(57)【要約】【課題】処理液と酸素との混合を速やかに行い、有機ハロゲン化物の分解反応を促進することができる水熱酸化分解装置を提供する。【解決手段】２本の処理液供給ノズル１７を、筒状の反応器の側壁部分に対向するように設置し、一方の処理液供給ノズル１７から他方の処理液供給ノズル１７へ向かって処理液４を供給することにより、衝突点Ａにおいて処理液４同士を衝突させ、乱流領域２１を形成すると共に、酸化ガス供給ノズル１８により酸素を乱流領域２１に供給することで、処理液４と酸素とを速やかに混合し、ＰＣＢの分解反応を促進させる。【選択図】　図１
2004121954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱・加圧された反応器内において、有機ハロゲン化物を、炭酸ナトリウムの存在下、脱ハロゲン化反応及び酸化分解反応により塩化ナトリウム、二酸化炭素等に分解する水熱酸化分解装置において、
酸化ガスを前記反応器に供給する酸化ガス供給ノズルと、
有機ハロゲン化物を含有する処理液を前記反応器に供給する複数の処理液供給ノズルとを有し、
前記複数の処理液供給ノズルから前記反応器に供給される処理液が、互いに衝突し合うようにしたことを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項３】
請求項１に記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって偶数個設けられると共に、一つの処理液供給ノズルの対向する位置に他の処理液供給ノズルが設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルから供給される各処理液の供給速度は、全て等しいことを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルにより供給される処理液は、各処理液の供給速度及び供給方向から構成されるベクトルについて、全てのベクトルを合成したベクトル和がゼロとなるように供給されることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記処理液供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点から５ｄ〜６．５ｄ離れた位置にあることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点の下方に位置すると共に、前記各処理液が衝突し合う点から１０ｄ〜３０ｄ離れた位置にあることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルは、前記反応器の最底部の中心からずれた位置に設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端に、焼結金属フィルタを取り付けたことを特徴とする水熱酸化分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水熱酸化分解装置に関し、例えばＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を処理する装置である。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ＰＣＢ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ　ｂｉｐｈｅｎｙｌ，　ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体・環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在する。現在のところ、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。しかしながら、この異性体間の物理・化学的性質や生体内安定性および環境動体は複雑であるため、ＰＣＢの化学分析や環境汚染の態様の解明は容易ではない。
【０００４】
さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。
【０００５】
このため、１９９７年には、廃ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油及びＰＣＢ汚染物が廃棄物の処理及び清掃に関する法律に基づく特別管理廃棄物に指定された。さらに、１９９７年には、ＰＣＢ汚染物として木くず、繊維くず等が追加指定された。
【０００６】
ＰＣＢ処理物となる電気機器としては、高圧トランス、高圧コンデンサ、低圧トランス・コンデンサ、柱上トランス等があり、廃ＰＣＢ等としては、熱媒体に用いたもの又は絶縁油として用いたもの、また、これらの洗浄に用いた灯油等がある。また、廃感圧紙としては、ノーカーボン紙に使用されたカプセルオイルがある。更に、これらのＰＣＢ含有物の処理等の際に用いられた活性炭や、廃白土、廃ウェス類、作業衣等のＰＣＢ汚染物がある。現在、これらは、厳重に保管されているが、早急な処理が望まれている。
【０００７】
