消蹩合作社印^ 六、申請專利範圍 2 3 ·如申請專利範圍第2 1項之方法，其中該共— 反應物係被導引到該程序氣體空間之內的。 24 ·如申請專利範圍第2 1項之方法，其中該共— 反應物包含一氧化劑，藉此至少有一部份的有機進料成份 係被氧化形成氧化物。 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之方法，其中該氧化 劑係選自氧氣，空氣，可還原性金屬氧化物，二氧化碳， 及彼等的組合所構成的組合之中者。 2 6 ，如申請專利範圍第2 1項之方法，其中該共一 反應物包含遷原劑。 27 ·如申請專利範圍第26項之方法，其中該有機 進料成份包含硫，且有一部份的硫被遷原形成硫化氫氣體 0 28 ·如申請專利範圍第8項之方法，其更包括下述 步驟：將一共-反應物導引到氣體形成段内，藉此至少有 一部份的進料與該共一反應物反應而形成進料氣體流。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項之方法，其中該共一 反應物包含一氧化劑，藉此至少有一部份的該含有機物進 料被氧化。 3 0，如申請專利範圍第1項之方法，其中該產物包 括在氣相中的被氧化產物，且更包括下述步驟：將該氣體 相產物導引經過一工具K純化該產物。 3 1 ，如申請專利範圍第· 1項之方法，其中該產物包 -4 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（21 OX2?7公嫠） (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁)

   A8 B8 C8 D8 六' 申請專利範園 括一被氣化的烴，且其更包括下述步驟：將該被氣化的烴 導引到一冷却單元內，藉此驟止該被氧化的烴之分解。 32 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中處理該進 料氣體流的產物為第一產物氣體，且更包括下列步驟： a) 形成第二程序區，其中該第二程序區包含一第二 程序熔融槽和配置在該第二程序熔融槽之上的第二程序氣 體空間； b) 將該第二熔融槽的熔融液滴分散過該第二程序氣 體空間；及 c )將該第一產物氣體等引通過該第二程序區的第二 程序氣體空間，由是該第一產物氣體接觸到該熔融液滴， 藉此將至少一部份該第一產物氣體轉化成第二產物氣體。 3 3 ·如申請專利範圍第3 2項之方法，其中處第二 搭融槽的熔融金屬液滴從該第一產物氣體脫除至少一部份 的雜質，藉此將該第一產物氣體轉化成第二產物氣體。 3 4 ·如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該雜質 包括氣態雜質。 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 订--- 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 質化一 置 雜轉在. 配· 該份係 和 中成物 槽 其機成 融 ， 有機 熔 法' 含有含 方 所該驟包 之 料中步區 項 進其列序 3 的，下程 3 物法括該 第 機方包中5-圍 有之法 其 _ 範 含物方， 利 將 產該區 專。K的 ，序 請質用 中者程 申雜種相中 一 如的 I 一之成 . 浮 ·少流形 5 懸 6 至 體 } 3 經 3 在氣 a 含 成料 .包 形進 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） 3621 A8 Βδ C8 D8 申請專利範圍 在該程序熔融槽之上的程序氣體空間；' b)將熔融槽的熔融疲滴分散通過該程序氣體空間的 横斷面； C )將含有機 該含有機物的進料 d )將該進料 由是該有機進料成 成份轉化成在至少 3 7 · 物的進料暴露於氣體形成工具，藉而將 處理形成進料氣體流；及 氣體流導到程序區的程序氣體空間内， 份暴露於該熔，融液滴，藉此將該進料 一相中的產物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局—工消費合作社印繁 一種用K將含有機物的進料所含有機成份轉化 形成在至少一相中的產物之方法，其中該有機成份係在一 