專利名稱：反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在預(yù)定溫度和壓力條件下，使用例如超臨界水或熱水對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行處理的一種反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
超臨界流體是高于其臨界溫度和臨界壓力的任何物質(zhì)，其表現(xiàn)出與正常條件下的流體明顯不同的性能，且當(dāng)用作反應(yīng)領(lǐng)域時(shí)在其反應(yīng)特性方面還可觀察到獨(dú)特的現(xiàn)象。在日本專利申請(qǐng)(公開)No.2001-149767中公開了使用近于臨界或超臨界條件的水，來(lái)分解有機(jī)物質(zhì)如碳氟化合物氣體、二氧芑、和PCB(聚氯聯(lián)二苯化合物)的方法。
作為超臨界流體，例如當(dāng)使用水來(lái)形成超臨界流體時(shí)，當(dāng)其超過374℃溫度和22Mpa壓力的高溫和高壓條件時(shí)水變?yōu)槌R界水。這種超臨界水具有蒸氣和水兩者的性能，且其能夠溶解有機(jī)物。近來(lái)，為利用這類性能，對(duì)在超臨界水中氧化和分解如PCB及二氧芑的物質(zhì)進(jìn)行了研究和開發(fā)。
當(dāng)進(jìn)行這種反應(yīng)時(shí)首要的條件是溫度和壓力。
在許多情況下，通過改變溫度條件，可使反應(yīng)物引起不同的反應(yīng)。
另外，甚至在未達(dá)到超臨界條件的近于臨界條件下的熱水中，根據(jù)溫度和壓力條件可引起獨(dú)特的反應(yīng)。
在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“熱水”的含意除超臨界水以外，還包括根據(jù)溫度和壓力條件能夠引起如超過接近臨界條件的那些獨(dú)特反應(yīng)的水。
再有，通過向水或向反應(yīng)物中添加一些類型的添加劑可引起不同的反應(yīng)。注意這里的“不同反應(yīng)”除主要指產(chǎn)生不同反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)以外，在廣義上，當(dāng)產(chǎn)生同一反應(yīng)產(chǎn)物時(shí)甚至還指不同的反應(yīng)速度的反應(yīng)和不同反應(yīng)產(chǎn)物收率的反應(yīng)。
當(dāng)處理大量反應(yīng)物時(shí)，時(shí)常使用所謂的連續(xù)類型裝置。通常，通過預(yù)處理將反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為漿狀物，并將反應(yīng)物與水一起連續(xù)加入到所述裝置中，以進(jìn)行高度加壓，通過環(huán)繞管線的加熱器逐漸加熱，當(dāng)加熱至目標(biāo)溫度時(shí)發(fā)生反應(yīng)，然后在冷卻后連續(xù)從所述裝置中排出。
在如上述的裝置中，由于反應(yīng)物是逐漸加熱，在達(dá)到目標(biāo)溫度以前，反應(yīng)物不可避免要經(jīng)過低于目標(biāo)溫度的溫度，因而可能出現(xiàn)在低溫條件下的非所需的反應(yīng)。
作為能夠防止反應(yīng)物處于非目標(biāo)溫度的溫度條件、或雖然其為非目標(biāo)溫度而短暫向熱水中引入反應(yīng)物的裝置，已公知了如圖8所示的快速注入類型的反應(yīng)器。這種反應(yīng)器主要應(yīng)用于某種程度為固體的反應(yīng)物R。
圖8所示反應(yīng)器，作為熱水的供給系統(tǒng)，其包括貯存所使用的常溫和常壓水W的罐11、由罐11輸送水W并提升壓力直到達(dá)到目標(biāo)高壓的泵12、設(shè)置在管圓周上的用于加熱管內(nèi)的高壓水W`的加熱器13a、和設(shè)有用于測(cè)量加熱器13a溫度的溫度傳感器13b的預(yù)加熱器13。
作為反應(yīng)物R的供給系統(tǒng)，其包括用于暫時(shí)容納反應(yīng)物R的備用室23、閥24、和管線25。
作為反應(yīng)物R的反應(yīng)系統(tǒng)，其包括用于對(duì)反應(yīng)物R進(jìn)行預(yù)定的反應(yīng)處理的反應(yīng)容器31、設(shè)置在反應(yīng)容器31圓周上用于將反應(yīng)容器31加熱至預(yù)定溫度的加熱器32、用于測(cè)量反應(yīng)容器31內(nèi)溫度的溫度傳感器33、和用于測(cè)量反應(yīng)容器31內(nèi)壓力的壓力傳感器34。
作為排料系統(tǒng)，其包括與反應(yīng)容器31底部連接的管線41和冷卻器42，所述冷卻器42的構(gòu)型為，使得由未圖示的冷卻劑循環(huán)裝置提供的冷卻劑循環(huán)至管線41的圓周，并將熱水HW冷卻至約室溫。
在上述反應(yīng)器中，包括管線25和41的所有管線、備用室23、和反應(yīng)容器31均充有水。
另外，各種管線和反應(yīng)容器31均由具有耐受高溫和高壓質(zhì)量的材料制成，所述材料例如為SUS316、Inconel或Hastelloy。
以下對(duì)通過上述反應(yīng)器對(duì)反應(yīng)物R進(jìn)行的反應(yīng)處理進(jìn)行解釋。