図３は、ＰＣＢの水熱酸化分解装置の概略構成図である。同図に示すように、水熱酸化分解装置１は、「反応器」である筒形状の１次反応塔３と、１次反応塔３に併設されたサイクロンセパレータ２と、有機ハロゲン化物であるＰＣＢ、水（Ｈ２　Ｏ）および水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含有する処理液４を加圧する加圧ポンプ５と、処理液４を予熱する予熱器６と、配管を巻いた構成の２次反応塔７と、冷却器８と、減圧弁９とを有する。また、処理液４は、処理液供給管１５により１次反応塔３に供給され、酸素ガス（又は空気等）の酸化ガスは、酸化ガス供給管１６により１次反応塔３に供給される。
【０００８】
減圧弁９の下流には、排ガス（ＣＯ２　）１２と排水（Ｈ２　Ｏ，ＮａＣｌ）１４とを分離する気水分離器１０と、活性炭槽１１とが配置されており、排ガス（ＣＯ２　）１２は煙突１３から外部へ排出され、排水（Ｈ２　Ｏ，ＮａＣｌ）１４は別途、必要に応じて排水処理される。なお、同図には、ＰＣＢ、Ｈ２　ＯおよびＮａＯＨ等を混合して処理液４を作製する箇所は省略した。また、２次反応塔７は必要に応じて省略することもできる。
【０００９】
水熱酸化分解装置１の作動時には、加圧ポンプ５により反応器である１次反応塔３の内部は、２６ＭＰａまで昇圧される。また、予熱器６は、ＰＣＢ、Ｈ２　ＯおよびＮａＯＨの混合処理液４を３００℃程度に予熱する。更に、１次反応塔３の内部は、酸化ガス供給管１６から供給された酸素と処理液４との反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。
【００１０】
ここで、１次反応塔３内でのＰＣＢの熱水分解反応について説明する。反応開始時には、処理液４の含有される油、有機溶剤等が、酸化ガス供給管１６から供給される酸素により酸化されＣＯ２　を生成する。
Ｃ６　Ｈ５　ＣＨ３　＋９Ｏ２　→４Ｈ２　Ｏ＋７ＣＯ２　　　　　　　…（Ａ）
上式（Ａ）の反応は、有機溶剤としてトルエン（Ｃ６　Ｈ５　ＣＨ３　）を使用した場合を例とした。この酸化反応は発熱反応であり、これにより１次反応塔３内の温度は上昇し、それに応じて圧力も上昇する。実験では、１次反応塔３内の温度、圧力をそれぞれ３８０℃、２６ＭＰａ程度に維持した場合に、最もＰＣＢの分解率が向上することが判明している。
【００１１】
生成したＣＯ２　は、１次反応塔３内にＰＣＢとともに供給されたＮａＯＨと反応し炭酸ナトリウム（Ｎａ２　ＣＯ３　）を生成する。
２ＮａＯＨ＋ＣＯ２　→Ｎａ２　ＣＯ３　＋Ｈ２　Ｏ　　　　　　…（Ｂ）
【００１２】
次に、上式（Ｂ）の反応により生成したＮａ２　ＣＯ３　は、ＰＣＢと反応し、ＰＣＢを脱ハロゲン化及び酸化分解する。
Ｃ１２Ｈ６　Ｃｌ４　＋１２．５Ｏ２　＋２Ｎａ２　ＣＯ３　　　　　　　　　　　　　→４ＮａＣｌ＋３Ｈ２　Ｏ＋１４ＣＯ２　　…（Ｃ）
【００１３】
なお、上式（Ｃ）の反応は、塩素数４のＰＣＢの場合であるが、他の塩素数のＰＣＢについても同様な反応が生じ、Ｈ２　Ｏ、ＣＯ２　、ＮａＣｌに分解される。
【００１４】
上式（Ｃ）の反応により生じたＣＯ２　は更に、上式（Ｂ）の反応によりＮａＯＨと反応し上式（Ｃ）の反応に必要とされるＮａ２　ＣＯ３　を生成する。なお、上式（Ｃ）のＰＣＢ分解反応においては、炭酸ナトリウム（Ｎａ２　ＣＯ３　）は反応剤として作用する他に、上式（Ｃ）の分解反応を促進する触媒としても作用している。また、実験では、上式（Ｃ）の分解反応はアルカリ雰囲気（例えばｐＨ１０以上）で促進されることが判明している。
【００１５】
以上の反応により、１次反応塔３を通過するまでに、殆どのＰＣＢは分解処理される。１次反応塔３で分解できなかった僅かなＰＣＢは、長時間の処理経路を有する２次反応塔７において分解（分解反応は１次反応塔内と同様）され、１次反応塔３と２次反応塔とを通過した段階で、現在でのＰＣＢの排出基準値（３ｐｐｂ）以下の０．５ｐｐｂ以下まで分解することができる。
【００１６】
分解反応が終了した流体は、冷却器８により、１００℃程度に冷却されると共に、下流に設置された減圧弁９にて大気圧まで減圧される。そして、気水分離器１０により二酸化炭素および水蒸気と処理水とが分離され、二酸化炭素および水蒸気は、活性炭槽１１を通過して環境中に排出される。
【００１７】
なお、サイクロンセパレータ２は、１次反応塔３の内部で析出した炭酸ナトリウム（Ｎａ２　ＣＯ３　）の結晶粒子の大きなものを分離し、Ｎａ２　ＣＯ３　の微粒子を２次反応塔７に送る。このサイクロンセパレータ２の作用により、２次反応塔７の閉塞が防止される。
【００１８】
図４は、水熱酸化分解装置１における「反応器」である１次反応塔３の拡大図である（反応塔は断面図としてある）。同図に示すように、従来の１次反応塔には、反応塔の上部に内部作業用のマンホール１９、底部である反応塔底部２０における側壁部分に１本の処理液供給ノズル１７が設置され、最底部の中心に酸化ガス供給ノズル１８が設置されている。処理液供給ノズル１７からは、反応塔の壁面に向かって処理液４が供給されるようになっており、一方、酸化ガス供給ノズル１８からは酸素が上方に向かって供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。装置１を作動させる際には、処理液４と酸素とを同時に供給し、両者を混合することにより、上式（Ａ）〜（Ｃ）の反応を起こさせる。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１１−２５３７９６号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、処理液４と酸素との混合が不十分であると、処理液が１次反応塔３を通過するまでに十分に分解できないおそれがある。また、１次反応塔３において規定値以下にまでＰＣＢを分解することができれば、２次反応塔７を付設する必要もなくなる。
