JP2001170664A - 超臨界水処理装置 - Google Patents
超臨界水処理装置Info
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Landscapes
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- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被処
理液の処理を長期にわたり安定して行い、しかも３ｐｐ
ｂ以下の排出基準を満足するように処理できる超臨界水
処理装置を提供する。 【解決手段】 本超臨界水処理装置の反応器１２は、反
応カートリッジ１２ｂの下流であって、外円筒体１２ｂ
内に、順次、反応生成物を冷却する内部冷却器１４と、
アルカリ水溶液を注入、混合し、反応生成物を中和する
中和混合器１６とを有する。内部冷却器には冷却水供給
系統が、中和混合器にはアルカリ水溶液供給系統が設け
られている。内部冷却器は、チタン製蛇管１４ａと、蛇
管１４ａを収容するステンレス鋼製密閉容器１４ｂとか
ら構成され、冷却水は、内部冷却器への入口温度が３８
０℃に制御されて容器の下部に流入し、反応生成物を４
００℃に冷却する。中和混合器は、内部にスタティック
・ミキサ２４を有するタンタル製容器として形成され、
内部冷却器で冷却された反応生成物にアルカリ水溶液を
注入して、混合、中和する容器である。２５０℃に制御
されたＮａＯＨ水溶液が反応生成物に注入される。
理液の処理を長期にわたり安定して行い、しかも３ｐｐ
ｂ以下の排出基準を満足するように処理できる超臨界水
処理装置を提供する。 【解決手段】 本超臨界水処理装置の反応器１２は、反
応カートリッジ１２ｂの下流であって、外円筒体１２ｂ
内に、順次、反応生成物を冷却する内部冷却器１４と、
アルカリ水溶液を注入、混合し、反応生成物を中和する
中和混合器１６とを有する。内部冷却器には冷却水供給
系統が、中和混合器にはアルカリ水溶液供給系統が設け
られている。内部冷却器は、チタン製蛇管１４ａと、蛇
管１４ａを収容するステンレス鋼製密閉容器１４ｂとか
ら構成され、冷却水は、内部冷却器への入口温度が３８
０℃に制御されて容器の下部に流入し、反応生成物を４
００℃に冷却する。中和混合器は、内部にスタティック
・ミキサ２４を有するタンタル製容器として形成され、
内部冷却器で冷却された反応生成物にアルカリ水溶液を
注入して、混合、中和する容器である。２５０℃に制御
されたＮａＯＨ水溶液が反応生成物に注入される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣＢ等の有機塩
素化合物を処理する超臨界水処理装置に関し、更に詳細
には、超臨界水処理に際して高濃度塩酸を生成するＰＣ
Ｂ等の有機塩素化合物であっても、装置の腐食を引き起
こすことなく長期間にわたり安定して、有機塩素化合物
を超臨界水処理できる超臨界水処理装置に関するもので
ある。
素化合物を処理する超臨界水処理装置に関し、更に詳細
には、超臨界水処理に際して高濃度塩酸を生成するＰＣ
Ｂ等の有機塩素化合物であっても、装置の腐食を引き起
こすことなく長期間にわたり安定して、有機塩素化合物
を超臨界水処理できる超臨界水処理装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】環境問題に対する認識の高まりと共に、
超臨界水処理装置の適用分野の一つとして、環境汚染物
質の分解、無害化が、注目されている。超臨界水処理装
置とは、超臨界水の反応媒体的性質を利用した超臨界水
反応により、従来技術では分解することが難しかった有
害な難分解性の有機物、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩素化ビ
フェニル）、ダイオキシン、有機塩素系溶剤等を分解し
て、二酸化炭素、水、無機酸などの無害な生成物に転化
する装置であって、その実用化が試みられている。
超臨界水処理装置の適用分野の一つとして、環境汚染物
質の分解、無害化が、注目されている。超臨界水処理装
置とは、超臨界水の反応媒体的性質を利用した超臨界水
反応により、従来技術では分解することが難しかった有
害な難分解性の有機物、例えば、ＰＣＢ（ポリ塩素化ビ
フェニル）、ダイオキシン、有機塩素系溶剤等を分解し
て、二酸化炭素、水、無機酸などの無害な生成物に転化
する装置であって、その実用化が試みられている。
【０００３】超臨界水とは、超臨界状態にある水、即
ち、水の臨界点を越えた状態にある水を言い、詳しく
は、臨界温度、即ち３７４．１℃以上の温度で、かつ水
の臨界圧力、即ち２２．０４ＭＰａ以上の圧力下にある
状態の水を言う。超臨界水は、有機物を溶解する溶解能
が高く、有機化合物に多い非極性物質をも完全に溶解す
ることができる一方、逆に、金属、塩等の無機物に対す
る溶解能は著しく低い。また、超臨界水は、酸素や窒素
などの気体と任意の割合で混合して単一相を構成するこ
とができる。
ち、水の臨界点を越えた状態にある水を言い、詳しく
は、臨界温度、即ち３７４．１℃以上の温度で、かつ水
の臨界圧力、即ち２２．０４ＭＰａ以上の圧力下にある
状態の水を言う。超臨界水は、有機物を溶解する溶解能
が高く、有機化合物に多い非極性物質をも完全に溶解す
ることができる一方、逆に、金属、塩等の無機物に対す
る溶解能は著しく低い。また、超臨界水は、酸素や窒素
などの気体と任意の割合で混合して単一相を構成するこ
とができる。
【０００４】ここで、図８を参照して、有機塩素系の化
合物を含む被処理液を超臨界水反応により処理する、従
来の超臨界水処理装置の基本的な構成を説明する。図８
は従来の超臨界水処理装置の構成を示すフローシートで
ある。超臨界水処理装置８６は、従来、超臨界水処理中
に塩が析出するような、有機塩素化合物系の難分解性有
機物の酸化分解に最適な装置と言われていて、耐圧密閉
型の縦型反応器８７を備え、超臨界水中に固形物として
析出する塩を反応容器下部に沈降、分離させる、いわゆ
るモダープロセス方式の装置である。
合物を含む被処理液を超臨界水反応により処理する、従
来の超臨界水処理装置の基本的な構成を説明する。図８
は従来の超臨界水処理装置の構成を示すフローシートで
ある。超臨界水処理装置８６は、従来、超臨界水処理中
に塩が析出するような、有機塩素化合物系の難分解性有
機物の酸化分解に最適な装置と言われていて、耐圧密閉
型の縦型反応器８７を備え、超臨界水中に固形物として
析出する塩を反応容器下部に沈降、分離させる、いわゆ
るモダープロセス方式の装置である。
【０００５】図８に示すように、反応器８７の上部で
は、水の臨界点以上の条件、即ち超臨界条件が維持さ
れ、超臨界水を滞留させる超臨界水域８８が形成され、
超臨界水域８８との仮想的界面８９を介して反応器８７
の下部には、水の臨界温度より低い温度に維持され、亜
臨界水を滞留させる亜臨界水域９０が形成されている。
反応器８７の上部には、超臨界水処理する被処理液及び
酸化剤を超臨界水域８８に流入させる流入管９１が接続
されている。流入管９１には、超臨界水反応により処理
すべき有機塩素系化合物を有する被処理液を送入する被
処理液ライン９２、有機物を酸化させる酸化剤として空
気を送入する空気ライン９３、及び、超臨界水又は超臨
界水生成用の補給水を送入する超臨界水ライン９４が合
流している。
は、水の臨界点以上の条件、即ち超臨界条件が維持さ
れ、超臨界水を滞留させる超臨界水域８８が形成され、
超臨界水域８８との仮想的界面８９を介して反応器８７
の下部には、水の臨界温度より低い温度に維持され、亜
臨界水を滞留させる亜臨界水域９０が形成されている。
反応器８７の上部には、超臨界水処理する被処理液及び
酸化剤を超臨界水域８８に流入させる流入管９１が接続
されている。流入管９１には、超臨界水反応により処理
すべき有機塩素系化合物を有する被処理液を送入する被
処理液ライン９２、有機物を酸化させる酸化剤として空
気を送入する空気ライン９３、及び、超臨界水又は超臨
界水生成用の補給水を送入する超臨界水ライン９４が合
流している。
【０００６】また、被処理液中の有機塩素化合物によっ
て生成する塩酸を中和するためにアルカリ中和剤を供給
する中和剤ライン９５が、被処理液ライン９２に接続さ
れている。被処理液及び中和剤は、流入管９１を通って
反応器８７に供給され、酸化剤である空気により下方に
向けてアトマイジングされて、反応器８７内の超臨界水
域８８内に噴霧される。噴霧された被処理液中の有機塩
素化合物及びその他の有機物は、超臨界水域８８内で瞬
時に酸化分解される。超臨界水反応の過程で、被処理液
に含有された有機塩素化合物の塩素は、アルカリ中和剤
と中和して塩となり、超臨界水域から亜臨界水域に移行
する。反応器８７の上部には、更に、処理液ライン９６
が接続され、被処理液中の有機物は、超臨界水反応によ
り、主として水と二酸化炭素になって処理液と共に超臨
界水域８８から処理液ライン９６を通って流出する。処
理液ライン９６には、図示しないが、処理液を冷却する
冷却器、及び反応器８７内の圧力を制御する圧力制御
弁、気液分離器等が設けてある。尚、必要に応じて、超
臨界水域に補助燃料を供給する補助燃料ラインを流入管
９１に接続することもある。
て生成する塩酸を中和するためにアルカリ中和剤を供給
する中和剤ライン９５が、被処理液ライン９２に接続さ
れている。被処理液及び中和剤は、流入管９１を通って
反応器８７に供給され、酸化剤である空気により下方に
向けてアトマイジングされて、反応器８７内の超臨界水
域８８内に噴霧される。噴霧された被処理液中の有機塩
素化合物及びその他の有機物は、超臨界水域８８内で瞬
時に酸化分解される。超臨界水反応の過程で、被処理液
に含有された有機塩素化合物の塩素は、アルカリ中和剤
と中和して塩となり、超臨界水域から亜臨界水域に移行
する。反応器８７の上部には、更に、処理液ライン９６
が接続され、被処理液中の有機物は、超臨界水反応によ
り、主として水と二酸化炭素になって処理液と共に超臨
界水域８８から処理液ライン９６を通って流出する。処
理液ライン９６には、図示しないが、処理液を冷却する
冷却器、及び反応器８７内の圧力を制御する圧力制御
弁、気液分離器等が設けてある。尚、必要に応じて、超
臨界水域に補助燃料を供給する補助燃料ラインを流入管
９１に接続することもある。
【０００７】一方、反応器８７の下部には、亜臨界水ラ
イン９７及び亜臨界排水ライン９８が接続され、亜臨界
水ライン９７は亜臨界水域９０に亜臨界水を供給し、ま
た亜臨界排水ライン９８は超臨界水反応及び中和反応に
より生成した塩を溶解している亜臨界水を排水として亜
臨界水域９０から排出する。図示しないが、亜臨界排水
ライン９８には、亜臨界排水を所定温度に降温する冷却
器、所定圧力に減圧する減圧装置、更には気液分離／固
液分離装置が設けてある。
イン９７及び亜臨界排水ライン９８が接続され、亜臨界
水ライン９７は亜臨界水域９０に亜臨界水を供給し、ま
た亜臨界排水ライン９８は超臨界水反応及び中和反応に
より生成した塩を溶解している亜臨界水を排水として亜
臨界水域９０から排出する。図示しないが、亜臨界排水
ライン９８には、亜臨界排水を所定温度に降温する冷却
器、所定圧力に減圧する減圧装置、更には気液分離／固
液分離装置が設けてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の超臨界水処理装置によって、高濃度のＰＣＢを含む被
処理液を超臨界水処理しようとすると、次のような問題
が生じていた。第１には、従来のように、水の臨界温度
（３７４．１℃）に近い反応温度、即ち４５０℃から５
００℃の範囲の温度では、処理液のＰＣＢ含量を排出基
準で許容されている３ｐｐｂ以下にすることが極めて難
しかった。逆に言えば、更に高い反応温度を必要とする
ことが予想されることである。
の超臨界水処理装置によって、高濃度のＰＣＢを含む被
処理液を超臨界水処理しようとすると、次のような問題
が生じていた。第１には、従来のように、水の臨界温度
（３７４．１℃）に近い反応温度、即ち４５０℃から５
００℃の範囲の温度では、処理液のＰＣＢ含量を排出基
準で許容されている３ｐｐｂ以下にすることが極めて難
しかった。逆に言えば、更に高い反応温度を必要とする
ことが予想されることである。
【０００９】第２には、超臨界水域と亜臨界水域とを反
応器内に形成する２ゾーン方式に起因する二つの問題で
ある。その一は、反応器壁の腐食、特に両域の境界近傍
での腐食が著しいという問題であった。通常は、超臨界
水反応と同時並行的に中和反応が進行するので、腐食問
