液體廢物處理裝置的製作方法

2023-05-02 10:47:21 2

專利名稱：液體廢物處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液體廢物處理裝置，該液體廢物處理裝置用於通過將壓力和熱量施加至處理對象流體，同時將含有有機物的處理對象流體與氧化劑混合，來分解處理對象流體中的有機物。
背景技術：
迄今，利用加菌淤泥引導生物處理的方法通常被用作淨化液體廢物的方法，液體廢物例如人類排洩物、汙水、來自居民區的生活廢水、家畜排洩物和來自食品加工廠的流出物。然而，該方法不能處理含有高濃度有機溶劑的液體廢物，其阻止了加菌淤泥中微生物的活性，而濃度保持不變，或者該方法不能處理含有不可生物降解的塑料微粒的液體廢物。同樣，加菌淤泥逐漸增加從而在液體中具有高含量的未溶解有機懸浮固體的液體廢物中繁殖，因而導致通風量或過多的已處理過的淤泥量的增加，進而導致成本升高，並且因此有必要通過物理和化學處理提前去除懸浮固體，例如通過濾網或通過凝固和沉澱。期間，最近研製了一種液體廢物處理裝置，該液體廢物處理裝置用於通過把液體廢物中的水變成高溫和高壓的環境下的過熱的蒸汽狀態、超臨界狀態或次臨界狀態，在短時間分解液體廢物中的有機物。在這種類型的液體廢物處理裝置中，例如，液體廢物在反應罐中被加熱到374°C或更高的溫度並被加壓到22MPa或更高的壓力，因而轉變成超臨界狀態，在該超臨界狀態下液體廢物呈現出介於液體和氣體之間的性能。可替換地，分別將液體廢物的溫度和壓力設置為稍微低於374°C和22MPa，由此使液體廢物變成次臨界狀態，在該次臨界狀態下液體廢物呈現出稍微比超臨界狀態更接近液體的性能，或者使液體廢物變成過熱的蒸汽狀態，在該過熱的蒸汽狀態下液體廢物具有374°C或更高的溫度和IOMPa或更低的壓力。在處於超臨界狀態、次臨界狀態或過熱的蒸汽狀態的液體中，有機物立即被溶解和水解，或者通過與氧化劑混合使有機物或銨態氮立即經歷氧化分解。甚至含有高濃度有機溶劑的液體廢物或含有塑料微粒的液體廢物可以被容易地淨化，而這是不可能利用生物處理的。同樣，甚至在含有大量有機懸浮固體的液體廢物中，大量的懸浮固體充分地經歷完全的氧化分解，從而，它們中的大多數可被分解成水、氮氣和二氧化碳。在這樣的液體廢物處理裝置中，在具有磺醯基的有機物的氧化分解的過程中形成硫磺酸，或者在具有氯基團的有機物的氧化分解的過程中形成鹽酸。因此，鐵、不鏽鋼或類似物被用作反應罐的材料，立即就在反應罐內發生腐蝕。期間，反應罐需要具有能夠抵抗IOMPa或更高的壓力的性能，並且因此有必要使高強度的金屬，而不是低強度的塑料用於反應罐。雖然能夠達到高耐蝕性和高耐壓性的金屬包含鈦和鎳合金，但是這些金屬都非常昂貴，因此，當將金屬用作反應罐的基礎材料時，反應罐變得如此昂貴，以至於不適於實際應用。同樣，當鈦用於反應罐時，在高溫條件下，它的強度變得非常低，因此，即使增加它的厚度，反應罐也難以提供所需的耐壓性。期間，在日本專利申請公開N0.2008-207135中描述的壓力平衡的反應罐被認為是常規的液體廢物處理裝置中的反應罐。如圖1中所示，壓力平衡的反應罐900具有雙管結構，其包含管狀形式的外部圓柱體901和布置在外部圓柱體901內部的管狀形式的反應容器902。外部圓柱體901是用具有用於抵抗高壓的足夠厚度的不鏽鋼材料製造的。同樣，反應容器902是用耐腐蝕的鎳合金製造的。外部圓柱體901的下蓋具有穿過其形成的空氣供給管903，其經配置用於將作為氧化劑的空氣壓力供給到管間空間中，其中所述管間空間是在外部圓柱體901和反應容器902之間在外部圓柱體901內部形成的。同樣，其下端部通過外部圓柱體的下蓋的反應容器902由下蓋懸挑(cantilever)。然後，在反應容器的上端壁中形成容納流入管904的通孔902a，其位於反應容器902的自由末端側。在外部圓柱體901的內部，從外部圓柱體901外面延伸通過外部圓柱體的上蓋進入外部圓柱體901的流入管904的末端部分通過設置在反應容器902的上端壁中的通孔902a進入反應容器902。通過流入管904壓力供給的引入的液體廢物流入反應容器902，然後從外部圓柱體的上蓋側朝向外部圓柱體的下蓋移動通過反應容器902。在壓力平衡的反應罐900中，液體廢物以此方式移動，而作為氧化劑的空氣則以下列方式移動。特別地，通過設置在外部圓柱體901的下蓋中的空氣供給管903壓力供給到外部圓柱體901和反應容器902之間的管間空間中的空氣從管間空間的下部朝向它的上部移動通過管間空間，並移動到外部圓柱體901的上蓋附近。在上蓋附近，在通孔902a與流入管904之間形成間隙，其中通孔902a設置在反應容器902的上端壁中，流入管904具有比通孔902a小的直徑。然後，外部圓柱體901和反應容器902之間的管間空間通過間隙與反應容器902的內部空間相通。在管間空間中，已經移動到外部圓柱體901的上蓋附近的空氣流過通孔902a和流入管904之間的間隙並流入反應容器902，並且之後，空氣與液體廢物混合，並且混合物從反應容器902的上部朝向它的下部移動通過反應容器902。通過流入管904流入反應容器902的液體廢物和通過管間空間和間隙流入反應容器902的空氣都通過泵(未示出)壓力供給到反應容器902中。因而，在反應容器902中，液體廢物和空氣的混合流體承受強的壓力條件。並且，如先前提及的，管間空間通過在通孔902a和流入管904之間的間隙與反應容器902的內部相通，並且因此，管間空間中的大氣壓力變得幾乎與反應容器902中的混合流體的壓力相同。以此方式，管間空間中的大氣壓力變得幾乎與反應容器902中的混合流體的壓力相同，並且由此，可將大的壓力施加至反應容器902中的混合流體，在反應容器902的內部和外部之間出現的小的壓力差。因此，用昂貴的鎳合金製造的反應容器902可以具有薄壁、非-壓力規格特徵，因而實現成本降低。然而，壓力平衡的反應罐900存在不可能由外部圓柱體901的下蓋懸挑的危險。特別地，不鏽鋼的線性膨脹係數通常比具有良好耐腐蝕性的金屬(如鎳合金和鈦)的線性膨脹係數高。因而，用不鏽鋼製造的外部圓柱體901具有比用鎳合金製造的反應容器902高的線性膨脹係數。在圖1中，插入設置到在外部圓柱體901的下蓋中的通孔中的反應容器902的下端部分與通孔緊密地接觸。在這種條件下，被加熱到大約374°C的外部圓柱體901和反應容器902經歷對應於它們各自的線性膨脹係數和加熱溫度的數量的熱膨脹，並且因此，外部圓柱體901和反應容器902的縱向尺寸和直徑變大。即使反應容器902的縱向尺寸通過熱膨脹增加，增加量由作為反應容器902的自由端的上端部與外部圓柱體901的上蓋之間的間隙容納。因而，甚至當反應容器902的縱向尺寸隨著增加熱量而增加時，也不發生大的問題。然而，當外部圓柱體901的直徑隨著增加熱量而增加時，存在反應容器902不能由外部圓柱體901的下蓋懸挑的危險。