【００２１】
更に、処理液４と酸素との混合が不十分であるため、上式（Ａ）〜（Ｃ）の反応が速やかに進行しない場合には、処理液４に含有されるアルカリ反応剤による１次反応塔３内の材料腐食が起こるおそれがある。この材料腐食を防止するため、反応塔の側壁部分における処理液供給ノズル１７の対向位置に肉盛り部（反応塔の壁面に金属材料を溶接して壁面を厚くする）を設ける必要があった。
【００２２】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、処理液と酸素との混合を速やかに行い、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物の分解反応を促進することができる水熱酸化分解装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する［第１の発明］は、加熱・加圧された反応器内において、有機ハロゲン化物を、炭酸ナトリウムの存在下、脱ハロゲン化反応及び酸化分解反応により塩化ナトリウム、二酸化炭素等に分解する水熱酸化分解装置において、
酸化ガスを前記反応器に供給する酸化ガス供給ノズルと、
有機ハロゲン化物を含有する処理液を前記反応器に供給する複数の処理液供給ノズルとを有し、
前記複数の処理液供給ノズルから前記反応器に供給される処理液が、互いに衝突し合うようにしたことを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００２４】
反応器に供給された処理液は、互いに衝突し合い、乱流領域を形成する。処理液の乱流領域に酸化ガスを供給することで、処理液と酸素ガスとを速やかに混合し、有機ハロゲン化物の分解反応を促進する。酸化ガスとしては、例えば、酸素、空気等がある。処理液は、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物に加え、水酸化ナトリウム、水、油または有機溶媒等を含有する。
【００２５】
前述した課題を解決する［第２の発明］は、［第１の発明］に係る水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００２６】
反応器の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置するとは、反応塔の同じ高さにおける壁面の一周に、例えば３本の処理液供給ノズル１７を設置する場合には、反応塔を上から見た場合に１２０度ごとに設置することである。同様に、例えば４本の場合には、反応塔を上から見た場合に９０度ごとに設置する。ｎ本の場合には、反応塔を上から見た場合に３６０／ｎ度ごとに設置する。反応器の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置し、処理液同士を衝突させる。
【００２７】
前述した課題を解決する［第３の発明］は、［第１の発明］に係る水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって偶数個設けられると共に、一つの処理液供給ノズルの対向する位置に他の処理液供給ノズルが設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００２８】
前述した課題を解決する［第４の発明］は、［第１の発明］ないし［第３の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルから供給される各処理液の供給速度は、全て等しいことを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００２９】
処理液の供給速度を同じにすることで、処理液同士の衝突する点を反応器の中心とし、反応器の材料腐食を防止する。
【００３０】
前述した課題を解決する［第５の発明］は、［第１の発明］ないし［第４の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルにより供給される処理液は、各処理液の供給速度及び供給方向から構成されるベクトルについて、全てのベクトルを合成したベクトル和がゼロとなるように供給されることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００３１】
前述した課題を解決する［第６の発明］は、［第１の発明］ないし［第５の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記処理液供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点から５ｄ〜６．５ｄ離れた位置にあることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００３２】