題は起きないのであるが、場合によって中和が不完全で
あると、腐食が問題となる。従来の方法では、反応器内
に高温の超臨界水域と低温の亜臨界水域とが存在するた
めに、腐食の厳しい領域が必ず存在し、ＰＣＢの超臨界
水処理の実用化を図る上で障害となっていた。その二
は、従来法では被処理液の噴霧状態が良くないと、ＰＣ
Ｂ等が完全に分解せずに、亜臨界水域９０に入ってしま
うことがある。この場合、亜臨界水域の温度が低いため
に、亜臨界水域に混入した未分解物が、分解されること
なくそのまま残留し、亜臨界水域から排水として排出さ
れるので、亜臨界排水中のＰＣＢ含量が排出基準を超え
るという問題があった。
応器内に形成する２ゾーン方式に起因する二つの問題で
ある。その一は、反応器壁の腐食、特に両域の境界近傍
での腐食が著しいという問題であった。通常は、超臨界
水反応と同時並行的に中和反応が進行するので、腐食問
題は起きないのであるが、場合によって中和が不完全で
あると、腐食が問題となる。従来の方法では、反応器内
に高温の超臨界水域と低温の亜臨界水域とが存在するた
めに、腐食の厳しい領域が必ず存在し、ＰＣＢの超臨界
水処理の実用化を図る上で障害となっていた。その二
は、従来法では被処理液の噴霧状態が良くないと、ＰＣ
Ｂ等が完全に分解せずに、亜臨界水域９０に入ってしま
うことがある。この場合、亜臨界水域の温度が低いため
に、亜臨界水域に混入した未分解物が、分解されること
なくそのまま残留し、亜臨界水域から排水として排出さ
れるので、亜臨界排水中のＰＣＢ含量が排出基準を超え
るという問題があった。
【００１０】第３には、ＰＣＢを処理する際のように被
処理液中の有機塩素濃度が高い場合には、中和反応及び
塩生成分離のメカニズムに不明な点が多く、ＰＣＢの超
臨界水処理ではＰＣＢの有機塩素に由来して生成した塩
酸を従来のように反応器内で完全に中和させる処理は、
実際には難しく、確実性に乏しいという問題があった。
処理液中の有機塩素濃度が高い場合には、中和反応及び
塩生成分離のメカニズムに不明な点が多く、ＰＣＢの超
臨界水処理ではＰＣＢの有機塩素に由来して生成した塩
酸を従来のように反応器内で完全に中和させる処理は、
実際には難しく、確実性に乏しいという問題があった。
【００１１】そこで、処理液にアルカリ水溶液を注入し
て急冷中和する中和急冷部を反応器出口又は下流に設
け、反応器外でアルカリ水溶液を注入して処理液を中和
急冷することが試みられている。しかし、この方法で
は、処理液が反応器から流出して中和急冷部に入って始
めて中和されるので、超臨界水反応により生成した多量
の塩酸が反応器内に存在することになる。そのために、
従来から耐食材として反応器の内壁に使用されてきたイ
ンコネル６２５等のニッケル合金は、塩酸による腐食が
著しく、使用に耐えないという問題があった。また、急
冷中和部でも、アルカリ水溶液と処理液との中和反応が
終了する地点までの配管の腐食が著しく、同じくニッケ
ル合金を配管に使用しても、長期の使用が難しいという
問題がある。
て急冷中和する中和急冷部を反応器出口又は下流に設
け、反応器外でアルカリ水溶液を注入して処理液を中和
急冷することが試みられている。しかし、この方法で
は、処理液が反応器から流出して中和急冷部に入って始
めて中和されるので、超臨界水反応により生成した多量
の塩酸が反応器内に存在することになる。そのために、
従来から耐食材として反応器の内壁に使用されてきたイ
ンコネル６２５等のニッケル合金は、塩酸による腐食が
著しく、使用に耐えないという問題があった。また、急
冷中和部でも、アルカリ水溶液と処理液との中和反応が
終了する地点までの配管の腐食が著しく、同じくニッケ
ル合金を配管に使用しても、長期の使用が難しいという
問題がある。
【００１２】更には、中和急冷部と併用して、圧力バラ
ンス型反応器を採用する試みも行われている。圧力バラ
ンス型反応器１００は、図９に示すように、圧力容器と
して形成された外円筒体１０１と、外円筒体１０１内に
相互に連通する内円筒体として設けられた反応カートリ
ッジ１０２との２重円筒体でとして形成されている。流
入管９１（図８参照）に接続された入口ノズル１０３か
ら、被処理液と、酸化剤として酸素含有ガス、例えば空
気とを反応カートリッジ１０２内の反応域１０４に流入
させ、かつ、圧力バランス用空気送入口１０５から外円
筒体１０１と反応カートリッジ１０２との間の環状部１
０６に、圧力バランス用ガスとして、例えば空気を供給
する。圧力バランス用空気は、圧力容器１０１と反応カ
ートリッジ１０２との上部間隙１０７を介して環状部１
０６から反応域１０４に流入し、酸化剤の一部として消
費される。
ンス型反応器を採用する試みも行われている。圧力バラ
ンス型反応器１００は、図９に示すように、圧力容器と
して形成された外円筒体１０１と、外円筒体１０１内に
相互に連通する内円筒体として設けられた反応カートリ
ッジ１０２との２重円筒体でとして形成されている。流
入管９１（図８参照）に接続された入口ノズル１０３か
ら、被処理液と、酸化剤として酸素含有ガス、例えば空
気とを反応カートリッジ１０２内の反応域１０４に流入
させ、かつ、圧力バランス用空気送入口１０５から外円
筒体１０１と反応カートリッジ１０２との間の環状部１
０６に、圧力バランス用ガスとして、例えば空気を供給
する。圧力バランス用空気は、圧力容器１０１と反応カ
ートリッジ１０２との上部間隙１０７を介して環状部１
０６から反応域１０４に流入し、酸化剤の一部として消
費される。
【００１３】反応カートリッジ１０２内の反応域１０４
に流入した被処理液は、超臨界水中で空気中の酸素によ
り酸化分解され、反応器流出管１０８から流出する。中
和急冷部は、反応カートリッジ１０２の下流で、圧力容
器１０２の内側又は外側に設けられる。従来の圧力バラ
ンス型反応器では、内外の圧力差は殆ど無いので、反応
カートリッジ１０２を非圧力容器として形成できる利点
があるので、反応カートリッジ１０２を高価な耐食性金
属、例えばインコネル６２５等のニッケル合金で形成し
ている。また、環状部１０６は腐食性が強い雰囲気では
ないので、外円筒体１０１は必ずしも反応カートリッジ
１０２と同じ材質で形成する必要はなく、通常、耐熱性
炭素鋼、或いはステンレス鋼で形成される。しかし、高
価なニッケル合金で形成した反応カートリッジであって
も、塩酸による腐食が著しく、短期間で交換せざるを得
ないと言う問題があった。
に流入した被処理液は、超臨界水中で空気中の酸素によ
り酸化分解され、反応器流出管１０８から流出する。中
和急冷部は、反応カートリッジ１０２の下流で、圧力容
器１０２の内側又は外側に設けられる。従来の圧力バラ
ンス型反応器では、内外の圧力差は殆ど無いので、反応
カートリッジ１０２を非圧力容器として形成できる利点
があるので、反応カートリッジ１０２を高価な耐食性金
属、例えばインコネル６２５等のニッケル合金で形成し
ている。また、環状部１０６は腐食性が強い雰囲気では
ないので、外円筒体１０１は必ずしも反応カートリッジ
１０２と同じ材質で形成する必要はなく、通常、耐熱性
炭素鋼、或いはステンレス鋼で形成される。しかし、高
価なニッケル合金で形成した反応カートリッジであって
も、塩酸による腐食が著しく、短期間で交換せざるを得
ないと言う問題があった。
【００１４】そこで、本発明の目的は、ＰＣＢ等を高濃
度で含有する被処理液を排出基準で許容される３ｐｐｂ
以下のＰＣＢ濃度に超臨界水処理する装置であって、長
期間にわたり安定して運転できる超臨界水処理装置を提
供することである。
度で含有する被処理液を排出基準で許容される３ｐｐｂ
以下のＰＣＢ濃度に超臨界水処理する装置であって、長
期間にわたり安定して運転できる超臨界水処理装置を提
供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、（１）ＰＣＢ等の高有機塩素濃度の被
処理液を排出基準で許容される３ｐｐｂのＰＣＢ濃度に
超臨界水処理できる反応温度を確立すること、（２）そ
の温度で使用できる反応器の材料を確立することが必要
であると考えた。
に、本発明者は、（１）ＰＣＢ等の高有機塩素濃度の被
処理液を排出基準で許容される３ｐｐｂのＰＣＢ濃度に
超臨界水処理できる反応温度を確立すること、（２）そ
の温度で使用できる反応器の材料を確立することが必要
であると考えた。
【００１６】そこで、先ず、ＰＣＢの超臨界水処理によ
り生成する処理液のＰＣＢ含量を３ｐｐｂ以下にするた
めに、ＰＣＢの分解率と超臨界水反応の反応温度との関
係を調べた。その結果、２３ＭＰａの反応圧力、及び２
分間以上４分間以下の反応時間の条件では、反応温度が
５００℃のときには、ＰＣＢ濃度は３ｐｐｂ以上であっ
て、排出基準である３ｐｐｂを満足させることはできな
いこと、そして反応温度を５５０℃及び６５０℃にする
ことにより、ＰＣＢ濃度を３ｐｐｂ以下にすることがで
きることが判った。尚、反応温度が５００℃のときに
は、反応時間を４分間以上にしても、ＰＣＢ濃度を３ｐ
ｐｂ以下にすることができないことも判った。
り生成する処理液のＰＣＢ含量を３ｐｐｂ以下にするた
めに、ＰＣＢの分解率と超臨界水反応の反応温度との関
係を調べた。その結果、２３ＭＰａの反応圧力、及び２
分間以上４分間以下の反応時間の条件では、反応温度が
５００℃のときには、ＰＣＢ濃度は３ｐｐｂ以上であっ
て、排出基準である３ｐｐｂを満足させることはできな
いこと、そして反応温度を５５０℃及び６５０℃にする
ことにより、ＰＣＢ濃度を３ｐｐｂ以下にすることがで
きることが判った。尚、反応温度が５００℃のときに
は、反応時間を４分間以上にしても、ＰＣＢ濃度を３ｐ
ｐｂ以下にすることができないことも判った。
【００１７】すなわち、反応温度を５５０℃以上６５０
℃以下の範囲の温度に設定することにより、処理液中の
ＰＣＢ濃度が３ｐｐｂ以下になるように、ＰＣＢ又はＰ
ＣＢ類似化合物からなる有機塩素化合物を含む被処理液
を超臨界水反応により酸化分解することができる。ＰＣ
Ｂ類似化合物とは、ＰＣＢとほぼ同じような化学構造を
有する化合物であって、例えばダイオキシン類、クロロ
ベンゼン系化合物、クロロフェノール類等である。
℃以下の範囲の温度に設定することにより、処理液中の
ＰＣＢ濃度が３ｐｐｂ以下になるように、ＰＣＢ又はＰ
ＣＢ類似化合物からなる有機塩素化合物を含む被処理液
を超臨界水反応により酸化分解することができる。ＰＣ
Ｂ類似化合物とは、ＰＣＢとほぼ同じような化学構造を
有する化合物であって、例えばダイオキシン類、クロロ
ベンゼン系化合物、クロロフェノール類等である。
【００１８】次いで、５５０℃以上の温度で高濃度塩酸
に対して耐食性を有する材料を選定するために、種々の
材料で反応器を作製し、実際にＰＣＢを超臨界水処理す
ることにより材料の耐食性評価を行うという腐食試験を
行った。ところで、例えば純度１００％の三塩素化物か
ら五塩素化物までのＰＣＢを超臨界水反応処理すると、
生成する塩酸の濃度は、約１０質量％〜１５質量％程度
となる。そこで、第１の腐食試験では、ＰＣＢの超臨界
水処理条件として、圧力を２２ＭＰａ、及び反応温度を
６００℃に設定し、塩酸濃度２０質量％の塩酸水溶液に
よる各種材料の腐食速度を以下のようにして測定した。
に対して耐食性を有する材料を選定するために、種々の
材料で反応器を作製し、実際にＰＣＢを超臨界水処理す
ることにより材料の耐食性評価を行うという腐食試験を
行った。ところで、例えば純度１００％の三塩素化物か
ら五塩素化物までのＰＣＢを超臨界水反応処理すると、
生成する塩酸の濃度は、約１０質量％〜１５質量％程度
となる。そこで、第１の腐食試験では、ＰＣＢの超臨界
水処理条件として、圧力を２２ＭＰａ、及び反応温度を
６００℃に設定し、塩酸濃度２０質量％の塩酸水溶液に
よる各種材料の腐食速度を以下のようにして測定した。
【００１９】先ず、表１に示す材料でオートクレーブ状
の反応器をそれぞれ作製し、塩酸濃度２０質量％の塩酸
水溶液を各反応器内に収容し、反応器内の塩酸水溶液を
圧力２２ＭＰａで温度６００℃に昇温し、５００時間か
ら６００時間その温度に維持して、各反応器の容器壁の
腐食速度を測定した。容器壁の腐食速度が１ｍｍ／年未
満のときには、最適材料とし、腐食速度が１ｍｍ／年以
上５ｍｍ／年のときには、適用可材料とし、腐食速度が
５ｍｍ／年を越えるときには適用不可材料とする、腐食
試験の判定基準に従い、容器壁の腐食速度に基づいて、
次の表１に示す結果を得た。
の反応器をそれぞれ作製し、塩酸濃度２０質量％の塩酸
水溶液を各反応器内に収容し、反応器内の塩酸水溶液を
圧力２２ＭＰａで温度６００℃に昇温し、５００時間か
ら６００時間その温度に維持して、各反応器の容器壁の
