TW565532B - Specification apparatus for treating waste water - Google Patents

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#·Μ部中呔榀率而U.T消於合竹ii印Y A7 B7 五、發明説明（i ) 技術領域 本發明是有關於排水處理裝置，特別是有關於可長 期安定地處理排水之裝置，其在使用固體觸媒及/或固體 吸附材（以下，亦有單純稱為「固體觸媒」的場合）處理各 種產業工廠排出的排水時，有效地防止該固體觸媒的移 動、振動等運動，且可解決因上述運動之摩損所引起的 性能變差、壓力損失降低的問題。 背景技術 化學工廠、食品加工設備、金屬加工設備、金屬電 鍍設備、印刷製版設備、照片處理設備等各種產業工薇 所排放的排水，可利用濕式氧化法、濕式分解法、臭氧 氧化法、過氧化氫氧化法等各種方法加以淨化處理。 例如，將固體觸媒充填於反應塔的濕式氧化法時， 通常主要將排水及含氧氣體從該固體觸媒充填層的下部 導入，以進行排水處理。所以，因為導入的排水及含氧 氣體的作用，容易引起固體觸媒充填層内固體觸媒的移 動、振動等運動，而無法避免固體觸媒摩損引起的性能 變差、壓力損失降低等問題。特別是，為了提昇處理能 力，而提尚排水及/或含氧氣體流量時，該固體觸媒的摩 損更為明顯。 上述問題不限於滋式氧化法，濕式分解法、臭氣分 解法等其他方法同樣可見到。而且，通常濕式氧化法是 從固體觸媒充填層的下部導入排水及含氧氣體，且視場 合從固體觸媒充填層的下部導入僅含氧氣體。相對於此， -4- 本紙張尺度適财國國家襟準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公楚) '--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

565532 A7 五、發明説明（2 濕式氧化法以外的方法’可視排水處理法而改變導入僅 有排水、排水以及氣體、或僅有氣體（氣體的種類視各處 理法而變化）等。但是，為了方便說明，以下將從固體充 填，的下部導入的「排水以及氣體」、「僅有排水」口體; 有乳體」、或是「僅含有氧的氣體」等簡稱為「排水等」。 目則，為了解決上述問題，可在固體觸媒填充層上 设置金屬網的蓋子、單孔或多孔板、格子等的固定式壓 制手奴’然後壓於該固體觸媒上，而防止其運動的方法。 田然，亦可使用在固體觸媒填充層上不設置任何物 品的裝置。然而’在固體觸媒填充層上不設置用以防止 於固體觸媒帛充層上的固體觸媒運動之壓制手段時，固 體觸媒的運動激烈，且固體觸媒的摩損所引起的性能劣 化、壓力損失上昇等問題變得顯著，難以安定地進行長 期的排水處理。 因此，大部分的場合大都設置如上述之固定式壓制 手段。 但是，設置固定式壓制手段時具有以下之問題。亦 即，ax置金屬網等構成的蓋子、單孔或多孔板、格子等 固定式壓制手段之情況，在排水處理開始時，由於固體 觸媒填充層的上表面與壓制手段之間無空隙，且從上方 壓住固體觸媒的關係，不致產生太大的問題。但是隨著 排水處理時間的經過，無法避免固體觸媒内的填充層變 得緊密阻塞、或是因摩損等產生若干的減量。因此，固 體觸媒填充層上部沈降，且固體觸媒填充層的上表面與 ί*、紙張尺度適中國國家標準（CNS ) A4規格（U〇x297公釐 ..------费II (請先閱讀背面之注意事項再楨寫本頁)

、1T •i-- 565532 Α7 Β7 五、發明説明（ 壓制手段之間產生空隙。其結果使固體觸媒的運動 激烈，且容易由於該固體觸媒摩損而產生性能變差、壓 力損失上昇等問題。如上所述，藉由習知的固定式壓制 手段，難以長期安定地進行排水處理。再者，當反應塔 的内徑大時，利用固定式壓制手段在排水處理開始短時 間之内亦會產生問題。 再者，由噴嘴、單孔或多孔之孔洞從反應塔下部供 給排水時，而從上部排出上昇流體時，這些喷嘴或孔洞 吹出的排水等會強烈地衝擊著固體觸媒。因此，固體觸 媒摩損且經過時間的同時，會產生各種問題。第丨個問 題為，因摩損而使固體觸媒的填充量減少，且其性能變 差，導致排水處理效率降低。第2個問題為，因摩損而 使固體觸媒的粉體進入固體觸媒之間，排水等流動空隙 被阻塞，導致壓力損失的上昇。再者，帛3個問題為， 由於固體觸媒填充層的下部產生空隙，固體觸媒容易振 動或移動，且促使這些固體觸媒之間衝突而加深該固體 觸媒的摩損。 輕浐部中:準而七二消费^作^印來 因此如上所述濕式氧化法使用固體觸媒進行排水 處理時’可使用在反應塔的下部設置金屬網，且在金 網填充固體觸媒的方法’以取代直接在反應塔填充固體 觸媒之方法。料，亦可利用單孔或多孔板 '格子等以 弋：屬’：或疋將廷些板、格子等與金屬網併用的方 法。在反應塔下部設置金屬網等的理 應塔内之排水等偏流，㈣保其㈣性之均

(諳先閱讀背面之注意事項再楨寫本頁) 秦 本紙張尺糾财 565532 A7 B7 五、發明説明（4 ) ~~-- 高排水之處理效率。 然而，噴嘴、單孔或多孔板之孔洞吹出的排水等之 線速度高時，上述金屬網或、孔板、或格子等的效果不 足。上述問題在同時使用氣體之排水處理的方法，特別 疋使用固體觸媒的濕式氧化法之;排水處理時變得特別顯 著。因此，習知方法增加排水之流量以提高排水處理效 率具有困難。 因此，本發明者等不斷地研究有效防止固體觸媒摩 損，具體而言，有效防止（1)主要由固體觸媒填充層内運 動所引起的摩損，以及（2)主要由固體觸媒填充層的下部 之固體觸媒與排水等衝突所引起的摩損，而解決觸媒性 能變差、處理效率降低、壓力損失上昇等問題，並且提 昇可長期安定地處理排水的方法，以及適用於該方法的 裝置。 本發明者等首先研究防止上述（1)相關之摩損，而以 能夠追隨固體觸媒填充層的沈降之壓制手段，以取代習 知固定式的壓制手段。其結果發現依照反應塔的内徑以 使用壓制手段較有效。亦即，反應塔的内徑小於100mm、 即使最大亦小於300mm時，在固體觸媒填充層上方設置 可對應該填充層表面的移動而具有追隨移動能力之壓制 層（例如，固體觸媒填充層的上表面之接觸面為金屬網、 板子等形成的金屬製棒狀或塊狀筒狀之填充物，而具有 容納於反應塔内的形成之層）較為有效；另一方面，可得 知在反應塔的内徑大於100mm、300mm以上、600mm以 本紙张尺度遙州中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇X 297公釐） .-I ;------f ! (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j l·訂 565532 A7 ---〜----------- B7 五、發明説明（5 ) 下時，在固體觸媒填充層上設置可對應該填充層表面的 變形而具有追隨變形能力之透水性壓制層（在固體觸媒填 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 充層上，設置可順利地追隨該填充層的上表面的沈降等 變化，而隨著變形地流動者，且能夠實質上防止填充層 上表面與其間產生空隙者，例如球狀或顆粒狀的填充物） 車父為有效。 再者，本發明者等發現反應塔的内徑在35〇inm以上， 特別是510mm以上之非常大的場合，若是設置將該填充 層往垂直方向分割之分隔板，可有效地解決上述問題。 再者，亦發現對於上述（2)的摩損，亦即有關由於從 反應塔下部導入的排水等產生之固體觸媒摩損，可藉由 在固體觸媒填充層的下方設置能夠緩和分散從固體觸媒 填充層下方的上昇流體之層，例如会屬或陶瓷製填充物 履而解決。 能夠解決上述問題之本發明裝置，其特徵在於，在 固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上設置對於該填充層 表面的變形或移動具有追隨能力的壓制層（亦有記載成上 部填充物層之情況）。 具體而言，能夠解決上述問題之本發明裝置的第i 樣態（第1裝置）之特徵在於，在固體觸媒及/或固體吸附 材的填充層上設置對於該填充層表面的變形具有追隨變 形能力的透水壓制層（為了與上述「上部填充物層」區別， 可記載成「上部變形填充物層」）。 再者，本發明裝置的第2樣態（第2裝置）之特徵在於， -8- 本紙張尺度適削’國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐) ---- 565532 經浐部屮戎«.枣^力丁-消贽^竹^印掣 A7 B7 五、發明説明（6 ) 在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上設置上述上部變 形填充物層，而且設置有垂直分隔板，用以將上述固體 觸媒填充層上部以及上部變形填充物層分割成複數個區 間。 再者’本發明裝置第3樣態（第3裝置）的特徵在於， 在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層下設置排水及/或氣 體（以下利用「排水等」表示）的上昇流體之分散緩和層（以 下亦有a己載為「下部填充物層」者）。 而且’本發明亦包含在固體觸媒及/或固體吸附材的 填充層下設置上述下部填充物層，並且在該固體觸媒及/ 或固體吸附材的填充層上方設置上部變形填充層之第4 裝置；或是在第4裝置之中藉由垂直分隔板，將該固體 觸媒填充層上部以及上部變形填充層分割成複數個區間 的第5装置。 再者，能夠解決上述問題的本發明第6樣態（第6裝 置）之特徵在於，在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上 設置對於該填充層表面移動具有追隨移動能力的壓制層 (其為上述「上部填充物層」其中一種樣態，且為了與第 1裝置之「上部變形填充物層」區別，可記載為r上部移 動填充物層」）。 再者，本發明包含在固體觸媒及/或固體吸附材的填 充層上設置上部變形填充物層，並且在固體觸媒及/或固 體吸附材的填充層下設置下部填充物層之第7裝置。 圖式之簡單說明 -9- 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ：-IΠ-----ΦII (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 、-口 565532 A7 --____________ B7___ 五、發明説明（7 ) — 第1圖為顯示使用本發明裝置之排水處理方法的概 略圖。 第2圖為顯示使用本發明裝置之另一排水處理方法 的概略圖。 第3圖為顯示使用本發明裝置之另一排水處理方法 的概略圖。 第4圖為顯示使用本發明裝置之另一排水處理方法 的概略圖。 第5圖為顯示使用本發明裝置之另一排水處理方法 的概略圖。 第6圖為顯示本發明第1裝置之中，運轉開始之固 體觸媒填充層與具有追隨變形能力之透水性壓制層之關 係說明圖。 第7圖為顯示本發明第丨裝置之中，經過長期運轉 後之固體觸媒填充層與具有追隨變形能力之透水性壓制 層之關係說明圖。 第8圖為顯示習知排水處理裝置之中，運轉開始之 固體觸媒填充層與格子之關係說明圖。 第9圖為顯示習知排水處理裝置之中，經過長期運 轉後之固體觸媒填充層與格子之關係說明圖。 第10圖為顯示本發明第2裝置之中，運轉開始之固 體觸媒填充層與具有追隨變形能力之透水性壓制層之關 係說明圖。 第11圖為顯示本發明第2裝置之中，經過長期運轉 •10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公楚） 565532 經浐部中夹榀率而员_τ·消贽合竹ii卬袈 A7 --—_________________ B7五、發明説明（8 ) — ~~ ~ 後之固體觸媒填充層與具有追隨變形能力之透水性壓制 層之關係說明圖。 第12圖為顯不本發明第4裝置之中，運轉開始之固 體觸媒填充層與排水等上昇流體的分散緩和層及具有追 隨變形能力之透水性壓制層之關係說明圖。 第13圖為顯示本發明第4裝置之中，經過長期運轉 後之固體觸媒填充層與排水等上昇流體的分散緩和層及 具有追隨變形能力之透水性壓制層之關係說明圖。 第14圖為顯示習知排水處理裝置之中，運轉開始之 固體觸媒填充層與格子之關係說明圖。 第15圖為顯示習知排水處理裝置之中，經過長期運 轉後之固體觸媒填充層與格子之關係說明圖。 第16圖為顯示本發明第2裝置之中，分隔壁之實施 樣態概略圖。 第17圖為顯示本發明第2裝置之中，分隔壁之其他 實施樣態概略圖。 第W圖為顯示藉由分隔壁劃分之邊界面的區間模式 縱剖面圖。 第19圖為顯示藉由分隔壁劃分之邊界面的另一模式 區間縱剖面圖。 符號之說明 1 反應塔 2 熱交換器 3 排水供給泵 -η- (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·