首先，在泵12對(duì)取自罐11的常溫和常壓水W進(jìn)行加壓，從而變?yōu)楦邏合碌母邏核甒`，并將高壓水W`連續(xù)輸送到預(yù)加熱器13。通過預(yù)加熱器13將在管線中的高壓水W`加熱至預(yù)定的溫度，從而變?yōu)闊崴瓾W并輸送到反應(yīng)容器31中，且由反應(yīng)容器31排出到管線41中。通過冷卻器42將熱水冷卻至約室溫的溫度并排出所述裝置外。
這里，通過加熱器32來(lái)將反應(yīng)容器31內(nèi)部加熱至預(yù)定的溫度。
在上述狀態(tài)下，容納于備用室23中的反應(yīng)物R經(jīng)管線25通過打開閥24來(lái)進(jìn)入反應(yīng)容器31中，并通過在所述反應(yīng)容器31中的熱水HW來(lái)對(duì)反應(yīng)物R進(jìn)行如氧化分解的反應(yīng)處理。反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng)的反應(yīng)物R與熱水HW一起，通過冷卻器42冷卻至約室溫的溫度后經(jīng)管線41排出，將它們排出到所述裝置的外部。
這里，由于反應(yīng)物R暫時(shí)處于備用室23中，備用室23需要處在約室溫下。
為使自閥24至頂部保持接近室溫，除使反應(yīng)物R經(jīng)過的功能外，管線25必須具有與反應(yīng)容器31的高溫切斷的功能。因而，管線25制備成一定的長(zhǎng)度，從而可自然冷卻是可想象到的。
然而，如管線25很長(zhǎng)，反應(yīng)物R從中經(jīng)過需耗時(shí)，且在該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物R會(huì)經(jīng)受低于目標(biāo)反應(yīng)溫度的熱水的作用，因而這不是優(yōu)選的方案。
因而，在不使管線25過長(zhǎng)的條件下，可想到的是提供一種未示出的圍繞管線25的散熱片，以便用于空氣冷卻管線25并循環(huán)未示出的冷卻劑?？紤]到這些熱傳導(dǎo)來(lái)設(shè)計(jì)管線25的長(zhǎng)度和未示出的冷卻機(jī)構(gòu)。
另一方面，引入到反應(yīng)容器31中的反應(yīng)物R分解并擴(kuò)散，且其一部分也到達(dá)管線25。即，當(dāng)設(shè)計(jì)上述長(zhǎng)度的管線及其未示出的冷卻機(jī)構(gòu)時(shí)，反應(yīng)物R也要經(jīng)受明顯低于目標(biāo)溫度的溫度的作用。
由于冷卻機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得管線25的接近閥24側(cè)的溫度明顯低于反應(yīng)容器31的溫度，所述溫度將接近于室溫。
即，從所述裝置的目的來(lái)看，雖然不是很優(yōu)選的，它的影響程度認(rèn)為是可忽略的。
然而，當(dāng)所述裝置實(shí)際操作中，閥24和備用室的溫度變得明顯超過設(shè)計(jì)預(yù)期值。其原因在于在管線25中出現(xiàn)了未設(shè)想到的水的對(duì)流。
這種情況參照?qǐng)D9來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。保持在該溫度下的在反應(yīng)容器內(nèi)部的高溫和高壓水HW到達(dá)閥24或接近閥24。
即，在反應(yīng)容器內(nèi)部的熱水HW的溫度高于在管線25中水的溫度，因而熱水HW的這一部分由于膨脹而密度變小并由于浮力而上升，管線25內(nèi)的水流入反應(yīng)容器代替熱水HW，以便在管線25中產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)。
由于這種對(duì)流，閥24過熱，因而出現(xiàn)接受熱損害的問題。當(dāng)前，還沒有在上述高溫和高壓條件下可使用的閥，因而為防止對(duì)閥的損害，想到了一種在管線25增強(qiáng)冷卻的方法。但限制了空氣冷卻等，所以將管線25的長(zhǎng)度制作的極長(zhǎng)來(lái)解決這一問題。
如上所述，流經(jīng)管線25的反應(yīng)物R需要更長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)于所述裝置的目的來(lái)說(shuō)這不是優(yōu)選的。即，反應(yīng)物R經(jīng)受低于目標(biāo)溫度的溫度的作用與對(duì)所述裝置的損害之間顧此失彼。
另外，在管線25的對(duì)流還將已分散(溶解)于引入到反應(yīng)容器中的水中的反應(yīng)物R傳送到管線25的頂部部分。也就是說(shuō)，反應(yīng)物R經(jīng)受明顯低于目標(biāo)反應(yīng)溫度的溫度的作用。
與由擴(kuò)散引起的問題和當(dāng)向管線25中加入反應(yīng)物R時(shí)由反應(yīng)物R經(jīng)受非目標(biāo)溫度的作用時(shí)間所引起的問題相對(duì)比，這成為了主要的問題。
如上所述，圖8中所示的通用裝置不能夠使反應(yīng)物R在目標(biāo)溫度下進(jìn)行反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供能夠使反應(yīng)物盡最大可能在目標(biāo)溫度下進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)器。