腐食速度を測定した。容器壁の腐食速度が１ｍｍ／年未
満のときには、最適材料とし、腐食速度が１ｍｍ／年以
上５ｍｍ／年のときには、適用可材料とし、腐食速度が
５ｍｍ／年を越えるときには適用不可材料とする、腐食
試験の判定基準に従い、容器壁の腐食速度に基づいて、
次の表１に示す結果を得た。
【００２０】 表１ 材質 判定 インコネル６２５ 適用不可 ハステロイ２７６ 適用不可 白金 適用不可 チタン 最適 タンタル 適用不可 アルミナ 適用不可（腐食速度が小さいが、割れ発生）
【００２１】次いで、第２の腐食試験では、圧力が同じ
２２ＭＰａで、温度が第１の腐食試験の条件より低い４
００℃に設定し、塩酸濃度２０質量％の塩酸水溶液によ
る腐食速度を測定した。第１の腐食試験と同じ材料でオ
ートクレーブ状の反応器をそれぞれ作製し、塩酸濃度２
０質量％の塩酸水溶液を各反応器内に収容し、反応器内
の塩酸水溶液を圧力２２ＭＰａで温度４００℃に昇温
し、５００時間から６００時間その温度に維持して、各
反応器の容器壁の腐食速度を測定した。第１の腐食試験
と同じ腐食試験の判定基準に従い、容器壁の腐食速度に
基づいて、次の表２に示す結果を得た。
２２ＭＰａで、温度が第１の腐食試験の条件より低い４
００℃に設定し、塩酸濃度２０質量％の塩酸水溶液によ
る腐食速度を測定した。第１の腐食試験と同じ材料でオ
ートクレーブ状の反応器をそれぞれ作製し、塩酸濃度２
０質量％の塩酸水溶液を各反応器内に収容し、反応器内
の塩酸水溶液を圧力２２ＭＰａで温度４００℃に昇温
し、５００時間から６００時間その温度に維持して、各
反応器の容器壁の腐食速度を測定した。第１の腐食試験
と同じ腐食試験の判定基準に従い、容器壁の腐食速度に
基づいて、次の表２に示す結果を得た。
【００２２】 表２ 材質 判定 インコネル６２５ 適用不可 ハステロイ２７６ 適用不可 白金 適用不可 チタン 適用可 タンタル 最適 アルミナ 適用不可（腐食速度が小さいが、割れ発生）
【００２３】更に、第３の腐食試験では、第２の腐食試
験の条件より圧力及び温度がそれぞれ低い圧力１８ＭＰ
ａ、及び温度３５０℃での塩酸濃度２０質量％の塩酸水
溶液による腐食速度を測定した。第１の腐食試験と同じ
材料でオートクレーブ状の反応器をそれぞれ作製し、塩
酸濃度２０質量％の塩酸水溶液を各反応器内に収容し、
反応器内の塩酸水溶液を圧力１８ＭＰａで温度３５０℃
に昇温し、５００時間から６００時間その温度に維持し
て、各反応器の容器壁の腐食速度を測定した。第１の腐
食試験と同じ腐食試験の判定基準に従い、容器壁の腐食
速度に基づいて、次の表３に示す結果を得た。
験の条件より圧力及び温度がそれぞれ低い圧力１８ＭＰ
ａ、及び温度３５０℃での塩酸濃度２０質量％の塩酸水
溶液による腐食速度を測定した。第１の腐食試験と同じ
材料でオートクレーブ状の反応器をそれぞれ作製し、塩
酸濃度２０質量％の塩酸水溶液を各反応器内に収容し、
反応器内の塩酸水溶液を圧力１８ＭＰａで温度３５０℃
に昇温し、５００時間から６００時間その温度に維持し
て、各反応器の容器壁の腐食速度を測定した。第１の腐
食試験と同じ腐食試験の判定基準に従い、容器壁の腐食
速度に基づいて、次の表３に示す結果を得た。
【００２４】 表３ 材質 判定 インコネル６２５ 適用不可 ハステロイ２７６ 適用不可 白金 適用不可 チタン 適用不可 タンタル 最適 アルミナ 適用不可（腐食速度が小さいが、割れ発生）
【００２５】更に、詳細に検討するため、第４の腐食試
験として、３８０℃、４５０℃、５００℃の温度で、第
１ないし第３の腐食試験と同じ要領で腐食試験を行なっ
たところ、表４の結果を得た。表４ ３８０℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 適用可 タンタル 最適 ４５０℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 最適 タンタル 適用可 ５００℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 最適 タンタル 適用可 尚、チタンに代えてチタン合金で、タンタルに代えてタ
ンタル合金で作製した反応器を作製し、同じ第１から第
４の腐食試験を行ったところ、それぞれ、チタン及びタ
ンタルと同じ結果を得ることができた。
験として、３８０℃、４５０℃、５００℃の温度で、第
１ないし第３の腐食試験と同じ要領で腐食試験を行なっ
たところ、表４の結果を得た。表４ ３８０℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 適用可 タンタル 最適 ４５０℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 最適 タンタル 適用可 ５００℃、２２ＭＰａ、２０％塩酸水溶液の腐食試験 チタン 最適 タンタル 適用可 尚、チタンに代えてチタン合金で、タンタルに代えてタ
ンタル合金で作製した反応器を作製し、同じ第１から第
４の腐食試験を行ったところ、それぞれ、チタン及びタ
ンタルと同じ結果を得ることができた。
【００２６】以上の第１から第４の腐食試験の結果か
ら、次のような結論を得ることができる。 （１）チタンは、温度３８０℃以上の濃塩酸水溶液に接
触する容器壁に適用でき、特に５００℃以上ではチタン
しか適用できる材料はない。しかし、３５０℃以下で
は、チタンの腐食速度が大きく、適用できない。チタン
は、酸化皮膜を形成し、それが保護膜となるので、耐食
性が高い。特に３８０℃以上の温度では酸化皮膜の形成
が良好であって、耐食性が一層高くなる。よって、温度
が３８０℃以上になる反応器壁、例えば反応温度が５５
０℃になるＰＣＢ処理用の反応器の反応器壁にチタンを
好適に適用できる。
ら、次のような結論を得ることができる。 （１）チタンは、温度３８０℃以上の濃塩酸水溶液に接
触する容器壁に適用でき、特に５００℃以上ではチタン
しか適用できる材料はない。しかし、３５０℃以下で
は、チタンの腐食速度が大きく、適用できない。チタン
は、酸化皮膜を形成し、それが保護膜となるので、耐食
性が高い。特に３８０℃以上の温度では酸化皮膜の形成
が良好であって、耐食性が一層高くなる。よって、温度
が３８０℃以上になる反応器壁、例えば反応温度が５５
０℃になるＰＣＢ処理用の反応器の反応器壁にチタンを
好適に適用できる。
【００２７】（２）タンタルは、温度４５０℃以下の濃
塩酸水溶液に接触する容器壁に適用でき、特に３５０℃
以下ではタンタルしか適用できない。しかし、５００℃
以上では腐食速度が大きく適用できない。そこで、４５
０℃未満の反応生成物にアルカリ水溶液を注入して中和
させる中和混合器の材料として、タンタルは最適であ
る。タンタルは、５００℃以上の高温では五酸化タンタ
ルとなって不安定になるので、腐食速度が大きくなると
思われる。 （３）材料の温度域毎に異なる腐食問題を解決するに
は、先ず、下限３８０℃のチタン適用域ではチタンを使
用し、４５０℃未満のタンタル適用域ではタンタルを使
用する。例えば、先ず、チタン製冷却器を使って反応生
成物を４００℃まで冷却し、次いでタンタル製の中和混
合器を使って、中和混合する。
塩酸水溶液に接触する容器壁に適用でき、特に３５０℃
以下ではタンタルしか適用できない。しかし、５００℃
以上では腐食速度が大きく適用できない。そこで、４５
０℃未満の反応生成物にアルカリ水溶液を注入して中和
させる中和混合器の材料として、タンタルは最適であ
る。タンタルは、５００℃以上の高温では五酸化タンタ
ルとなって不安定になるので、腐食速度が大きくなると
思われる。 （３）材料の温度域毎に異なる腐食問題を解決するに
は、先ず、下限３８０℃のチタン適用域ではチタンを使
用し、４５０℃未満のタンタル適用域ではタンタルを使
用する。例えば、先ず、チタン製冷却器を使って反応生
成物を４００℃まで冷却し、次いでタンタル製の中和混
合器を使って、中和混合する。
【００２８】以上のようして得たＰＣＢ分解実験で得た
知見に基づいて、反応器が圧力バランス型反応器である
場合には、本発明に係る超臨界水処理装置（以下、第１
の発明と言う）は、圧力容器として形成された外筒体
と、外筒体内に配置され、相互に連通する内筒体からな
る反応カートリッジとの２重筒体として形成された圧力
バランス型反応器を備え、有機塩素化合物を含有する被
処理液を反応カートリッジ内の超臨界水中に導入し、５
５０℃以上６５０℃以下の温度で酸化剤により酸化分解
する超臨界水処理装置において、第１の所定温度以上第
２の所定温度以下の温度の冷流体によって、反応カート
リッジから流出する反応生成物を第２の所定温度以上第
３の所定温度以下に直接的に、又は間接的に冷却する冷
却する冷却手段と、冷却手段で冷却された反応生成物
に、中和剤水溶液を注入して、中和、冷却する手段とを
反応カートリッジの下流で外筒体内に内蔵して備え、第
１の所定温度以上の温度領域は、チタン、又はチタン合
金材料の腐食速度が低い温度領域に含まれ、第３の所定
温度以下の温度領域は、タンタル又はタンタル合金材料
の腐食速度が低い温度領域であって、冷却手段を構成す
る部材のうち反応生成物に接触する部材壁の少なくとも
表層がチタン、又はチタン合金材で形成され、中和、冷
却手段を構成する部材のうち反応生成物と中和剤水溶液
との混合流体に接触する部材壁の少なくとも表層がタン
タル、又はタンタル合金材で形成されていることを特徴
としている。
知見に基づいて、反応器が圧力バランス型反応器である
場合には、本発明に係る超臨界水処理装置（以下、第１
の発明と言う）は、圧力容器として形成された外筒体
と、外筒体内に配置され、相互に連通する内筒体からな
る反応カートリッジとの２重筒体として形成された圧力
バランス型反応器を備え、有機塩素化合物を含有する被
処理液を反応カートリッジ内の超臨界水中に導入し、５
５０℃以上６５０℃以下の温度で酸化剤により酸化分解
する超臨界水処理装置において、第１の所定温度以上第
２の所定温度以下の温度の冷流体によって、反応カート
リッジから流出する反応生成物を第２の所定温度以上第
３の所定温度以下に直接的に、又は間接的に冷却する冷
却する冷却手段と、冷却手段で冷却された反応生成物
に、中和剤水溶液を注入して、中和、冷却する手段とを
反応カートリッジの下流で外筒体内に内蔵して備え、第
１の所定温度以上の温度領域は、チタン、又はチタン合
金材料の腐食速度が低い温度領域に含まれ、第３の所定
温度以下の温度領域は、タンタル又はタンタル合金材料
の腐食速度が低い温度領域であって、冷却手段を構成す
る部材のうち反応生成物に接触する部材壁の少なくとも
表層がチタン、又はチタン合金材で形成され、中和、冷
却手段を構成する部材のうち反応生成物と中和剤水溶液
との混合流体に接触する部材壁の少なくとも表層がタン
タル、又はタンタル合金材で形成されていることを特徴
としている。
【００２９】第１の発明では、反応カートリッジは、チ
タン又はチタン合金で形成されるか、又はチタン層又は
チタン合金層からなる内層と、タンタル層又はタンタル
合金層からなる外層との２層構造で形成されている。第
１及び次の第２の発明で、間接的冷却とは、熱交換器を
使って冷流体と熱交換して反応生成物を冷却する方式を
言い、直接的冷却とは、冷流体を反応生成物に注入し、
混合して、反応生成物を冷却する方式を言う。
タン又はチタン合金で形成されるか、又はチタン層又は
チタン合金層からなる内層と、タンタル層又はタンタル
合金層からなる外層との２層構造で形成されている。第
１及び次の第２の発明で、間接的冷却とは、熱交換器を
使って冷流体と熱交換して反応生成物を冷却する方式を
言い、直接的冷却とは、冷流体を反応生成物に注入し、
混合して、反応生成物を冷却する方式を言う。
【００３０】第１の発明では、冷却手段及び中和、冷却
手段の構成には制約はないが、例えば、冷却手段として
冷却器を設け、その冷却器が、反応生成物が流れる管路
と、管路を収容し、冷却水が流れる容器とを備え、管路
の少なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で形成
された熱交換器であり、中和、冷却手段として中和混合
器を設け、その中和混合器が、少なくとも内表層がタン
タル又はタンタル合金材で形成された容器である。ま
た、別法として、冷却器が、少なくとも内表層がチタ
ン、又はチタン合金材で形成された容器を有する冷却水
混合式冷却器とすることもできる。
手段の構成には制約はないが、例えば、冷却手段として
冷却器を設け、その冷却器が、反応生成物が流れる管路
と、管路を収容し、冷却水が流れる容器とを備え、管路