前述した課題を解決する［第７の発明］は、［第１の発明］ないし［第６の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点の下方に位置すると共に、前記各処理液が衝突し合う点から１０ｄ〜３０ｄ離れた位置にあることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００３３】
前述した課題を解決する［第８の発明］は、［第１の発明］ないし［第７の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルは、前記反応器の最底部の中心からずれた位置に設置されることを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００３４】
前述した課題を解決する［第９の発明］は、［第１の発明］ないし［第８の発明］のいずれかに係る水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端に、焼結金属フィルタを取り付けたことを特徴とする水熱酸化分解装置である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、実施形態に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。
【００３６】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る水熱酸化分解装置の１次反応塔の底部の断面図である。同図に示すように、１次反応塔の底部である反応塔底部２０には、側壁部分に２本の処理液供給ノズル１７が設置され、最底部の中心に酸化ガス供給ノズル１８が設置されている。
【００３７】
２本の処理液供給ノズル１７は、筒状の反応器の側壁部分に対向するように設置され、一方の処理液供給ノズル１７からは他方の処理液供給ノズル１７へ向かって処理液４が供給される。２本の処理液供給ノズル１７を対向させて設置することにより、２本の処理液供給ノズル１７から同時に供給された処理液４は、衝突点Ａにおいて衝突し合い、乱流領域２１が形成される。
【００３８】
一方、酸化ガス供給ノズル１８から供給された酸素は上方に向かうため、ノズル上方に形成された処理液４の乱流領域２１に酸素が供給される。この結果、処理液４と酸素との混合が速やかに行われ、ＰＣＢの分解環境（上式（Ａ）〜（Ｃ）の反応環境）を速やかに形成することができる。
【００３９】
２本の処理液供給ノズル１７から供給される処理液４の供給速度は、同じ供給速度が望ましい。これは、供給速度が異なり、衝突点Ａが反応塔内において偏在する（反応塔の中心からずれる）と、衝突点Ａに近い壁面が強いアルカリ環境に曝される結果、局所的に材料腐食が起こるおそれがあるからである。
【００４０】
同じ供給速度で供給することにより、衝突点Ａを反応塔の中心（処理液供給ノズルが設置される高さにおける反応塔の中心）とすることができ、反応塔内の材料腐食を防止することができる。また、この材料腐食を防止するため、従来は、反応塔の側壁部分における処理液供給ノズル１７の対向位置に肉盛り部（反応塔の壁面に金属材料を溶接して壁面を厚くする）を設ける必要があったが、これを省略することができる。
【００４１】
また、処理液供給ノズル１７のノズル先端は、ノズル径ｄに対して、衝突点Ａから５ｄ〜６．５ｄ離れた位置（ｘ＝５ｄ〜６．５ｄ）とすることが好ましい。ノズル先端がこの位置となるように処理液供給ノズル１７を設置することで、理想的な乱流領域２１を形成することができる。
【００４２】
また、酸化ガス供給ノズル１８のノズル先端は、衝突点Ａの下方に位置すると共に、ノズル径ｄに対して、衝突点Ａから１０ｄ〜３０ｄ離れた位置（ｙ＝１０ｄ〜３０ｄ）とすることが好ましい。ノズル先端がこの位置となるように酸化ガス供給ノズル１８を設置することで、乱流領域２１において酸素と処理液４とを理想的に混合することができる。
【００４３】
更に、酸化ガス供給ノズル１８のノズル先端には、焼結金属フィルタを取り付けてもよい。焼結金属フィルタを取り付けることにより、酸素の気泡径を微細化することができ、乱流領域２１において酸素と処理液４とを理想的に混合することができる。
【００４４】
［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係る水熱酸化分解装置の１次反応塔の底部の断面図である。同図に示すように、１次反応塔の底部である反応塔底部２０には、側壁部分に２本の処理液供給ノズル１７が設置され、最底部の中心からずれた位置に酸化ガス供給ノズル１８が設置されている。
【００４５】
２本の処理液供給ノズル１７は、筒状の反応器の側壁部分に対向するように設置され、一方の処理液供給ノズル１７からは他方の処理液供給ノズル１７へ向かって処理液４が供給される。２本の処理液供給ノズル１７を対向させて設置することにより、２本の処理液供給ノズル１７から同時に供給された処理液４は、両ノズルの中間地点において衝突し合い、乱流領域２１が形成される。これによりえられる効果は、第１の実施形態で説明したとおりである。
【００４６】
