(57)【要約】【課題】フィルタを用いなくても、減圧弁の閉塞や磨耗を生じることなく、固形物を含む処理液を減圧して引き出すことができ、引き出した液を外部からの駆動力を用いなくても効率良く取り出すことができる水熱反応方法および装置を得る。【解決手段】被処理物を反応器１内へ供給し、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させ、反応流体を冷却し気液分離器８で分離した固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁９ｃ、１０ｃを備えた圧力伝達機構９、１０を介して固体を含まない２次流体に伝達し、２次流体を減圧弁Ｖ７で減圧し冷却器１１で冷却後、他の圧力伝達機構１０、９に導入して１次流体を排出することにより、減圧された１次流体を取り出す水熱反応方法および装置。【選択図】      図１
2004181426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を反応器内へ供給し、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させる水熱反応工程と、
水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を備えた圧力伝達機構を介して、固体を含まない２次流体に伝達し、２次流体を減圧弁で減圧することにより、減圧された１次流体を取り出す減圧工程と
を含む水熱反応方法。
【請求項２】
複数の圧力伝達機構に順次１次流体を供給して減圧する請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の圧力伝達機構の２次流体を第２の圧力伝達機構に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を取り出す請求項２記載の方法。
【請求項４】
水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで、圧力伝達機構の２次流体を冷却する請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
被処理物を導入し、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させる反応器と、
反応器から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を介して、固体を含まない２次流体に伝達する圧力伝達機構と、
圧力伝達機構の２次流体を減圧する減圧弁と、
減圧された１次流体を圧力伝達機構から取り出す１次流体取出手段と
を含む水熱反応装置。
【請求項６】
順次１次流体を供給する複数の圧力伝達機構を有する請求項５記載の装置。
【請求項７】
第１の圧力伝達機構の２次流体を第２の圧力伝達機構に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を取り出す１次流体取出手段を有する請求項６記載の装置。
【請求項８】
水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで、圧力伝達機構の２次流体を冷却する冷却器を有する請求項５ないし７のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性の被処理物を酸化剤の存在下、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させる水熱反応方法および装置に関し、特に水熱反応工程から得られる固形物を含む高圧状態の流体を減圧する際、減圧弁の閉塞や磨耗を少なくできる水熱反応方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機性廃棄物の処理、エネルギーの生成、化学物質の製造等において、水熱反応を用いて被処理物を酸化分解または加水分解させる方法が利用されている。特に近年、水の超臨界状態若しくはそれに近い亜臨界状態で、被処理物と酸化剤を含んだ水とを反応させ、被処理物中の有機物を短時間でほぼ分解できる水熱反応方法が注目されている。この方法では、被処理物中の有機物は燃焼を含む酸化反応により、水と二酸化炭素からなる高温高圧の反応生成物となる。また被処理物中の無機物は水溶性の塩、または不溶性の固形物として分離する。