の少なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で形成
された熱交換器であり、中和、冷却手段として中和混合
器を設け、その中和混合器が、少なくとも内表層がタン
タル又はタンタル合金材で形成された容器である。ま
た、別法として、冷却器が、少なくとも内表層がチタ
ン、又はチタン合金材で形成された容器を有する冷却水
混合式冷却器とすることもできる。
【００３１】反応器が圧力バランス型又は単一筒型の非
圧力バランス型に限らず適用できる超臨界水処理装置と
して、本発明に係る超臨界水処理装置（以下、第２の発
明という）は、超臨界水を収容する反応器を備え、有機
塩素化合物を含有する被処理液を反応器内の超臨界水中
に導入し、５５０℃以上６５０℃以下の温度で酸化剤に
より酸化分解する超臨界水処理装置において、反応器か
ら流出する反応生成物を、第１の所定温度以上第２の所
定温度以下の温度の冷流体によって、第２の所定温度以
上第３の所定温度以下の温度に直接的に、又は間接的に
冷却する冷却する冷却手段と、冷却手段で冷却された反
応生成物に、中和剤水溶液を注入して、中和冷却する手
段とを反応器の下流に備え、第１の所定温度以上の温度
領域は、チタン、又はチタン合金材料の腐食速度が低い
温度領域に含まれ、第３の所定温度以下の温度領域は、
タンタル又はタンタル合金材料の腐食速度が低い温度領
域であって、冷却手段を構成する部材のうち反応生成物
に接触する部材壁の少なくとも表層がチタン、又はチタ
ン合金材で形成され、中和、冷却手段を構成する部材の
うち反応生成物と中和剤水溶液との混合流体に接触する
部材壁の少なくとも表層がタンタル、又はタンタル合金
材で形成されていることを特徴としている。
圧力バランス型に限らず適用できる超臨界水処理装置と
して、本発明に係る超臨界水処理装置（以下、第２の発
明という）は、超臨界水を収容する反応器を備え、有機
塩素化合物を含有する被処理液を反応器内の超臨界水中
に導入し、５５０℃以上６５０℃以下の温度で酸化剤に
より酸化分解する超臨界水処理装置において、反応器か
ら流出する反応生成物を、第１の所定温度以上第２の所
定温度以下の温度の冷流体によって、第２の所定温度以
上第３の所定温度以下の温度に直接的に、又は間接的に
冷却する冷却する冷却手段と、冷却手段で冷却された反
応生成物に、中和剤水溶液を注入して、中和冷却する手
段とを反応器の下流に備え、第１の所定温度以上の温度
領域は、チタン、又はチタン合金材料の腐食速度が低い
温度領域に含まれ、第３の所定温度以下の温度領域は、
タンタル又はタンタル合金材料の腐食速度が低い温度領
域であって、冷却手段を構成する部材のうち反応生成物
に接触する部材壁の少なくとも表層がチタン、又はチタ
ン合金材で形成され、中和、冷却手段を構成する部材の
うち反応生成物と中和剤水溶液との混合流体に接触する
部材壁の少なくとも表層がタンタル、又はタンタル合金
材で形成されていることを特徴としている。
【００３２】第２の発明で、反応器の反応器壁の少なく
とも表層には、チタン層又はチタン合金層からなる耐食
層が設けられてる。或いは、反応器壁の少なくとも表層
には、チタン層又はチタン合金層からなるチタン壁と、
チタン壁の内側に設けられ、タンタル層又はタンタル合
金層からなるタンタル壁との２層耐食層を設けるように
しても良い。更には、反応器内の温度分布に基づいて算
出した温度が４００℃未満である領域の反応器壁の少な
くとも表層には、タンタル層又はタンタル合金層からな
る耐食層を設けるようにしても良い。
とも表層には、チタン層又はチタン合金層からなる耐食
層が設けられてる。或いは、反応器壁の少なくとも表層
には、チタン層又はチタン合金層からなるチタン壁と、
チタン壁の内側に設けられ、タンタル層又はタンタル合
金層からなるタンタル壁との２層耐食層を設けるように
しても良い。更には、反応器内の温度分布に基づいて算
出した温度が４００℃未満である領域の反応器壁の少な
くとも表層には、タンタル層又はタンタル合金層からな
る耐食層を設けるようにしても良い。
【００３３】第２の発明では、冷却手段及び中和、冷却
手段の構成には制約はないが、例えば、冷却手段として
冷却器を設け、その冷却器が、反応生成物が流れる管路
と、管路を収容し、冷却水が流れる圧力容器とを備え、
管路の少なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で
形成された熱交換器であり、中和冷却手段として中和混
合器を設け、その中和混合器が、少なくとも内表層がタ
ンタル又はタンタル合金材で形成された圧力容器であ
る。別法として、冷却器が、少なくとも内表層がチタ
ン、又はチタン合金材で形成された圧力容器を有する冷
却水混合式冷却器としても良い。
手段の構成には制約はないが、例えば、冷却手段として
冷却器を設け、その冷却器が、反応生成物が流れる管路
と、管路を収容し、冷却水が流れる圧力容器とを備え、
管路の少なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で
形成された熱交換器であり、中和冷却手段として中和混
合器を設け、その中和混合器が、少なくとも内表層がタ
ンタル又はタンタル合金材で形成された圧力容器であ
る。別法として、冷却器が、少なくとも内表層がチタ
ン、又はチタン合金材で形成された圧力容器を有する冷
却水混合式冷却器としても良い。
【００３４】第１及び第２の発明では、被処理液の送入
流量、超臨界水の送入流量、超臨界水生成のために反応
器に送入する補給水の送入流量、及び補給水の温度の少
なくともいずれかを調整することにより、反応器内の温
度を５５０℃以上６５０℃以下の範囲に制御する温度制
御装置を反応器に設ける。
流量、超臨界水の送入流量、超臨界水生成のために反応
器に送入する補給水の送入流量、及び補給水の温度の少
なくともいずれかを調整することにより、反応器内の温
度を５５０℃以上６５０℃以下の範囲に制御する温度制
御装置を反応器に設ける。
【００３５】第１及び第２の発明で使用するチタン及び
チタン合金は、ＪＩＳ規格又はＡＳＴＭ規格で規定され
るものであって、例えばＪＩＳ規格では、純チタンはＪ
ＩＳ１種から３種で規定されるチタン金属、チタン合金
はチタンパラジウム合金として規定されるＪＩＳ１１種
から１３種のチタン合金、及び他のチタン合金としてＴ
ｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金及びＴｉ−６Ａｌ−４ＶＥＬＩ合
金がある。また、ＡＳＴＭ規格では、純チタンはＡＳＴ
Ｍ Ｇｒａｄｅ１からＧｒａｄｅ４で規定されるチタン
金属、チタン合金はチタンパラジウム合金として規定さ
れるＡＳＴＭ Ｇｒａｄｅ７とＧｒａｄｅ１１のチタン
合金である。また、ＡＳＴＭ規格でＧｒａｄｅ１２など
も適用できる。
チタン合金は、ＪＩＳ規格又はＡＳＴＭ規格で規定され
るものであって、例えばＪＩＳ規格では、純チタンはＪ
ＩＳ１種から３種で規定されるチタン金属、チタン合金
はチタンパラジウム合金として規定されるＪＩＳ１１種
から１３種のチタン合金、及び他のチタン合金としてＴ
ｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金及びＴｉ−６Ａｌ−４ＶＥＬＩ合
金がある。また、ＡＳＴＭ規格では、純チタンはＡＳＴ
Ｍ Ｇｒａｄｅ１からＧｒａｄｅ４で規定されるチタン
金属、チタン合金はチタンパラジウム合金として規定さ
れるＡＳＴＭ Ｇｒａｄｅ７とＧｒａｄｅ１１のチタン
合金である。また、ＡＳＴＭ規格でＧｒａｄｅ１２など
も適用できる。
【００３６】本発明で使用するタンタル及びタンタル合
金は、ＪＩＳ規格又はＡＳＴＭ規格で規定されるもので
あって、純タンタルの他にも、タンタル−タングステン
合金なども適用できる。
金は、ＪＩＳ規格又はＡＳＴＭ規格で規定されるもので
あって、純タンタルの他にも、タンタル−タングステン
合金なども適用できる。
【００３７】第１及び第２の発明では、第１、第２及び
第３の所定温度は、前述の腐食試験に基づいて設定され
る温度であって、第１、第２及び第３の所定温度は、そ
れぞれ、３７４℃から４２０℃の温度範囲、３８０℃か
ら４３０℃の温度範囲、及び３９０℃から５００℃の温
度範囲から選択される。例えば、第１の所定温度が３８
０℃、第２の所定温度が４００℃、及び第３の所定温度
が４５０℃である。そして、熱交換式冷却器に供給する
冷却水の入口温度を３８０℃に制御する第１の温度制御
装置と、冷却水の流入流量を調節して、反応生成物の冷
却器出口温度を４００℃に制御する第２の温度制御装置
とを備える。これにより、冷却器を所定温度に維持する
ことができる。
第３の所定温度は、前述の腐食試験に基づいて設定され
る温度であって、第１、第２及び第３の所定温度は、そ
れぞれ、３７４℃から４２０℃の温度範囲、３８０℃か
ら４３０℃の温度範囲、及び３９０℃から５００℃の温
度範囲から選択される。例えば、第１の所定温度が３８
０℃、第２の所定温度が４００℃、及び第３の所定温度
が４５０℃である。そして、熱交換式冷却器に供給する
冷却水の入口温度を３８０℃に制御する第１の温度制御
装置と、冷却水の流入流量を調節して、反応生成物の冷
却器出口温度を４００℃に制御する第２の温度制御装置
とを備える。これにより、冷却器を所定温度に維持する
ことができる。
【００３８】また、冷却水混合式冷却器の場合には、冷
却水混合式冷却器に供給する冷却水の入口温度を３８０
℃に制御する第１の温度制御装置と、冷却水の流入流量
を調節して、反応生成物の冷却器出口温度を４００℃に
制御する第２の温度制御装置とを備える。
却水混合式冷却器に供給する冷却水の入口温度を３８０
℃に制御する第１の温度制御装置と、冷却水の流入流量
を調節して、反応生成物の冷却器出口温度を４００℃に
制御する第２の温度制御装置とを備える。
【００３９】第１及び第２の発明によれば、タンタルの
適用温度域である第２の所定温度未満の温度域に冷却手
段により反応生成物を冷却した後に、中和冷却手段によ
り中和し、かつ、冷却手段を反応温度以下第２の所定温
度以上の温度に維持して、チタン又はチタン合金を使用
することにより、また中和冷却手段を第２の所定温度未
満に維持して、タンタル又はタンタル合金を使用するこ
とにより、ＰＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被処
理液を処理する超臨界水処理装置の腐食の問題を解決す
ることができる。また、第１及び第２の発明は、ＰＣＢ
等の高濃度有機塩素化合物を含む被処理液の処理を長期
にわたり安定して行い、しかも３ｐｐｂ以下の排出基準
を満足するように処理できる超臨界水処理装置を実現し
ている。
適用温度域である第２の所定温度未満の温度域に冷却手
段により反応生成物を冷却した後に、中和冷却手段によ
り中和し、かつ、冷却手段を反応温度以下第２の所定温
度以上の温度に維持して、チタン又はチタン合金を使用
することにより、また中和冷却手段を第２の所定温度未
満に維持して、タンタル又はタンタル合金を使用するこ
とにより、ＰＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被処
理液を処理する超臨界水処理装置の腐食の問題を解決す
ることができる。また、第１及び第２の発明は、ＰＣＢ
等の高濃度有機塩素化合物を含む被処理液の処理を長期
にわたり安定して行い、しかも３ｐｐｂ以下の排出基準
を満足するように処理できる超臨界水処理装置を実現し
ている。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、第１の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の一例であって、図１は本実施形態例の超臨界
水処理装置の構成を示すフローシート、図２は本実施形
態例の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成
を示すフローシートである。本実施形態例の超臨界水処
理装置１は、超臨界水の存在下で超臨界水反応により主
としてＰＣＢを含む被処理液を処理する装置であって、
図１に示すように、超臨界水反応を行う反応器として、
縦型の耐圧密閉型反応器１２を備え、更に、反応器１２
から処理液を流出させる処理液管２に、順次、処理液を
所定温度に冷却する２次冷却器３、反応器１２内の圧力
を制御する圧力制御弁４、及び、処理液をガスと液体と