一方、酸化ガス供給ノズル１８から供給された酸素は上方に向かうため、ノズル上方に形成された処理液４の乱流領域２１に酸素が供給される。この結果、処理液４と酸素との混合が速やかに行われ、ＰＣＢの分解環境（上式（Ａ）〜（Ｃ）の反応環境）を速やかに形成することができる。
【００４７】
本実施形態では、酸化ガス供給ノズル１８のノズル先端は乱流領域２１の略下方に位置させる一方、酸化ガス供給ノズル１８自体は、最底部の中心からずらして設置している。更に、反応塔の最底部の中心には、灰分取除口２２を設置している。ＰＣＢ分解反応では、反応塔の内部を満たす反応液に不溶な灰分が生成し、反応塔の最低部に集まることがある。これを取り除くため、反応塔の最底部の中心には、灰分取除口２２を設置する必要があり、本実施形態はこれに対応させたものである。これにより、装置の清掃等のメンテナンスが可能な水熱酸化分解装置とすることができる。
【００４８】
なお、第１及び第２の実施形態により本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限られるものではない。
【００４９】
例えば、処理液供給ノズル１７は、２本だけでなく、３本以上設置してもよい。ただし、この場合には、反応塔の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置する必要がある。すなわち、例えば、３本の処理液供給ノズル１７を設置する場合には、反応塔の同じ高さにおける壁面の一周に、反応塔を上から見た場合に１２０度ごとに設置する。同様に、４本の場合には、反応塔を上から見た場合に９０度ごとに設置する。勿論、各処理液供給ノズル１７から供給された処理液は衝突し合う必要があるため、各処理液供給ノズル１７は反応塔の中心（処理液供給ノズルが設置される高さにおける反応塔の中心）に向かうようにして設置される。
【００５０】
更に、複数の処理液供給ノズル１７を設置する際に、反応塔の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置しなくてもよい場合がある。すなわち、前述する規則的な設置場所ではなく、反応塔の異なる高さに複数の処理液供給ノズルを設置してもよいし、反応塔の壁面一周にわたって不特定な間隔で設置してもよい。ただし、この場合には、処理液供給ノズルから供給される処理液の有するベクトル、（処理液の供給方向及び供給速度から構成されるベクトル）について、全ての処理液のベクトルを合成したベクトル和がゼロとなるように、各処理液供給ノズルの設置位置、及びノズルの方向を決定する必要がある。勿論、ベクトル和がゼロとなっても、処理液同志の衝突点が反応塔の中心になるとは限らないが、衝突点は反応塔の中心となるようにすることが好ましい。
【００５１】
例えば、２本の処理液供給ノズルを反応塔の異なる高さに設置した場合には、それぞれのノズル方向がそれぞれの処理液供給ノズルの方向を向くようにして、同一の供給速度で処理液を供給することにより、ベクトル和をゼロとすることができる。更には、上記条件に加えて、一方の処理液供給ノズルを、他方の処理液供給ノズルの対向位置（他方の処理液供給ノズルと反応塔の中心を結んだ線と、反応塔の壁面とが交わる位置のうち、他方の処理液供給ノズルが設置されている位置以外の位置）に設置することで、衝突点を反応塔の中心にすることができる。
【００５２】
各処理液供給ノズルから供給される処理液のベクトル和がゼロとなるように供給する、更には衝突点が反応塔の中心となるように供給することによって、乱流領域２１の形成、更には反応塔の材料腐食の防止を理想的に行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
［請求項１］に記載の発明では、加熱・加圧された反応器内において、有機ハロゲン化物を、炭酸ナトリウムの存在下、脱ハロゲン化反応及び酸化分解反応により塩化ナトリウム、二酸化炭素等に分解する水熱酸化分解装置において、
酸化ガスを前記反応器に供給する酸化ガス供給ノズルと、
有機ハロゲン化物を含有する処理液を前記反応器に供給する複数の処理液供給ノズルとを有し、
前記複数の処理液供給ノズルから前記反応器に供給される処理液が、互いに衝突し合うようにしたので、
処理液により乱流領域を形成することができ、処理液と酸化ガスとを速やかに混合することができる。この結果、有機ハロゲン化物の分解反応を促進することができる。また、１次反応塔において規定値以下にまで有機ハロゲン化物を分解することができれば、２次反応塔等を付設する必要もなくなるため、装置の製造コストを低減することが出来る。
【００５４】
［請求項２］に記載の発明では、［請求項１］に記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって一定間隔をもって設置したので、
処理液により乱流領域を形成することができ、処理液と酸化ガスとを速やかに混合することができる。
【００５５】
［請求項３］に記載の発明では、［請求項１］に記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルは、前記反応器の壁面一周にわたって偶数個設けられると共に、一つの処理液供給ノズルの対向する位置に他の処理液供給ノズルが設置されることとしたので、