、1T • —ϋ —ϋ in 五、 發明説明（ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A7 B7 壓縮機 氣液分離器 液面控制閥 壓力控制閥 通過調節閥 冷卻器 排水供給管線 含氧氣體供給管線 處理液排出管線 氣體排出管線 處理液排出管線 臭氧產生器 氣體流量調節閥 具有追隨能力的壓制層（上部填充物層） 固體觸媒填充層 格子 分隔壁 邊界面 喷嘴 排水等上昇流體的分散緩和層（下部填充物層） 多孔板 實施發明之最佳形態 首先，說明直到完成本發明裝置之情況。 本發明者等，利用追隨著固體觸媒填充層的沈降得 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 r--J------衣-- (誚先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 565532 βκΊ Β7 五、發明説明（10 ) ' (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 到的壓制手段，以取代習知的固定式壓制手段。其結果 可得知，若在固體觸媒填充層上設置因該填充層表面的 移動而具有追隨移動能力的透水性壓制層，該透水性壓 制層會追隨固體觸媒填充層上部的沈降而沈降，以防止 因固體觸媒運動的摩擦，進而有效地解決性能變差、壓 力損失等問題。這種裝置特別是反應塔内徑約 100mm 以 下的情況，最大即使在3〇〇mm以下的情況仍然有效。 然而’反應塔的内徑變大而成為lOOmni以上、3〇〇mm 以上、600mm以上時，上述裝置很難充分地得到想要的 效果。其原因是由於反應塔的内徑變大時，固體觸媒與 上述透水性壓制層的接觸面無法平行地（亦即均一地）沈 降，而不平均地沈降。所以當沈降程度大時，固體觸媒 填充層的上表面與上述透水性壓制層之間會產生空隙， 容易引起上述問題。 因此’本發明者等進一步研究發現，若是設置可實 質防止填充層的上表面形成空隙者，使其在固體觸媒填 充層上順利地追隨著填充層上表面的沈降而變化流動， 即可解決上述問題。 再者，更發現當反應塔内徑為例如300mm，特別為 510mm以上時，在該填充層上方以及上述透水性壓制層 的垂直方向設置分割分隔壁非常地有效，而且，對於從 反應塔下方導入排水等的固體觸媒之摩損，設置可分散 緩和固體觸媒填充層下方排水等上昇流體之層是有效 的，而完成本發明。 -13- 本紙張尺度適州中國國家標準（CMS〉A4規格（21〇X297公釐） 565532 A7 B7 五、發明説明（11 ) 如上所述，本發明的排水處理裝置，基本上設置有 可對應該填充層表面變形而具有追隨變形能力的透水性 壓制層，以及設置有可對應該填充層表面移動而具有追 隨移動能力的透水性壓制層，其包含以下詳述的第 的樣態。以下針對各裝置說明。 首先，說明本發明裝置的第i樣態（第i裝置）。如上 所述，第1裝置在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上 设有可對應該填充層的變形而具有追隨變形能力之透水 性壓制層，在反應塔的内徑為100//m以上時特別有效。 上述「具有追隨變形能力的透水性壓制層」（以下再 利用「上部變形填充層」以代表）具有充分的荷重能力， 而可實質地防止填充層内的固體觸媒及/或固體吸附材（以 下再利用「固體觸媒」以代表）的運動，而且可順利地對 應著固體觸媒填充層的變化而追隨變形，並且具有透水 性。若使用上述的上部變形填充層，即使固體觸媒填充 層上表面產生沈降等變化，亦可實質地防止因為追隨上 述變化而變形，而在填充層上表面與上述填充物層之間 形成固體觸媒及/或固體吸附材之運動空隙。而且，上述 運動意味著固體觸媒及/或固體吸附材不當的摩損所引起 的移動、振動。 再者’由於上述上部變形填充層使用於排水處理裝 置，所以必須使排水穿透，具備「透水性」是必要的。 使用於本發明的上部變形填充層者並不特別限定， 可使用具有如上所述的荷重性以及追隨變形能力，而且 -14- 本—尺度❹) A4«FT2_1()X297公釐)-- -- (謂先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 参衣 訂 565532 ΑΊ _____ Β7 五、發明説明（12) — ^ 具備透水性者。特別適用者例如可列舉粒狀填充物。亦 可使用其他纖維狀、鏈狀、數珠狀等連結體。 (誚先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下列舉粒狀填充物，以詳細說明上部變形填充層。 (a)形狀 可使用任何一種可對應固體觸媒填充層上表面的變 形而具有追隨變形能力之粒狀物。特別是填充於反應塔， 且固體觸媒填充層沈降時，最好為形成橋(bridge)而不形 成空隙者較合適。代表例可列舉球狀、顆粒狀、塊狀、 環狀γ馬鞍狀以及多面體狀。上述之中又以球狀以及顆 粒狀最好。而且，球狀不一定需為正球狀，實質上為球 狀即可。 (b)大小 t 大小疋者固體觸媒的大小而變動，所以無法一律 地限定，然而粒狀填充物的粒徑與固體觸媒的粒徑比（粒 狀填充物的平均粒徑/固體觸媒的平均粒徑）為5/1以上、 1/3以下，較佳者為3/1以上1/2以下，而又以2/1以上、 2/3以下最佳。當粒狀填充物比固體觸媒太大時，則對固 體觸媒不具壓制效果，亦即固體觸媒會容易引起運動而 產生空隙，所以不適合。當粒狀填充物比固體觸媒太小 時，則固體觸媒完全進入填充層之中，所以不適合。 而且，本發明之中的粒狀填充物、固體觸媒、以及 固體吸附劑之「平均粒徑」表示樣品的粒徑平均值。而 「粒徑」是指其最大粒徑。例如球狀時表示直徑，而顆 粒狀時表示其對角線的長度。 -15· • I m

565532 A7 B7 ~ -------------------------------- -- 五、發明説明（13 ) ~ 具體而言，使用球狀以及顆粒狀的填充物時，其平 均粒徑最好為3〜30mm的範圍。其中又以4mm以上、2〇mm 以下較佳。又以5mm以上、15mm以下更佳。 (0填充量 粒狀填充物於反應塔的填充量並不特別限制，可在 對固體觸媒充分地荷重以發揮充分的作用之範圍内，適 當地考慮粒狀填充物的比重而決定。填充量太多時，則 成本提高，而填充量太少時，無法對固體觸媒充分地荷 重。當然，除了使用粒狀填充物之外，亦可使用纖維狀、 鏈狀、數珠狀等連結體。 具體而言，可由30〜1000mm的範圍適當地選擇粒狀 填充物的高度。50mm以上較佳，更好為80mm以上，又 以150mm以上最佳，其上限以6〇〇mm較佳，而又以4〇〇mm 以上更佳。 (句比重 經沪部屮次ir^-^h_t.消货合作 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 比重亦無特別的限制，可適當地選擇比重。通常， 選擇2.5g/cm3以上，最好是4〜12g/cm3的範圍。比重過小 時’對固體觸媒無法充分地荷重，而為了達到充分的荷 重，必須增加填充量，會產生成本提高等問題。再者， 例如濕式氧化法之中，從固體觸媒填充層下部導入的排 水以及空氣流量增加時，粒狀填充物變得容易移動，而 產生摩損的問題。上述情況的比重為真比重，與一般使 用的容積比重、填充比重、外觀比重不同。 本發明使用的粒狀填充物，具有少許的細孔者較合 -16- 本紙張尺度迻7}丨]1^^家標率（(：1^)八4規格（21〇'/297公釐） 565532 A7 ----------— B7 五、發明説明（14 ) ^、、、田孔夕且外觀比重小者無法對固體觸媒充分地荷重。 因此，本發明之φ，古，_ T 真比重與外觀比重（由粒狀填充物之 外形體積與質量求得)略為相等者可適用。 ⑷材質 材質並無特別的限制，通常’可使用金屬或陶究。 具體而言，可列舉鐵、銅、不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、 錄絡鐵耐熱合金、鈦、錯酸等；氧化鈦、氧化錯、氧化 紹、II化石夕、氮化碳、玻璃等。濕式氧化的情況，使用 不鐵鋼_)、耐熱耐钱鎳基合金、鎳鉻鐵耐熱合金、鈦 或錯酸較為合適。上述之中，又以不鏽鋼特別合適。 (f)空隙率 粒狀填充物的填充層的空隙率沒有特別限定，然而， 通常可以為20%〜70容量。全填充層的體積基準）。而3〇 容量❶/〇以上、60容量％以下較佳，特別是35容量％以上、 5〇容量。/。以下最佳。若是空隙率太小，粒狀填充物之間 的空隙少，排水等流動變差，且在上述填充層之間產生 壓力損失。再者，空隙率太大的話，無法對固體觸媒具 有足夠的荷重。而且，排水量變多時，固體觸媒的摩損 變得顯著。 ' 而且’所有填充層其粒狀填充物沒有必要為相同形 狀、粒徑、比重、材質，從可有效發揮荷重性以及追隨 變形性之合適物質之中適當地選擇即可。例如將粒狀填 充物層分割成為上下2部分，與固體觸媒填充層上表面 接觸的上部填充物層的下方部分，主要是選擇可發揮追 -17- 本紙張尺度適/丨]中國國家標準（。奶）八4規格（210\ 297公釐） nn · (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參. 、-0 565532 ~s_____________B7 五、發明説明（15 ) ' 匕變形能力之合適形狀、粒徑的粒狀填充物。而且，另 一方面上部填充物層的上方部分，主要是選擇可保持荷 重性之合適比重、形狀、粒徑等的粒狀填充物也可以。 其次，利用第6圖至第9圖說明上部變形填充物層 的作用。其中第8圖以及第9圖為習知例。詳言之，上 述圖式是為了防止固體觸媒的運動，在反應塔中使用格 子當作固定壓制手段之固體觸媒填充層與格子之關係說 明圖。而且，第8圖為排水處理開始之狀態，而第9圖 長期運轉之狀態。 如第8圖所示，排水處理開始時，可藉由格子充分地 壓住固體觸媒的運動。因此，經過某一時間後，固體觸 媒緊密地阻塞，特別是從固體觸媒填充層上表面的中心 部開始沈降’而與上表面無法追隨變化的格子之間產生 不可避免的空隙。因此，固體觸媒的運動變得激烈而產 生摩損，最終變成第9圖所示的狀態。 另一方面，第6圖以及第7圖本發明排水處理裝置 之固體觸媒填充層與上部填充物層之關係說明圖。而且， 第ό圖為排水處理開始之狀態，而第7圖長期運轉之狀 態。 本發明之中，上部變形填充層會追隨著固體觸媒填 充層上表面的沈降等變化而變形，所以固體觸媒填充層 上表面與上部變形填充層之間實質上不會產生空隙，即 使長期運轉後亦可維持如第7圖所示的良好狀態。因此， 可有效地防止填充層内固體觸媒的運動，並且可解決因 -18 - 本紙张尺度適/彳]中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） π ^ — (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丁 -" 565532 κι ——一—. 1 -------— Β 7 五、發明説明（16) '' 上述摩損導致之性能變差、壓力損失上昇等問題。 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 若使用上述上部變形填充層，即使@體觸媒填充層 的上，面不均地沈降，亦可隨著沈降的變化而變形，所 以可實質地防止固體觸媒冑充層上表面與上部變形填充 層之間形成不希望產生的空隙。 而且，為了防止運轉故障時，從反應塔流出上部變 形填充層與固體觸媒，可在上部變形填充層的上部設置 習知的固定式壓制手段。上述固定式壓制手段不特別限 定，可從排水處理泛用之物（金屬網、單孔、或多孔板、 格子）作適當的選擇而供使用。通常，可在上部變形填充 層上設置金屬網以及格子。 再者，亦可在上述固體觸媒填充層與上述上部變形 填充層之間設置可有效防止兩層混合，且充分發揮上部 填充物層效果之透水性軟質片。如上所述之軟質片例如 可列舉不織布等。除了不織布之外，亦可使用將繩索編 成布狀等物。 再者，本發明第1裝置，通常是將固體觸媒填充於 反應塔，而設置於該填充層上方的上部變形填充層是— 層式所構成，然而亦可採用由複數個固體觸媒填充層以 及上部變形填充層組合所構成的裝置之多層式構造。 或是，可採用將固體觸媒填充於既定的容器，然後 將上部變形填充層填充於該固體觸媒填充層上的容器， 以一層或多層的形式收納於反應塔内的構造。 其次，說明本發明的第2樣態（第2裝置）。上述第2 -19· 本紙張尺度適州中國@家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) "—' 〜、" 565532 Μ 五、發明説明（Π ) 裝置是將上部變形填充層設置於固體觸媒及/或固體吸附 材的填充層，再者，藉由垂直切割而將該填充層的上部 以及上部變形填充層分成複數個區間。 上述第2裝置對於反應塔的内徑非常大時（例如約 350mm以上、特別是510mm以上）特別有效。反應塔的 内徑非常大時（亦即，固體觸媒填充層的水平方向剖面積 非常大），上部變形填充層的填充量變多時，必須將填充 層尚度變高。一旦固體觸媒填充層的剖面積變大時，固 體觸媒填充層不均一沈降的程度會變大。伴隨著沈降， 上部變形填充層亦會朝向垂直方向以外的水平方向（橫方 向）移動。因此，在對所有固體觸媒填充層可充分荷重的 同時’為了順利地追隨著上述橫方向的變化，必須填充 大量的上部變形填充層。上述的情況，設置將固體觸媒 填充層的上部以及上部變形填充層垂直地分開的分隔壁 (以下有僅以「分隔壁」或是r垂直分隔壁」稱之）極為有 效。 本發明使用的分隔壁為，在垂直方向分割固體觸媒 填充層上部以及上部變形填充層者，詳細如第18圖以及 第19圖所示，藉由該分隔壁可使固體觸媒填充層上部與 上部變形填充層下部的邊界面分開為2個以上的複數個 區間。上述分隔壁不特別限定，只要具有上部變形填充 層的射重性以及可保持追隨變形能力者皆可使用。 (a)形狀 为隔壁的形狀不特別限定，只要是可將固體觸媒填 一 -20- 本。國國家標準(CNS ) --- ---3-------^^衣-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 565532 A7 ---------------------B7 五、發明説明（18 ) 充層上部以及上部變形填充層略往垂直方向分割的形狀 皆可，例如可使用板或金屬網，將其加工成為筒狀或小 四方塊狀等各種形狀，使上述複數組合也可以。然而， 使用板而形成如第16圖所示的小四方塊狀形狀較佳。藉 由形成上述的形狀，無損具有追隨變形能力的透水性壓 制層之荷重性以及流動性，而且可簡易地實施本發明。 而且，上述「將固體觸媒填充層的上部以及上部變形填 充層垂直地分開的分隔壁」之中的「垂直」，並非以嚴格 的定義表示分隔壁的垂直性，特別是具有追隨變形能力 的透水性壓制層之荷重性以及流動性的垂直程度皆可被 容許。 (b)剖面積 藉由分隔壁所分開的各區間之水平方向剖面積可根 據设置分隔壁的固體觸媒填充層的水平剖面積（通常指反 應塔的剖面積）的大小而控制在適當的範圍。以下，以反 應塔的剖面積比較，說明各區間水平方向剖面積的較佳 範圍。 如上所述，特別在反應塔的剖面積非常大時，利用 分隔壁特別有效。亦即，反應塔的面積在i 〇〇〇cm2以上時 (直徑約35cm的圓）有效，而2〇〇〇cm2(直徑約5icm的圓） 以上更有效’特別是4〇〇〇cm2(直徑約72cm的圓）以上最 有效。反應塔的剖面積小於l〇〇〇cm2時，即使不特別設置 分隔壁，只設置上部變形填充層亦可得到充分的效果。 再者，該剖面積的上限不特別限定，大分隔壁可提高效 -21 - 本紙張尺度適州中國國家榡準(CNS ) A4規格（210X297公釐） 一~" (詞先閱讀背面之注意事項再功寫本頁)