に気液分離する気液分離器５を備えている。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、第１の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の一例であって、図１は本実施形態例の超臨界
水処理装置の構成を示すフローシート、図２は本実施形
態例の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成
を示すフローシートである。本実施形態例の超臨界水処
理装置１は、超臨界水の存在下で超臨界水反応により主
としてＰＣＢを含む被処理液を処理する装置であって、
図１に示すように、超臨界水反応を行う反応器として、
縦型の耐圧密閉型反応器１２を備え、更に、反応器１２
から処理液を流出させる処理液管２に、順次、処理液を
所定温度に冷却する２次冷却器３、反応器１２内の圧力
を制御する圧力制御弁４、及び、処理液をガスと液体と
に気液分離する気液分離器５を備えている。
【００４１】超臨界水処理装置１は、超臨界水反応に供
する反応物を反応器１２に供給する供給系統として、イ
ンバータ制御あるいはストローク制御によって吐出量の
調節が可能な被処理液ポンプ６と、空気圧縮機７とを備
え、被処理液管８を介してＰＣＢを含む被処理液を反応
器１２に送入し、かつ、空気送入管９及び被処理液管８
を介して酸化剤として空気を被処理液と共に反応器１２
に送入する。また、空気圧縮機７は、空気送入管９から
分岐した圧力バランス用空気送入管１０を通して圧力バ
ランス用空気を反応器１２に送入する。更に、超臨界水
処理装置１は、後述する冷却器１４及び中和混合器１６
にそれぞれ冷却水及びＮａＯＨ水溶液を供給する冷却水
供給系統及びアルカリ水溶液供給系統を有する。なお、
図示しないが、必要に応じて超臨界水又は超臨界水生成
用の補給水を反応器１２に補充するようにしてもよく、
また、補給水を所望の温度に加熱する加熱器を設けるこ
ともできる。
する反応物を反応器１２に供給する供給系統として、イ
ンバータ制御あるいはストローク制御によって吐出量の
調節が可能な被処理液ポンプ６と、空気圧縮機７とを備
え、被処理液管８を介してＰＣＢを含む被処理液を反応
器１２に送入し、かつ、空気送入管９及び被処理液管８
を介して酸化剤として空気を被処理液と共に反応器１２
に送入する。また、空気圧縮機７は、空気送入管９から
分岐した圧力バランス用空気送入管１０を通して圧力バ
ランス用空気を反応器１２に送入する。更に、超臨界水
処理装置１は、後述する冷却器１４及び中和混合器１６
にそれぞれ冷却水及びＮａＯＨ水溶液を供給する冷却水
供給系統及びアルカリ水溶液供給系統を有する。なお、
図示しないが、必要に応じて超臨界水又は超臨界水生成
用の補給水を反応器１２に補充するようにしてもよく、
また、補給水を所望の温度に加熱する加熱器を設けるこ
ともできる。
【００４２】また、超臨界水処理装置１は、被処理液の
送入流量を調整することにより、反応器１２内の反応温
度を例えば５５０℃に制御する主温度制御装置１１を備
えている。主温度制御装置１１は、反応器１２内の温度
を計測する温度計１３を有し、温度計１３の温度に基づ
いて被処理液ポンプ６の吐出量を調節して被処理液の流
量を調整することにより、反応温度を５５０℃以上６５
０℃以下の範囲の設定温度、例えば５５０℃に制御す
る。主温度制御装置１１の構成は、これに限らず、例え
ば超臨界水の送入流量を調整することにより、或いは超
臨界水生成用の補給水の送入流量を調整することによ
り、更には補給水の送入温度を調整することにより、反
応器１２内の反応温度を５５０℃以上６５０℃以下の範
囲に制御することができる。
送入流量を調整することにより、反応器１２内の反応温
度を例えば５５０℃に制御する主温度制御装置１１を備
えている。主温度制御装置１１は、反応器１２内の温度
を計測する温度計１３を有し、温度計１３の温度に基づ
いて被処理液ポンプ６の吐出量を調節して被処理液の流
量を調整することにより、反応温度を５５０℃以上６５
０℃以下の範囲の設定温度、例えば５５０℃に制御す
る。主温度制御装置１１の構成は、これに限らず、例え
ば超臨界水の送入流量を調整することにより、或いは超
臨界水生成用の補給水の送入流量を調整することによ
り、更には補給水の送入温度を調整することにより、反
応器１２内の反応温度を５５０℃以上６５０℃以下の範
囲に制御することができる。
【００４３】反応器１２は、内部冷却器１４及び中和混
合器１６を内蔵していることを除いて、図９に示す従来
の圧力バランス型反応器１００と同じ構成を備えてい
る。即ち、反応器１２は、図２に示すように、超臨界水
処理時の圧力、例えば２３ＭＰａに抗する機械的強度を
有する、耐熱性炭素鋼又はステンレス鋼製の縦型筒状圧
力容器からなる外円筒体１２ａと、外円筒体１２ａ内に
相互に連通する内円筒体として設けられた、チタン製又
はチタン合金製の反応カートリッジ１２ｂとを備え、外
円筒体１２ａと反応カートリッジ１２ｂとの間の環状部
１２ｃに圧力バランス用空気送入管１０から圧力バラン
ス用空気を導入する。
合器１６を内蔵していることを除いて、図９に示す従来
の圧力バランス型反応器１００と同じ構成を備えてい
る。即ち、反応器１２は、図２に示すように、超臨界水
処理時の圧力、例えば２３ＭＰａに抗する機械的強度を
有する、耐熱性炭素鋼又はステンレス鋼製の縦型筒状圧
力容器からなる外円筒体１２ａと、外円筒体１２ａ内に
相互に連通する内円筒体として設けられた、チタン製又
はチタン合金製の反応カートリッジ１２ｂとを備え、外
円筒体１２ａと反応カートリッジ１２ｂとの間の環状部
１２ｃに圧力バランス用空気送入管１０から圧力バラン
ス用空気を導入する。
【００４４】更に、本実施形態例の反応器１２は、反応
カートリッジ１２ｂの下流であって、外円筒体１２ａ内
に、順次、所定温度まで反応生成物を冷却する内部冷却
器１４と、アルカリ水溶液を注入、混合し、反応生成物
を中和する中和混合器１６とを有する。また、内部冷却
器１４には冷却水を供給する冷却水供給系統が、中和混
合器１６にはアルカリ水溶液を供給するアルカリ水溶液
供給系統が設けられている。ＰＣＢを含む被処理液及び
空気は、被処理液管８を通って反応カートリッジ１２ｂ
内に導入され、圧力バランス用空気は、環状部１２ｃを
介して反応カートリッジ１２ｂ内に導入される。被処理
液は、反応カートリッジ１２ｂ内で超臨界水処理され、
内部冷却器１４で冷却され、中和混合器１６で中和混合
され、被処理液管２から流出する。
カートリッジ１２ｂの下流であって、外円筒体１２ａ内
に、順次、所定温度まで反応生成物を冷却する内部冷却
器１４と、アルカリ水溶液を注入、混合し、反応生成物
を中和する中和混合器１６とを有する。また、内部冷却
器１４には冷却水を供給する冷却水供給系統が、中和混
合器１６にはアルカリ水溶液を供給するアルカリ水溶液
供給系統が設けられている。ＰＣＢを含む被処理液及び
空気は、被処理液管８を通って反応カートリッジ１２ｂ
内に導入され、圧力バランス用空気は、環状部１２ｃを
介して反応カートリッジ１２ｂ内に導入される。被処理
液は、反応カートリッジ１２ｂ内で超臨界水処理され、
内部冷却器１４で冷却され、中和混合器１６で中和混合
され、被処理液管２から流出する。
【００４５】内部冷却器１４は、反応カートリッジ１２
ｂの底部から反応器流出管１５を通って流出した反応生
成物を、冷却管を通る冷却水との熱交換によって、反応
温度、例えば６００℃から４００℃に冷却する間接的冷
却器である。内部冷却器１４は、チタン製蛇管１４ａ
と、蛇管１４ａを収容する、例えばステンレス鋼製密閉
容器１４ｂとから構成され、蛇管１４ａは、上端で反応
器流出管１５と接続し、また下端で中和混合器流入管２
５を介して中和混合器１６に接続している。反応生成物
は蛇管１４ａ内を上から下に向かって流れて降温し、冷
却水は容器１４ｂ内を下から上に向かって向流状に流れ
て反応生成物を冷却する。
ｂの底部から反応器流出管１５を通って流出した反応生
成物を、冷却管を通る冷却水との熱交換によって、反応
温度、例えば６００℃から４００℃に冷却する間接的冷
却器である。内部冷却器１４は、チタン製蛇管１４ａ
と、蛇管１４ａを収容する、例えばステンレス鋼製密閉
容器１４ｂとから構成され、蛇管１４ａは、上端で反応
器流出管１５と接続し、また下端で中和混合器流入管２
５を介して中和混合器１６に接続している。反応生成物
は蛇管１４ａ内を上から下に向かって流れて降温し、冷
却水は容器１４ｂ内を下から上に向かって向流状に流れ
て反応生成物を冷却する。
【００４６】冷却水は、内部冷却器１４への入口温度が
３８０℃に制御されて、容器１４ｂの下部に流入する。
冷却水の供給系統は、吐出流量可変型の冷却水供給ポン
プ１７と、冷却水を加熱する電気炉式加熱炉１８と、加
熱炉１８の冷却水出口温度を測定する温度計１９と、加
熱炉１８による加熱を調整して加熱炉１８の冷却水出口
温度を３８０℃に制御する第１温度制御装置２０とを備
えている。更に、供給系統は、内部冷却器１４の反応生
成物出口温度を測定する温度計２１と、冷却水供給ポン
プ１７による冷却水の吐出流量を調整して、反応生成物
の内部冷却器出口温度を４００℃に維持する第２温度制
御装置２２とを有する。
３８０℃に制御されて、容器１４ｂの下部に流入する。
冷却水の供給系統は、吐出流量可変型の冷却水供給ポン
プ１７と、冷却水を加熱する電気炉式加熱炉１８と、加
熱炉１８の冷却水出口温度を測定する温度計１９と、加
熱炉１８による加熱を調整して加熱炉１８の冷却水出口
温度を３８０℃に制御する第１温度制御装置２０とを備
えている。更に、供給系統は、内部冷却器１４の反応生
成物出口温度を測定する温度計２１と、冷却水供給ポン
プ１７による冷却水の吐出流量を調整して、反応生成物
の内部冷却器出口温度を４００℃に維持する第２温度制
御装置２２とを有する。
【００４７】以上の内部冷却器１４及び冷却水の供給系
統の構成によって、浄化された清水は、冷却水供給ポン
プ１７で昇圧され、次いで加熱炉１８で３８０℃に昇温
された後、冷却水供給管２３を通って内部冷却器１４の
容器１４ｂの下部に冷却水として流入し、容器１４ａの
上部から冷却水流出管３７を通って流出する。一方、反
応生成物は、約６００℃の反応温度で反応カートリッジ
１２ｂの底部から内部冷却器１４の蛇管１４ａに流入
し、冷却水によって４００℃に冷却されて、蛇管１４ａ
の下端から流出する。
統の構成によって、浄化された清水は、冷却水供給ポン
プ１７で昇圧され、次いで加熱炉１８で３８０℃に昇温
された後、冷却水供給管２３を通って内部冷却器１４の
容器１４ｂの下部に冷却水として流入し、容器１４ａの
上部から冷却水流出管３７を通って流出する。一方、反
応生成物は、約６００℃の反応温度で反応カートリッジ
１２ｂの底部から内部冷却器１４の蛇管１４ａに流入
し、冷却水によって４００℃に冷却されて、蛇管１４ａ
の下端から流出する。
【００４８】中和混合器１６は、内部にスタティック・
ミキサ２４を有する、パイプ状のタンタル製容器として
形成され、内部冷却器１４で冷却された反応生成物にア
ルカリ水溶液を注入して、混合、中和する容器である。
尚、スタティック・ミキサ２４は、必ずしも必要ではな
く、無くても一様に混合できる限り、省略することがで
きる。中和混合器１６は、上端で中和混合器流入管２５
と接続し、下端で中和混合器流出管２６と接続してい
る。中和混合器流出管２６は、反応生成物を下流の二次
冷却器３（図１参照）等に導く処理液管２に接続してい
る。中和混合器流入管２５は、タンタル製パイプであ
り、中和混合器流出管２６はステンレス鋼管又は、ニッ
ケル合金管である。
ミキサ２４を有する、パイプ状のタンタル製容器として
形成され、内部冷却器１４で冷却された反応生成物にア
ルカリ水溶液を注入して、混合、中和する容器である。
尚、スタティック・ミキサ２４は、必ずしも必要ではな
く、無くても一様に混合できる限り、省略することがで
きる。中和混合器１６は、上端で中和混合器流入管２５
と接続し、下端で中和混合器流出管２６と接続してい
る。中和混合器流出管２６は、反応生成物を下流の二次
冷却器３（図１参照）等に導く処理液管２に接続してい
る。中和混合器流入管２５は、タンタル製パイプであ
り、中和混合器流出管２６はステンレス鋼管又は、ニッ
ケル合金管である。
【００４９】アルカリ水溶液には、例えば所定濃度のＮ
ａＯＨ水溶液が使用される。アルカリ水溶液の供給系統
は、所定流量の所定濃度ＮａＯＨ水溶液を昇圧し、Ｎａ
ＯＨ水溶液管２８を通って中和混合器流入管２５に送液
するＮａＯＨ水溶液ポンプ３０と、ＮａＯＨ水溶液供給
管２８に清水を圧入する吐出流量可変型の清水供給ポン
プ３２とを備えている。また、供給系統は、ＮａＯＨ水