進料氮體流之中者，該方法包括下列步驟： a)形成一第一氣體形成區； b )將該含有機物的進料導引到該第一氣體形成區， ίί是將該進料所含至少一部份的有機成份轉化成進料氣體 流； c) 形成一程序區，其包含一程序熔融槽及配置在該 程序熔融槽之上的程序氣體空間； d) 將該熔融槽的熔融液滴分散通過該程序氣體空間 e) 將該進科氣體流從該第一氣體形成區導引到該程 序區，於其中該有機成份接觸該熔融液滴，藉此形成一凝 聚相產物； f )形成第二氣體形成區，其包含一第二熔融槽； 6 —η — 本紙張尺度適用中國國家橾準（C；NS ) Α4規格（210)<297公嫠） 、1Τ ABCD 經濟部中央梂準局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 1 1 | g ) 將 該 第 一 凝 聚 相 產 物 從 該 程 序 熔 融 槽 m 引 到 該 第 1 I 1 二 熔 融 槽 及 1 h ) 將 —^ 共 一 反 應 物 m 引 到 該 第 二 氣 體 形 成 區 内 於 請 先 1 1 閲 其 中 該 共 — 反 應 物 轉 化 形 成 共 — 反 應 物 氣 體 且 於 其 中 該 讀 背 I 面 I 共 — 反 應 物 氣 體 與 該 第 一 凝 聚 相 產 物 反 應 藉 此 將 至 少 一 之 注 1 | 該 意 1 [ 部 份 共 反 應 物 氣 體 和 至 少 — 部 份 該 凝 聚 相 中 間 產 物 轉 事 項 1 | 化 成 在 至 少 —. 相 中 的 產 物 0 再 填 1 寫 3 8 一 種 用 K 將 含 有 機 物 的 進 料 轉 化 成 烴 氣 體 的 方 頁 [ 法 其 包 括 下 列 步 驟 1 1 a ) 形 成 一 氣 體 形 成 區 1 I b ) 將 該 含 有 機 物 的 進 料 m 引 到 該 氣 體 形 成 區 由 是 1 -訂 將 該 進 料 所 含 至 少 一 部 份 的 有 機 成 份 氣 化 形 成 氣 相 進 料 成 1 | 份 1 V C ) 形 成 一 程 序 區 其 包 含 一 程 序 熔 融 槽 及 配 置 在 該 1 1 程 序 熔 融 槽 之 上 面 的 程 序 氣 體 空 間 彼 等 係 配 置 在 反 應 器 1 所 配 置 的 程 序 段 之 内 1 d ) 將 該 熔 融 槽 的 熔 融 液 滴 分 散 週 丄-9- m 程 序 氣 體 空 間 > 1 1 及 1 e ) 將 氣 相 有 機 進 料 成 份 從 氣 體 形 成 氣 體 空 間 等 引 通 1 過 持 留 工 具 進 入 程 序 氣 體 空 間 於 其 中 該 氣 相 有 機 進 1 ( 科 成 份 接 觸 到 該 熔 融 液 滴 藉 此 將 該 氣 相 有 機 進 料 成 份 在 1 [* 程 序 段 內 轉 化 成 至 少 —' 種 烴 氣 體 0 i 1 3 9 一 種 用 Μ 將 含 有 機 物 的 進 料 轉 化 成 氧 化 碳 氣 體 1 I - 7- 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 1 -f A8 Ο 100 41 Β8 1 C8 D8六、申請專利範圍的方法，其包括下列步驟：a)形成一氣體形成區； b )將該含有機物的進料導引到該氣體形成區，由是 將該進料所含至少一部份的有機成份氣化形成氣化進料成 份； c)形成一程序區，其包含一程序熔融槽的頂部表面 和配置在該程序熔融槽之上面的程序氣體空間，彼等係配 置在反應器所配置的程序段之内；d )將該熔融槽的熔融液滴分散過該程序氣體空間； 及 e )將一氧化劑導至該程序段内；及 f)將氣化有機進料成份從氣體形成氣體空間導引通 過持留工具，進入程序氣體空間，於其中，該氣相有機進 料"成份接觸到該溶融液滴和該氧化劑，藉此將該氣化有機 進科成份氧化形成氧化碳氣體。4 0 · —種用以將含有機物的進科轉化成碳黒的方法 ，其包括下列步驟： 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印I d b 是 由 區 成 形 體 氣 該 5 51 導 ; 料 區進 成的 形物 體機 氣有 一 含 成該 形將 成 料 進 相· 氣 成 形 化 氣 份 成 機 有 的 份 部 一 少 至 含 所 料 進 該 ； 將份 該 .在 置 配 .和 槽 融 熔 序 程 1 間 含空 包體 其氣 1 序 區程 序的 程面 1 上 成之 形槽 } 融 C 熔 序 程 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁)

