【手続補正書】
【提出日】平成16年4月19日(2004.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界水を収容する縦型反応器を備え、主として水と水溶性有機物を含み、疎水性有機物を実質的に含まない第１の被処理液に加えて、主として疎水性有機物を含む第２の被処理液と、主として疎水性有機物からなる補助燃料の少なくともいずれか一方を反応器に送入し、かつ、酸化剤として酸素含有ガスを反応器に供給して、超臨界水の存在下で有機物と酸素との超臨界水反応を行う超臨界水反応装置であって、
第１の被処理液を反応器に送入する第１の送入手段と、
第２の被処理液及び補助燃料の少なくともいずれか一方を反応器に送入する第２の送入手段と
を備えていることを特徴とする超臨界水反応装置。
【請求項２】
第１の送入手段、第２の送入手段、及び酸素含有ガスの送入手段として、反応器の反応物入口に三流体ノズルを設け、
三流体ノズルが、内管と、内管を挿入させた中管と、内管及び中管を挿入させた外管とによって、流路として外管と中管とからなる第１環状部と、中管と内管とからなる第２環状部と、内管とを備えた三重管として構成され、三重管の先端部で外管が縮径し、第１環状部の先端環状開口部の面積が、上流の第１環状部の面積より小さく、
酸素含有ガスの送入手段として設けられたガス送入管が第１環状部に、第１の送入手段として設けられた第１の送入管が第２環状部に、第２の送入手段として設けられた第２の送入管が内管に、それぞれ、接続されていることを特徴とする請求項１に記載の超臨界水反応装置。
【請求項３】
内管の外周面又は内周面に沿って断熱層が設けてあることを特徴とする請求項２に記載の超臨界水反応装置。
【請求項４】
反応器の反応物入口に２個の二流体ノズルを設け、
２個の二流体ノズルは、それぞれ、内管と、内管を挿入させた外管とによって、流路として外管と内管とからなる環状部と、内管とを備えた二重管として構成され、二重管の先端部で外管が縮径し、環状部の先端環状開口部の面積が、上流の環状部の面積より小さく、
第１の送入手段として設けられた第１の送入管が一方の二流体ノズルの内管に、第２の送入手段として設けられた第２の送入管が他方の二流体ノズルの内管に、それぞれ、接続され、かつ、酸素含有ガスの送入手段として設けられたガス送入管から分岐した２本の分岐管が、それぞれ、一方の二流体ノズルの環状部及び他方の二流体ノズルの環状部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の超臨界水反応装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
超臨界水反応装置１０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、有機物を含む被処理液を被処理液管２２を介して反応器１２に送入する被処理液ポンプ２４と、酸化剤として空気を空気送入管２６を介して反応器１２に送入する空気圧縮機２８とを備えている。
更に、超臨界水反応装置１０は、必要に応じて、反応器１２での超臨界水反応を維持するのに必要な熱エネルギー源として石油系炭化水素油等の疎水性有機物からなる補助燃料を反応器１２に送入する補助燃料管３０、反応器１２で超臨界水反応により処理液中の有機物から発生した塩素等を中和するアルカリ剤を反応器１２に送入するアルカリ剤送入管３１を被処理液管２２に合流させさせている。なお、被処理液中の水分が不足し、超臨界水反応が維持できない場合は、被処理液管２２に補給水を加えるための補給水管（図示せず）を接続することもある。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
被処理液管２２と空気送入管２６とは、二流体ノズル３４を介して反応器１２に接続されている。
二流体ノズル３４は、図７に示すように、内管３６と外管３８とからなる二重管として構成され、外管３８の先端部３８ａが縮径して、先端の環状開口面積が上流の環状面積より急激に小さくなっている。そして、被処理液管２２は二流体ノズル３４の内管３６に接続され、空気送入管２６は内管３６と外管３８とからなる環状部３９に接続されている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
なお、被処理液と処理液とを熱交換させて処理液を冷却するとともに被処理液を昇温して熱回収を図る熱交換器（図示せず）を冷却器１６の上流の処理液管１４に、又は被処理液を予熱する予熱器を反応器１２の上流の被処理液管２２に設けることもある。また、超臨界水の補給水管を被処理液管２２に接続することもある。
更には、反応器１２の下部に亜臨界水領域を設け、反応器１２内で生じた無機塩類を亜臨界水領域に沈降させ、除去する機構を設けることもある。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ベッセル型の反応器を反応器として使用している従来の超臨界水反応装置で、処理対象として水溶性有機物を含む第１の被処理液と、処理対象として疎水性有機物を含む第２の被処理液とを同時に同じ被処理液管及び二流体ノズルを介して反応器に送入するときには、反応器の反応温度が安定しないという問題があった。例えば、ある時には反応温度が上限温度に近くなり、あるときには反応温度が下限温度に近くなり、超臨界水反応の進行が極めて不安定になって、超臨界水反応を安定して持続させることが難しかった。