下面給出關於懸挑變得不可能的原因的詳細描述。被加熱到大約374°C的外部圓柱體901和反應容器902的直徑增加對應於加熱溫度和它們自己的線性膨脹係數的量。在這個時候，由於線性膨脹係數之間的差異，設置在外部圓柱體901的下蓋中的通孔的內徑變得比插入到通孔中的反應容器902的下端部分的外徑大，並且在通孔的內壁和反應容器902的下端部分的外圍表面之間形成間隙。因而，反應容器902的下端部分在外部圓柱體901的下蓋的通孔中出現破丨日現象(rattletrap phenomenon),這進而使得下蓋不可能懸挑反應容器902。

發明內容
根據前述背景提出本發明。本發明的目的是提供液體廢物處理裝置，其中反應罐的內部管狀體(例如，反應容器902 )可以長期由外部管狀體(例如，外部圓柱體901)懸挑。為了實現上述目標，本發明包含下面描述的第一構造和第二構造中的任何一個。更具體地，第一構造提供包含具有雙管結構的反應罐的液體廢物處理裝置，其中雙管結構包含管狀形式的外部管狀體和設置在外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體，該液體廢物處理裝置被配置成使得，在流體被引入其中的內部管狀體在流體輸送方向上由在內部管狀體的下遊端部分中的外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體和氧化劑被混合在一起、加熱和加壓同時被引入內部管狀體的過程中，處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且內部管狀體中的處理對象流體和氧化劑沿著管的縱向朝著下遊端部分輸送，其中內部管狀體設置有突出部，該突出部從內部管狀體的下遊端部分的外周表面伸出並且位於延伸穿過外周表面的整個區域的位置，並且在流體輸送方向上突出部的上遊端通過壓緊裝置沿著管的縱向在流體輸送方向上貼著外部管狀體的下遊端，由此內部管狀體由外部管狀體懸挑。此外，第二構造提供一種包括具有雙管結構的反應罐的液體廢物處理裝置，其中雙管結構包含管狀形式的外部管狀體和設置在外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體，該液體廢物處理裝置被配置使得，在流體被引入其中的內部管狀體在流體輸送方向上由在內部管狀體下遊端部分中的外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體和氧化劑被混合在一起、加熱和加壓同時被引入內部管狀體的過程中，處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且內部管狀體中的處理對象流體和氧化劑沿著管的縱向朝著下遊端部分輸送，其中由具有比內部管狀體材料的線性膨脹係數高的線性膨脹係數的材料製成的外部管狀體被用作外部管狀體，並且外部管狀體設置有冷卻裝置，該冷卻裝置用於在流體輸送方向上冷卻外部管狀體的下遊端部分。


圖1是示出傳統的壓力平衡的反應罐的構造的示意圖。圖2是示出根據第一實施例的廢水處理裝置和處理流程的流程圖。圖3是縱向截面視圖，其示出根據第一實施例的廢水處理裝置的反應罐。圖4是分解的截面視圖,其示出圖3中示出的反應罐。圖5是分解的截面視圖，其示出根據第一改型的廢水處理裝置的反應罐。圖6是縱向截面視圖，其示出根據第二改型的廢水處理裝置的反應罐。
圖7是示出根據第二實施例的廢水處理裝置和處理流程的流程圖。圖8是縱向截面視圖，其示出根據第二個實施例的廢水處理裝置的反應罐。圖9是放大的縱向截面視圖，其示出在流體輸送方向中圖8中示出的反應罐的下遊端部分。
具體實施例方式下面將給出關於應用本發明的廢水處理裝置的第一實施例的描述。首先，給出關於根據第一實施例的廢水處理裝置的基本構造的描述。圖2是示出根據第一實施例的廢水處理裝置和處理流程的流程圖。根據第一實施例的廢水處理裝置包括原水罐1、攪拌器2、原水供給泵3、原水壓力計4、原水進給閥5、氧化劑壓力供給泵6、氧化劑壓力計7、氧化劑進給閥8、熱交換器9、熱載體罐10、熱交換泵11、出口壓力計12、出口閥13、氣體-液體分離器14、反應罐20和控制器(未示出)。控制器包含相應數目的電源電路，其中每一個電源電路由漏電斷路器、磁力開關、熱動繼電器等等的組合形成，其單獨地分別提供給攪拌器2、原水供給泵3、氧化劑壓力供給泵6和熱交換泵11。然後，在來自可編程順序分析儀的控制信號下，開啟或關閉電源電路的磁力開關，由此執行這些裝置的單獨的電源開關控制。原水壓力計4、氧化劑壓力計7和出口壓力計12輸出具有根據壓力探測結果的值的電壓。同樣，反應罐20的溫度計24根據溫度探測結果輸出電壓。來自這些測量設備的輸出電壓通過A-D (模擬-到-數字)轉換器(未示出)被單獨地將轉換成數字數據，並且然後，數字數據作為感測數據被輸入到可編程順序分析儀。基於感測數據，可編程順序分析儀在各種裝置上執行驅動控制。原水罐I存儲處於未處理狀態的含有相對高的分子量的有機物的液體廢物W。液體廢物W由有機溶劑液體廢物、由紙製造過程產生的造紙液體廢物和由調色液製造過程產生的調色液製造液體廢物中的至少任意一種組成。造紙液體廢物和調色液製造液體廢物可含有不能分解的有機物。攪拌器2攪拌作為處理目標流體的液體廢物W，因此實現液體廢物中含有的懸浮固體的統一分散，並且由此確保一致的有機物濃度。原水罐I中的液體廢物W在高壓下被由高壓泵組成的原水供給泵3通過原水進給閥5連續地壓力供給到反應罐20中。由原水供給泵3驅動的液體廢物W的流入壓力通過原水壓力計4探測，並作為感測數據被輸入至控制器的可編程順序分析儀。通過調節原水供給泵3的驅動量，可編程順序分析儀將液體廢物W的流入壓力維持在預定的範圍內。驅動量的調節可以通過開關控制完成，或者可以通過改變原水供給泵3的泵送速度的變換器完成。由壓縮機組成的氧化劑壓力供給泵6通過氧化劑進給閥8將作為氧化劑吸收的空氣供給到反應罐20中，同時將空氣壓縮到大約與液體廢物W的流入壓力相同的壓力上。由氧化劑壓力供給泵6驅動的空氣的流入壓力通過氧化劑壓力計7探測，並且作為感測數據被輸入到控制器的可編程順序分析儀中。通過調節氧化劑壓力供給泵6的驅動量，可編程順序分析儀將空氣的流入壓力維持在預定的範圍內。