溶液の中和混合器１６への入口温度を測定する温度計３
４と、清水供給ポンプ３２による清水の吐出流量を調整
して、ＮａＯＨ水溶液の中和混合器１６の入口温度を２
５０℃に維持する第３温度制御装置３６とを備え、更
に、温度計３４の上流のＮａＯＨ水溶液管２８に、内部
冷却器１４から流出した冷却水の冷却水流出管３７を合
流させている。
ａＯＨ水溶液が使用される。アルカリ水溶液の供給系統
は、所定流量の所定濃度ＮａＯＨ水溶液を昇圧し、Ｎａ
ＯＨ水溶液管２８を通って中和混合器流入管２５に送液
するＮａＯＨ水溶液ポンプ３０と、ＮａＯＨ水溶液供給
管２８に清水を圧入する吐出流量可変型の清水供給ポン
プ３２とを備えている。また、供給系統は、ＮａＯＨ水
溶液の中和混合器１６への入口温度を測定する温度計３
４と、清水供給ポンプ３２による清水の吐出流量を調整
して、ＮａＯＨ水溶液の中和混合器１６の入口温度を２
５０℃に維持する第３温度制御装置３６とを備え、更
に、温度計３４の上流のＮａＯＨ水溶液管２８に、内部
冷却器１４から流出した冷却水の冷却水流出管３７を合
流させている。
【００５０】以上の中和混合器１６及びアルカリ水溶液
の供給系統の構成によって、所定濃度のＮａＯＨ水溶液
は、所定流量でＮａＯＨ水溶液供給ポンプ３０によって
昇圧され、次いで清水供給ポンプ３２によって供給され
た清水と合流し、更に、冷却水流出管３７を通って内部
冷却器１４から流出した冷却水と合流し、ＮａＯＨ水溶
液管２８を通って中和混合器流入管２５に流入する。Ｎ
ａＯＨ水溶液の中和混合器流入管２５への注入温度（温
度計３４の温度）は、清水供給ポンプ３２による清水の
吐出流量を調整することによって、２５０℃に制御され
ている。内部冷却器１４から流出した反応生成物は、中
和混合器流入管２５を通って中和混合器１６の上部に流
入し、アルカリ水溶液供給系統から中和混合器流入管２
５に供給されたＮａＯＨ水溶液とスタティック・ミキサ
２４によって混合され、中和されて、中和混合器流出管
２６から３００℃の温度で流出する。
の供給系統の構成によって、所定濃度のＮａＯＨ水溶液
は、所定流量でＮａＯＨ水溶液供給ポンプ３０によって
昇圧され、次いで清水供給ポンプ３２によって供給され
た清水と合流し、更に、冷却水流出管３７を通って内部
冷却器１４から流出した冷却水と合流し、ＮａＯＨ水溶
液管２８を通って中和混合器流入管２５に流入する。Ｎ
ａＯＨ水溶液の中和混合器流入管２５への注入温度（温
度計３４の温度）は、清水供給ポンプ３２による清水の
吐出流量を調整することによって、２５０℃に制御され
ている。内部冷却器１４から流出した反応生成物は、中
和混合器流入管２５を通って中和混合器１６の上部に流
入し、アルカリ水溶液供給系統から中和混合器流入管２
５に供給されたＮａＯＨ水溶液とスタティック・ミキサ
２４によって混合され、中和されて、中和混合器流出管
２６から３００℃の温度で流出する。
【００５１】本実施形態例では、主温度制御装置１１に
よって反応器１２内の温度を５５０℃に制御することに
より、ＰＣＢを含む被処理液を超臨界水処理により完全
に分解して処理液のＰＣＢの残留量を３ｐｐｂ以下に抑
えることができる。反応カートリッジ１２ｂ内の温度が
主温度制御装置１１によって５５０℃に制御されている
ので、チタンは反応カートリッジ１２ｂの耐食材料とし
て確実に機能する。内部冷却器１４の温度は、第１温度
制御装置２０及び第２温度制御装置２２によって制御さ
れ、４００℃以下には低下しないので、チタンは内部冷
却器１４の耐食材料として確実に機能する。また、中和
混合器１６の温度は、第３温度制御装置３６によって制
御され、４００℃以上には上昇しないので、タンタルは
中和混合器１６の耐食材料として確実に機能する。
よって反応器１２内の温度を５５０℃に制御することに
より、ＰＣＢを含む被処理液を超臨界水処理により完全
に分解して処理液のＰＣＢの残留量を３ｐｐｂ以下に抑
えることができる。反応カートリッジ１２ｂ内の温度が
主温度制御装置１１によって５５０℃に制御されている
ので、チタンは反応カートリッジ１２ｂの耐食材料とし
て確実に機能する。内部冷却器１４の温度は、第１温度
制御装置２０及び第２温度制御装置２２によって制御さ
れ、４００℃以下には低下しないので、チタンは内部冷
却器１４の耐食材料として確実に機能する。また、中和
混合器１６の温度は、第３温度制御装置３６によって制
御され、４００℃以上には上昇しないので、タンタルは
中和混合器１６の耐食材料として確実に機能する。
【００５２】本実施形態例では、中和混合器１６内の反
応生成物の圧力は、反応器１２の反応カートリッジ１２
ｂ内の圧力とほぼ同じであり、また、内部冷却器１４の
容器１４ｂ内の冷却水の圧力は、冷却水流出管３７を介
して中和混合器１６内の反応生成物の圧力、つまり反応
器１２の外円筒体１２ａ内の圧力とほぼ同じである。従
って、内部冷却器１４及び中和混合器１６の容器壁に要
する機械的強度は小さいから、内部冷却器１４及び中和
混合器１６の容器壁は薄くて済み、経済的である。
応生成物の圧力は、反応器１２の反応カートリッジ１２
ｂ内の圧力とほぼ同じであり、また、内部冷却器１４の
容器１４ｂ内の冷却水の圧力は、冷却水流出管３７を介
して中和混合器１６内の反応生成物の圧力、つまり反応
器１２の外円筒体１２ａ内の圧力とほぼ同じである。従
って、内部冷却器１４及び中和混合器１６の容器壁に要
する機械的強度は小さいから、内部冷却器１４及び中和
混合器１６の容器壁は薄くて済み、経済的である。
【００５３】実施形態例２ 本実施形態例は、第２の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の一例であって、図３は本実施形態例の超臨界
水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和部
の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超臨
界水処理装置及びその要部４０は、冷却器４２と中和混
合器４４とが反応器１２の下流に、順次、設けられ、そ
れらの構成が異なることを除いて、実施形態例１の超臨
界水処理装置１及びその要部１０と同じ構成を備え、同
じ機能を発揮する。
実施形態の一例であって、図３は本実施形態例の超臨界
水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和部
の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超臨
界水処理装置及びその要部４０は、冷却器４２と中和混
合器４４とが反応器１２の下流に、順次、設けられ、そ
れらの構成が異なることを除いて、実施形態例１の超臨
界水処理装置１及びその要部１０と同じ構成を備え、同
じ機能を発揮する。
【００５４】本実施形態例の冷却器４２は、蛇管１４ａ
を収容する密閉容器４２ｂが、高温の腐食性流体と接触
しないので、例えば耐熱炭素鋼製、又は例えばステンレ
ス鋼製容器でよいものの、圧力容器として構成される必
要があることを除いて、実施形態例１の冷却器１４と同
じ構成を備えている。また、本実施形態例の中和混合器
４４は、実施形態例１とは異なり、圧力容器として構成
される必要があることを除いて、実施形態例１の中和混
合器１６と同じ構成を備えている。
を収容する密閉容器４２ｂが、高温の腐食性流体と接触
しないので、例えば耐熱炭素鋼製、又は例えばステンレ
ス鋼製容器でよいものの、圧力容器として構成される必
要があることを除いて、実施形態例１の冷却器１４と同
じ構成を備えている。また、本実施形態例の中和混合器
４４は、実施形態例１とは異なり、圧力容器として構成
される必要があることを除いて、実施形態例１の中和混
合器１６と同じ構成を備えている。
【００５５】実施形態例３ 本実施形態例は、第１の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の別の例であって、図４は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和
部の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超
臨界水処理装置及びその要部５０は、熱交換型の内部冷
却器１４に代えて、反応生成物に冷却水を注入して、混
合、冷却する直接混合型の冷却器５２を備えているこ
と、及び、中和混合器１６の反応生成物出口温度の温度
制御方式が異なることを除いて、実施形態例１の超臨界
水処理装置１及びその要部１０と同じ構成を備えてい
る。
実施形態の別の例であって、図４は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和
部の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超
臨界水処理装置及びその要部５０は、熱交換型の内部冷
却器１４に代えて、反応生成物に冷却水を注入して、混
合、冷却する直接混合型の冷却器５２を備えているこ
と、及び、中和混合器１６の反応生成物出口温度の温度
制御方式が異なることを除いて、実施形態例１の超臨界
水処理装置１及びその要部１０と同じ構成を備えてい
る。
【００５６】冷却器５２は、スタティク・ミキサ５４を
備えたチタン製容器からなる混合器として形成され、冷
却水供給管２３を反応器流出管１５に接続させ、反応カ
ートリッジ１２ｂから流出する反応生成物に、３８０℃
に制御された冷却水を注入して、４００℃に冷却する。
本実施形態例では、実施形態例１の温度計３４に代えて
中和混合器１６から反応生成物を流出させる中和混合器
流出管２６に設けられた温度計５６を備え、反応生成物
の中和混合器１６の出口温度を３００℃に制御してい
る。これにより、ＮａＯＨ水溶液の注入温度を２５０℃
に維持することができる。なお、冷却器５２及び中和混
合器１６内のスタティック・ミキサは、必ずしも必要で
はなく、無くても一様に混合できる限り、省略すること
ができる。
備えたチタン製容器からなる混合器として形成され、冷
却水供給管２３を反応器流出管１５に接続させ、反応カ
ートリッジ１２ｂから流出する反応生成物に、３８０℃
に制御された冷却水を注入して、４００℃に冷却する。
本実施形態例では、実施形態例１の温度計３４に代えて
中和混合器１６から反応生成物を流出させる中和混合器
流出管２６に設けられた温度計５６を備え、反応生成物
の中和混合器１６の出口温度を３００℃に制御してい
る。これにより、ＮａＯＨ水溶液の注入温度を２５０℃
に維持することができる。なお、冷却器５２及び中和混
合器１６内のスタティック・ミキサは、必ずしも必要で
はなく、無くても一様に混合できる限り、省略すること
ができる。
【００５７】本実施形態例の冷却器５２及び中和混合器
１６は、実施形態例１と同様に、耐食性上及び機械的強
度上の利点を有し、かつ、冷却器５２の構成が実施形態
例１の内部冷却器１４の構成より簡単であるから経済的
である。
１６は、実施形態例１と同様に、耐食性上及び機械的強
度上の利点を有し、かつ、冷却器５２の構成が実施形態
例１の内部冷却器１４の構成より簡単であるから経済的
である。
【００５８】実施形態例４ 本実施形態例は、第２の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の別の例であって、図５は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和
部の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超
臨界水処理装置及びその要部６０は、冷却器６２と中和
混合器６４とが反応器１２の下流に、順次、設けられて
いることを除いて、実施形態例３の超臨界水処理装置及
びその要部５０と同じ構成を備え、同じ機能を発揮す
る。
実施形態の別の例であって、図５は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・中和
部の構成を示すフローシートである。本実施形態例の超
臨界水処理装置及びその要部６０は、冷却器６２と中和
混合器６４とが反応器１２の下流に、順次、設けられて
いることを除いて、実施形態例３の超臨界水処理装置及
びその要部５０と同じ構成を備え、同じ機能を発揮す
る。
【００５９】本実施形態例の冷却器６２は、容器を圧力
容器として構成する必要があることを除いて、実施形態
例３の冷却器５２と同じ構成を備えている。また、本実
施形態例の中和混合器６４は、圧力容器として構成され
る必要があることを除いて、実施形態例３の中和混合器