、1T 565532 A7 B7 五、發明説明（19 ) 果，通常100m2以下可適用。 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，各區間的水平方向剖面積（以下亦可稱「分隔 壁的剖面積」）的範圍雖然可根據與實際上使用的反應塔 剖面積大小關係而適當地決定，然而具體而言，可從得 到分隔壁效果之反應塔剖面積的範圍（大約1000cm2以 上、100m2以下的範圍）之中作適當地的決定。 具體而言，當反應塔的剖面積小於2000cm2時，分隔 壁的剖面積可為50cm2以上、1000cm2以下，最好為200cm2 以上、500cm2以下。當反應塔的剖面積大於2000cm2而 小於4000cm2時，分隔壁的剖面積可為200cm2以上、 2000cm2以下，最好為300cm2以上1000cm2以下。當反 應塔的剖面積大於4000cm2而小於8000cm2(直徑約為lm 以下的圓）時，分隔壁的剖面積可為200cm2以上、2000cm2 以下，最好為300cm2以上1500cm2以下。再者，當反應 塔的剖面積大於8000cm2時，分隔壁的剖面積可為300cm2 以上、2500cm2以下，最好為300cm2以上、1500cm2以下。 而且，當分隔壁的剖面積小於50cm2時，即使不設置 分隔壁而只設置上部變形填充層，亦可得到充分良好的 效果。當然，設置分隔壁也可以，為了不設置大量的上 部變形填充層，可將分隔壁的間隔變大。另一方面，當 分隔壁的剖面積大於2500cm2時，即使設置分隔壁也無法 得到效果。可藉由分隔壁而得到充分效果的反應塔之剖 面積為2000cm2以上（最好為4000cm2以上），所以一般受 到推崇的分隔壁的剖面積為200cm2以上、2000cm2以下， -22- 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 565532 A7 --------------------- B7_ 五、發明説明（2〇 ) ' 一 ' —- 最好為300cm2以上、15〇〇 cm2以下。 者，各區間的形狀不限定，然而一般受到推崇的 為縱橫長度略為-致者。分割的各區間的剖面積不相等 也可以。再者，最好為中心附近區間之剖面積比周邊部 區間的剖面積還小者。藉此，大都可得到良好的效果。 其理由例如為-般中心附近比起周邊部大都具有較大 沈降變化量。 八而且，上述分隔壁的剖面積之範圍，以藉由分隔壁 分割的各區間之中最廣的區間為適用者。 (c)高度 分隔壁的垂直方向高度不特別限定，然而將分隔壁 設置比起上部變形填充層的下部還深，亦即，藉由該分 隔壁而分割固體觸媒填充層的上部與上部填充^之邊二 部（以下亦可稱為邊界部）是有效的高度。而且，利用分隔 壁分割或不分割上部填充層的上部皆可。再者，因為經 過處理時間的同時上述邊界部會沈降，所以較深入地設 置分隔壁，以在沈降之時可利用分隔壁分割該邊界部較 佳。具體而言，該分隔壁的垂直方向的高度可從2〇cm以 上、30〇cm以下的範圍作適當的選擇。特別是分隔壁的高 度最好為30cm以上、200cm以下，更好的高度為5〇cm 以上、100cm以下。而當高度小於20cm時，經過處理時 間的同時，邊界部會沈降，即使設置分隔壁大都無法分 割邊界部。再者，當高度超過300cm時，其效果大都已 經飽和。 -23- 本紙張尺度ϋ國國家標準（CNS )六4規格（210X297公釐） ----- ,—^------•衣— (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) 、1Τ 565532 A7 B7 五、發明説明（21 ) (d)材質 ：-I^------费一I (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 材質並無特別的限制，通常，可使用金屬。具體而 吕，可列舉鐵、銅' 不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、鎳鉻 鐵耐熱合金、鈦、锆酸等；例如，濕式氧化的情況，使 用不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、鎳鉻鐵耐熱合金、鈦或 锆酸較為合適。上述之中，又以不鏽鋼特別合適。而且， 根據排水處理的條件，亦可使用玻璃或樹脂。 其次，利用第10圖以及第U圖以說明上述分隔壁 的功能。 第10圖以及第11圖為本發明第2裝置，顯示固體 觸媒填充層、上部變形填充層、以及分隔壁的位置關係 說明圖。其中第10圖為排水處理開始的狀態，第u圖 為經過長期運轉之後的狀態。 若根據本發明的裝置，因為固體觸媒填充層與上部 變形填充層的邊界部可藉由分隔壁而分割，所以各區間 的上部變形填充層可追隨著設置於各個區間的固體觸媒 填充層之變化而順利地變化。各個區間的上部變形填充 層變化量皆不同，亦有因區間而產生大幅沈降之處，而 因為根據本發明設置分隔壁，各個區間内的水平方向剖 面積變小，不均一地沈降的程度變小，所以可進行較為 均一的沈降。再者，因為上部變形填充層可藉由分隔壁 而分割，所以該層不會往分隔壁的範圍外移動。因此， 即使固體觸媒層不均一地沈降，上部變形填充層亦可時 常對於固體觸媒填充層具有充分的荷重。藉此，即使上 -24- 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 565532 A7 ---------------—— ___B7 五、發明説明（22 ) ^ ---- 部變形填充層的量變少，亦不會在固體觸媒填充層上表 面與上部變形填充層之間產生實質的空隙，而且，即使 經過長期的運轉後，亦可維持如第11圖所示的狀態。 本毛月的第2裝置為’在反應塔填充固體觸媒填充 層之上設置具有追隨變形能力的透水性壓制層以及分隔 壁的-層式構造’然而’亦可採用設置複數個上述構成 裝置之多層式構造。 或是採用將固體觸媒填充於既定的容器内，然後將 在該固體觸媒填充層之上設置具有追隨變形能力的透水 性壓制層以及分隔壁的一層式或多層式所構成的容器， 收納於反應塔内的構造。 再者，本發明裝置的第3樣態（第3裝置）為，在固體 觸媒及/或固體吸附材下方設置「排水等上昇流體的分散 緩和層」（以下，以「下部填充層」代表）。藉由設置上述 下部填充層，可分散設於反應塔的喷嘴或是單孔或多孔 的孔洞吹出的排水等上昇流體，而可防止排水等對固體 觸媒填充層直接強烈的衝擊，而降低排水的線速度，可 儘可能均一地將上述流體供給於固體觸媒填充層。因此， 下部填充層對於從喷嘴吹出的排水之直接衝擊，必須具 有可充分耐摩損性、耐腐蝕性、以及充分的強度。再者， 由於下部填充層上設有固體觸媒填充層，所以下部填充 層必須具有可承受其荷重的強度。以下具體地說明較佳 的樣態。 (a)材質 -25- (詞先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適/彳]中國國家標準（(：]^)^4規格（210\297公楚) 565532 A7 ----------------------B7 五、發明説明（23 ^ " "—" ~ - 為了具備要求的性能（耐摩損性、耐腐蝕性以及強 度），使用金屬或陶瓷製的填充物較被推崇。具代表性的 可列舉鐵、銅、不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、鎳鉻鐵耐 熱合金、鈦、锆酸、氧化鈦、氧化錘、氧化鋁、氮化矽、 氮化碳、玻璃等的填充物。 例如利用濕式氧化進行排水處理的情況，可使用上 述之中的不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、鎳鉻鐵耐熱合金、 鈦或錯酸等填充物較為合適，特別是以不鏽鋼填充物更 為合適。 (b) 填充量 填充量可從具有分散排水等上昇流體，並緩和對於 固體觸媒填充層直接衝擊之效果的量之中，作適當的選 擇。具體而言，下部填充層的高度可為1〇mm以上、3〇〇mm 以下，較佳為30mm以上、250mm以下，特別是40mm 以上、200mm以下更好。當填充量太小時，無法藉由下 部填充層得到充分的效果。另一方面，下部填充層的量 太大時，成本變高而有損經濟上的效益。 (c) 形狀 如上述之下部填充層，必須具有良好的排水等分散 效果而使排水等無偏流，且儘可能均一地流過固體觸 媒填充層。因此，填充於下部填充層的填充物的形狀， 必須具有良好的排水等分散性能，而且必須具備耐摩損 f以及高強度，只要是具備上述要件，形狀並無特別限 定。代表例可列舉球狀、顆粒狀、塊狀、環狀、馬鞍狀 •26- 本紙张尺度適州 ^® mm ( CNsTa^： ( 2lOX29im ) (^先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 I I8S-- ! · • m II · 565532 A7 ---------------------B7___ 五、發明説明（24 ) - 以及多面體狀等粒狀填充物。亦可使用其他具有纖維狀、 鏈狀、數珠狀等連結體的填充物。 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 上述之中以球狀、顆粒狀、塊狀、環狀、馬鞍狀的 粒狀填充物較佳，特別是球狀、顆粒狀或環狀的填充物 更佳。而且’若使用粒狀填充物的話，容易填充於反應 塔者較被推崇。 上述例子例如可列舉拉西環、細孔環(sl〇Ued dng)、 萊西環、迪克森填料、螺旋物(helipack)、麥克馬洪填料、 螺旋填物、佳能填料、波爾環、螺管填充物、貝爾鞍形 填料、矩鞍形填料、巴爾鞍形填料、古得洛填料、空氣 淨化填充物（demister)等，一般使用於吸收塔或蒸餾塔等 氣液接觸裝置的金屬或陶瓷製的填充物。 (d)大小 1·, 只要可藉由上述下部填充層的設置而充分發揮上述 作用者，大小不特別限定，例如粒狀填充物通常使用平 均粒徑為3〜30mm範圍者，然而最好是4mm以上、2〇mm 以下，特別是5mm以上、15mm以下者更好。當平均粒 径太小或太大時，將填充物加入固體觸媒之中，皆無法 充分地得到想得到的效果。 而且，雖然填充於下部填充層的填充物與固體觸媒的 平均粒徑比不特別限定，然而填充物為粒狀金屬或陶瓷 製的填充物時，其粒徑比（金屬或陶瓷製粒狀填充物的平 均粒徑/固體觸媒的平均粒徑）通常可以為5/1以上、1/5 以下，而最好為3/1以上、3/1以下，特別是2/1以上、1/2 -27- t ® ® ^ illo X 291^) --—~ - 565532 A7 __________________________B7 五、發明説明（25 ) ^ 以下更好。上述粒徑比大於5/1時，由於金屬或陶竟製的 填充物比起固體觸媒大非常多，所以固體觸媒會摻入金 屬或陶瓷製的填充物之間。另一方面，上述粒徑比小於1/5 時，由於金屬或陶瓷製的填充物比起固體觸媒小非常多， 所以金屬或陶瓷製的填充物會摻入固體觸媒之間。上述 任何一種情況皆無法充分地得到想要的固體觸媒摩損減 低作用。 ' 而且，本發明之中「平均粒徑」表示樣品的粒徑平 均值。而「粒徑」是指其最大粒徑。例如球狀時表示直 徑’而顆粒狀時表示其對角線的長度。 (e)空隙率 下部填充層的空隙率沒有特別限定，然而，通常可 以為20%〜99容量。/〇(全緩和層的體積基準）。而3〇容量％ 以上、97容量％以下較佳，特別是35容量％以上、93容 量％以下最佳。若是空隙岸太小，粒狀填充物之間的空隙 少，排水等流動變差，且在該下部填充層產生較大的壓 力損失。再者，空隙率太大的話，無法充分地得到防止 固體觸媒摩損的效果。 而且，填充於下部填充層的填充物，其中所有下部 填充層不一定必須具有相同的形狀、粒徑、比重、材質， 在可發揮上述作用的範圍内，使用複數種填充物也可以， 而且，可根據使用形態、使用狀況而適當地選擇合適的 填充物。 上述填充物可直接填充於反應塔，然而，通常亦可 -28 - 本紙张尺錢 ns ) ~~—- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本πο •参. .Μ___I__ 565532 A7 五、發明説明（26 ) 採用先在反應塔的下部設置金屬網、單孔或多孔板、格 子等單獨或併用所構成的支撐構件，然後在上述支撐構 件上填充上述填充物的方法。 其次，利用第12圖〜第15圖以說明上述下部填充層 的功能。上述之中帛12圖以及第13岐相當於本發明 的第4裝置（在固體觸媒填充層之下設置下部填充層，在 該固體觸媒填充層之上設置上部變形填充層的裝置），其 在固體觸媒填充層下方設置下部填充層這一點與本發明 第3裝置一致，故為了方便，使用上述第4裝置以說明。 第14圖以及第15圖為顯示習知排水處理反應塔的 狀態圖，其不設置如本發明的下部填充層，而直接填充 固體觸媒於設在反應塔下的金屬網上，然後在該固體觸 媒填充層上使用格子以當作固定式壓制手段。此處，第14 圖為排水處理開始的狀態，再者，第15圖為長期運轉後 的狀態。 如第14圖所示，排水處理開始時，固體觸媒無空隙 地填充於反應塔内，而且，固體觸媒的運動被格子充分 地壓住。但是經過某一時間之後，固體觸媒填充層的下 部被排水等強力衝突的結果，會使固體觸媒填充層的下 部摩損而產生空隙。再者，固體觸媒緊密地阻塞，且其 填充層的上表面特別是中心部開始沈降，所以無法順利 地追隨其變化而與格子間產生不可避免的空隙。其結果， 固體觸媒的運動變得激烈，而更加促使固體觸媒填充層 的摩損，最終變成第15圖所示的狀態。 -29- >、紙张尺度迭;1[小國國家標率（CNS ) Λ4規格（2_10xY97公楚) ~ --'~~ n^f m · ^先閱讀背面之注意事項再硪寫本頁)