これは、第１の被処理液と、疎水性有機物を主成分とする補助燃料とを同時に同じ被処理液管及び二流体ノズルを介して反応器に送入するときにも、第２の被処理液の場合と同様に、反応温度が不安定で変動するという問題があった。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第１の発明の好適な実施態様は、第１の送入手段、第２の送入手段、及び酸素含有ガスの送入手段として、反応器の反応物入口に三流体ノズルを設け、
三流体ノズルが、内管と、内管を挿入させた中管と、内管及び中管を挿入させた外管とによって、流路として外管と中管とからなる第１環状部と、中管と内管とからなる第２環状部と、内管とを備えた三重管として構成され、三重管の先端部で外管が縮径し、第１環状部の先端環状開口部の面積が、上流の第１環状部の面積より小さく、
酸素含有ガスの送入手段として設けられたガス送入管が第１環状部に、第１の送入手段として設けられた第１の送入管が第２環状部に、第２の送入手段として設けられた第２の送入管が内管に、それぞれ、接続されている。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
酸素含有ガス、第１の被処理液、及び、第２の被処理液と補助燃料との少なくともいずれかを三流体ノズルに別々に供給し、酸素含有ガスによってアトマイジングさせることにより、第２の被処理液及び補助燃料を超臨界水中に又は超臨界水中に分散する第１の被処理液中に均一に分散させることできる。
また、酸素含有ガスを送入するガス送入管が外管と中管とからなる第１環状部に、第１の被処理液を送入する第１の送入管が中管と内管とからなる第２環状部に、第２の被処理液及び補助燃料の少なくともいずれ一方を送入する第２の送入管が内管に、それぞれ、接続されていることにより、第１環状部を流れる酸素含有ガスの断熱効果により、内管を流れる第２の被処理液又は補助燃料のチャーリングを防止することができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
超臨界水反応装置４０は、図１に示すように、主として水と水溶性有機物を含み、疎水性有機物を実質的に含まない第１の被処理液を反応器１２に送入する第１の送入管４２、第１の送入管４２を介して第１の被処理液を反応器１２に送入する第１の被処理液ポンプ４４と、疎水性有機物からなる補助燃料を反応器１２に送入する第２の送入管４６とを備えている。アルカリ剤送入管３１は、第１の送入管４２に接続されている。
第１の送入管４２、第２の送入管４６及び空気送入管２６は、三流体ノズル５０を介して反応器１２に接続されている。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本実施形態例の反応器で使用する三流体ノズル５０は、図２に示すように、内管５２と、内管５２を挿入させた中管５４と、内管５２及び中管５４を挿入させた外管５６とからなる三重管として構成されていて、流路として、中管５４と外管５６とによって区画された第１環状部５８、内管５２と中管５４とによって区画された第２環状部６０、及び、内管５２の３流路を有する。
三重管の先端部６２で外管５６が縮径し、第１環状部５８は、先端の環状開口部の面積が上流の環状流路の面積より小さくなっている。
第１環状部５８は空気送入管２６に、第２環状部６０は第１の送入管４２に、及び、内管５２は第２の送入管４６に、それぞれ、接続されている。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本実施形態例では、疎水性有機物として補助燃料を反応器１２に送入しているが、補助燃料に加えて疎水性有機物を主として含む第２の被処理液を第２の送入管４６で三流体ノズル５０に送入しても良く、又は補助燃料に代えて疎水性有機物を主として含む第２の被処理液を送入しても良い。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１０ 従来の超臨界水反応装置
１２ 縦型の耐圧密閉型反応器
１４ 処理液管
１６ 冷却器
１８ 圧力制御弁
２０ 気液分離器
２２ 被処理液管
２４ 被処理液ポンプ
２６ 空気送入管
２８ 空気圧縮機
３０ 補助燃料管
３１ アルカリ剤送入管
３４ 二流体ノズル
３６ 内管
３８ 外管
３８ａ 外管の先端部
３９ 環状部
４０ 実施形態例１の超臨界水反応装置
４２ 第１の送入管
４４ 第１の被処理液ポンプ
４６ 第２の送入管
５０ 三流体ノズル
５２ 内管
５４ 中管
５６ 外管
５８ 第１環状部
６０ 第２環状部
７０ 実施形態例２の超臨界水反応装置で使用する三流体ノズル
７２ 断熱層
８０ 実施形態例３の超臨界水反応装置
８２、８４ 二流体ノズル
８６、８８ 分岐管


【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2000279795.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2000279795.tif 000002