【０００３】
これらの反応生成物を含む反応流体は冷却・減圧して取り出されるが、冷却・減圧によりガスと液体と固体とに分離される。水熱反応流体は、そのまま冷却・減圧されて固体を含む液体とガスとに分離される場合、ならびに固体を分離後冷却・減圧されて液体とガスとに分離される場合などがあるが、いずれの場合でも冷却後に気液分離を行うと、固体を含む液体とガスが分離される。
【０００４】
分離した固体を含む液体およびガスを減圧する場合、ガスは固体を含まないので、一般的な減圧弁を用いてもあまり問題は生じない。ところが固体を含む液体を減圧する場合、一般的な減圧弁を用いると、固形物が弁の微小な通路に入り込んで閉塞が生じるとともに、また固形物が弁の微小な通路を通る際に磨耗が生じるという問題点がある。このため従来は、固形物を含む液分は、フィルタで固形物を除去してから減圧弁に流していた。しかし、フィルタの目幅を細かくすると通液時間が短くなり、目幅を大きくすると減圧弁の閉塞や磨耗が生じやすくなるという問題点があった。
【０００５】
このような点を改善する方法として、複数のピストンで順次高圧液体の容積を制限して排出することにより、高圧液体を減圧する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしこのような減圧方法では、摺動式のピストンを用いるため、固形物を含む処理液を減圧して排出する場合は、固形物がピストンとシリンダの微小な隙間に入り込んで磨耗が生じる。またピストンで減圧して引き出した液を排出するために、モータによりピストンを駆動する必要があるなどの問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２０００−３１２８１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、フィルタを用いなくても、減圧弁の閉塞や磨耗を生じることなく、固形物を含む流体を減圧して引き出すことができ、引き出した流体を外部からの駆動力を用いなくても効率良く取り出すことができる水熱反応方法および装置を提案することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の水熱反応方法および装置である。
（１）    被処理物を反応器内へ供給し、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させる水熱反応工程と、
水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を備えた圧力伝達機構を介して、固体を含まない２次流体に伝達し、２次流体を減圧弁で減圧することにより、減圧された１次流体を取り出す減圧工程と
を含む水熱反応方法。
（２）  複数の圧力伝達機構に順次１次流体を供給して減圧する上記（１）記載の方法。
（３）  第１の圧力伝達機構の２次流体を第２の圧力伝達機構に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を取り出す上記（２）記載の方法。
（４）  水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで、圧力伝達機構の２次流体を冷却する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の方法。
（５）  被処理物を導入し、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させる反応器と、
反応器から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を介して、固体を含まない２次流体に伝達する圧力伝達機構と、
圧力伝達機構の２次流体を減圧する減圧弁と、
減圧された１次流体を圧力伝達機構から取り出す１次流体取出手段と
を含む水熱反応装置。
（６）  順次１次流体を供給する複数の圧力伝達機構を有する上記（５）記載の装置。
（７）  第１の圧力伝達機構の２次流体を第２の圧力伝達機構に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を取り出す１次流体取出手段を有する上記（６）記載の装置。