、1T 565532 A7 五、發明説明（27 ) 相對於此，第12圖以及第13圖為顯示本發明第4 排水處理裝置之中的固體觸媒填充層與下部填充層及上 部變形填充層之關係說明圖。第12圖為排水處理開始的 狀態，再者，第13圖為長期運轉後的狀態。 若使用上述本發明的裝置，下部填充層可緩和排水 的衝突，而且因為可防止固體觸媒填充層下部的摩損， 所以固體觸媒填充層與下部填充層之間實質上不產生空 隙。再者，即使固體觸媒填充層的上表面沈降，會因為 上部變形填充層可追隨著其變化，固體觸媒填充層與上 部變形填充層之間亦不產生實質的空隙。其結果即使經 過長期運轉後，亦可維持如第13圖所示的狀態，而且， 可有效防止固體觸媒填充層内固體觸媒的運動等的結 果]可解決由摩損產生之性能劣化、壓力損失上昇等問 題。 部 屮 Jk il 义;j a JT 消 f: A 印 5ί； --^------0^-- 銘先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 若設置上述下部填充層，可防止從單孔或多孔的孔 洞吹出的排水等上昇流體等，對於固體觸媒強烈的衝擊， 而且，可實質地防止當業者不希望發生的空隙，另外， 亦可發揮分散效果，使排水等不偏流。再者，若在固體 觸媒填充層上再設置上部變形填充層的話，亦可同時得 到本發明第1裝置的效果。亦即，即使當固體觸媒填充 層的上表面不均一地沈降時，因為上部變形填充層會追 隨著上述沈降而變化，可實質地防止在固體觸媒填充層 的上表面與上部變形填充層之間產生不當的空隙。 而且’在上述下部填充層下方設置支持座，以承受 -30- 本紙if、尺度過/1]中1¾國家標CNS ) Λ4規格（21GX 297公f ) 565532 A7 ' … -------------------------- B7 五、發明説明（28 ) "~ ~ — 固體觸媒或下部填充物的荷重，且可安定地填充於反應 塔内，並有效供給排水等在固體觸媒填充層不產生偏流。 翎先閱讀背而之注意事項再硪寫本頁 上述支持座不特別限定，可視使用樣態而從廣泛用於排 水處理者（金屬網、單孔或多孔格子）作適當地選擇。通常 在下部填充層之下設置1組或複數組單孔板及/或多孔板 也可以。 再者，本發明第5裝置為，在反應塔下依序設置下 W填充層、固體觸媒填充層、以及上部變形填充層，同 時利用垂直分隔壁將該固體觸媒的上部及上部變形填充 層分割成複數個區域，如上述構造，可極為有效地得到 設置上述下部填充層、上部變形填充層及垂直分隔壁的 所有效果。 而且，本發明第3裝置為設置下部填充層以及固體 觸媒填充層的一層式構造；第4裝置為設置下部填充層、 固體觸媒填充層、以及上部變形填充物層的一層式構造； 而第5裝置為第4裝置中更設置垂直分隔壁的反應器之 一層式構造。然而，亦可採用設置複數個上述構造的裝 置之多層式構造。 或疋，亦可將填充上述各層的容器再設置於反應塔 内。 其次’說明本發明裝置的第6樣態（第6裝置）。第6 裝置如上述’在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上設 置具有可追隨該填充層移動而具有追隨移動能力的壓制 層，特別是在反應塔内徑約300mm以下（最好是100mm -31 - 本紙张尺度述f中關家蘇(CNS )八4規格（210 X 297公f ) 565532 A7 B7 五、發明説明（29) — " 以下）之較小情況較為有效。 上述「具有追隨移動能力的壓制層」（以下利用「上 部移動填充物層」），具有可實質防止填充層内固體觸媒 運動的充分荷重能力，而且可追隨著固體觸媒填充層的 移動。若使用如上述之上部移動填充物層，即使固體觸 媒填充層上表面產生沈降等變化，上部移動填充物層會 追隨著上述變化沈降而變形，所以可有效地防止因固體 觸媒的運動產生的摩損。如上所述，若使用上述上部移 動填充物層，可有效地使用於反應塔内徑小的情況，可 能是因為，通常反應塔内徑小的情況，固體觸媒與上部 移動填充物層的接觸面平行地（亦即均一地）沈降，故產生 極少反應塔的内徑大的情況顧慮的問題（固體觸媒不均一 地沈降，且固體觸媒與上部變形填充層之間產生空隙等 問題）。 而且’因為上述上部移動填充物層可使用於内徑小 的反應塔’所以該上部移動填充物層與反應塔之間產生 空隙而使排水等不偏流地具有透水性。因此，上部移動 填充物層與上部變形填充層不同，其不需要透水性，可 使用例如SUS製的棍棒等不具透水性者。 本發明使用的上部移動填充物層不特別限定，只要 具有如上述之荷重性以及追隨移動能力者皆可使用。較 合適的樣態’例如可列舉在與固體觸媒填充層上表面的 接觸面形成金屬網、板等金屬製成的棒狀或塊狀或筒狀 的填充物，其被收容在反應塔内，且可隨著固體觸媒填 ____ -32- 木纸张尺度㈣210X;籍) (誚先閱讀背面之注意事項再^寫本百c 、1Τ 565532 部 中 •火 導 Xj •T >/) t: A 印 A7 til 五、發明説明（30 ) 充層的沈降而沈降，並且具有通過固體觸媒而不產生脫 落間隙的形狀。 材貝最好使用金屬製品，例如可列舉鐵、銅、不鏽 鋼耐熱耐姓錄基合金、鎳鉻鐵耐熱合金、鈦、錯酸等 填充物。其中，例如在濕式氧化的排水處理場合，最好 使用不鏽鋼、耐熱耐蝕鎳基合金、鎳鉻鐵耐熱合金、鈦 或錯酸製的填充物。上述之中，又以不鏽鋼製的填充物 特別合適。 再者，上述第7裝置為，在反應塔内依序設置下部 填充物層、固體觸媒填充層以及上部移動填充物層，藉 由上述設置的構造，可完全得到上述設置下部填充物層 以及上部移動填充物層的所有效果。 而且，本發明第6裝置為，設置固體觸媒填充層以 及上部移動填充物層的一層式構造；第7裝置為設置下 部填充層、固體觸媒填充層、以及上部移動填充物層的 一層式構造。然而，亦可採用設置複數個上述構造的裝 置之多層式構造。 或是’亦可將填充上述各層的容器再設置於反應塔 内。 以上詳述本發明的各裝置特徵部分，然而對於各裝 置共通使用的固體觸媒以及固體吸附材不特別限定，可 使用排水處理通用之固體觸媒以及固體吸附材。 上述固體觸媒例如可列舉含有鈦、鐵、鋁、矽、鍅、 活性碳等觸媒。其中使用鈦、鈦_锆、鈦_鐵等氧化物特別 -33- 本紙张尺度適州屮®國家標準（CNS ) Λ4規格（2ι〇χ 297公漦） (讀先間讀背面之注意事項再填寫本頁)

565532 A7 B7 五、發明説明（31 ) —' —' ' 適合。該觸媒除了上述成份（第1成份）之外，亦可包含其 他成份（第2成份）。上述第2成份例如，選自至少猛、姑、 鎳、鎢、銅、鈽、銀、白金、鈀、铑、銥、釕其中i種 金屬。再者可使用上述金屬化合物。在含有上述第2成 份的觸媒之中，相對於75〜99.9重量％之第i成份最好 使用25〜0.05重量％比例的第2成份。 再者，固體觸媒的形狀不特別限定，可使用一般使 用於排水處理之形狀之固體觸媒。通常可使用球狀、顆 粒狀或環狀的固體觸媒。另外，亦可使用蜂巢狀之固體 觸媒。 其次，使用於本發明之固體吸附材可列舉，排水處 理用的種類、形狀。例如可列舉含有鈦、鐵、銘、石夕、 鍅或活性碳之固體吸附材。其中使用鈦、鈦_锆、鈦_鐵等 氧化物特別適合。再者，至於形狀，可使用球狀、顆粒 狀或環狀的固體吸附材。另外，亦可使用蜂巢狀之固體 吸附材。 上述固體吸附材可單獨使用或是與固體觸媒組合使 用。 而且，本發明使用的固體觸媒及固體吸附材的大小 不特別限定，可使用一般用於排水處理的大小。固體觸 媒或固體吸附材的粒徑在1〜5 〇mm的範圍較受推崇。亦 即，根據本發明使用1〜5〇mm範圍的固體觸媒及/或固體 吸附材以進行排水處理的話，可有效防止其運動，且可 解決性能變差以及壓力損失上昇等問題。若使用粒徑 -34- >、纸张尺度過州標準（CNS ) Λ4規格（210X297公超) ~ -- ^---Γ------Ψ — (¾先閲讀背面之注意事項再楨艿本頁

、1T 565532 A7 B7 五、發明説明（32 ) " 一 1.5mm以上、30mm以下，尤其是2mm以上、1如^以 的固體觸媒及/或固體吸附材的話，可得到更佳的效以。 其次，詳細地說明使用上述本發明裝置以進行 處理的方法。 排水淨化處理時，最好將排水單獨或是視需要盘氣 體共同導人上述本發明各裝置的反應塔。若使用本發明 裝置，可長期且安定地淨化處理各種排水，例如化學工 廠、食品加工設備、金屬加工設備、金屬電鍍設備、印 刷製版設備、照片處理設備等產業工廠排出的各種排水。 特別是化學需氧量（COD)高的排水之淨化處理特別有效。 而且，在排水中更含有pH調整用的藥劑亦可，再者，利 用稀釋水等進行稀釋亦不會被干預。 而且，上述氣體例如可列舉，用以進行排水處理所 使用的空氣，臭氧、氧氣、富氧化之氣體等含有氧之氣 體之外，尚有氫氣、氨氣等氣體；因排水處理產生的氮 氣、氨氣、二氧化碳等排出氣體；水蒸氣等。 本發明在反應塔的排水、或排水及氣體的流向不特 別限定，然而當僅有排水導入，將排水往上流時；或同 時導入排水與氣體，排水及氣體任一者（最好是兩者）往上 流時，特別可有效地發揮本發明效果（有效防止固體觸媒 的運動，且長期安定地進行排水處理）。其理由為，當排 水及氣體往下流時，填充於反應塔内的固體觸媒經常地 被往下壓，所以相對於因運動導致之摩損相對地較少之 排水及/或氣體往上流情況，反應塔内固體觸媒的運動變 -35- 本紙张尺度適;丨]屮阄國家榡丰（CNS ) Λ4規格（210Χ297公漦） 誚先閲讀背面之注意事項再項寫本頁 Φ 、π if' 部 中 Jk il 绛 r、】 ll >/ί t 竹 印 f Α7 Β7 五、發明説明（33 ) — 得激烈，容易引起摩損，故 本發明裝置效果。 …下抓的％合較難發揮 再者’噴嘴、單孔或多孔之孔洞供給的排水線速产 通常為0.001〜10m/sec，1由λλλ _水線速度 下h a 中術"^以上、5m/SeC以 ，特別是0.003m/sec以上、3m/sec以下更好。排 =線速度小’特別是不同時導人氣體時，固體觸媒的 摩:小，不需要重新設置使用於本發明之下部填充物層。 另方面，、線速度過大時，gj體觸媒的摩損變大，所以 不好。 、#而且’噴嘴、單孔或多孔之孔洞供給的氣體線速度 通常為 0.001 〜3〇m/sec，其中 〇〇〇2m/sec 以上、2〇m/sec 以下最好，特別是0.003m/sec以上、1〇m/sec以下更好。 排水的線速度小時，固體觸媒的摩損小，不需要設置本 I明之下部填充物層。另一方面，線速度過大時，固體 觸媒的摩損變大，所以不好。 上述排水以及氣體的線速度可從喷嘴、單孔或多孔 孔洞的剖面積、通過的單位時間之排水以及氣體的體積 算出。上述情況的排水量可從添加例如pH調整或排水 處理等目的之藥劑、稀釋水等之廢液全量算出。再者， 氣體體積可從處理壓力下以及處理溫度下之體積算出。 排水以及氣體於反應塔的線速度不特別限定，然而 使排水在0.3〜120m/h範圍之線速度流動的話，可以有效 地防止固體觸媒的運動。當排水速度小於〇.3m/h，而不 存在氣體時，因為固體觸媒移動產生的摩損情況較少。 36- 本紙张尺度逍州屮國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） "先閱讀背而之注意事項再"寫本頁) Φ 565532 Μ — 一-----——-— —. — 137 五、發明説明（34 ) 另一方面，超過12〇m/h的話，固體觸媒的摩損情況較多。 最好是l.Om/h以上、6〇m/h以下，特別是2 〇m/h以上、 30m/h以下更好。再者，氣體的線速度可以為5〇〇m/h以 下，最好為300m/h以下，又以15〇m/h以下最好。若氣 體速度超過500m/h時，固體觸媒之摩損的情況較多。 上述排水以及氣體的線速度可從填充固體觸媒之反 應塔的剖面積、通過的單位時間之排水以及氣體的體積 异出。上述情況的排水量可從添加例如pH調整或排水 處理等目的之藥劑、稀釋水等之廢液全量算出。再者， 氣體積可從處理壓力下以及處理溫度下之體積算出。 用以填充固體觸媒以及下部/上部填充物層的反應塔 或反應容器的大小不特別限定，然而通常可使用於排水 的反應塔的大小大約為20〜3〇〇〇mm(最好為l〇〇mm以 上、2500mm以下，特別是3〇〇mm以上、2〇〇〇mm以下 更好)較受推崇。 而且，本發明可視反應塔的内徑，適當地選擇上部 移動填充物層、上述變形填充物層、以及分隔壁之任何 一種組合。 例如反應塔的内徑小於20mm時，不見得需要使用 本發明的上部移動填充物層，例如即使小於5〇mm時， 藉由習知使用的固定式壓制材料，亦可防止固體粒子的 運動。當然’當反應塔内徑在20〜300mm、尤其是i〇〇mm 以下時’右设置上部移動填充物層，對於防止固體粒子 的運動亦極為有效。 -37- 本紙张尺心^標率（CNS ) Λ4規格（210X 297公楚) " -- (讀先間讀背面之注意事項再填朽本頁)