該範圍基於液體廢物中的有機物的完全氧化所需的氧氣的化學計量確定。更具體地，有機物的完全氧化所需的氧氣量基於液體廢物W中的有機物濃度、氮濃度和磷濃度以及類似量計算，如液體廢物的COD(化學需氧量)、總氮(TN)和總磷(TP)，並且基於計算的結果設置空氣的流入壓力的控制範圍。空氣的流入壓力的控制範圍的設置由操作員完成；然而，當液體廢物W中含有的有機物的類型是穩定的、不隨時間變化，並且在例如渾濁度、透光率、電導率和比重的物理性能與氧氣量之間存在相對良好的相關性時，基於通過傳感器或探測物理性能的類似設備獲得的結果，可編程順序分析儀可以被配置用於實施處理，以便自動地補償控制的範圍。除了空氣之外，氧氣、臭氧和過氧化氫中的任一種或者這些中的兩種或更多種的混合物可以被用作氧化劑。儘管在流入反應罐20之前，作為處理對象流體的液體廢物W處於液體狀態，但是在流入反應罐20之後，液體廢物W從液體變成不同的狀態，具體地是次臨界的流體或臨界的流體，如下文所述。然後，在液體廢物W離開反應罐20之後，液體廢物W通過氣體液體分離器14被分離成液體和氣體，同時被迅速地冷卻和減壓。圖3是示出反應罐20的縱向截面視圖。反應罐20具有由外部管21和設置在外部管21內部的內部管22組成的雙管結構。加熱液體廢物W的加熱器23纏繞內部管22或外部管21。內部管22是用耐酸性的鈦製造的管。另一方面，外部管21是用強度較好的金屬材料如不鏽鋼製造的管。反應罐20的內部壓力被控制至0.5至30MPa或期望地5至30MPa的高壓。外部管21具有大的壁厚度，以便能夠抵抗這樣的高壓。另一方面，提供較好的耐侵蝕性的鈦被用作內部管22的材料，因為內部管22需要耐腐蝕性而不是耐壓力性。通過原水供給泵(圖2中的3所示)壓力供給至反應罐20的液體廢物W流動通過原水進給閥(圖2中的5所示)，並且然後流入被連接至原水進給閥的出口端的供給管15。供給管15通過進口接頭17被連接到設置在反應罐20的入口側的流入管26。從供給管15壓力供給到反應罐20中的液體廢物W移動通過反應罐20，以便通過流入管26，並流入內部管22。然後，液體廢物W沿著內部管22的縱向方向從圖3中看到的示意圖的左手側向右手側移動通過內部管22。同時，通過氧化劑壓力供給泵6壓力供給到反應罐20中的空氣A流入外部管21和內部管22之間的管間空間。然後，空氣A沿著它的縱向方向從圖3中看到的示意圖的右手側向左手側移動通過管間空間。內部管22在如圖3中看到的左手側的末端部分中具有開口，並且被配置以允許液體廢物W流入內部管22的流入管26通過開口插入內部管22。在流入管26的外壁和內部管22的內壁之間形成間隙，並且移動到圖3中看到的管間空間的最左端的空氣A通過間隙進入內部管22，並且與液體廢物W混合。除了高壓之外，內部管2的內部還處於高溫的條件。溫度處於100°C和700°C之間或期望地在200°C和550°C之間。當圖示的廢水處理裝置的操作啟動時，內部管22中的液體廢物W和空氣A的混合物經受壓力，但是溫度不是那樣高。因此，在操作啟動時，可編程順序分析儀使加熱器(圖2中的23所示)產生熱量，並且因此將內部管22中的混合物的溫度增加到200°C至550°C。然後，內部管22中的液體廢物W變成過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態，並且液體廢物中的有機物經歷劇烈的水解和氧化分解，同時被迅速地溶解。如果液體廢物W中的有機物濃度稍微有點高，當有機物的劇烈氧化分解以此方式開始時，處於過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態的流體自然地通過氧化分解產生的熱量而產生熱量。這與以下現象相同，其中一旦酒精或類似物通過火柴燃燒，其後酒精繼續燃燒直到酒精經歷完全的氧化分解。因而，僅當必要時，基於通過溫度計(24)獲得的探測結果，可編程順序分析儀使加熱器(23)產生熱量。當有機物的氧化分解在內部管22中開始並且內部管22被維持在高溫度時，空氣A開始流入內部管22，同時在內部管22和外部管21之間的管間空間中被預熱。在內部管22中，可發生這樣的情形，其中產生來源於有機氯的氯基團的鹽酸或來源於磺醯基的硫磺酸，如胺基酸，並且因此，內部管22的內壁被置於強酸條件下。因此，用耐腐蝕性較好的鈦製造的管被用作內部管22。然而，鈦是非常昂貴的材料，並且因此，當內部管22的厚度增加到能夠抵抗高壓的值時，成本變得非常高。因此，外部管21安置在內部管22的外面，以便通過用不如鈦昂貴的不鏽鋼或類似物製造的外部管21達到所需的耐壓性。內部管22和外部管21之間的管間空間中的壓力具有與通過壓力供給至管間空間的空氣A產生的內部管22中的壓力基本相同的值，並且因此，用薄壁的鈦製造的內部管22不經受大的壓力。已經移動到圖3中看到的右手側的內部管22的末端部分的附近的處於過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態的處理對象流體處於這樣的狀態，其中有機物和無機化合物已經經歷了基本完全的氧化分解。在流體輸送方向中，用於輸送在內部管22中純化的處理對象流體的輸送管16通過出口接頭18被連接到內部管22的下遊端部分。純化的處理對象流體進入輸送管16。在輸送管16中，純化的處理對象流體被冷卻，從而變成液體。在反應罐20中，當另外的液體廢物W從流入管26流入內部管22時，內部管22的內部壓力相應地增加。然後，輸送管16中的液體的壓力也增加。由背壓閥組成的出口閥13被連接到輸送管16的遠端。當輸送管16中的壓力變得比臨界值高時，出口閥13自動地打開，從而排出輸送管16中的液體，並且由此使輸送管16中的壓力保持低於臨界值。通過急劇地減壓到大氣壓力的附近,通過出口閥13從輸送管16排出的液體被分離成處理過的液體和氣體。然後,液體通過氣體-液體分離器14被分離成處理過的液體和氣體,並且處理過的液體存儲在處理過的液體罐中。同時，氣體被釋放到大氣中。處理過的液體處於這樣的狀態，其中通過使用加菌淤泥的生物處理不能完全去除的非常低分子量的有機物已經經歷了基本完全的氧化分解，並且因此處理過的液體含有很少的懸浮固體和少許的有機物。處理過的液體僅僅含有還沒有被完全氧化的非常微小的無機物。甚至在如是狀態中，處理過的液體可重新用作工業用水，這決於使用的目的。同樣，當處理過的液體通過超濾膜經歷過濾過程時，處理過的液體也可被用作LSI清潔液或類似物。通過氣體-液體分離器14分離的氣體以二氧化碳和氮氣作為主要成分。