（８）  水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで、圧力伝達機構の２次流体を冷却する冷却器を有する上記（５）ないし（７）のいずれかに記載の装置。
【０００９】
本発明において処理の対象となる被処理物は、有機性の被処理物であり、水熱反応により酸化分解可能な有機物を含むものである。具体的には、廃液、廃棄物、廃溶媒、汚泥、し尿、下水、菌体、プラスチック廃棄物、膜、吸着樹脂、イオン交換樹脂、活性炭等があげられる。被処理物は有機物のほかに無機物を含んでいてもよい。
【００１０】
本発明において水熱反応装置は、反応器に被処理物を導入して水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させるように構成される。本発明の水熱反応工程では、被処理物、酸化剤、補助燃料、水等を被反応物として被反応物供給系から反応器内に供給して水熱反応を行う。具体的には、被処理物を酸化剤の存在下、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応により分解する。分解は、例えば被処理物の酸化分解、加水分解等によって行われる。超臨界状態とは３７４℃以上、２２ＭＰａ以上の状態である。また亜臨界状態とは例えば３７４℃以上、２．５ＭＰａ以上２２ＭＰａ未満あるいは３７４℃以下、２２ＭＰａ以上の状態、あるいは３７４℃以下、２２ＭＰａ未満であっても臨界点に近い高温高圧状態をいう。
【００１１】
酸化剤としては、特に限定されないが、例えば空気、酸素富化空気、酸素、液体酸素、過酸化水素水、硝酸塩等があげられる。水熱反応において被処理物の熱量が不足する場合、補助燃料を反応器に供給して反応を行う。補助燃料としては、灯油、ケロシン、イソプロピルアルコール、メタノール等をあげることができる。これらの中でも、灯油が好ましい。補助燃料は純物質である必要はなく、例えば他の有機物、無機物、水分などを含有する廃溶媒であってもよい。
【００１２】
本発明において水熱反応を行うための反応器は、反応を安全かつ安定して行えるものであればどのような形態のものであっても構わない。例えば、チューブ式、ベッセル式、シリンダ式等の反応器、特開平１１−１５６１８６号に示されているような縦筒型反応器、特許第３０３６０７７号に示されているような管型反応器などが挙げられる。反応器は超臨界または亜臨界状態で水熱反応を行うことができるように、耐熱、耐圧材料により形成される。例えば、ハステロイ、インコネル、ステンレス等の耐食性の材質によって形成された反応器が好ましい。なお反応熱だけでは超臨界または亜臨界状態に達しない場合に備え、反応器の外部に外部加熱手段を設けることができる。
【００１３】
水熱反応開始の際には、通常、反応器は所定の反応温度付近に予熱され、また反応器内に供給される被処理物等の被反応物も予熱される。被反応物の予熱は、加熱装置を反応器、被処理物供給路、酸化剤供給路等に設けることによって実施することができる。また通常、反応器に水や酸化剤を供給し、通常設けられる圧力調整弁によって所定の圧力に加圧される。所定の温度、圧力に調整された後、被反応物を供給して水熱反応を開始する。
【００１４】
このようにして反応器内で水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応を行うと、被処理物の有機物は酸化剤により酸化されて最終的に水と二酸化炭素に分解され、あるいは加水分解により低分子化し、無機物は固体あるいは溶融状態で分離する。水熱反応後、反応生成物は反応流体として排出口から排出され、冷却、減圧されて、固形物を含む液分と、ガス分とに分離される。
【００１５】
本発明の水熱反応装置では、反応器は被処理物を導入して、水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応させるように構成され、圧力伝達機構は反応器から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を介して、固体を含まない２次流体に伝達するように構成される。減圧弁は圧力伝達機構の２次流体を減圧するように配置される。１次流体取出手段は、減圧された１次流体を圧力伝達機構から取り出すように構成される。圧力伝達機構は複数個設け、それらの圧力伝達機構に順次１次流体を供給して減圧するように構成するのが好ましく、この場合切換弁により順次別の圧力伝達機構に１次流体を供給するように切り換えることができ、これにより減圧された１次流体を連続して取り出すようにすることができる。