   N C 準 棣 家 國 國 I中 用 一適 % 8 8 8 8 ABCD 經濟部中央標準局灵工消費合作社印裂 六、申請專利範圍 d) 將該熔融槽的熔融液滴分散過該程序氣體空間； 及 e) 將氣化有機進料成份從氣體形成氣體空間導引通 過持留工具，進入程序氣體空間，於其中，該氣化有機進 料成份接觸到該熔融液滴，藉此將該氣化有機進料成份轉 化成碳墨。 41 *如申請專利範圍第40項之方法，其更包括下 述步驟：將該進料含凝聚相成份等到程序區的程序熔融槽 內，於其中將至少一部份該凝聚相成份轉化形成碳黑。 4 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該碳黑係 懸浮在氣相中者。 _ 4 3 · —種用以將進料成份在氣體流内轉化形成在至 少一相中的產物之方法，其包括下列步驟： Y a)形成一程序區，其中該程序區包含一程序熔融槽 和配置在該程序熔融槽上的程序氣體空間； b) 將該熔融槽的熔融液滴分散過該程序氣體空間； 及 c) 將進料氣體流導到通過一持留工具並進入該程序 區内，由是未氣化的進料被持留在該程序區的外面，且由 是該進料成份接觸到該熔融液滴，藉此將該進料成份轉形 成在至少一相中的產物。 44 *如申請專利範圍第43項之方法，其更包括下 述步驟：將該進料的凝聚相成份導引到該程序熔融槽内， -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   ^1〇621 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 於其中至少有一部份的該凝聚相成份被轉化形成在至少一 相中的產物。 4 5，如申請專利範圍第4 4項之方法，其中該熔融 液滴係實質均勻地分在該程序氣體空間之内的。 46，如申請專利範圍第44項之方法，其更包括下 述步驟：將進料暴露於一氣體形成工具，由是將該進料轉 化成進料氣體流。 47 *如申請專利範圍第44項之方法，其更包括下 述步驟：形成一氣體形成區，Μ形成進料氣體流，其趫後 即被導引到程序氣體空間内Κ形成該產物。 48 ·如申請專利範圍第44項之方法，其更包括下 述步驟：將一共一反應物導引到該程序段內，由是該進料 成份與該共一反應物的反應形成在至少一相中的產物。 ί; 49· 一種用以將整塊進料轉化成在至少一相中的產 物之方法，其包括下列步驟： a) 形成一氣體形成區； b) 將該整體進料等至該氣形成區内，由是至少有一 部份的該整塊進料被氣化形成第一氣相成份且至少有一部 份該進料在熔融槽内轉化形成一凝聚相成份； c) 形成一程式區，其包括熔融槽及配置在該熔融槽 之上的程序氣體空間； d) 將該程序熔融槽的熔融液滴分散越過該程序氣體 空間；及 -10- 本紙張尺度逋用中围圏家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事頊再填寫本頁)

   ^S62l C8 D8六、申請專利範圍 e)將該凝聚相成份和該第一氣相成份從該氣體形成 區導引越過一持留工具Μ持留住該氣體形成區內的任何整 塊進料成份，再進入程序氣體區，於其中至少有一部份的 凝聚相成份被氣化形成第二氣相成份，其隨後即遷移到程 序氣體空間之内 > 且於其中該第一氣相成份和該第二氣相 成份隨即接觸到該熔融液滴，藉此將該第一氣相成份和第 二氣相成份轉化成在至少一相中的產物。 