在反應罐20中，下列所有反應在內部管22的內部空間中發生:具體地是，液體廢物W被變成處於過熱蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態中的處理對象流體，以及處理對象流體中含有的物質經歷完全氧化分解。處理對象流體沿著管的縱向方向，從圖中看到的左側向右側流動通過內部管22的內部空間。處理對象流體以此方式流動通過的內部管22被分成兩個部分:第一分解反應器22a和第二分解反應器22b，其中兩者具有相同的直徑並且彼此相通。在第一分解反應器22a和第二分解反應器22b之間的連通部分沒有變窄，或者具有較小的直徑的管道沒有被用來將第一分解反應器22a和第二分解反應器22b連接在一起。在流體輸送方向中，第一分解反應器22a位於第二分解反應器22b上遊的位置。然後，第一分解反應器22a將液體廢物W變成處於過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態的流體，並且將流體中的有機物水解成低分子量形式。在根據第一實施例的廢水處理裝置中，作為氧化劑的空氣被供應給第一分解反應器22a，並且因此，各種化合物的氧化分解也在第一分解反應器22a中發生。氧化劑可以僅被引入第二分解反應器22b中，以便將化合物水解成低-分子量形式的主要的水解集中地在第一分解反應器22a中發生。沒有經歷完全的氧化分解的有機物或銨態氮以一定的濃度留在已經通過第一分解反應器22a的處理對象流體中。第二分解反應器22b充滿作為催化劑(圖2中的25所示)的鈀顆粒，用於加速在第一分解反應器22a中還沒有完全去除的低分子量的有機物或銨態氮的氧化分解。在第二分解反應器22b中，與空氣混合的處理對象流體在高溫和高壓的條件下開始與催化劑接觸，並且因此，低分子量有機物經歷基本完全的氧化分解。在這樣的構造中，在單個內部管22中，第一分解反應器22a和第二分解反應器22b彼此相通，沒有變窄，並且具有較小直徑的管道沒有被用來將第一分解反應器22a和第二分解反應器22b連接在一起，並且因此，針對管道的清潔操作變得不必要。因此，與傳統的裝置比較，清潔的頻率被降低並且維護特性被改進。期望地，將含有Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、N1、Co、Ce、T1、Mn^P C 中的至
少任何一種元素的催化劑被用作催化劑，用於加速低分子量有機物或銨態氮的氧化分解。附帶地，專門用於低分子量有機物的氧化分解的催化劑或專門用於銨態氮的氧化分解的催化劑可被用作填充到第二分解反應器22b中的催化劑(25)，這取決於液體廢物W中含有的化合物的類型或濃度。同樣，與填充到第二分解反應器22b中的催化劑不同的催化劑可以被填充到第一分解反應器22a中。 對於第一分解反應器22a和第二分解反應器22b，第一分解反應器22a也可以單獨地填充催化劑。在這樣的情形中，期望，將專門用於將高分子量有機物水解或氧化分解成低-分子量有機物的催化劑被用作催化劑。同樣，構造可以使得僅僅將氧化劑引入第二分解反應器22b，並且在第一分解反應器22a中將有機物水解成低分子量形式之後，在第二分解反應器22b中發生有機物的氧化分解。當液體廢物W中的有機物的濃度相對高時，通過有機物的氧化分解產生大量的熱量。因而，如上所述，通過加熱器(23)的加熱是操作的早期階段必需的；然而，在有機物的氧化分解開始之後，將液體廢物W變成過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態所需要的溫度或更高的溫度可以自然地通過氧化分解產生的熱量維持，這取決於有機物的濃度。因此，當通過溫度計(24)獲得的內部管22中的溫度的探測結果變得等於或高於將液體廢物W變成過熱的蒸汽狀態、次臨界狀態或超臨界狀態所需要的溫度時，控制器的可編程順序分析儀關閉作為加熱設備的加熱器(23)。因此，可抑制能量消耗的浪費。同樣，當液體廢物W中的有機物濃度非常高時，通過有機物的氧化分解產生的熱量可超過將流入內部管22的另外的液體廢物W的溫度增加到預定溫度所需的熱量，因而引起內部管22中的溫度繼續增加。因此，當通過溫度計(24)獲得的內部管22的溫度的探測結果變得比預定的上限溫度高時，控制器的可編程順序分析儀執行用於減少原水供給泵
(3)將液體廢物W供給到第一分解反應器22a的供給速度或者減少氧化劑輸送泵(6)將空氣A供給到第一分解反應器22a的供給速度的處理。因此，可防止內部管22中的溫度變得高於上限溫度。此外，當被配置為不僅執行與輸送管16的熱交換而且執行與外部管21的熱交換的熱交換器被用作隨後描述的熱交換器9時，可實現外部管21周圍供給的熱交換流體的量的增加，而不是液體廢物W或空氣A的供給的量的減少。在根據第一實施例的廢水處理裝置中，如先前描述的，在內部管22和外部管21之間的管間空間起到引入路徑的作用，作為氧化劑的空氣A通過其引入到內部管22中。然後，流入內部管22的空氣A向設置在內部管22的左端上的入口埠移動，同時接觸內部管22的外壁。此時，在內部管22的第一分解反應器22a和第二分解反應器22b中產生的熱量通過內部管22的壁傳遞給空氣A，由此預熱空氣A。因而，在根據第一實施例的廢水處理裝置中，內部管22的壁起到預熱裝置的作用，用於預熱空氣A。在這一構造中，在內部管22中產生的熱量可以被利用來預熱空氣A，而不需要額外的能量的供應用於預熱空氣A。熱交換器9被連接到輸送管16的外壁上,用於向氣體-液體分離器14輸送處理對象流體，同時冷卻已經經過內部管22的第二分解反應器22b的處理對象流體。熱交換器9的主體由覆蓋輸送管16的外壁的外部管組成，並且外部管和輸送管16的外壁之間的空間充滿著熱交換流體，例如水。然後，執行輸送管16的外壁和熱交換流體之間的熱交換。當反應罐20處於操作條件下時，具有非常高的溫度的流體流動通過輸送管16，並且因而，熱量從輸送管6傳遞給熱交換器9中的熱交換流體，因此加熱熱交換流體。熱交換器9中的熱交換流體的輸送方向與輸送管16中的液體的輸送的方向相反，就如被稱為逆流型熱交換的情形一樣。換句話說，熱交換流體從出口閥13側向反應罐20被供應。這通過熱交換泵11執行，熱交換泵11將熱交換流體供給至熱交換器9，同時吸取熱載體罐10中的熱交換流體。已經通過熱交換器9並且已經被加熱的熱交換流體通過管道(未示出)被供給至發電機。在發電機中，通過當將通過加熱而壓力增加的熱交換流體從液態變成氣態時產生的空氣流轉動渦輪來產生電能。附帶地，已經通過熱交換器9的部分熱交換流體可以通過支管輸送至流入管26或原水罐I中，並且是可以用於預熱液體廢物W。