【００１６】
圧力伝達機構を複数個設ける場合、第１の圧力伝達機構の２次流体を第２の圧力伝達機構に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を系外に取り出し、同様に第２の圧力伝達機構の２次流体を第１の圧力伝達機構に供給して、第１の圧力伝達機構の１次流体を系外に取り出すように１次流体取出手段を構成するのが好ましく、これにより外部からの駆動力を用いなくても、減圧された１次流体を連続して効率良く取り出すようにすることができる。また水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで、圧力伝達機構の２次流体を冷却する冷却器を設けることにより、外部から冷媒を供給しなくても、１次流体を冷却して取りすようにすることができる。
【００１７】
圧力伝達機構は、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁で容器を複数の室、すなわち１次流体室と２次流体室に区画し、１次流体室に反応器から得られる固体を含む１次流体を導入し、隔壁を介して２次流体室に固体を含まない２次流体を導入し、隔壁を介して１次流体の圧力を２次流体に伝達するように構成される。摺動部分を有しない伸縮性の隔壁としては、可とう性の隔膜状のものが好ましく、例えばダイヤフラム、ベローズなどのように、周辺部が容器に固定され、中央部付近が伸縮して１次流体室と２次流体室の容積を可変にするものが好ましい。
【００１８】
減圧弁は圧力伝達機構の２次流体室に接続し、２次流体を減圧するように配置される。減圧弁としては一般的な減圧弁、すなわち微小な通路を通して液を流し、流動抵抗により減圧するものが使用できる。１次流体取出手段は、減圧された１次流体を圧力伝達機構から取り出すように、１次流体室に接続される。複数の圧力伝達機構を設ける場合、それぞれの圧力伝達機構の１次流体室を反応器からの１次流体路に接続し、第１の圧力伝達機構の２次流体室を第２の圧力伝達機構の２次流体室に接続し、第２の圧力伝達機構の２次流体を第１の圧力伝達機構の２次流体室に接続することができる。また２次流体を減圧ガスで冷却する場合は、圧力伝達機構の２次流体路に冷却器を設け、水熱反応工程から得られる減圧ガスで冷却するように接続することができる。
【００１９】
上記の水熱反応装置による水熱反応方法は、水熱反応工程において、被処理物を反応器内へ供給して水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応を行う。そして減圧工程おいて、水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体を圧力伝達機構の１次流体室に導入して、圧力伝達機構の摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を介して、固体を含まない２次流体に１次流体の圧力を伝達し、２次流体室から押出される２次流体を減圧弁で減圧することにより１次流体を減圧し、減圧された１次流体を圧力伝達機構から取り出す。圧力伝達機構を複数個設ける場合は、複数の圧力伝達機構の１次流体室に順次１次流体を供給して減圧するのが好ましく、これにより減圧された１次流体を連続して取り出すことができる。
【００２０】
この場合、第１の圧力伝達機構の１次流体室に１次流体を供給して減圧する際、２次流体室から押出される２次流体を減圧弁で減圧したのち第２の圧力伝達機構の２次流体室に供給して、第２の圧力伝達機構の１次流体を系外に取り出す。同様に第２の圧力伝達機構の１次流体室に１次流体を供給して減圧する際、２次流体室から押出される２次流体を減圧弁で減圧したのち第１の圧力伝達機構の２次流体室に供給して、第１の圧力伝達機構の１次流体を系外に取り出すようにすると、外部からの駆動力を用いなくても、減圧された１次流体を連続して効率良く取り出すことができる。また圧力伝達機構の２次流体路に冷却器を設ける場合は、圧力伝達機構の２次流体を冷却器に通し、水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで冷却することにより、外部から冷媒を供給しなくても、２次流体を冷却して使用することができる。