5 0 · —種用以將進料轉化成在至少一相中的產物之 裝置，其包括： a) —氣體形成段，其係配置在一反應器内，具有一 進料入口； b) 用以將固態進料成份持留在該氣體形成段之内的 工具，其中該工具係連接該氣體形成段與一程序段，且其 Ψ該被氣化的進料成份係從該氣體形成段被導到該程序段 之内； c ) 一程序段，其係配置在反應器内，用以轉化接收 經濟部中央揉準局負工消费合作社印菜 溶 *， 序上 程之 一 槽 有融 具熔 段序 序程 程該 該在 ’ 置 份配 成係 科其 進 ’ 化間 氣空 被體 的氣 具序 Η 程 留 一 持 *’ 該槽 自融 及 於該 ’ 將 具是 工由 的 ， 間滴 空液 體融 氣熔 序該 程到 該觸 過接 越即 散份 分成 適料 液進 融的 口熔化 出將氣 體 } 被 氣 d 該 1 中 及其 將 括 包 更 ο 其 物 ’ 產置 的裝 中之 相項 一 ο 少 5 至第 在圍 成 範 形利 化專 轉請 份申 成如 料 · 進 1 化 5 氣 被 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） 經濟部中夬標準局負工消費合作社印裝 S1U21 ll D8 六、申請專利範圍 該進料在該氣體形成段内氣化形成被氣化進料成份之工具 ，藉此造成在該氣體形成段與該程序段之間的微差壓力， 由是該被氣化的進料成份從氣體形成段流經該持留工具， 進入該程序段。 52 ·如申請專利範圍第5 1項之裝置，其更包括用 Μ將該進料導引經過進料人口而進入該氣體形成段之内的 工具。 5 3 .如申請專利範圍第5 0項之裝置，其中該程序 熔融槽包含過渡金屬成份。 54 ·如申請專利範圍第5 0項之裝置，其中該程序 段含有一熔融槽，槽内含有一金屬，其氧化反懕自由能大 於碳氧化形成一氧化碳的自由能。 5 5 ‘如申諝專利範圍第5 0項之裝置，其中該程序 接含有一熔融槽，槽内含有一金屬，其氯化反懕自由能大 將氫氯化成氫氯酸所需的能量。 .5 6，如申請專利範圍第50項之装置，其中該程序 段含有一熔融槽，其具有大於約Q . 5重量％的金屬平衡碳溶 解度。 5 7 ·如申請專利範圍第5 0項之装置，其中該程序 段含有一熔融槽，其具有大於約D · 5重量％的金屬平衡硫溶 解度。 58 .如申請專利範圍第50項之裝置，萁中該程序 段含有一熔融槽’其具有大於約Q . 5重·童％的金靥平衡氯溶 -12- 本紙張尺度適用中國國家棵準（CNS ) Α4规格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^3621 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 解度。 59 *如申請專利範圍第50項之裝置，其中該程序 段含有一熔融槽，其具有大於約〇 . 5重量％的金屬平衡氧溶 解度。 60 ’如申請專利範圍第50項之裝置，其中該氣體 形成段更包含一氣體形成熔融槽。 6 1 ♦如申請專利範圍第50項之装置，其中該持留 工具為孔洞型者且將該氣體形成熔融槽與該程序熔融槽隔 開’由是在該氣體形成熔融槽内的固態進料會霣質地包含 在該氣體形成段之內，且其可諶被氣化的進料成份從氣體 形成區流到程序區。 62 ·如申請專利範圍第61項之裝置，其中該氣體 形成熔融槽和該程序熔融槽分別為單一熔融槽的一部份， 5參其中，在該氣體形成段與程序段之間可發生凝聚相流動 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 6 3，如申請專利範圍第6 0項之裝置，其中該氣體 形成熔融槽係與該程序熔融槽相封隔者。 64 *如申請專利範圍第63項之装置，其中該持留 工具包括非孔洞型持留器，其將該氣體形成熔融槽與該程 序熔融槽相封隔。 6 5，如申請專利範圍第5 1項之裝置，其更包括用 K純化進科氣體工具，其中該鈍化工具係配置在該氣體形 成段 -13- • n I -二 - nflli imtKf 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210><297公釐） A8 B8 C8 D8 313621 六、申請專利範圍 6 6 ，如申請專利範圍第6 5項之裝置，其該純化工 具包括一陶瓷層，其係配置在該氣體形成熔融槽的頂部， 用以從被無化有機進料成份脫除掉雜質。 67 ·如申請專利範圍第50項之裝置，其更包括用 K純化產物氣體之工具，其中該工具係配置在該程序段處 〇 68 .如申請專利範圍第50項之装置，其更包括用 K驟止產物氣體的解離之工具，其中該工具係配置在程序 段處。 (诗先E讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局—工消費合作社印策 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）