用於探測輸送管16中的液體的溫度的出口溫度計(未示出)設置在輸送管16的出口閥13附近。控制器的可編程順序分析儀控制熱交換泵11的致動，以便通過出口溫度計獲得的探測結果被維持在預定的數值範圍內。具體地，當通過出口溫度計獲得的探測結果達到預定的上限溫度時，熱交換泵11的致動量被增加，從而增加到熱交換器9的熱交換流體的供應量，並且因此增強熱交換器9的冷卻功能。另一方面，當通過出口溫度計獲得的探測結果達到預定的下限溫度時，熱交換泵11的致動量被減少，從而減少到熱交換器9的熱交換流體的供應量，並且因此減弱熱交換器9的冷卻功能。在這一構造中，可適當地調整熱交換的量，從而將輸送管16中的流體的溫度維持在某一範圍內。附帶地，除了安裝到輸送管16上之外，或者代替安裝到輸送管16上，可將熱交換器9安裝到反應罐20的外部管21上。在這樣的情形中，調整到外部管21的周圍的熱交換流體的輸送量，以便通過溫度計(24)探測的結果落入預定的範圍，並且因此，可避免內部管22中的溫度的過度降低，同時避免內部管22中的溫度的過度上升。接下來，將給出根據第一實施例的廢水處理裝置的特徵配置的描述。圖4是示出反應罐(20)的分解透視圖。在圖4中，在它的縱向方向中，在作為外部圓柱體的外部管21的處理對象流體接收側上，在外部管21的橫截面的方向(例如，如圖4中看到的，垂直於圖的平面方向)延伸的位置中設置接收側壁。接收側壁設置有在厚度方向中通過那裡形成的管插入通孔21c，其被配置用於使流入管26穿過那裡從管的外面向它的內部通過。流入管26從外部管21的外部被插入管插入通孔21c中，並且，在外部管21的內部，流入管26的最末端部分通過接收開口進入內部管22，其中在縱向方向中，該接收開口設置在處理對象流體接收側上的內部管22的末端中(參考圖3)。然後，引起由流體廢物組成的處理對象流體流入內部管22。外部管21的圓柱壁設置有氧化劑接收開口 21e，以便在外部管21和內部管22之間的管間空間接收作為氧化劑的空氣。如上述描述的，在縱向方向中，通過氧化劑接收開口21e壓力-供給的引入空氣從出口壁側向接收壁側移動通過管間空間。然後，空氣通過設置在處理對象流體接收側上內部管22的末端中的裝料孔與流入管之間的間隙進入內部管22。在縱向方向上處理對象流體出口側上的外部管21的末端部分設置有在管橫截面方向延伸的位置中的出口側壁。然後，在厚度方向中，出口側壁設置有通過那裡形成的內部管插入通孔21d，其被配置用於將內部管22插入其中。同樣，在縱向方向，內部管22的整部區域中位於外部管21外面的區域設置有突出部分22a，突出部分22a從管外周上突出，位於在整個管外周上延伸的位置。通過將突出部分22a擠壓在外部管21外面的外部管21的出口側壁上，插入內部管插入通孔2Id中的內部管22被懸挑在外部管21的出口側。在這一構造中，在用不鏽鋼製造的外部管21和用鈦製造的內部管22被加熱的條件下，由於線性膨脹係數之間的差異，即使內部管插入通孔21d的內壁與內部管22的後端部分的外周相互分離，從而在其間形成間隙，內部管22的突出部分22a通過加壓設備沿著外部管的軸向被擠壓到外部管21的出口側壁，在外部管21的外面。因而，不管內部管22的直徑的改變或者設置在外部管21的出口側壁中的內部管插入通孔21d的直徑的改變，在熱膨脹下的內部管22或者在熱膨脹之後的內部管22通過加壓設備被連續地擠壓到外部管21的出口側壁，並且因此，內部管22可以被連續地懸挑在出口側壁上。因此，內部管22可以長期被懸挑在外部管21的出口側壁上。在縱向方向，在處理對象流體出口側上的外部管21的末端部分中，用於將在內部管22中處理過的處理對象流體從反應罐(20)排放的出口管部分21b從外部管21的出口側壁的外表面突出，並且與內部管插入通孔2Id相通。然後，在插入出口管部分21b和內部管插入通孔21d的內部的內部管22的突出部分22a鄰接外部管21外面的出口管部分21b的邊緣時，突出部分22a通過出口接頭18被擠壓到出口管部分21b的邊緣，其中所述出口接頭連接用於輸送處理對象流體的輸送管16和出口管部分21b。因此，出口接頭18起到加壓設備的作用，用於將突出部分22a擠壓到出口側壁的出口管部分21b的邊緣。在這一構造中，出口接頭18被鬆開，因此允許出口管部分21b和輸送管16彼此分離，並且也允許從外部管21去除內部管22。在法線方向上從管外周表面突出的突出部分26a設置在完全延伸在流入管26的整個縱向面積的位於外部管21外部區域中的管外周表面周圍的位置，其中流入管26插入設置在外部管21的接收側壁中的管插入通孔21c中，以便允許處理-目標流體流入內部管22。通過將突出部分26a壓向外部管21外面的外部管21的接收側壁，插入外部管21的接收側壁的管插入通孔21c的流入管26被懸挑在外部管21的接收側壁上。在這一構造中，由於在用不鏽鋼製造的外部管21和用耐腐蝕金屬如鈦製造的流入管26之間的線性膨脹係數的差異，即使外部管21的外周表面和管插入通孔21c的內壁彼此分離，並且在它們之間形成間隙，流入管26的突出部分26a也被連續地擠壓到外部管21外面的外部管21的接收側壁。因此，流入管26可長期被懸挑在外部管21的接收側壁上。外部管21的接收側壁的外表面設置有進口管部分21a，其以與管插入通孔21c相通的方式突出。通過插入入口管部分21a和管插入通孔21c中的流入管26，突出部分26a鄰接入口管部分21a的邊緣。然後，在第一實施例中，流入管26的突出部分26a通過入口接頭17被擠壓到入口管部分21a的邊緣，其中所述入口接頭17將用於將處理對象流體供給入口管部分21a的供給管15與入口管部分21a連接，並且因此，入口接頭17起到第二加壓設備的作用。在這一構造中，入口接頭17被鬆開，由此允許供給管15和入口管部分21a彼此分離，並且也允許從外部管21移除流入管26。連接出口管部分21b與輸送管16的出口接頭18和連接供給管15與入口管部分21a的入口接頭17分別設有耐腐蝕層(18a，17a)，在接觸液體的內壁上形成所述耐腐蝕層。因此，可避免由於接頭的基礎材料與液體廢物或處理過的液體的直接接觸引起的接頭腐蝕。附帶地，在第一實施例中，通過作為氧化劑壓力供給裝置的壓力供給泵6供給作為氧化劑的空氣；然而，可壓力供給氧氣、氮氣、過氧化氫、或這些物質中的兩種或更多種的混合物，代替空氣。圖5是示出根據第一改型的廢水處理裝置的反應罐20的分解截面視圖。在第一實施例中，螺旋耦聯類型被用作出口接頭(18);然而，在第一改型中，凸緣類型(19a，19b)被用作出口接頭。圖6是示出根據第二改型的廢水處理裝置的反應罐20的縱截面視圖。