１６と同じ構成を備えている。
容器として構成する必要があることを除いて、実施形態
例３の冷却器５２と同じ構成を備えている。また、本実
施形態例の中和混合器６４は、圧力容器として構成され
る必要があることを除いて、実施形態例３の中和混合器
１６と同じ構成を備えている。
【００６０】実施形態例５ 本実施形態例は、第１の発明に係る超臨界水処理装置の
実施形態の更に別の例であって、図６は本実施形態例の
超臨界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・
中和部の構成を示すフローシートである。本実施形態例
の超臨界水処理装置の要部７０は、冷却水の供給系統の
構成が異なること、即ち内部冷却器から流出する冷却水
を系外に排出していること、及び中和混合器１６及びア
ルカリ水溶液の供給系統の構成が実施形態例１と異な
り、実施形態例３と同じであることを除いて、実施形態
例１の超臨界水処理装置１及びその要部１０と同じ構成
を備えている。
実施形態の更に別の例であって、図６は本実施形態例の
超臨界水処理装置の要部、即ち、反応器下部及び冷却・
中和部の構成を示すフローシートである。本実施形態例
の超臨界水処理装置の要部７０は、冷却水の供給系統の
構成が異なること、即ち内部冷却器から流出する冷却水
を系外に排出していること、及び中和混合器１６及びア
ルカリ水溶液の供給系統の構成が実施形態例１と異な
り、実施形態例３と同じであることを除いて、実施形態
例１の超臨界水処理装置１及びその要部１０と同じ構成
を備えている。
【００６１】冷却水の供給系統は、冷却水供給ポンプ１
７と加熱炉１８との間に、内部冷却器１４から流出する
冷却水と清水とを熱交換する熱交換器７２を備え、内部
冷却器１４から出た温度の高い冷却水と熱交換器７２で
熱交換して、清水を加熱することを除いて、実施形態例
１の冷却水の供給系統と同じ構成である。また、本実施
形態例の冷却水流出系統は、ＮａＯＨ水溶液供給管２８
に合流した実施形態例１の冷却水流出系統とは異なり、
熱交換器７２に加えて、冷却水流出管７４に、順次、熱
交換器７２を出た冷却水を別の低温の冷却水で冷却する
冷却水冷却器７６と、冷却水流出管７４内の冷却水の圧
力、従って内部冷却器１４の容器１４ｂ内の冷却水の圧
力を反応器１２の外円筒体１２ａ内の圧力と同じ圧力に
制御する自立式圧力制御弁７８とを備えている。自立式
圧力制御弁７８は、外円筒体１２ａ内の圧力に基づいて
弁開度を自立的に調節して、外円筒体１２ａ内の圧力と
同じ圧力になるように、自立式圧力制御弁７８の上流の
冷却水の圧力を制御する。
７と加熱炉１８との間に、内部冷却器１４から流出する
冷却水と清水とを熱交換する熱交換器７２を備え、内部
冷却器１４から出た温度の高い冷却水と熱交換器７２で
熱交換して、清水を加熱することを除いて、実施形態例
１の冷却水の供給系統と同じ構成である。また、本実施
形態例の冷却水流出系統は、ＮａＯＨ水溶液供給管２８
に合流した実施形態例１の冷却水流出系統とは異なり、
熱交換器７２に加えて、冷却水流出管７４に、順次、熱
交換器７２を出た冷却水を別の低温の冷却水で冷却する
冷却水冷却器７６と、冷却水流出管７４内の冷却水の圧
力、従って内部冷却器１４の容器１４ｂ内の冷却水の圧
力を反応器１２の外円筒体１２ａ内の圧力と同じ圧力に
制御する自立式圧力制御弁７８とを備えている。自立式
圧力制御弁７８は、外円筒体１２ａ内の圧力に基づいて
弁開度を自立的に調節して、外円筒体１２ａ内の圧力と
同じ圧力になるように、自立式圧力制御弁７８の上流の
冷却水の圧力を制御する。
【００６２】以上の構成によって、本実施形態例では、
実施形態例１と同様に、中和混合器１６内の反応生成物
の圧力は、反応器１２の反応カートリッジ１２ａを介し
て外円筒体１２ｂ内の圧力とほぼ同じであり、内部冷却
器１４の容器１４ｂ内の冷却水の圧力は、反応器１２の
外円筒体１２ａ内の圧力とほぼ同じである。従って、内
部冷却器１４及び中和混合器１６の容器壁に要する機械
的強度は小さいので、内部冷却器１４及び中和混合器１
６の容器壁は薄くて済み、経済的である。
実施形態例１と同様に、中和混合器１６内の反応生成物
の圧力は、反応器１２の反応カートリッジ１２ａを介し
て外円筒体１２ｂ内の圧力とほぼ同じであり、内部冷却
器１４の容器１４ｂ内の冷却水の圧力は、反応器１２の
外円筒体１２ａ内の圧力とほぼ同じである。従って、内
部冷却器１４及び中和混合器１６の容器壁に要する機械
的強度は小さいので、内部冷却器１４及び中和混合器１
６の容器壁は薄くて済み、経済的である。
【００６３】実施形態例６ 本実施形態例は、第１の発明の超臨界水処理装置の実施
形態の更に別の例であって、図７は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部の構成を示すフローシートである。
本実施形態例の超臨界水処理装置及びその要部８０は、
冷却水を循環し、使用するように構成されていることを
除いて、実施形態例５と同じ構成を備えている。本改変
例は、実施形態例５とは異なり、冷却水流出管７４に冷
却水冷却器８２を備え、内部冷却器８４を出た冷却水を
別の低温の冷却水で冷却し、圧力制御弁７８で圧力を外
円筒体１２ａ内の圧力と同一とし、次いで冷却水供給ポ
ンプ１７の吸い込み側に高圧のまま戻して、循環してい
る。尚、冷却水の一部をブローし、その代わりに清水を
補充している。
形態の更に別の例であって、図７は本実施形態例の超臨
界水処理装置の要部の構成を示すフローシートである。
本実施形態例の超臨界水処理装置及びその要部８０は、
冷却水を循環し、使用するように構成されていることを
除いて、実施形態例５と同じ構成を備えている。本改変
例は、実施形態例５とは異なり、冷却水流出管７４に冷
却水冷却器８２を備え、内部冷却器８４を出た冷却水を
別の低温の冷却水で冷却し、圧力制御弁７８で圧力を外
円筒体１２ａ内の圧力と同一とし、次いで冷却水供給ポ
ンプ１７の吸い込み側に高圧のまま戻して、循環してい
る。尚、冷却水の一部をブローし、その代わりに清水を
補充している。
【００６４】従って、本実施形態例では、内部に蛇管８
４ａを有する内部冷却器８４の容器８４ｂ内の冷却水の
圧力は、反応器１２の外円筒体１２ａ内の圧力と同じ圧
力なので、容器８４ｂを圧力容器として形成する必要は
ない。尚、実施形態例５及びその改変例の技術的思想
は、実施形態例１と同様に、実施形態例２にも容易に適
用することができる。
４ａを有する内部冷却器８４の容器８４ｂ内の冷却水の
圧力は、反応器１２の外円筒体１２ａ内の圧力と同じ圧
力なので、容器８４ｂを圧力容器として形成する必要は
ない。尚、実施形態例５及びその改変例の技術的思想
は、実施形態例１と同様に、実施形態例２にも容易に適
用することができる。
【００６５】実施形態例１から６で、内部冷却器及び中
和混合器の材質として、チタン及びタンタルを使用する
ときには、それぞれ、チタン合金及びタンタル合金を使
用しても良い。また、実施形態例１から６に示すよう
に、内部冷却器の蛇管全体、容器全体及び中和混合器の
容器全体にチタン及びチタン合金、並びにタンタル及び
タンタル合金を使用する必要は必ずしも無く、例えば内
部冷却器であれば、反応生成物が接触する管路の内表層
のみにチタン及びチタン合金を使用し、中和混合器であ
れば、反応生成物とＮａＯＨ水溶液との混合流体が接触
する容器壁の内表層のみにタンタル及びタンタル合金を
使用するようにしても良い。
和混合器の材質として、チタン及びタンタルを使用する
ときには、それぞれ、チタン合金及びタンタル合金を使
用しても良い。また、実施形態例１から６に示すよう
に、内部冷却器の蛇管全体、容器全体及び中和混合器の
容器全体にチタン及びチタン合金、並びにタンタル及び
タンタル合金を使用する必要は必ずしも無く、例えば内
部冷却器であれば、反応生成物が接触する管路の内表層
のみにチタン及びチタン合金を使用し、中和混合器であ
れば、反応生成物とＮａＯＨ水溶液との混合流体が接触
する容器壁の内表層のみにタンタル及びタンタル合金を
使用するようにしても良い。
【００６６】実施形態例２及び４は、反応生成物が、そ
れぞれ、図３及び図５に図示するように、反応生成物が
反応カートリッジの底部から流出する態様のものへの適
用に加えて、図示しないが、反応カートリッジの上部又
は側部から流出する態様のものにも適用できる。また、
実施形態例２及び４は、反応カートリッジを備えない形
式の反応器にも適用でき、その際には、反応器の底部か
ら流出する態様のものである必要はなく、反応生成物が
反応器の上部、又は側部から流出する態様のものにも適
用できる。また実施形態５及び６は、実施形態２及び４
と同様に反応器１２の外円筒体１２ａ外で行うことも可
能である。
れぞれ、図３及び図５に図示するように、反応生成物が
反応カートリッジの底部から流出する態様のものへの適
用に加えて、図示しないが、反応カートリッジの上部又
は側部から流出する態様のものにも適用できる。また、
実施形態例２及び４は、反応カートリッジを備えない形
式の反応器にも適用でき、その際には、反応器の底部か
ら流出する態様のものである必要はなく、反応生成物が
反応器の上部、又は側部から流出する態様のものにも適
用できる。また実施形態５及び６は、実施形態２及び４
と同様に反応器１２の外円筒体１２ａ外で行うことも可
能である。
【００６７】
【発明の効果】第１及び第２の発明によれば、タンタル
の適用温度域である第２の所定温度未満の温度域に冷却
手段により反応生成物を冷却した後に、中和冷却手段に
より中和し、かつ、冷却手段を反応温度以下第２の所定
温度以上の温度に維持して、チタン又はチタン合金を使
用することにより、また中和冷却手段を第２の所定温度
未満に維持して、タンタル又はタンタル合金を使用する
ことにより、ＰＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被
処理液を処理する超臨界水処理装置の腐食の問題を解決
することができる。従って、第１及び第２の発明は、Ｐ
ＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被処理液の処理を
長期にわたり安定して行い、しかも３ｐｐｂ以下の排出
基準を満足するように処理できる超臨界水処理装置を実
現している。
の適用温度域である第２の所定温度未満の温度域に冷却
手段により反応生成物を冷却した後に、中和冷却手段に
より中和し、かつ、冷却手段を反応温度以下第２の所定
温度以上の温度に維持して、チタン又はチタン合金を使
用することにより、また中和冷却手段を第２の所定温度
未満に維持して、タンタル又はタンタル合金を使用する
ことにより、ＰＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被
処理液を処理する超臨界水処理装置の腐食の問題を解決
することができる。従って、第１及び第２の発明は、Ｐ
ＣＢ等の高濃度有機塩素化合物を含む被処理液の処理を
長期にわたり安定して行い、しかも３ｐｐｂ以下の排出
基準を満足するように処理できる超臨界水処理装置を実
現している。
【図１】実施形態例１の超臨界水処理装置の構成を示す
フローシートである。
フローシートである。
【図２】実施形態例１の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図３】実施形態例２の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図４】実施形態例３の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図５】実施形態例４の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図６】実施形態例５の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図７】実施形態例６の超臨界水処理装置の要部、即
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
ち、反応器下部及び冷却・中和部の構成を示すフローシ
ートである。
【図８】従来の超臨界水処理装置の要部の構成を示すフ
ローシートである。
ローシートである。