565532 A7 五、發明説明（35 ) 一 然而，反應塔的内徑例如100mm以上，尤其是超過 300mm以上時，固體觸媒的運動非常激烈，上述上部移 動填充物層很難具有防止固體觸媒運動的效果。上述情 況設置上部變形填充層以取代上部移動填充物層較受推 崇。 而且反應塔的内徑變大成為35〇mm以上、尤其500mm 以上時，可利用上述垂直分隔壁等將反應塔或是容器内 部分割為複數個區間。 本發明裝置可適用於處理排水的各種方法，例如濕 式分解法、臭氧分解法、過氧化氫氧化法等。其中以濕 式氧化法以及臭氧氧化法之排水處理特別適用。其理由 為濕式氧化法以及臭氧氧化法同時供給排水與氧氣及/或 含有臭氧的氣體，固體觸媒容易伴隨著排水以及氣體的 移動而移動而產生摩損。 部 屮 么 H r'j 消 f： 合 竹 印 (¾先閱讀背面之注意事項再"寫本頁 本發明的裝置特別適用於濕式氧化法之排水處理。 濕式氧化法為一邊供給含氧氣體一邊將排水加熱至高 /jnL ’而且在高壓制處理的方法，且通常將排水以及含氧 氣體從下往上流動的上昇流體之情況較多。再者，由於 濕式氧化法是在高壓制處理，所以將壓力控制於高壓， 而因為該壓力的變動使含氧氣體容易產生體積變化等。 通常濕式氧化法之排水以及含氧氣體激烈地變動，而使 一般的固體觸媒的摩損變得激烈。 以下，以上述濕式氧化法為例，以具體地說明本發 明。 -38- 本紙张尺度適州屮丨句國家標準（CNS ) Λ4規格 (210X 297公楚） 565532 \Ί -〜一 Β7 ———· — - —' 一 _ 丨丨—·一-一· .. .一 .____ 五、發明説明（36 ) 上述「濕式氧化法」為，將排水加熱至1 〜37〇， 且在保持排水為液相的壓力下導入含氧氣體，然後將排 水淨化的方法。在反應塔之排水的最高溫度最為1〇〇〜37〇 C，又以150 C以上、300°C以下更好。若超過370°C的話 無法保持液相。且在300°C以上的話，保持液相的壓力須 顯著地提高，所以設備費以及運轉費亦顯著地隨著提高。 另一方面，若是小於l〇〇°C，處理效率顯著地降低。再者， 若小於150 C時，處理效率通常較低，而使排水淨化效果 差。 而且’可適當地選擇處理壓力與處理溫度之關係， 以利用濕式乳化法在保持排水為液相的壓力下進行排水 處理。 再者’相對於反應塔，排水的空間速度為〇1111<- 〜10hr 1。當空間速度小於〇 lhr-i時，排水的處理量降低 而使設備變得太大。另一方面若超過1〇hr-i時，會降低處 理效率’所以不好。更好的空間速度為〇 3hr-i以上、5hr-1以下。 並且，上述「含氧氣體」為，為分子狀氧或是含有 臭氧的氣體，使用臭氧或氧氣時，可使用鈍氣等作適當 的稀釋。再者亦可使用富氧氣體，除此之外，亦可使用 在其他工廠產生的含氧排出氣體。其中最佳者為價廉之 空氣。 含氧氣體往反應塔供給的位置最好位於反應塔的下 方。其理由為，當含氧氣體從下方供給於充滿著排水的 -39- 本獻度选州------ ---：------Φ — 訃先閱讀背面之注意事項再填寫本頁

、1T 565532 kl -----------------------------------------—_______ 五、發明説明（37 ) 反應塔時，該含氧氣體會在排水中往上昇，所以氣體可 自然地供給整個反應塔。其結果可提高使賴體觸媒的 濕式氧化法之排水淨化性以及簡易性。 再者，彳之反應塔排出氣體的位置最好位於反應塔的 上方，尤其是反應塔的最上方最受推崇。再者反應塔對 於處理液的排出位置亦最好為反應塔的最上方，其中排 出氣體以及處理液同時排出者最受推崇。 使用於本發明的含氧氣體的供給量不特別限定，可 依照排水的種類、處理的目的、以及其他的處理條件等 作適當地調整。 本發明使用的濕式氧化處理裝置不特別限定，可使 用一般常用者。濕式氧化反應塔可以為單管式或多管式 任何一種形式，然而最好為單管式。再者，本發明相關 之排水處理方法之中，記載成「反應塔」時，可取代成 為「反應管或反應容器」或是「填充管、填充管或是填 充容器」。 實施例1(第4裝置） 使用第1圖所示的濕式氧化處理裝置，然後以下列 條件進行500個小時的排水處理。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與白金為主成份所構 成的觸媒’其重夏比以Ti〇2 · Pt換算為99 : 1 ·〇。再者， 固體觸媒的形狀為直徑4mm 0 X 7mm長度的顆粒狀（平均 粒徑為8.1mm)。將500L的上述固體觸媒填充於直徑 300mm、長度8000mm的圓筒狀反應塔之内。然後在該 -40- 本纸張尺度述州標卑（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐)~~ (誚先閱讀背而之注意事項再镇寫本頁) Φ 565532 A7 五、發明説明（38 固體觸媒填充層上填充高度方向為 150mm之直徑6mm、 長度5〜8咖的圓柱狀SUS製顆粒（平均粒徑6.5叫。上 述顆粒的比重約為7 9g/cm3，而空隙率為4抓。並且，該 固體觸媒填充層的下方亦填充100mm高度方向與上述相 同之SUS製顆粒。而且，填充於固體觸媒填充層下方的 SUS製顆粒疋填充於設置在反應塔巾格子以及金屬網所 構成的支持座上方。 排水處理的方法A，在排水供給聚3將排水供給管 線10运入的排水昇壓至lm3/hr的流量流進後，再利用通 過調節閥8調節，使得排水在熱交換器2之溫度變成反 應塔的最咼溫度250°C，接著從反應塔丨的底部供給。再 者，從含氧氣體供給管線u供給空氣，在壓縮機4昇壓 後，變成〇2/COD(Cr)(空氣中的氧氣量/化學需氧量）=15 的比例，而由熱交換器2供給，以混入該排水之中。濕 式氧化處理後的處理液，經過處理液排出管線12，然後 在冷部器9進行冷卻，接著在氣液分離器5進行氣液分 離。氣液分離器5之中，藉由液面控制器（LC)檢測出液 面，以使液面控制閥6動作而保持一定的液面，並且藉 由壓力控制器（PC)檢測出壓力，以使壓力控制閥7動作而 保持壓力於70kg/cm2 G。然後將經過上述處理之處理液 由處理液排出管線14排出。處理開始時之反應塔的入口 壓力（PI)為 72kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為43g/L、pH為3.7的排 水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， -41 - 本紙张尺度述丨丨]中阄國家標準（CNS )八4规格（210x297公籍）

^i· 屮 -λ il ii ,-r >/ί f： 合 卬 f (¾先間讀背面之注意事項再功寫本萸)