【００２１】
上記の１次流体としては、反応器から排出される反応流体であってもよいが、この反応流体を冷却して蒸気を液化し、気液分離により気体と分離したのちの固体を含む液体が好ましい。このような固体を含む１次流体の圧力を圧力伝達機構を介して２次流体に伝達すると、１次流体側の熱が２次流体側に伝わり蓄積される。そして２次流体を減圧弁で減圧すると、２次流体が減圧弁の微細な通路を通過する際の抵抗により発熱して、温度が上昇し高温になる。一方、気液分離により分離したガスを断熱減圧すると、温度降下により冷気が得られるので、前述の通りこれらを冷却器に供給して冷却することにより、２次流体の温度上昇およびガスの温度降下を打ち消すことができる。また２次流体としては、固形物を含まない液であれば制限はなく、例えば水、油等が使用できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体の圧力を、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を備えた圧力伝達機構を介して、固体を含まない２次流体に伝達し、２次流体を減圧弁で減圧することにより、減圧された１次流体を取り出すようにしたので、フィルタを用いなくても、減圧弁の閉塞や磨耗を生じることなく、固形物を含む処理液を減圧して引き出すことができ、引き出した液を外部からの駆動力を用いなくても効率良く取り出すことができる水熱反応方法および装置が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は実施形態の水熱反応装置を示すフロー図である。
【００２４】
図１において、１は反応器で、上部に注入装置１ａを有する。２はエアコンプレッサ、３は外部熱源、４は被処理物槽、５は燃料槽、６は水槽、７は第１の冷却器、８は気液分離器である。９は第１の圧力伝達機構、１０は第２の圧力伝達機構であって、それぞれダイヤフラムからなる摺動部分を有しない伸縮性の隔壁９ｃ、１０ｃにより、１次流体室９ａ、１０ａおよび２次流体室９ｂ、１０ｂに区画されている。１１は第２の冷却器、１２は固体分離器である。
【００２５】
エアコンプレッサ２から外部熱源３を有するラインＬ１が、被処理物槽４から高圧ポンプＰ１を有するラインＬ２が、また燃料槽５から高圧ポンプＰ２を有するラインＬ３が合流して反応器１の注入装置１ａに接続している。また水槽６からポンプＰ３を有するラインＬ４が反応器１の下部に接続している。反応器１の底部から第１の冷却器７を有するラインＬ５が気液分離器８の中間部に接続している。第１の冷却器７には冷却水を供給するラインＬ６が接続している。気液分離器８の下部から自動弁Ｖ１、Ｖ２を有するラインＬ７、Ｌ８が分岐して、それぞれ第１および第２の圧力伝達機構９、１０の１次流体室９ａ、１０ａに接続している。ラインＬ７、Ｌ８からそれぞれ自動弁Ｖ３、Ｖ４を有するラインＬ９、Ｌ１０が分岐し、これらは合流して固体分離器１２に接続している。
【００２６】
第１および第２の圧力伝達機構９、１０の２次流体室９ｂ、１０ｂに接続するチェッキ弁Ｖ５、Ｖ６を有するラインＬ１１、Ｌ１２が合流して、減圧弁Ｖ７および第２の冷却器１１を有するラインＬ１３に接続している。そしてラインＬ１３からチェッキ弁Ｖ８、Ｖ９を有するラインＬ１４、Ｌ１５が分岐し、これらはそれぞれラインＬ１１、Ｌ１２に接続している。気液分離器７の上部から減圧弁Ｖ１０を有するラインＬ１６が第２の冷却器１１に接続している。固体分離器１２からラインＬ１７が、また第２の冷却器１１からラインＬ１８がそれぞれ系外に接続している。減圧弁Ｖ７、Ｖ１０はそれぞれ圧力検知器Ｄ１、Ｄ２で圧力を検知し、所定圧力に調整するように構成されている。
【００２７】
上記の水熱反応装置による水熱反応方法は、水熱反応工程において、被処理物を反応器１内へ供給して水の超臨界または亜臨界状態で水熱反応を行う。このとき酸化剤として空気がエアコンプレッサ２から外部熱源３を経てラインＬ１を通り、被処理物が被処理物槽４から高圧ポンプＰ１によってラインＬ２を通り、また必要により燃料が燃料槽５から高圧ポンプＰ２によってラインＬ３を通り、それぞれ注入装置１ａへ送られて反応器１へ供給される。反応器１内では、被処理物の有機物は酸化剤により酸化されて最終的に水と二酸化炭素に分解される。