【図９】圧力バランス型反応器の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ 実施形態例１の超臨界水処理装置 ２ 処理液管 ３ ２次冷却器 ４ 圧力制御弁 ５ 気液分離器 ６ 被処理液ポンプ ７ 空気圧縮機 ８ 被処理液管 ９ 空気送入管 １０ 圧力バランス用空気送入管 １１ 主温度制御装置 １２ 反応器 １２ａ 外円筒体 １２ｂ 反応カートリッジ １２ｃ 環状部 １３ 温度計 １４ 内部冷却器 １４ａ 蛇管 １４ｂ 容器 １５ 反応器流出管 １６ 中和混合器 １７ 冷却水供給ポンプ １８ 電気炉式加熱炉 １９ 温度計 ２０ 第１温度制御装置 ２１ 温度計 ２２ 第２温度制御装置 ２３ 冷却水供給管 ２４ スタティック・ミキサ ２５ 中和混合器流入管 ２６ 中和混合器流出管 ２８ ＮａＯＨ水溶液供給管 ３０ ＮａＯＨ水溶液供給ポンプ ３２ 清水供給ポンプ ３４ 温度計 ３６ 第３温度制御装置 ３７ 冷却水流出管 ４０ 実施形態例２の超臨界水処理装置の要部 ４２ 冷却器 ４４ 中和混合器 ５０ 実施形態例３の超臨界水処理装置の要部 ５２ 冷却器 ５４ スタティク・ミキサ ５６ 温度計 ６０ 実施形態例４の超臨界水処理装置の要部 ６２ 冷却器 ６４ 中和混合器 ７０ 実施形態例５の超臨界水処理装置の要部 ７２ 熱交換器 ７４ 冷却水流出管 ７６ 冷却水冷却器 ７８ 自立式圧力制御弁 ８０ 実施形態例５の改変例の超臨界水処理装置の要部 ８２ 冷却水冷却器 ８４ 内部冷却器 ８６ 超臨界水処理装置 ８７ 反応器 ８８ 超臨界水域 ８９ 仮想的界面 ９０ 亜臨界水域 ９１ 流入管 ９２ 被処理液ライン ９３ 空気ライン ９４ 超臨界水ライン ９５ 中和剤ライン ９６ 処理液ライン ９７ 亜臨界水ライン ９８ 亜臨界排水ライン １００ 圧力バランス型反応器 １０１ 圧力容器 １０２ 反応カートリッジ １０３ 入口ノズル １０４ 反応域 １０５ 圧力バランス用空気送入口 １０６ 環状部 １０７ 間隙 １０８ 反応器流出管
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/58 Ａ 1/66 ５１０ 1/66 ５１０Ｌ ５２１ ５２１Ｂ ５３０ ５３０Ｄ ５４０ ５４０Ｈ // Ａ６２Ｄ 3/00 Ａ６２Ｄ 3/00 (72)発明者 岩森 智之 東京都江東区新砂１丁目２番８号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 川崎 慎一朗 東京都江東区新砂１丁目２番８号 オルガ ノ株式会社内 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BD11 4D038 AA08 AA10 AB14 BA02 BA06 BB01 BB13 BB16 BB20 4D050 AA12 AA20 AB19 BB01 BC01 BC02 BD02 BD08 CA13 CA20 4G075 AA13 AA37 AA53 AA62 AA63 BA05 BA06 BA10 CA02 CA03 CA05 CA57 DA01 DA11 EB12 FC09
Claims (8)
- 【請求項１】 圧力容器として形成された外筒体と、外
筒体内に配置され、相互に連通する内筒体からなる反応
カートリッジとの２重筒体として形成された圧力バラン
ス型反応器を備え、有機塩素化合物を含有する被処理液
を反応カートリッジ内の超臨界水中に導入し、５５０℃
以上６５０℃以下の温度で酸化剤により酸化分解する超
臨界水処理装置において、 第１の所定温度以上第２の所定温度以下の温度の冷流体
によって、反応カートリッジから流出する反応生成物を
第２の所定温度以上第３の所定温度以下に直接的に、又
は間接的に冷却する冷却する冷却手段と、 冷却手段で冷却された反応生成物に、中和剤水溶液を注
入して、中和、冷却する手段とを反応カートリッジの下
流で外筒体内に内蔵して備え、 第１の所定温度以上の温度領域は、チタン、又はチタン
合金材料の腐食速度が低い温度領域に含まれ、第３の所
定温度以下の温度領域は、タンタル又はタンタル合金材
料の腐食速度が低い温度領域であって、 冷却手段を構成する部材のうち反応生成物に接触する部
材壁の少なくとも表層がチタン、又はチタン合金材で形
成され、 中和、冷却手段を構成する部材のうち反応生成物と中和
剤水溶液との混合流体に接触する部材壁の少なくとも表
層がタンタル、又はタンタル合金材で形成されているこ
とを特徴とする超臨界水処理装置。 - 【請求項２】 冷却手段として設けられた冷却器が、反
応生成物が流れる管路と、管路を収容し、冷却水が流れ
る容器とを備え、管路の少なくとも内表層がチタン、又
はチタン合金材で形成された熱交換器であり、 中和、冷却手段として設けられた中和混合器が、少なく
とも内表層がタンタル又はタンタル合金材で形成された
容器であることを特徴とする請求項１に記載の超臨界水
処理装置。 - 【請求項３】 冷却手段として設けられた冷却器が、少
なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で形成され
た容器を有する冷却水混合式冷却器であり、 中和、冷却手段として設けられた中和混合器が、少なく
とも内表層がタンタル又はタンタル合金材で形成された
容器であることを特徴とする請求項１に記載の超臨界水
処理装置。 - 【請求項４】 超臨界水を収容する反応器を備え、有機
塩素化合物を含有する被処理液を反応器内の超臨界水中
に導入し、５５０℃以上６５０℃以下の温度で酸化剤に
より酸化分解する超臨界水処理装置において、 反応器から流出する反応生成物を、第１の所定温度以上
第２の所定温度以下の温度の冷流体によって、第２の所
定温度以上第３の所定温度以下の温度に直接的に、又は
間接的に冷却する冷却する冷却手段と、 冷却手段で冷却された反応生成物に、中和剤水溶液を注
入して、中和冷却する手段とを反応器の下流に備え、 第１の所定温度以上の温度領域は、チタン、又はチタン
合金材料の腐食速度が低い温度領域に含まれ、第３の所
定温度以下の温度領域は、タンタル又はタンタル合金材
料の腐食速度が低い温度領域であって、 冷却手段を構成する部材のうち反応生成物に接触する部
材壁の少なくとも表層がチタン、又はチタン合金材で形
成され、 中和、冷却手段を構成する部材のうち反応生成物と中和
剤水溶液との混合流体に接触する部材壁の少なくとも表
層がタンタル、又はタンタル合金材で形成されているこ
とを特徴とする超臨界水処理装置。 - 【請求項５】 冷却手段として設けられた冷却器が、反
応生成物が流れる管路と、管路を収容し、冷却水が流れ
る圧力容器とを備え、管路の少なくとも内表層がチタ
ン、又はチタン合金材で形成された熱交換器であり、 中和冷却手段として設けられた中和混合器が、少なくと
も内表層がタンタル又はタンタル合金材で形成された圧
力容器であることを特徴とする請求項４に記載の超臨界
水処理装置。 - 【請求項６】 冷却手段として設けられた冷却器が、少
なくとも内表層がチタン、又はチタン合金材で形成され
た圧力容器を有する冷却水混合式冷却器であり、 中和冷却手段として設けられた中和混合器が、少なくと
も内表層がタンタル又はタンタル合金材で形成された圧
力容器であることを特徴とする請求項４に記載の超臨界
水処理装置。 - 【請求項７】 第１の所定温度が３８０℃、第２の所定
温度が４００℃、及び第３の所定温度が４５０℃であっ
て、 熱交換式冷却器に供給する冷却水の入口温度を３８０℃
に制御する第１の温度制御装置と、 冷却水の流入流量を調節して、反応生成物の冷却器出口
温度を４００℃に制御する第２の温度制御装置とを備え
ていることを特徴とする請求項２又は５に記載の超臨界
水処理装置。 - 【請求項８】 第１の所定温度が３８０℃、第２の所定
温度が４００℃、及び第３の所定温度が４５０℃であっ
て、 冷却水混合式冷却器に供給する冷却水の入口温度を３８
０℃に制御する第１の温度制御装置と、 冷却水の流入流量を調節して、反応生成物の冷却器出口
温度を４００℃に制御する第２の温度制御装置とを備え
ていることを特徴とする請求項３又は６に記載の超臨界
水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35701999A JP2001170664A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 超臨界水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35701999A JP2001170664A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 超臨界水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170664A true JP2001170664A (ja) | 2001-06-26 |
| JP2001170664A5 JP2001170664A5 (ja) | 2006-10-19 |
Family
ID=18451967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35701999A Pending JP2001170664A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 超臨界水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001170664A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005152804A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水酸化処理方法および装置 |
| JP2006297224A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Japan Organo Co Ltd | 水熱反応方法 |
| JP2007186572A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 重質油の改質装置、重質油改質装置を備えたガスタービン、重質油改質装置を備えたガスタービンプラント、及び重質油の改質方法 |
| JP2013169515A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Ricoh Co Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2013176712A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Ricoh Co Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2014161790A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Ricoh Co Ltd | 廃液処理装置 |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP35701999A patent/JP2001170664A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005152804A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水酸化処理方法および装置 |
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| JP2007186572A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 重質油の改質装置、重質油改質装置を備えたガスタービン、重質油改質装置を備えたガスタービンプラント、及び重質油の改質方法 |
| JP2013169515A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Ricoh Co Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2013176712A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Ricoh Co Ltd | 流体浄化装置 |
| JP2014161790A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Ricoh Co Ltd | 廃液処理装置 |
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