565532 Μ 部 屮 >/) f: Λ 卬 r： kl 五、發明説明（39 ) COD(Cr)為〇.3g/L、pH為5.6。500個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 72kg/cm2G。 而且’經過5〇〇個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出SUS製的顆粒，測定固體觸媒 的沈降尚度。其結果觀察到5cm的沈降。再者，從反應 圪取出固體觸媒以觀察其形狀，並未觀察到固體觸媒任 何特別的變化。 比較例1 除了在固體觸媒填充層之上以及下皆不填充SUS製 顆粒，而將固體觸媒直接填充於金屬網上之外，其餘利 用與實施例1相同的處理條件進行排水處理。處理開始 時之反應塔的入口壓力為72kg/cin2 G。 經過500個小時後所得到的處理液結果變成，c〇D(Cr) 為〇.7g/L、pH為5·5。500個小時後之反應塔的入口壓力 (ΡΙ)上昇為 74kg/cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方，以測定固體觸媒的沈降高度。其結 果觀察到固體觸媒有研缽狀的沈降，且平均沈降約31cm。 再者，從反應塔取出固體觸媒以觀察其形狀，結果發現 反應塔上部以及下部的固體觸媒有小幅之摩損。 實施例2(第7裝置） 除了在固體觸媒填充層之上不填充SUs製顆粒，而 填充其他的填充物之外，其餘利用與實施例1相同的處 理條件進行排水處理。填充於固體觸媒上的其他填充物 -42- ：---：--------- (謂先閱讀背面之注意事項再硝寫本κ *1Τ 本纸張尺度鸿州屮阀國家標準 (CNS)A#Ji^(210x297々^) 565532 A7 __ Ι_·~" —· I 1 ·_丨，· ·. **—— ·—— · —·—.! -------- , “一一 - . —- I .— --- _ I........... -- I 丨丨 五、發明説明（4〇 ) 為具有追隨移動能力的壓制材（容納於反應塔内直徑 296mm、高度500mm的圓筒狀SUS製容器，圓筒下方具 有SUS製金屬網）。而且，該SUS製容器的内部填充高度 方向130mm與實施例1相同之SUS製顆粒。處理開始時 之反應塔的入口壓力（PI)為72kg/cm2 G。 經過500個小時後所得到的處理液結果變成，cOD(Cr) 為0.7g/L、pH為5.5。500個小時後之反應塔的入口壓力 (PI)上昇為 74kg/cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方，取出圓筒狀的SUS製填充物，以測 定固體觸媒的沈降高度。其結果觀察到固體觸媒有研缽 狀的沈降’且平均沈降約14cm。再者，從反應塔取出固 體觸媒以觀察其形狀，結果發現反應塔上部以及下部的 固體觸媒有些微之摩損。 實施例3(第1裝置） 在實施例1之中，除了在固體觸媒之下方不填充sus 製顆粒，而在金屬網上直接填充固體觸媒，並且，排水 供給量為0.3m3/hr，與排水混合空氣供給量亦減少之外， 其餘利用與實施例1相同的條件處理排水。 處理開始時之反應塔的入口壓力（ρι)為7丨kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為39g/L、pH為3 7的排 水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為〇.lg/L、PH為5.7。500個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 71kg/cm2G。 -43- I — -I i I— i I I I In In I— m m I I r- n Iff (¾先閱讀背而之注意事項再功寫本Tic ) 木紙张尺心削’關轉# ( CNS ) ( 210^297^¾ ) 565532 A7 B7 部 中 Λ il 而 ϋ j 消 fc 竹 卬 五、發明説明（41 ) 而且，經過5〇〇個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出sus製的顆粒，測定固體觸媒 的沈降咼度。其結果觀察到4cm的沈降。再者，從反應 塔取出固體觸媒以觀察其形狀，並未觀察到固體觸媒任 何特別的變化。 比較例2 除了在固體觸媒填充層之上不填充Sus製顆粒，僅 填充固體觸媒之外，其餘利用與實施例3相同的處理條 件進行排水處理。處理開始時之反應塔的入口壓力$〗）為 71kg/cm2 G 〇 經過500個小時後所得到的處理液結果變成，c〇D(Cr) 為0.3g/L、pH為5.6。500個小時後之反應塔的入口壓力 (PI)上昇為 73kg/cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方，以測定固體觸媒的沈降高度。其結 果觀察到固體觸媒有研砵狀的沈降，且平均沈降約21 cm。 再者，從反應塔取出固體觸媒以觀察其形狀，結果發現 反應塔上部的固體觸媒有小幅之摩損。 實施例4(第4裝置） 使用如第1圖所示的濕式氧化處理裝置，除了下述 記載的條件之外，其餘利用與實施例1相同的方法處理 排水合計500個小時。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與鍅之複合氧化物以 及鈀所構成的觸媒，其重量比以Ti02 : Zr〇2 : pd換算為 44- 才、紙认尺度述州中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公漦） (^先間讀背面之注意事項真球寫本貧) 参· ,ΐτ •f 565532 部 中 ·!)·、 H 义b ]< _T 消 印 V： A7 B7 五、發明説明（42 ) 49.5 : 49.5 : 1.G。再者，@體觸媒的形狀為直徑2·5_4 X5mm長度的顆粒狀（平均粒徑為5 6mm)。將i 5m3的上 述固體觸媒填充於直徑600mm、長度70〇〇mm的圓筒狀 反應塔之内。然後在該固體觸媒填充層上填充高度方向 為250mm之平均直控（平均粒徑）gmm的球狀sus製圓 球。泫填充物的比重約為7.9g/cm3，而空隙率為39%。並 且，該固體觸媒填充層的下方亦填充1〇〇mm高度方向與 上述相同之SUS製圓球。而且，填充於固體觸媒填充層 下方的SUS製圓球是填充於設置在反應塔中格子以及金 屬網所構成的支持座上方。而且，在該格子下部之反應 塔底部之處，從下面依序設置具有單孔的分散板與具有 多孔的分散板。再者，在固體觸媒填充層上方之sus製 圓球上方更設置有金屬網以及格子所構成的固定式壓制 手段的壓具。 排水的供給量為2.3m3/hr，使空氣的供給量為 〇2/COD(Cr)=1.2的比例，並處理至反應塔的最高溫度為 260 C。而且，處理開始時之反應塔的入口壓力（ρι)為 77kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為38g/L、pH為7.2的排 水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為〇.8g/L、pH為6.3。500個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 77kg/cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出SUS製圓球，測定固體觸媒的 •45- 木纸張尺度適州屮网國家標率（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (誚先閱讀背面之注意事項再填荇本頁 Φ 565532 kl _______ B7 五、發明説明（43) 沈降高度。其結果觀察到11cm的沈降。再者，從反應敗 取出固體觸媒以觀察其形狀，並未觀察到固體觸媒任何 特別的變化。 比較例3 除了在固體觸媒填充層之上以及下皆不填充sus製 圓球之外’其餘利用與實施例4相同的處理條件進行排 水處理。再者，在固體觸媒填充層上方設置有金屬網以 及格子所構成的固定式壓制手段的固體觸媒壓具，並且 使固體觸媒填充層與金屬網之間變成無空隙。處理開始 時之反應塔的入口壓力（PI)為77kg/cm2 G。 經過370個小時後之反應塔的入口壓力（ρι)上昇為 80kg/cm2 G，而停止處理。然後從反應塔的上方打開，以 觀察内部，結果發現固體觸媒有摩損且破損，而且固體 觸媒有阻塞的傾向。 實施例5(第6裝置） 部 屮 央 Λ, η 卬 V. 第1圖之中，除了使用不設置下部填充物層23的濕 式氧化處理裝置，且以下列記載的條件之外，其餘利用 與實施例1相同的方法處理排水合計5〇〇個小時。 處理時使用的固體觸媒是以錘與鐵的氧化物及其複 合氧化物，以及釕所構成的觸媒，其重量比以: Fe203 : RU換算為79·5 : 19 5 : ! 〇。再者，固體觸媒的形 狀為直徑2.5mm<^X5mm長度的顆粒狀（平均粒徑為 5.6mm)。將l.〇L的上述固體觸媒填充於直徑26mm、長 度3000mm的圓筒狀反應塔之内。然後在該固體觸媒填 -46- 本 幽 w ( 565532 A7 五、發明説明（44 ) 充層上填充直徑24mm、長度lm的圓柱狀SUS製圓棒， 以“作具有追移動能力的壓制材。而且，固體觸媒是 填充於格子以及金屬網構成的支持座上方。 排水的供給量為2.0m3/hr，使空氣的供給量為 〇2/COD(Cr)=2.0的比例，並處理至反應塔的最高溫度為 250°C。而且，處理開始時之反應塔的入口壓力（ρι)為 75kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為24g/L、PH為10.4的 排水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為0.6g/L、pH為8·7。500個小時後之反應塔的 入 口壓力（ΡΙ)為 75kg/cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出SUS製的圓棒，測定固體觸媒 的沈降咼度。其結果觀察到5cm的沈降。再者，從反應 塔取出固體觸媒以觀察其形狀，並未觀察到固體觸媒任 何特別的變化。 比較例4 除了在固體觸媒填充層之上不填充sus製圓棒之 外，其餘利用與實施例5相同的處理條件進行排水處理。 處理開始時之反應塔的入口壓力（？1)為75kg/cm2 G。 經過500個小時後所得到的處理液結果變成，c〇D(Cr) 為〇.7g/L、pH為8·8。500個小時後之反應塔的入口壓力 (ΡΙ)為 75kg/cm2 G 〇 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 -47- 本紙張尺度遥^中國國家標挲（CNS ) Λ4規格（210 X297公釐)' " -- I- ^ Φ — 誚1閱讀背而之注意事項再填寫本TJS' I訂 565532 A7 B7 五、發明説明（45 ) 打開反應塔的上方，以測定固體觸媒的沈降高度。其結 果觀察到18cm的沈降。再者，從反應塔取出固體觸媒以 觀察其形狀，結果發現反應塔上部的固體觸媒有小幅之 摩損。 實施例6(第4裝置） 使用第2圖所示的臭氧氧化處理裝置，然後以下列 條件進行500個小時的排水處理。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與錳所構成的觸媒， 其重量比以Ti〇2 : Mn〇2換算為95 ·· 5。再者，固體觸媒 的形狀為直徑5mm(；6X7mm長度的顆粒狀（平均粒徑為 8.6mm)。然後，將30L的上述固體觸媒填充於反應塔之 内。處理所使用的反應塔的形狀為高度6·0πι、内徑92mm 之圓筒形反應塔。然後在該固體觸媒填充層上填充高度 方向為50mm之平均直徑（平均粒徑）12mm球狀鍅製圓 球。上述填充物的比重約為5.5g/cm3，而空隙率為4〇〇/0。 並且，該固體觸媒填充層的下方亦填充50mm高度方向 與上述相同之锆製圓球。 排水處理的方法為，在排水供給泵3將排水供給管 線1〇送入的排水昇壓至30L/hr的流量流進後，設定熱交 換器2之溫度為25°C，接著從反應塔1的底部供給。再 者，從臭氧產生器15產生含有臭氧的氣體（臭氡濃度為 l〇〇g/m3)，再利用氣體流量調節閥Μ調節流量為 〇-71NmVhr，而由反應塔1的底部送入。 對於用以供處理之COD(Cr)為720mg/L、pH為7.6 -48- 本紙張尺度適CNS ) Λ4規格（2丨Qx 297公餐）' ~ 一 ii先閱讀背面之注意事項再功寫本頁) 、1Τ 565532 A7 B7 五、發明説明（46 ) 的排水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為 60mg/L、pH 為 4.3。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出锆製的圓球，測定固體觸媒的 沈降高度。其結果觀察到3cm的沈降。再者，從反應塔 取出固體觸媒以觀察其形狀，並未觀察到固體觸媒任何 特別的變化。 比較例5 除了在固體觸媒填充層之上以及下皆不填充锆製圓 球之外’其餘利用與實施例6相同的處理條件進行排水 處理。 經過500個小時後所得到的處理水結果變成，c〇D(Cr) 為 75mg/L、pH 為 4.4。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方，以測定固體觸媒的沈降高度。其結 果觀察到21cm的沈降。再者，從反應塔取出固體觸媒以 觀察其形狀，結果發現反應塔上部以及下部的固體觸媒 有小幅之摩損。 實施例7(第5裝置） 使用第1圖所示的濕式氧化處理裝置，然後以下列 條件進行8000個小時的排水處理。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與白金所構成的觸 媒’其重量比以Ti〇2: Pt換算為99: 1〇β再者，固體觸 媒的形狀為直徑4mm0X7mm長度的顆粒狀（平均粒徑為 -49- - ___ _____ 本紙张尺度述«中囤國家標準（CNS ) A4規格（210x1^7公楚) --

(«先閱讀背面之注意事項再填寫本IJC

565532 A7 ______________ B7 _ 五、發明説明（47 ) (銷先閱讀背面之注意事項再頊寫本頁) 8.1mm)。將4m3的上述固體觸媒填充於直徑iooomrn、長 度7000mm的圓筒狀反應塔之内。然後在該固體觸媒填 充層上填充高度方向為350mm之球狀SUS製圓球（平均 粒徑8mm)。上述SUS製圓球的比重約為7.9g/cm3，而空 隙率為43%。並且，該固體觸媒填充層的下方亦填充 100mm高度方向與上述相同之sus製圓球。 再者’如第16圖所示，在反應塔的上方更設置有將 SUS製圓球與固體觸媒上部往垂直方向分割成21個小四 方塊狀區間的SUS製分隔板。該分隔板的垂直方向高度 為100cm，且處理開始前的分隔板的上部與sus製圓球 的上面為同一位置。亦即，該分隔板為從SUS製圓球與 固體觸媒層的邊界部往固體觸媒填充層方向插入65cm。 排水處理的方法為，在排水供給泵3將排水供給管 線1〇送入的排水昇壓至8m3/hr的流量流進後，再利用通 過調節閥8調節’使得排水在熱交換器2之溫度變成反 應塔的最高溫度250°C，接著從反應塔1的底部供給。再 者，從含氧氣體供給管線11供給空氣，在壓縮機4昇壓 後，變成〇2/COD(Cr)(空氣中的氧氣量/化學需氧量）=1 2 的比例，而由熱交換器2供給，以混入該排水之中。濕 式氧化處理後的處理液，經過處理液排出管線12，然後 在冷卻器9進行冷卻，接著在氣液分離器5進行氣液分 離處理。氣液分離器5之中，藉由液面控制器（LC)檢測 出液面，以使液面控制閥6動作而保持一定的液面，並 且藉由壓力控制器（PC)檢測出壓力，以使壓力控制閥7動 -50- 本紙乐尺度適ίίΐΤΐϊ®家料（GNS ) Λ4規格（210X 297公楚) '〜 -- 565532

好沪部中次«.^-而m T,消贽合竹衫卬^C A7 B7 五、發明説明（48 ) 作而保持壓力於70kg/cm2 G。然後將經過上述處理之處 理液由處理液排出管線14排出。處理開始時之反應塔的 入 口壓力（PI)為 72kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為36g/L、pH為4.0的排 水而言，經過8000個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為0.2g/L、pH為5·9。8000個小時後之反應塔的 入 口壓力（ΡΙ)為 72kg/cm2 G。 而且，經8000個小時之處理後，停止處理，然後打 開反應塔的上方，以測定SUS製圓球的沈降高度。其結 果觀察到沈降最多的部分為34cm，平均為22cm的沈降。 再者，取出所有SUS製的圓球，以觀察固體觸媒的形狀， 結果並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 比較例6 除了在固體觸媒填充層之上以及下皆不填充SUS製 圓球，並且在固體觸媒填充層上方無空隙地設置金屬網 以及格子所構成的固定式壓制手段的壓具以外，其餘利 用與實施例7相同的處理條件進行排水處理。 處理的結果發現，開始不久後立即排出大量固體觸 媒粉化的粉末於處理液中，所以經過40個小時後，停止 處理，接著開啟反應塔的上部。固體觸媒具有研蛛狀的 沈降，可觀察到平均41cm的沈降。再者，固體觸媒的形 狀具有小幅的摩損以及破損。 實施例8(第4裝置） 除了設置分隔板之外，利用與實施例7相同的方法 -51 - 本紙弧尺度通^十國國家標丰（〔\8)八4規格（210/ 297公釐) '~~ -- (誚先閲讀背面之注意事項再^寫本頁)