反應罐20被配置使得，壓力供給到內部管22和外部管21之間的管間空間中的空氣A僅被供給到內部管22的第一分解反應器22a和第二分解反應器22b中的第二分解反應器22b。在這一構造中，第一分解反應器22a通過不需要氧氣的水解集中地將有機物加工成低分子量形式，並且其後，第二分解反應器22b可集中地使低分子量有機物或銨態氮經受氧化分解。接下來，將描述根據第二實施例的廢水處理裝置。附帶地，除非下面另作特殊說明，根據第二實施例的廢水處理裝置的構造與根據第一實施例的廢水處理裝置的構造是相同的。圖7是示出根據第二實施例的廢水處理裝置和處理的流程的流程圖。在根據第二實施例的廢水處理裝置中，反應罐20設置在垂直地延伸的位置。反應罐20處於其入口側垂直向上取向和出口側垂直向下取向的位置。在反應罐20中，液體廢物和空氣的混合流體垂直地從上遊部分被輸送向下遊部分。在流體輸送方向中，熱交換器9設置在反應罐20的下遊端部分，而不是用於輸送從反應罐20排出的處理過的流體的輸送管。然後，從容納在反應罐20的下遊端部分中的混合流體傳遞到外部管21的下遊端部分的側壁的熱量被傳遞至熱交換流體，由此冷卻外部管21的下遊端部分。圖8是示出根據第二實施例的廢水處理裝置的反應罐20的縱截面視圖。在流體輸送方向上反應罐20的外部管21的下遊端部分具有厚的壁厚度，並且作為冷卻裝置的熱交換器9由厚的壁厚度部分整體地形成。供給至熱交換器9的熱交換流體H與外部管21直接接觸，由此有效地冷卻外部管21。熱膨脹係數比用於內部管22的材料的熱膨脹係數高的不鏽鋼被用作外部管21的材料。同樣，熱膨脹係數比不鏽鋼的熱膨脹係數低的鈦被用作內部管22的材料。圖9是示出在流體輸送方向上反應罐20的下遊端部分的放大的縱截面視圖。在流體輸送方向上外部管21的下遊端部分的內徑小於它的上遊部分的內徑，從而內部管22可以被懸挑。然而，即使內徑較小，在流體輸送方向外部管21的下遊端部分的內周表面與在流體輸送方向內部管22的下遊端部分的外周表面之間形成間隙，儘管微小。在這種條件下，壓力供給到管間空間中的空氣A流動通過間隙，並流入輸送管16中。在流體輸送方向內部管22的下遊端部分的外周表面裝配環形密封圈40。密封圈40的內徑基本與外部管21的內徑相同。密封圈40用碳氟樹脂製造，其中所述樹脂具有比用於外部管21的材料(不鏽鋼)低的線性膨脹係數和具有比用於內部管22的材料(鈦)高的線性膨脹係數。然後，密封圈40緊緊地配合在內部管22的外周表面與外部管21的內周表面之間的微小的間隙，由此完全地封閉間隙。密封圈以此方式封閉間隙，並且因此，可防止空氣A從管間空間洩露到輸送管16中。另外，內部管22被限制在外部管21中，以便不能移動，並且因此，內部管22可以被懸挑至外部管21。供給到熱交換器9中的熱交換流體H直接地冷卻在流體輸送方向中的外部管21的下遊端部分，以便使得下遊端部分的溫度低於內部管22的溫度。因此，外部管21的下遊端部分的熱膨脹量與內部管22的熱膨脹量之間的差異被減少從而能夠使間隙保持基本固定的大小，其中外部管21用具有比內部管22高的線性膨脹係數的不鏽鋼製造。因而，不管反應罐20是在操作條件下還是停止條件下，甚至如密封圈40的小元件可以繼續完全地封閉間隙。同樣，密封圈40的線性膨脹係數具有介於外部管21和內部管22的線性膨脹係數之間的值，並且因此，密封圈40的寬度可以被保持基本與間隙的尺寸相同的尺寸。因此，SP使在反應罐20中的溫度被增加的操作期間，附接到內部管22的下遊端部分的外周表面上的密封圈40也連續地與外部管21的內周表面緊密接觸，並且內部管22可以被連續地懸挑在外部管21上。因此，內部管22可以長期地被懸挑在外部管21上。附帶地，當在用於外部管21的材料與用於內部管22的材料之間存在相對小的線性膨脹係數差異時，在操作期間，甚至在它們之間沒有插入密封圈40的情況下，內部管22的外周表面可以連續地與外部管21的內周表面緊密接觸，並且內部管22可被連續地懸挑在外部管21上。前述僅僅是說明性的，並且本發明實現下面給出的方面的有利的效果特徵。(方面A)方面A提供液體廢物處理裝置，其包含具有雙管結構的反應罐，其中所述雙管結構包含管狀形式的外部管狀體(例如，外部管21)和設置在外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體(例如，內部管22)，該液體廢物處理裝置被配置成使得，在流體被引入其中的內部管狀體由在流體輸送方向中的在內部管狀體的下遊端部分中的外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體(例如，液體廢物W)和氧化劑(例如，空氣A)混合在一起、加熱和加壓同時引入到內部管狀體中的過程中，處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且內部管狀體中的處理對象流體和氧化劑沿著管的縱向向下遊端部分輸送，其中內部管狀體設置有突出部分(例如，22a)，該突出部分從內部管狀體的下遊端部分的外周表面突出並在外周表面的整個外圍延伸，並且在流體輸送方向中的突出部分的上遊端通過加壓設備沿著管縱向方向被壓向流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端，由此內部管狀體由外部管狀體懸挑。(方面B)方面B提供液體廢物處理裝置，其包含具有雙管結構的反應罐，其中所述雙管結構包含管狀形式的外部管狀體和設置在外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體，該液體廢物處理裝置被配置成使得，在流體被弓I入其中的內部管狀體由在流體輸送方向中的內部管狀體的下遊端部分中的外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體和氧化劑混合在一起、加熱和加壓同時被引入內部管狀體的過程中，處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且內部管狀體中的處理對象流體和氧化劑沿著管縱向方向被輸送向下遊端部分，其中用具有比用於內部管狀體的材料(例如，鈦)的線性膨脹係數高的材料(例如，不鏽鋼)製造的外部管狀體被用作外部管狀體，並且外部管狀體設置有冷卻裝置(例如，熱交換器9)，其用於冷卻流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端部分。