［請求項２］に係る発明の奏する効果と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
［請求項４］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項３］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記複数の処理液供給ノズルから供給される各処理液の供給速度は、全て等しいこととしたので、
処理液同士の衝突する点を反応器の中心（処理液供給ノズルが設置される高さにおける反応器の中心）とすることができ、反応器内の材料腐食を防止することができる。また、材料腐食を防止するために行っていた反応器内の肉盛り処理を、省略することができる。
【００５７】
［請求項５］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項４］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルにより供給される処理液は、各処理液の供給速度及び供給方向から構成されるベクトルについて、全てのベクトルを合成したベクトル和がゼロとなるように供給されることとしたので、
複数の処理液供給ノズルを、反応器の異なる高さや、反応器の壁面一周にわたって不特定な間隔で設置することができる。すなわち、処理液供給ノズルを反応器のどこに設置しても、各処理液のベクトルの和がゼロであれば、互いの処理液の勢いを一点で打ち消しあい、乱流領域を形成することができる。
【００５８】
［請求項６］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項５］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記処理液供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点から５ｄ〜６．５ｄ離れた位置にあることとしたので、
複数の処理液供給ノズルから供給される各処理液を効果的に衝突させて、理想的な乱流領域を形成することができる。この結果、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物の分解反応を更に促進することができる。
【００５９】
［請求項７］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項６］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記処理液供給ノズルのノズル径ｄに対して、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端は、前記各処理液が衝突し合う点の下方に位置すると共に、前記各処理液が衝突し合う点から１０ｄ〜３０ｄ離れた位置にあることとしたので、
各処理液を効果的に衝突させて形成した乱流領域において、酸化ガスと処理液とを理想的に混合することができる。この結果、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化物の分解反応を更に促進することができる。
【００６０】
［請求項８］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項７］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルは、前記反応器の最底部の中心からずれた位置に設置されることとしたので、
反応器の最底部の中心に、灰分取除口等を設置することができ、装置の清掃等のメンテナンスが可能な水熱酸化分解装置とすることができる。
【００６１】
［請求項９］に記載の発明では、［請求項１］ないし［請求項８］のいずれかに記載の水熱酸化分解装置において、
前記酸化ガス供給ノズルのノズルの先端に、焼結金属フィルタを取り付けたので、
酸素の気泡径を微細化することができ、乱流領域において酸素ガスと処理液とを理想的に混合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る水熱酸化分解装置の１次反応塔の底部の断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る水熱酸化分解装置の１次反応塔の底部の断面図である。
【図３】従来のＰＣＢの水熱酸化分解装置の概略構成図である。
【図４】従来の水熱酸化分解装置における１次反応塔の拡大図である。
【符号の説明】
１　水熱酸化分解装置
２　サイクロンセパレータ
３　１次反応塔
４　処理液
５　加圧ポンプ
６　予熱器
７　２次反応塔
８　冷却器
９　減圧弁
１０　気水分離器
１１　活性炭槽
１２　排気ガス
１３　煙突
１４　排水
１５　処理液供給管
１６　酸化ガス供給管
１７　処理液供給ノズル
１８　酸化ガス供給ノズル
２０　反応塔底部
２１　乱流領域
２２　灰分取出口
Ａ　衝突点
【図１】
2004121954.tif 000003
【図２】
2004121954.tif 000004
【図３】
2004121954.tif 000005
【図４】
2004121954.tif 000006