565532 A7 ______________________ B7 五、發明説明（49) 進行8000小時的排水處理。 經過8000個小時後所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為0.3g/L、pH為5·8。而且，8000個小時後之反 應塔的入口壓力（ΡΙ)為72kg/cm2 G。 而且，經過8000個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方，以測定SUS製的圓球的沈降高度。 其結果觀察到sus製圓球沈降，平均沈降57cm。再者， 取出所有SUS製的圓球，以觀察固體觸媒的形狀，結果 並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 實施例8(第1裝置） 使用第1圖所示的濕式氧化處理裝置，然後以下列 條件進行8000個小時的排水處理。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與白金為主成份所構 成的觸媒，其重量比以Ti〇2: Pt換算為99.6: 0.4。再者， 固體觸媒的形狀為直徑5mm0 X7mm長度的顆粒狀（平均 粒徑為8.6mm)。將3.6m3的上述觸媒填充於直徑8〇〇mm、 長度10000mm的圓筒狀反應塔之内。而且，固體觸媒是 填充於設置在反應塔中之格子以及金屬網所構成的支持 座上方。而且’在該格子下部之反應塔底部之處，從下 面依序設置具有單孔的分散板與具有多孔的分散板。然 後在該固體觸媒填充層上填充高度方向為250mm之球狀 SUS製圓球（平均直徑8mm)。上述SUS製圓球的比重約 為7.9g/cm3，而空隙率為39%。並且，在固體觸媒填充 層上部的SUS製圓球上方處，更設置金屬網以及格子所 -52- 本紙张尺度述『中關家標準（CNS )以規格（21〇χ 297公楚）—"" '— (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 、1Τ 華· 565532 ΑΊ _____________________________Β7 五、發明説明（50 ) 構成的固定式壓制手段的壓具。 排水供給量為1.8m3/hf，且使供給空氣量成為 CVCOD(Cr)=l.l的比例，處理反應塔的最高溫度為24〇 °C。處理開始時的反應塔入口壓力（p)為6〇kg/cm2G。 對於用以供處理之COD(Cr)為33g/L、pH為8.2的排 水而έ，經過8000個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為〇.3g/L、pH為7.2。再者，8000個小時後之反 應塔的入口壓力（？1)為61kg/cm2 〇。 而且，經8000個小時之處理後，停止處理，然後打 開反應塔的上方，以測定SUS製圓球的沈降高度。其結 果觀察到26cm的沈降。再者，從反應塔取出固體觸媒以 觀察其形狀，結果並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 實施例10 除了如第16圖所示，在反應塔的上方更設置有將suS 製圓球與固體觸媒上部往垂直方向分割成21個小四方塊 狀區間的SUS製分隔板之外，利用與實施例9相同的條 件進行排水處理。該分隔板的垂直方向高度為1〇〇cm，且 處理開始前的分隔板的上部與SUS製圓球的上面為同一 位置。亦即，該分隔板為，從SUS製圓球與固體觸媒填 充層的邊界部往固體觸媒填充層方向插入75cm。 經過8000個小時所得到的處理液結果變成，c〇D(Cr) 為〇.3g/L、pH為7.2。再者，8000個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 61kg/cm2 G。 而且，經8000個小時之處理後，停止處理，然後打 -53- 本纸张尺度適/^~中阀國家標率（〇^)/\4規格（210\ 297公釐） ' (邡先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經沪部屮呔ii.^->f.Jh_T.消於合竹#印y 565532 A7 ----------------------- B7 五、發明説明（51 Γ ~ - 開反應塔的上方，且去除sus製圓球，以測定固體觸媒 的沈降高度。其結果觀察到沈降最多之處為29cm，平均 為21cm的沈降。再者，從反應塔取出固體觸媒以觀察其 形狀，結果並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 比較例7 除了在固體觸媒填充層之上不填充sus製圓球，並 且在固體觸媒填充層上方無空隙地設置金屬網以及格子 所構成的固定式壓制手段的壓具以外，其餘利用與實施 例9相同的處理條件進行排水處理。 處理的結果發現，開始不久後立即排出大量固體觸 媒粉化的粉末於處理液中，所以經過4〇個小時後，停止 處理，接著開啟反應塔的上部。固體觸媒具有研钵狀的 沈降’可觀察到平均34cm的沈降。再者，固體觸媒的形 狀具有小幅的摩損以及破損。 實施例11(第5裝置） 使用第2圖所示的臭氧氧化處理裝置，然後以下列 條件進行500個小時的排水處理。 處理時使用的固體觸媒是以鈦與結為主成份所構成 的觸媒，其重量比以Ti〇2 : Μπ02換算為95 ·· 5。再者， 固體觸媒的形狀為直徑5mm 0 X 7mm長度的顆粒狀（平均 粒徑為8.6mm)。然後，將lm3的上述固體觸媒填充於反 應塔之内。處理所使用的反應塔的形狀為高度6.0m、内 徑500mm之圓筒形反應塔。然後在該固體觸媒填充層上 填充高度方向為250mm之平均直徑（平均粒徑）umni球狀 -54- 本紙張尺度適川屮國國家標率（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、aT t 565532 A7 五、發明説明（52 ) 錯製圓球。上述填充物的比重約為5.5g/cm3，而空隙率為 40%。並且，該固體觸媒填充層的下方亦填充i〇〇mrn高 度方向與上述相同之锆製圓球。 如第Π圖所示，在反應塔的上方更設置有將锆製圓 球與固體觸媒上部往垂直方向分割成約25cm間隔的4個 間隔之sus製分隔板。該分隔板的垂直方向高度為75cm， 且處理開始前的分隔板的上部與锆製圓球的上面為同一 位置。亦即，該分隔板為，從锆製圓球與固體觸媒填充 層的邊界部往固體觸媒填充層方向插入5〇cm。 排水處理的方法為，在排水供給泵3將排水供給管 線10送入的排水昇壓至lm3/hr的流量流進後，設定熱交 換器2之溫度為25°C，接著從反應塔丨的底部供給。再 者，從臭氧產生器15產生含有臭氧的氣體（臭氧濃度為 100g/m )，再利用氣體流量調節閥μ調節流量^ 24Nm3/h，而由反應塔1的底部送入。 對於用以供處理之C0D(Cr)為58〇mg/L、pH為7·4 的排水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為 40mg/L、pH 為 4.7。 而且，經過5〇〇個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔以測定锆製的圓球的沈降高度。其結果觀察 到沈降最多的部分為19em，平均為13咖的沈降。再者'，、 取出所有的#製圓j求’以觀察固體觸媒的形狀，並未觀 察到固體觸媒任何特別的變化。 實施例12(第4裝置） -55- 本紙张尺心( CNS ) mm ( 210X^97^1---------- 誚先閲讀背面之：/JE.意事項再功寫本頁 -丁， 、-v. Ψ 565532 A7 B7 五、發明説明（53 除了設置分隔板之外，利用與實施例Π相同的處理 條件進行排水處理。 經過500個小時所得到的處理液結果變成，C〇D(C〇 為 50mg/L、pH 為 4·7。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔，以測定锆製的圓球的沈降高度。其結果觀 察锆製圓球具有研缽狀的沈降，平均具有22cm的沈降。 再者’取出所有的鍅製圓球，以觀察固體觸媒的形狀， 並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 比較例8 除了在固體觸媒填充層之上以下皆不填充sus製圓 球以及分隔板，並且在固體觸媒填充層上方無空隙地設 置金屬網以及格子所構成的固定式壓制手段的壓具以 外，其餘利用與實施例11相同的處理條件進行排水處理。

部 中 -火 义;J 處理的結果發現，開始不久後立即排出大量固體觸 媒粉化的粉末於處理液中，所以經過1〇〇個小時後，停 止處理，接著開啟反應塔的上部。固體觸媒具有研缽狀 的沈降，可觀察到平均26cm的沈降。再者，固體觸媒的 形狀具有小幅的摩損以及破損。 實施例13(第4裝置） 利用第3圖所示的濕式氧化處理裝置，然後以下列 條件進行500個小時的排水處理。 使用的處理反應塔為直徑300mm、長度8000mm的 圓筒狀，該反應塔的中心垂直突出内徑2〇mm、高度3〇〇mm -56- 本纸ίΑ尺度適州中阄國家標準（C、NS ) A4規格（210X 297公釐） 565532 A7 B7 Μ 部 中 Jk il 導 消 fc 竹 卬 t 、發明説明（54 ) 的嘴嘴22。再者，在反應塔的下方位於離底部400mm的 位置，設置用以支撐6網目SUS製的金屬網（線直線 〇.8mm、網開3.43mm)與固體觸媒等的荷重之格子支持 座。在上述支持座上方填充高度方向100mm之外徑6mm 内徑、長度6mm的圓柱狀的SUS製拉西環（平均粒徑 8.5mm) °此拉西環填充層的空隙率為9〇容量。/。。而且， 在該拉西環填充層上填充固體觸媒。此固體觸媒為利用 鈦與鍅之氧化物為主成份、及其複合氧化物，以及含有 白金的觸媒。各成份的重量比為以Ti02 : Zr02 : pt換算 為49.8 : 49.8 : 0.4。再者，固體觸媒的形狀為直徑6mm X8mm長度的顆粒狀（平均粒徑為i〇mm)。將5〇〇L的上 述固體觸媒填充於應塔之内。 然後在該固體觸媒填充層上填充高度方向為200mm 之平均直徑（平均粒徑）8mm的球狀sus製圓球。該填充 物的比重約為7.9g/cm3，而空隙率為39%。 排水處理的方法為，在排水供給泵3將排水供給管 線1〇送入的排水昇壓至2m3/hr的流量流進後，再利用通 過調節閥8調節，使得排水在熱交換器2之溫度變成反 應塔的最高溫度260°C，接著從反應塔1的底部供給。再 者，從含氧氣體供給管線丨丨供給空氣，在壓縮機4昇壓 後，變成（VCOD(Cr)(空氣中的氧氣量/化學需氧量）=12 的比例，而由熱交換器2供給，以混入該排水之中。濕 式氧化處理後的處理液，經過處理液排出管線12，然後 在冷部器9進行冷卻，接著在氣液分離器5進行氣液分 -57- 本紙张尺以 ( CNS ) (^先閱讀背面之注意事項再禎寫本頁) 訂 争 565532 A7 —--------------------------—87 五、發明説明（55) ^ ' 一 離處理。氣液分離器5之中，藉由液面控制器（lc)檢測 出液面，以使液面控制閥6動作而保持一定的液面，並 且藉由壓力控制器（PC)檢測出壓力，以使壓力控制閥7動 作而保持壓力於75kg/cm2 G。然後將經過上述處理之處 理液由處理液排出管線14排出。處理開始時之反應塔的 入 口壓力（PI)為 77kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為37g/L、pH為5.8的排 水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為〇.7g/L、pH為6.9。8000個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 77kg/cm2 G。 而且，經500個小時之處理後，停止處理，然後打 開反應塔的下方，以卸下支持座的一部分，然後取出拉 西環。其結果在拉西環填充層與固體觸媒填充層之間未 觀察到空隙。再者，亦從反應塔取出固體觸媒以觀察其 形狀’結果並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 實施例14(第3裝置） 除了下述記載的條件之外，其餘利用與實施例13相 同的方法處理排水合計500個小時。 在反應塔内之金屬網與格子構成的支持座上填充高 度方向100mm之直徑8mm的球狀SUS製圓球。此圓球 填充層的空隙率為40容量％。再者，在該SUS製圓球填 充層上方填充固體觸媒。此固體觸媒為，以鈦與錘之氧 化物及其複合氧化物，以及鈀所構成的觸媒，其重量比 以 Ti〇2 : Zr02 : Pd 換算為 49·5 : 49.5 : 1.0。再者，固體 -58- 才、纸张尺度適州十囤國家標率（CNS ) Α4規格（210X 297公釐）

(-«先閱讀背面之注意事項再填寫本IJO 、1Τ # 565532 _________________B7_ 五、發明説明（56 ) 觸媒的形狀為直徑6mmX 8mm長度的顆粒狀（平均粒徑為 10mm)。將500L的上述固體觸媒填充於反應塔之内。再 者，在固體觸媒填充層上方設置金屬網與格子所構成的 固定式壓制手段之固體觸媒壓具。 排水的供給量為〇.25m3/hr，使空氣的供給量為 〇2/COD(Cr)=1.5的比例，並處理至反應塔的最高溫度為 160°C。而且壓力控制器（PC)為9.0kg/cm2 G，而處理開始 時之反應塔的入口壓力（PI)為9.8kg/cm2 G。 對於用以供處理之COD(Cr)為25g/L、pH為13.6的 排水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為l.lg/L、pH為12.8。500個小時後之反應塔的 入 口壓力（PI)為 9.8kg/cm2 G。 而且’經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的下方，以卸下支持座的一部分，然後取出SUS 製圓球。其結果在SUS製圓球填充層與固體觸媒填充層 之間未觀察到空隙。再者，亦從反應塔取出固體觸媒以 觀察其形狀，結果並未觀察到固體觸媒任何特別的變化。 比較例9 除了在支持座之上不填充SUS製圓球而在金屬綱上 直接填充固體觸媒之外，其餘利用與實施例14相同的處 理條件進行排水處理。處理開始時之反應塔的入口壓力（ρι) 為 9.8kg/cm2 G 〇 經過500個小時所得到的處理液結果變成，c〇D(Cr) 為1.2g/L、pH為12.8。500個小時後之反應塔的入口壓 -59- 本紙张尺度i㈣中_家標準（CNS ) Λ4規格77^ 297公楚1 (詔先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

565532 A 7 ___________________________B7_ 五、發明説明（57 ) * 力（PI)為 10.2kg/Cm2 G。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的下方，以觀察固體觸媒填充層。其結果觀 察到在固體觸媒填充層下方特別是從喷嘴吹出的氣液衝 突附近之處，觀察到高度方向約13〇mm的空隙。反應塔 下方的固體觸媒之形狀具有微小的摩損，再者，支持座 上方高度直到約400mm之固體觸媒填充層堆積了少量的 固體觸媒粉化之粉末。再者，反應塔的底部亦堆積了少 量的固體觸媒粉化之粉末。並且，反應塔上部的固體觸 媒亦有若干的摩損。 實施例15(第4裝置） 利用第4圖所示的濕式氧化處理裝置，然後除了以 下列記載的條件之外，利用與實施例13相同的方法進行 500個小時的排水處理。 使用的處理反應塔為直徑600mm、長度7000mm的 圓筒狀反應塔。反應塔的下方位於離底部800mm的位置， 設置用以支撐6網目SUS製的金屬網（線直線O.Smm、網 開3.43mm)與固體觸媒等的荷重之格子支持座。再者，在 離底部700mm的位置設置具有7個孔洞的SUS製多孔板 24。並且在上述支持座上方填充高度方向i5〇rnrn之平均 直徑（平均粒徑）為8mm的球狀SUS製圓球。此圓球填充 層的空隙率為40容量％。 而且’在該圓球填充層上填充固體觸媒。此固體觸 媒為含有鈦與鐵之氧化物以及釕的觸媒。各成份的重量 -60· 才、紙if 度4則，丨侧家標1((^)/\4規格（21(^ 297公釐)~ " (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁」 、=口 565532 A7 五、發明説明（58 ) 比為以 Ti02 ·· Fe203 : Ru 換算為 29.5 : 69·5 : 1 ·〇。再者，

