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水熱酸化分解処理装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P100000026
整理番号 ShIP-6134NBSK12
掲載日 2007年5月25日
出願番号 特願2007-048187
公開番号 特開2008-207132
登録番号 特許第5369276号
出願日 平成19年2月27日(2007.2.27)
公開日 平成20年9月11日(2008.9.11)
登録日 平成25年9月27日(2013.9.27)
発明者
  • 佐古 猛
  • 岡島 いづみ
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 水熱酸化分解処理装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】反応器内に導かれる被処理物の固化を防止して被処理物を円滑に反応器内に導くことにより、被処理物を効率よく処理することができる水熱酸化分解処理装置を提供する。
【解決手段】水熱酸化分解処理装置は、被処理物を酸化処理するための反応器30と、同反応器30に被処理物を供給するための導入管12と、同導入管12内を流れる被処理物を冷却するための冷却器20とを備えている。冷却器20は、導入管12の下流端において下流側から上流側に向けて巻き回された冷却管21内に貯水タンク23に貯留された水を流通させて、導入管12内を流れる被処理物の温度が80℃程度になるように冷却する。また、反応器30は、被処理物の酸化処理によって生成される反応ガスを排出するための排気管61側より導入管12側が低くなるように傾斜して設置されている。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


従来から、PCB(ポリ塩素化ビフェニル)またはダイオキシンなどの有害物質の無害化や、食品加工残渣、下水汚泥または家畜排泄物などの有機性廃棄物の効率的な処理を行う水熱酸化分解処理装置が知られている。水熱酸化分解処理装置は、高温・高圧状態の水の中に酸化剤と被処理物とを投入して被処理物を酸化分解する装置である。例えば、下記特許文献1には、水の臨界温度(374℃)以上、かつ水の臨界圧力(22MPa)以上に保たれた反応器内に、酸化剤である空気(酸素)と水分を含む流体状の被処理物とを供給して、同被処理物を酸化反応させて二酸化炭素、水、無機塩などの無害な物質に転化する水熱酸化分解処理装置が開示されている。

【特許文献1】特開2004-290819号公報



しかしながら、このような水熱酸化分解処理装置においては、反応器内部が極めて高温であるため、反応器から伝わる熱により反応器に導かれる被処理物の水分が蒸発し、被処理物の一部が反応器の上流側配管内で固化することがある。このため、同配管内の一部または全部が固化した被処理物で塞がれ、被処理物を円滑に反応器内に供給することができず被処理物の処理効率が低下するという問題があった。



また、水熱酸化分解処理装置の中には、上記した水熱酸化分解処理装置のように、反応器内に導かれる被処理物の温度を反応器内の温度に近い温度に予め熱することにより、反応器内での被処理物の酸化反応を良好に進行させるための予熱器を備えたものもある。この場合、予熱器から与えられる熱により反応器に導かれる被処理物の一部が固化し、上記と同様に配管内の一部または全部が固化した被処理物で塞がれ、被処理物を円滑に反応器内に供給することができず被処理物の処理効率が低下するという問題があった。

産業上の利用分野


本発明は、水分を含む被処理物を高温・高圧の条件下で酸化分解処理する水熱酸化分解処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水分を含む流体状の被処理物を導くための導入路と、
前記導入路によって導かれる前記被処理物を導入するための導入口、および前記被処理物を酸化処理することにより生成される物質を排出するための排出口を有し、加熱および加圧された条件下で水と酸化剤とを用いて、前記被処理物を酸化処理する反応器とを備えた水熱酸化分解処理装置において、
前記導入路内を導かれる前記被処理物を冷却するための冷却手段を備え、
前記反応器内の水は超臨界水であり、
前記反応器における前記導入口側が前記排出口側より低くなるように前記反応器の傾斜の角度αを水平面に対して5°<α≦15°の範囲内で傾斜させ、前記反応器内における前記導入口付近の温度が同反応器内における同導入口付近以外の領域の温度より低く、かつ、水の臨界温度未満になるようにしたことを特徴とする水熱酸化分解処理装置。

【請求項2】
水分を含む流体状の被処理物を導くための導入路と、
前記導入路によって導かれる前記被処理物を導入するための導入口、および前記被処理物を酸化処理することにより生成される物質を排出するための排出口を有し、加熱および加圧された条件下で水と酸化剤とを用いて、前記被処理物を酸化処理する反応器とを備えた水熱酸化分解処理装置において、
前記導入路内を導かれる前記被処理物を冷却するための冷却手段を備え、
前記反応器内の水は亜臨界水であり、
前記反応器における前記導入口側が前記排出口側より低くなるように前記反応器の傾斜の角度αを水平面に対して5°<α≦15°の範囲内で傾斜させ、前記反応器内における前記導入口付近の温度が同反応器内における同導入口付近以外の領域の温度より低く、かつ、同反応器内の圧力を飽和水蒸気圧とする温度未満になるようにしたことを特徴とする水熱酸化分解処理装置。

【請求項3】
水分を含む流体状の被処理物を導くための導入路と、
前記導入路によって導かれる前記被処理物を導入するための導入口、および前記被処理物を酸化処理することにより生成される物質を排出するための排出口を有し、加熱および加圧された条件下で水と酸化剤とを用いて、前記被処理物を酸化処理する反応器とを備えた水熱酸化分解処理装置において、
前記導入路内を導かれる前記被処理物を冷却するための冷却手段を備え、
前記反応器内の水は、温度が水の臨界温度(374℃)以上700℃以下、圧力が5MPa以上水の臨界圧力(22MPa)未満の高圧過熱水蒸気であり、
前記反応器における前記導入口側が前記排出口側より低くなるように前記反応器の傾斜の角度αを水平面に対して5°<α≦15°の範囲内で傾斜させ、前記反応器内における前記導入口付近の温度が同反応器内における同導入口付近以外の領域の温度より低く、かつ、水の臨界温度未満になるようにしたことを特徴とする水熱酸化分解処理装置。

【請求項4】
請求項1に記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記冷却手段は、前記導入路内を導かれる前記被処理物の温度が水の臨界温度未満になるように前記被処理物を冷却する水熱酸化分解処理装置。

【請求項5】
請求項2に記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記冷却手段は、前記導入路内を導かれる前記被処理物の温度が前記反応器内の圧力を飽和水蒸気圧とする温度未満になるように前記被処理物を冷却する水熱酸化分解処理装置。

【請求項6】
請求項3に記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記冷却手段は、前記導入路内を導かれる前記被処理物の温度がの臨界温度未満になるように前記被処理物を冷却する水熱酸化分解処理装置。

【請求項7】
請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記反応器は、傾斜角を任意の傾斜角に変更することができることを特徴とする水熱酸化分解処理装置。

【請求項8】
請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記冷却手段は、前記導入路を冷却する導入路冷却器を備える水熱酸化分解処理装置。

【請求項9】
請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載した水熱酸化分解処理装置において、
前記冷却手段は、前記被処理物を冷却する冷却媒体として水、空気、アンモニア、エチレングリコールまたはフロンを用いる水熱酸化分解処理装置。
産業区分
  • 処理操作
  • 食品
  • 廃棄物処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007048187thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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