【００２８】
水槽６からラインＬ３を通して反応器１下部にクエンチ水を導入し、反応生成物を含む反応流体を冷却して蒸気を部分的に液化させ、固体を溶解または捕捉させる。このように冷却により部分的に液化させて固体を溶解または捕捉させた反応流体は、反応器１下部の排出口から排出されて第１の冷却器７で冷却、減圧され、ラインＬ５を通り気液分離器８に入って気液分離を受け、下側に固形物を含む液分、また上側にガス分が分離される。第１の冷却器７による冷却はラインＬ６に冷却水を通して行うが、被処理水を通して熱回収してもよい。反応器１下部にクエンチ水を導入して冷却することなく、反応流体を超臨界または亜臨界状態のまま第１の冷却器７に導入して冷却してもよい。
【００２９】
減圧工程おいて、まず第１の圧置換工程として、自動弁Ｖ１、Ｖ４を開き、自動弁Ｖ２、Ｖ３を閉じた状態で、水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体として、気液分離器８で分離した固形物を含む液分を、ラインＬ７から第１の圧力伝達機構９の１次流体室９ａに導入し、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁９ｃを介して、２次流体室９ｂ内の固体を含まない２次流体（例えば油）に１次流体の圧力を伝達する。このとき１次流体の熱も２次流体に伝播する。２次流体室９ｂから押出される２次流体は、ラインＬ１１からチェッキ弁Ｖ５を通してラインＬ１３に入り、減圧弁Ｖ７で減圧することにより１次流体を減圧する。減圧されて高温となった２次流体は第２の冷却器１１を通して冷却し、ラインＬ１５からチェッキ弁Ｖ９を通して第２の圧力伝達機構１０の２次流体室１０ｂに導入し、隔壁１０ｃを介して圧力伝達して、１次流体室１０ａの１次流体をラインＬ１０から固体分離器１２に送る。
【００３０】
次に第２の圧置換工程として、自動弁Ｖ２、Ｖ３を開き、自動弁Ｖ１、Ｖ４を閉じた状態で、水熱反応工程から得られる固体を含む１次流体（気液分離器８で分離した固形物を含む液分）を、ラインＬ８から第２の圧力伝達機構１０の１次流体室１０ａに導入し、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁１０ｃを介して、２次流体室１０ｂ内の固体を含まない２次流体に１次流体の圧力を伝達する。２次流体室１０ｂから押出される２次流体は、ラインＬ１２からチェッキ弁Ｖ６を通してラインＬ１３に入り、減圧弁Ｖ７で減圧することにより１次流体を減圧する。減圧されて高温となった２次流体は第２の冷却器１１を通して冷却し、ラインＬ１４からチェッキ弁Ｖ８を通して第１の圧力伝達機構９の２次流体室９ｂに導入し、隔壁９ｃを介して圧力伝達して、１次流体室９ａの１次流体をラインＬ９から固体分離器１２に送る。
【００３１】
上記の自動弁Ｖ１、Ｖ４を開き（または閉じ）、自動弁Ｖ２、Ｖ３を閉じる（または開く）第１および第２の圧置換工程を順次切り換えて行うことにより、上記の操作を繰り返し、処理を連続して行う。第１および第２の圧置換工程の中間に、自動弁Ｖ１、Ｖ２を開き、自動弁Ｖ３、Ｖ４を閉じる第１および第２の切換準備工程を行うことができる。固体分離器１２では１次流体から固体を分離し、分離液を処理液としてラインＬ１７から系外に排出する。一方、気液分離器８で分離された高圧のガス分は、気液分離器８の上部からラインＬ１６に取り出して減圧弁Ｖ１０で減圧し、減圧されて低温になったガスを第２の冷却器１１に導入して２次流体を冷却し、温度上昇したガスを処理ガスとしてラインＬ１８から系外に排出する。
【００３２】
上記の水熱反応方法および装置では、圧力伝達機構９，１０の摺動部分を有しない伸縮性の隔壁９ｃ、１０ｃを介して１次流体の圧力を２次流体に伝達し、２次流体を減圧弁Ｖ７で減圧するため、微小な通路または摺動部分を有する減圧弁を用いる必要はなく、またフィルタを用いなくても、減圧弁の閉塞や磨耗を生じることなく、固形物を含む処理液を減圧して効率よく引き出すことができる。
【００３３】