(方面C)根據方面C，在方面B中，填充間隙的密封圈(例如，密封圈40)被插入在流體的輸送方向中的內部管狀體的下遊端部分的外周表面與外部管狀體的內周表面之間的間隙中，並且外周表面和內周表面通過其間的密封圈組合在一起，由此內部管狀體由外部管狀體懸挑。在這樣的構造中，將具有介於用於內部管狀體的材料的線性膨脹係數和用於外部管狀體的材料的線性膨脹係數中間的線性膨脹係數的密封圈採用為用於密封圈的材料，並且因此，內部管狀體可更加可靠地與外部管狀體配合。(方面D)根據方面D，在方面A中，沿著管縱向方向，與外部管狀體並排設置輸送管(例如，輸送管16)，輸送管經配置用於接收在那裡已經被處理過的從內部管狀體的下遊端部分排出的處理對象流體,和輸送處理對象流體,並且突出部分通過接頭(例如，出口接頭18)被擠壓到在流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端，其中該接頭插入在內部管狀體的下遊端部分和流體輸送方向中的輸送管的上遊端部分之間，並被配置成將內部管狀體和輸送管道連接在一起，由此該接頭起到加壓設備的作用。在這個構造中，如先前描述的，接頭被鬆開，從而允許出口管部分和輸送管彼此解除連接，並且也允許從外部管狀體移除內部管狀體。(方面E)根據方面E，在方面D中，沿著管縱向方向，被配置用於允許處理對象流體流入內部管狀體的流入管插入在流體輸送方向中的外部管狀體的上遊端部分中，並且流入管的末端插入內部管狀體中。在這樣的構造中，在流體輸送方向上，插入內部管狀體的上遊端部分中的流入管的外周表面部分地與內部管狀體的作為自由端的上遊端部分密切接觸，並且因此，上遊端部分可由流入管支撐。這能夠避免內部管狀體的被懸挑的部分周圍的內部管狀體的振動的發生。(方面F)根據方面F，在方面E中，流入管設置有從流入管的最末端部分的外周表面突出的管道突出部分(例如，突出部分26a)，並且在流體輸送方向中的管道突出部分的上遊端通過第二加壓設備被擠壓到在流體輸送方向中的外部管狀體的上遊端，由此內部管狀體由外部管狀體懸挑。在這樣的構造中，如先前描述的，流入管可長期由外部管狀體的接收側壁懸挑。
(方面G)根據方面G，在方面F中，沿著管縱向方向，經配置用於將處理對象流體供給到流入管的供給管(例如，供給管15)與外部管狀體並排設置，並且管突出部分通過接頭(例如，進口接頭)被擠壓到在流體輸送方向中的外部管狀體的上遊端，該接頭插入在流體輸送方向的供給管的下遊端部分與在流體輸送方向中的流入管的上遊端部分之間，並且經配置用於將供給管和流入管連接在一起，由此該接頭起到第二加壓設備的作用。在這種構造中，如先前描述的，接頭被鬆開，以便允許供給管從反應罐去連接，和也允許從外部管狀體移除流入管。(方面H) 根據方面H，在方面D和G的任何一個中，將用T1、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、Pd或這些中的兩個或更多種類的組合的合金製造的內部管狀體用作內部管狀體，將用不鏽鋼和鎳合金中的任一種製造的外部管狀體用作外部管狀體，和將各自具有在接觸液體的內壁上形成的耐腐蝕層的接頭用作將內部管狀體和輸送管連接在一起的接頭和將供給管和流入管連接在一起的接頭。在這種構造中，直接地接觸已處理過的液體的內部管狀體可達到高的耐腐蝕性，並且，不接觸已處理過的液體的外部管狀體可達到高的耐壓性。進一步地,可避免通過用於接頭的基礎材料與液體廢物或處理過的液體的直接接觸引起的接頭的腐蝕。(方面I)根據方面I，在方面A至H的任何一個中，在內部管狀體中提供加速有機物的氧化分解的催化劑。在這種構造中，當在內部管狀體中處理對象流體開始與催化劑接觸時，處理對象流體中的有機物可經歷良好的氧化分解。(方面J)根據方面J，在方面A至I的任何一個中，內部管狀體中的處理對象流體通過加熱設備被加熱到100°C至700°C。在這種構造中，在內部管狀體中，處理對象流體可以被加熱到高溫以加速處理對象流體中的有機物的氧化分解。(方面K)根據方面K，在方面A至J的任何一個中，在0.5至30MPa的範圍中加壓內部管狀體中的處理對象流體。在這種構造中,在內部管狀體中，處理對象流體可以被加壓到高壓以加速處理對象流體中的有機物的氧化分解。(方面L)根據方面L，在方面A至K的任何一個中，提供用於將作為氧化劑的氧氣、空氣、臭氧、過氧化氫或這些中的兩個或更多種類的混合物壓力供給到間隙中的氧化劑壓力供給裝置。在這種構造中，氧化劑可以與處理對象流體混合，以便引起處理對象流體中的氧化分解的發生。(方面M)根據方面M，在方面I中，將含有Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、Ni、Co、Ce、Ti和Mn中的任一元素的催化劑用作催化劑。在這個構造中，有機物的氧化分解可通過催化劑加速。在包含上述第一構造的本發明中，在流體輸送方向中的內部管狀體的下遊端部分中設置的突出部分沿著管縱向方向通過加壓設備被壓向在流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端，並且因此，內部管狀體由外部管狀體懸挑。在這種條件下，即使當外部管狀體和內部管狀體隨著增加的熱量以不同的線性膨脹係數經歷熱膨脹時，內部管狀體的突出部分也可連續地通過加壓設備被擠壓到在流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端。因而，不管存在或不存在內部管狀體和外部管狀體的熱膨脹，內部管狀體的突出部分通過加壓設備被連續地擠壓到外部管狀體的下遊端，因此能夠使外部管狀體繼續懸挑內部管狀體。因此，內部管狀體可長期由外部管狀體懸挑。同樣，在包含上述第二構造的本發明中，在流體輸送方向中的外部管狀體的下遊端部分通過冷卻裝置冷卻，並且因此，外部管狀體的下遊端部分的溫度變得低於內部管狀體的溫度。這減少了外部管狀體的下遊側末端部分的熱膨脹量與內部管狀體的熱膨脹量之間的差異，其中所述外部管狀體是用具有比用於內部管狀體的材料高的線性膨脹係數的材料製造，並且因此，使得內部管狀體的下遊端部分的外周表面連續地與外部管狀體的內周表面密切接觸，以便內部管狀體可連續地由外部管狀體懸挑。因此，內部管狀體可長期由外部管狀體懸挑。附帶地，應該理解，在本發明中，外部管狀體和內部管狀體的構造不限於圓柱型構造，但是可以包含任何配置，假如它是具有空心的構造，例如空心多邊形稜柱構造。儘管已經描述了本發明的優選的實施例，應該理解，本發明不限於這些實施例，本領域的技術人員可對實施例做出各種修改和改變，只要這樣的修改和改變是在如通過權利要求定義的本發明的範疇內。
權利要求