(1ί先閲讀背面之注意事項再頊寫本1JC 固體觸媒的形狀為直徑3mmX5mm長度的顆粒狀（平均粒 徑為5.8mm)。將1.5m3的上述固體觸媒填充於應塔之内。 然後在該固體觸媒填充層上填充高度方向為25〇mm 之直徑6mm、長度6mm的圓柱狀sus製顆粒（平均粒徑 8.5mm)。該顆粒的比重約為7.9g/cm3，顆粒填充層的空 隙率為41%。 排水供給量為3m3/hr，且使供給空氣量成為 〇2/COD(Cr)=l.〇5的比例，處理反應塔的最高溫度為2〇〇 °C，而保持30kg/cm2 G的壓力以進行處理。處理開始時 的反應塔入口壓力（PI)為32kg/cm2 G。 對於用以供處理之C0D(Cr)為22g/L、pH為131排 水而吕，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為0.2g/L、PH為12.3。再者，500個小時後之反 應塔的入口壓力（PI)為32kg/cm2 G。 而且，經500個小時之處理後，停止處理，然後打 開反應塔的下方，卸下多孔板以及下部格子的一部分， 以取出sus製圓球。其結果未觀察到sus製圓球填充層 與固體觸媒填充層之間的空隙。再者，亦從反應塔取出 固體觸媒，結果發現反應塔上部的固體觸媒有若干的摩 損。 比較例10 除了在固體觸媒填充層之上以及下不填充sus製顆 粒以及SUS製圓球，而直接在支持座上填充固體觸媒， •61 - 本紙张尺度逍州屮1¾國家( CNS ) A4^iT( 210X 297^^7 565532 A7 ~~------------------------ -___ 五、發明説明（59 ) 一 而且’在固體觸媒填充層上方無空隙地設置SUS製金屬 網與格子所構成的固定式壓制手段之固體觸媒壓具之 外’其餘利用與實施例15相同的處理條件進行排水處理。 處理開始時之反應塔的入口壓力（PI)為32kg/cm2G。 處理的結果發現，開始不久後立即排出大量固體觸 媒粉化的粉末於處理液中，經過1〇〇個小時後反應塔的 入口壓力（PI)上昇為36kg/cm2 G，所以停止處理。接著開 啟反應塔的下部，以卸下多孔板以及支持座的一部分， 以觀察反應塔的内部。結果觀察到在固體觸媒填充層下 部具有高度約190mm的空隙。再者，固體觸媒的形狀具 有小幅的摩損。而且，從支持座直到高度6〇〇mm位置之 固體觸媒填充層，具有固體觸媒粉化粉末阻塞。再者， 反應塔的底部，亦堆積了少量的固體觸媒粉化的粉末。 實施例16(第3裝置） 使用第5圖所示的臭氧氧化處理裝置，然後以下列 條件進行500個小時的排水處理。 處理所使用的反應塔的形狀為高度6.〇m、内徑92mm 之圓筒形反應塔。再者，反應塔中心處具有排水以及含 有臭氧之氣體的供給管線（内徑6mm)。敷設6網目SUS 製的金屬網（線直線0.8mm、網開3.43mm)。而且，在此 金屬網上填充高度方向50mm之平均直徑（平均粒徑）1〇mm 的球狀锆製圓球。此圓球填充層的空隙率約為4〇容量0/〇。 在上述圓球填充層上填充固體觸媒。處理時使用的 固體觸媒是以锆與錳所構成的觸媒，其重量比以Zr〇2 : -62- 本紙if<•尺度過刀]中1¾國家標準（CNS ) Λ4規格（210X*297公楚) ' - (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁

、1T 華 565532 A7 ---------------------------B7 五、發明説明（60 ) — Μη02換算為97 : 3。再者，固體觸媒的形狀為直徑5_ X6mm長度的顆粒狀（平均粒徑為7 2mm)。然後，將3叱 的上述觸媒填充於反應塔之内。再者，在上述固體觸媒 填充層上方更設置金屬網以及格子所構成的固定式壓制 手段的固體觸媒壓具。 排水處理的方法為，在排水供給泵3將排水供給管 線10送入的排水昇壓至l5L/hr的流量流進後，設定熱交 換器2之溫度為25°C，接著從反應塔丨的底部供給。再 者，從臭氧產生器15產生含有臭氧的氣體（臭氧濃度為 l〇〇g/m3)，再利用氣體流量調節閥μ調節流量為 〇.26Nm3/hr，而由反應塔1的底部送入。 對於用以供處理之COD(Cr)為490mg/L'PH為6·8 的排水而言，經過500個小時所得到的處理液結果變成， COD(Cr)為 25mg/L、pH 為 5.9。 而且，經過500個小時之處理後，停止處理，然後 打開反應塔的上方而取出SUS製金屬網及圓球。其結果 未觀察到圓球填充層與固體觸媒填充層之間具有間隙。 再者，從反應塔取出固體觸媒的結果發現，反應塔上部 的固體觸媒具有若干的摩損。 比較例11 除了在反應塔的底部不填充锆製圓球之外，其餘利 用與實施例16相同的處理條件進行排水處理。 經過500個小時後所得到的處理水結果變成，c〇D(Cr) 為 30mg/L、pH 為 5.8。 -63- ¥紙張尺度適州中阀國家標率（〇;8)八4規格(—210'乂 297公楚) ~一~— (誚先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j

565532 五 Η· 部 屮 A il 而 \\ .τ >/ί 1V λ i\ 印 t Μ Β7 、發明説明（61 ) =:?:〇個小時之處理後，停止處理，然後打開 反：二！ Γ而取出sus製金屬網。其結果可觀察到 反應塔中心部之高度方向約6Gmm的空隙。而且，反岸 塔:部的固體觸媒其形狀具有小幅的摩損，而且，狀 :口的底上直到面度❸_ &置之固體觸媒填充 r具有㈣_粉化粉末喊。再者，反應塔上部的 固體觸媒具有若干摩損。 產業上之利用可能性 首先使用本發明第i排水處理裝置可得到以下的 效果。 ⑴在固體觸媒填充層上，設置具有追隨變化能的透 水性壓制層（上部變形填充物層），所以可有效地防止固體 觸媒真充層之固體觸媒的運動。因此’可解決因為固體 觸媒的運動之摩損，而引起之性能變差，壓力損失上昇 的問題。亦可長期進行安定地排水處理。再者，可更長 期地維持固體觸媒之性能，所以可良好地處理排水的淨 化，對於經濟上有利。 (2)與習知相比，排水及/或氣體流量可變多，而設置 各種處理條件。因此，可提高排水的處理量。再者，可 藉由氣體流5：的增加而達到效率提高的效果。 (3)對於反應塔的形狀，使用細長的反應塔的話，可 提高流過固體觸媒填充層之排水等的線速度。藉由使用 細長的反應塔，可降低反應塔的設備費，亦可提高排水 的淨化性。再者，亦可採用習知難以使用的大直徑反應 -64 - 本中關家系準（CNS ) (¾先閱讀背面之注意事項再硪荇本頁

IT 565532 A7 五 '發明説明（62 ) 塔。另外，對於必須設置複數個並列的反應塔時，本發 明使用大直徑的反應塔，可減少反應塔的設備費用。 (4) 因此，與習知相比較，若使用本發明，可更擴大 排水處理條件的適用範圍，從更廣的範圍之中選擇最適 處理條件以及設備的結果，可更安定、長期地進行高效 率的排水處理。 (5) 特別是本發明的裝置為，利用濕式氧化法、濕式 分解法、臭氧氧化法等之排水處理方法，其對於上述（丨)〜(3) 所不的問題特別有效。其中，在固體觸媒的存在下，可 使用在3有氧氣的氣體供給下，適合之排水處理濕式氧 化法。 … 再者，本發明第2裝置在反應塔之水平方向大的場 合極為有效，與僅使用上部填充物層的第1裝置比較， 利用垂直分隔板將固體觸媒填充層的上部以及上部填充 物層分割成為複數個區間，上部填充物層可對應各區間 的：降程度而追隨變形，而且，具有可減少上部填充物 層1的優點。因此，可提高本發明帛i裝置之固體觸媒 及/或固體吸附材料的耐久性，纟良好地處理排水淨化的 同時，可提供經濟上優異之排水處理裝置。 再者，右根據本發明第3裝置，因為設置固體觸媒 填充層下方排水等上昇流體之分散緩和層，戶斤以可得到 以下的效果。 有效地防止因喷嘴、單孔或多孔孔洞供給的排 水等上昇流體等之衝突所引起之固體觸媒的摩損。因此， •65- 本紙张尺度(CN?) Λ4祕（----- 565532 A7 一 —_~------------------- B7 五、發明説明（63 ) ' ' ~ "~一 - 可解決因為固體觸媒的性能變差，壓力損失上昇等各種 問題。亦可長期進行安定地排水處理。再者，可更長期 地維持固體觸媒之性能，所以可良好地處理排水的淨 對於經濟上有利。 (2) 即使排水等流量變大，亦可有效地防止固體觸媒 的摩損，所以與習知相比，可設定排水量提高之處理條 :。因此’可提高排水的處理量。再者，可藉由氣體流 量的增加而達到效率提高的效果。 (3) 分散供給於固體觸媒的排水，可防止其偏流，所 以儘可能地均一地供給排水於固體觸媒填充層。所以可 提高排水的處理效率，而且，可提高處理能力。 (4) 特別是本發明的裝置可有效地適用於上述〜(3) 所揭示之問題點顯著的濕式氧化法、濕式分解法、臭氧 氧化法等排水處理方法。特別是在固體觸媒的存在下， 可用於在含有氧氣之氣體供給下之濕式氧化法之排水處 理。 再者，若根據本發明第4裝置，在固體觸媒填充層 上方没置上部填充層，而在固體觸媒填充層下方設置下 部填充層，可得到上述第丨裝置的效果以及上述第3裝 置的效果，所以極為有效。 再者，若根據本發明第5裝置，在上述第4裝置之 中’利用垂直分隔板將固體觸媒填充層的上部以及上部 填充物層分割成複數個區間，所以可得到上述第丨〜第4 裝置所有的效果，非常地有效。 -66- 本紙張尺度適--- (韜先間讀背而之注意事項再填寫本頁 、一\5 ά0. 565532 A7 __________________B7 五、發明説明（64) 若根據本發明第6裝置，在固體觸媒填充層上方設 置對於該填充層的移動具有追隨移動能力的壓制層（上部 移動填充層），所以即使固體觸媒填充層的上表面產生沈 降等變化，亦可追隨著其變化而沈降，可得到變形，所 以可有效地防止因固體觸媒所產生的摩損。第6裝置特 別疋適用於反應塔的内徑為3〇〇mm以下（最好是i〇〇mm) 之場合。 再者’本發明第7裝置為，在上述6裝置之固體觸 媒填充層下部設置下部填充物層，所以可藉由下部填充 物層以及上部填充物層的設置而得到上述所有效果，因 此極為有用。 (銷先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ••訂 -67- 本紙&尺度侧巾國_家標率（CNS ) M規格（2lQx 297/>釐）

Claims (1)

1. 565532 第871〇6131號申請專利範圍修正本

   六、申請專利範圍 1 · 一種排水處理裝置，係一濕式氧化處理用排水裝 置，其包括： 在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上設置有一對 於該填充層表面的變形或移動具有追隨能力的透水性壓 制層；其中該透水性壓制層是以複數個填充物所構成，該 填充物係至少一種擇自鐵、銅、不鏽鋼、耐蝕鎳基合金、 而ί熱鎳鉻鐵系合金、鈦、錯、氧化鈦、氧化錯、氮化石夕、 氮化碳或玻璃，以及 在該裝置之下部設置排水入口，該裝置之上部設置排 水出口。 (靖先Mtl背面之•注*事項再填 I 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印$1 2·如申請專利範圍第i項所述之排水處理裝置，其中 形成有垂直分隔板，用以將上述填充層上部以及對於該填 充層表面的變形具有追隨能力的壓制層，分割成複數個區間。 3 ·如申清專利範圍第1或2項所述之排水處理裝 置’其中上述透水性壓制層的空隙率為2〇〜7〇容量％。 4·如申請專利範圍第1項所述之排水處理裝置，其 中上述透水性壓制層的高度為3〇〜1〇〇〇ηι1Ώ。 5·如申請專利範圍第1項所述之排水處理裝置，其 中上述填充物的平均粒徑為3〜3〇ηιιη。 6·如申凊專利範圍第2項所述之排水處理裝置，其 中藉由上述垂直分隔板所分割的各區間的水平方向剖面 積為 50〜5〇〇〇cm2。 7·如申請專利範圍第2項所述之排水處理裝置，其

   訂.· .線· 565532 m 六、申請專利範圍 ~^ 中上述分隔板垂直方向的高度為2〇〜300cm。 8 ·如申印專利範圍第1項所述之排水處理裝置，其 在該填充層下更设置排水及/或氣體的上昇流體八2 緩和層。 刀月文 9.如申請專利範圍第8項所述之排水處理裝置，其 中該分散緩和層的高度為1〇〜3〇〇mm。 、 10·如申請專利範圍第8項所述之排水處理裝置，其 中该分散緩和層的空隙率為2〇〜99容量％。 11·如申請專利範圍第8項所述之排水處理裝置，其 中該分散緩和層係由複數個填充物構成，該填充物係至少 一種擇自鐵、銅、不鏽鋼、耐蝕鎳基合金、耐熱鎳鉻鐵系 合金、鈦、鍅、氧化鈦、氧化鍅、氮化矽、氮化碳或玻璃。 12 ·如申凊專利範圍第11項所述之排水處理裝置， 其中複數個金屬製或陶瓷製的填充物之平均粒徑為 3〜30mm 〇 13·—種排水處理裝置，係一濕式氧化處理用排水裝 置，其包括： 在固體觸媒及/或固體吸附材的填充層上設置有一排 水及/或氣體之上昇流體的分散緩和層；該分散緩和層係 由複數個填充物所構成，至少一種擇自鐵、銅、不鏽鋼、 耐蝕鎳基合金、耐熱鎳鉻鐵系合金、鈦、鍅、氧化鈦、氧 化結、氮化叾夕、氮化碳或玻璃，以及 在該裝置之下部設置排水入口，該裝置之上部設置排 水出口。 565532

   六 申請專利範圍 14·如申請專利範圍帛13 g所述之排水處理裝 其中该分散緩和層的高度為1〇〜3〇〇mm。 I5·如申請專利範圍第13或14項所述之排水處理裝 置，其中該分散緩和層的空隙率為2〇〜99容量％。 16.如申請專利範圍第13項所述之排水處理裝置， 其中複數個金屬t或陶-是製的|充物《平均粒生 3〜30mm。 二马 (請先閏«背Φ<达4事項再^

   tT· 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 70 本紙張尺度適用中四西家«準（CNS>A4规袼（2】0 * 297公* >