また減圧した２次流体により他の圧力伝達機構の１次流体を押出すことにより、引き出した１次流体を外部からの駆動力を用いなくても効率良く取り出すことができる。圧力伝達機構（９、１０）を複数個設け、複数の圧力伝達機構（９、１０）の１次流体室（９ａ、１０ａ）に順次１次流体を供給して減圧することにより、減圧された１次流体を連続して取り出すことができる。
【００３４】
第１の圧力伝達機構９の１次流体室９ａに１次流体を供給して減圧する際、２次流体室９ｂから押出される２次流体を減圧弁Ｖ７で減圧したのち第２の圧力伝達機構１０の２次流体室１０ｂに供給して、第２の圧力伝達機構１０の１次流体を系外に取り出し、同様に第２の圧力伝達機構１０の１次流体室１０ａに１次流体を供給して減圧する際、２次流体室１０ｂから押出される２次流体を減圧弁Ｖ７で減圧したのち第１の圧力伝達機構９の２次流体室９ｂに供給して、第１の圧力伝達機構９の１次流体を系外に取り出すことにより、外部からの駆動力を用いなくても、減圧された１次流体を連続して効率良く取り出すことができる。また圧力伝達機構９、１０の２次流体路（ラインＬ１３）に第２の冷却器１１を設け、圧力伝達機構９、１０の２次流体を第２の冷却器１１に通し、水熱反応工程から得られるガスを減圧した減圧ガスで冷却することにより、外部から冷媒を供給しなくても、２次流体を冷却して使用することができる。
【００３５】
上記の実施形態においては、圧力伝達機構９、１０として、摺動部分を有しない伸縮性の隔壁９ｃ，１０ｃで容器を複数の室、すなわち１次流体室９ａ、１０ａと２次流体室９ｂ，１０ｂに区画した構成のものを用いたが、異なる構成のものでもよい。隔壁９ｃ，１０ｃとしてはダイヤフラムを用いたが、ベローズなどの他の可とう性の隔膜状のもの、その他の摺動部分を有しない伸縮性の隔壁を用いてもよい。また１次流体としては、反応器から排出される反応流体を冷却して液化し、気液分離により気体と分離したのちの固体を含む液体を減圧したが、反応器から排出される反応流体、その他の固体を含む液体を１次流体として減圧してもよい。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
図１の水熱反応装置による水熱反応工程において、被処理物を反応器１内へ供給して水熱反応を行う際、反応器１内の圧力２４ＭＰａ、温度６５０℃とし、反応器１下部にクエンチ水を導入して部分的に冷却した反応流体（圧力２４ＭＰａ、温度２８０℃）を、第２の冷却器７でさらに冷却した反応流体（圧力２４ＭＰａ、温度４０℃）を気液分離器８で気液分離し、固形物を含む液分（圧力２４ＭＰａ、温度４０℃）を１次流体とする。
【００３７】
減圧工程おいて、まず自動弁Ｖ１、Ｖ４を開き、自動弁Ｖ２、Ｖ３を閉じる第１の圧置換工程を２分間、自動弁Ｖ１、Ｖ２を開き、自動弁Ｖ３、Ｖ４を閉じる第１の切換準備工程を２秒間、自動弁Ｖ２、Ｖ３を開き、自動弁Ｖ１、Ｖ４を閉じる第２の圧置換工程を２分間、自動弁Ｖ１、Ｖ２を開き、自動弁Ｖ３、Ｖ４を閉じる第２の切換準備工程を２秒間とするサイクルを繰り返す。
【００３８】
このとき第１および第２の圧力伝達機構９、１０の１次流体室９ａ、１０ａに入る１次流体、および２次流体室９ｂ，１０ｂから出る２次流体はどちらも圧力２４ＭＰａ、温度４０℃、減圧弁Ｖ７で減圧後の２次流体は圧力１ＭＰａ未満、温度４６℃、第２の冷却器１１で冷却後の２次流体、および１次流体室９ａ、１０ａから出る１次流体は圧力１ＭＰａ未満、温度４０℃、減圧弁Ｖ１０で減圧後のガスは圧力１ＭＰａ未満、温度―３０℃、第２の冷却器１１で冷却後のガスは圧力１ＭＰａ未満、温度４０℃となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の水熱反応方装置を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  反応器
１ａ  注入装置
２  エアコンプレッサ
３  外部熱源
４  被処理物槽
５  燃料槽
６  水槽
７  第１の冷却器
８  気液分離器
９  第１の圧力伝達機構
１０  第２の圧力伝達機構
９ａ、１９ａ  １次流体室
９ｂ、１０ｂ  ２次流体室
９ｃ、１０ｃ  隔壁
１１  第２の冷却器
１２  固体分離器
【図１】
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