1.一種液體廢物處理裝置，其包括: 具有雙管結構的反應罐，其中所述雙管結構包含管狀形式的外部管狀體和設置在所述外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體，所述液體廢物處理裝置被配置使得，在流體被引入其中的所述內部管狀體由在流體輸送方向中的所述內部管狀體的下遊端部分中的所述外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體和氧化劑被混合在一起、加熱和加壓同時被引入所述內部管狀體的過程中，處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且所述內部管狀體中的處理對象流體和所述氧化劑沿著管縱向方向被輸送向所述下遊端部分， 其中所述內部管狀體設置有突出部分，所述突出部分從所述內部管狀體的所述下遊端部分的外周表面突出，並在所述外周表面的整個外圍周圍延伸，並且在所述流體輸送方向中的所述突出部分的上遊端沿著所述管縱向方向通過加壓設備被壓向在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的下遊端，由此所述內部管狀體由所述外部管狀體懸挑。
2.一種液體廢物處理裝置，其包括: 具有雙管結構的反應罐，其 中所述雙管結構包含管狀形式的外部管狀體和設置在所述外部管狀體內部的管狀形式的內部管狀體，所述液體廢物處理裝置被配置使得，在流體被引入其中的所述內部管狀體由在流體輸送方向中的所述內部管狀體的下遊端部分中的所述外部管狀體懸挑的條件下，在處理對象流體和氧化劑被混合在一起、加熱和加壓同時被引入所述內部管狀體的過程中，所述處理對象流體中的有機物經歷氧化分解，並且所述內部管狀體中的所述處理對象流體和所述氧化劑沿著管縱向方向被輸送向所述下遊端部分， 其中用具有比用於所述內部管狀體的材料高的線性膨脹係數的材料製造的外部管狀體被用作所述外部管狀體，並且所述外部管狀體設置有用於冷卻在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的下遊端部分的冷卻裝置。
3.根據權利要求2所述的液體廢物處理裝置，其中 填補間隙的密封圈被插入在所述流體輸送方向中的所述內部管狀體的所述下遊端部分的外周表面與所述外部管狀體的內周表面之間的所述間隙中，並且所述外周表面和所述內周表面通過其間的所述密封圈配合在一起，由此所述內部管狀體由所述外部管狀體懸挑。
4.根據權利要求1所述的液體廢物處理裝置，其中 沿著所述管縱向方向，輸送管與所述外部管狀體並排設置，所述輸送管經配置用於將已經處理過的從所述內部管狀體的所述下遊端部分排出的所述處理對象流體接收在其中，並且輸送所述處理對象流體，和 所述突出部分通過接頭被擠壓到在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的所述下遊端，所述接頭插入所述內部管狀體的所述下遊端部分與在流體輸送方向中的所述輸送管的上遊端部分之間，並且經配置用於將所述內部管狀體和所述輸送管連接在一起，由此所述接頭起到所述加壓設備的作用。
5.根據權利要求4所述的液體廢物處理裝置，其中 經配置用於允許所述處理對象流體流入所述內部管狀體的流入管沿著所述管縱向方向被插入在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的上遊端部分中，並且所述流入管的最末端被插入所述內部管狀體中。
6.根據權利要求5所述的液體廢物處理裝置，其中所述流入管設置有從所述流入管的最末端部分的外周表面突出的管突出部分，並且在所述流體輸送方向中的所述管突出部分的上遊端通過第二加壓設備被擠壓到在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的上遊端，由此所述內部管狀體由所述外部管狀體懸挑。
7.根據權利要求6所述的液體廢物處理裝置，其中 沿著所述管縱向方向，經配置用於將所述處理對象流體供給至所述流入管的供給管與所述外部管狀體並排設置，並且 所述管突出部分通過接頭被擠壓到在所述流體輸送方向中的所述外部管狀體的所述上遊端，所述接頭被插入在所述流體輸送方向中的所述供給管的下遊端部分與在所述流體輸送方向中的所述流入管的上遊端部分之間，並且經配置用於將所述供給管和所述流入管連接在一起，由此所述接頭起到所述第二加壓設備的作用。
8.根據權利要求4所述的液體廢物處理裝置，其中 將用T1、Ta、Au、Pt、Ir、Rh、Pd或這些中的兩種或更多種的組合的合金製造的內部管狀體用作所述內部管狀體， 將用不鏽鋼和鎳合金中的任一種製造的外部管狀體用作所述外部管狀體，並且將每一個具有在接觸液體的內壁上形成的耐腐蝕層的接頭用作將所述內部管狀體和所述輸送管連接在一起的所述接頭和將所述供給管和所述流入管連接在一起的所述接頭。
9.根據權利要求1所述的液體廢物處理裝置，其中 在所述內部管狀體中提供加速所述有機物的氧化分解的催化劑。
10.根據權利要求1所述的液體廢物處理裝置，其中 所述內部管狀體中的所述處理對象流體通過加熱設備被加熱到100°c至700°C。`
11.根據權利要求1所述的液體廢物處理裝置，其中 在0.5至30MPa的範圍中加壓所述內部管狀體中的所述處理對象流體。
12.根據權利要求1所述的液體廢物處理裝置，其中 氧化劑壓力供給設備設置在所述內部管狀體和所述外部管狀體之間，所述氧化劑壓力供給設備用於壓力供給作為所述氧化劑的氧氣、空氣、臭氧、過氧化氫或這些中的兩種或更多種的混合物。
13.根據權利要求9所述的液體廢物處理裝置，其中 使用含有 Ru、Pd、Rh、Pt、Au、Ir、Os、Fe、Cu、Zn、N1、Co、Ce、Ti 和 Mn 中任一元素的催化劑。
全文摘要
內部管設置有突出部分，該突出部分從該管的外周表面突出，處於在管的外周表面的整個面積延伸的位置，其中管的外周表面是內部管的縱向的整個面積中位於外部管外面的區域中的部分，內部管插入外部管的出口側壁的通孔中，並且內部管的突出部分通過出口接頭沿著出口管的軸向被壓向出口側壁，並且因此，內部管由出口側壁懸挑。
文檔編號B01J3/04GK103157405SQ20121054466
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優先權日2011年12月15日
發明者鈴木章悟, 宮澤秀之, 岡田典晃, 村田省藏, 武藤敏之, 山田茂, 中島牧人, 宇津木綾, 早川謙一, 青木公生, 座間優 申請人:株式會社理光