這實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的反應(yīng)器包括一種反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過所述流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；所述反應(yīng)器還包括與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由該管線將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；和第一隔板裝置，用來(lái)將第一管線部分與反應(yīng)裝置間隔開，從而防止任何流體、反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到第一管線部分側(cè)。
另外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的反應(yīng)器包括一種反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過所述流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；所述反應(yīng)器還包括與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由該管線將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；和反向裝置，用來(lái)使第一管線部分相對(duì)于反應(yīng)裝置的相對(duì)位置頂部向下從而防止任何流體、反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)裝側(cè)泄漏到第一管線部分側(cè)。
再有，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的反應(yīng)器包括一種反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過所述流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理，和與所述反應(yīng)裝置底部連接的第一管線部分，經(jīng)由該管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中。


圖1是按照第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示反應(yīng)容器的放大斷面圖；圖3A至3D是說(shuō)明反應(yīng)物提供系統(tǒng)的操作細(xì)節(jié)的示意圖；圖4是在按照第二種實(shí)施方案的反應(yīng)器中反應(yīng)容器的放大斷面圖；圖5是按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是按照第四種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是說(shuō)明在第四種實(shí)施方案的反應(yīng)器中的備用室附近細(xì)節(jié)的示意圖；圖8是按照通用實(shí)施例的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是說(shuō)明按照通用實(shí)施例的反應(yīng)器的問題的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行敘述。
第一種實(shí)施方案圖1是按照第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1所示反應(yīng)器一般來(lái)說(shuō)包括熱水供給系統(tǒng)10、反應(yīng)物供給系統(tǒng)20、反應(yīng)物反應(yīng)系統(tǒng)30、和排出系統(tǒng)40。
在本發(fā)明說(shuō)明書中注意，術(shù)語(yǔ)“熱水”的意義包括超臨界水和接近臨界的水兩者。
作為熱水供給系統(tǒng)10，其包括罐11、泵12、和預(yù)加熱器13。
罐11貯存所使用的常溫和常壓水W。
泵12輸送來(lái)自罐11的水W，并將水W加壓到目標(biāo)高壓。
注意控制裝置(CNT)100與泵12連接，且控制裝置100通過壓力傳感器34接收檢壓信號(hào)(所述壓力傳感器34此后進(jìn)行敘述)，以控制由泵12輸送的高壓水W`的流速，從而其接近設(shè)定壓力。
預(yù)加熱器13是具有設(shè)置在管線圓周中的加熱器13a，將在所述管線中流動(dòng)的高壓水W`加熱至約目標(biāo)溫度。在預(yù)加熱器13的加熱器13a中提供有溫度傳感器13b，控制裝置100與所述溫度傳感器13b連接，并接收來(lái)自溫度傳感器13b的檢測(cè)溫度信號(hào)，以控制加熱器13a的溫度，從而其接近設(shè)定溫度。
反應(yīng)物供給系統(tǒng)20用來(lái)向反應(yīng)系統(tǒng)30提供反應(yīng)物R，自頂部起其包括加料進(jìn)口21、閥22、備用室23、閥24、反應(yīng)物引入管線25、及與備用室23連接的另一閥26。
加料進(jìn)口21的頂部部分與反應(yīng)器的外部氣氛連通，作為反應(yīng)目標(biāo)物的反應(yīng)物R加入到加料進(jìn)口21中，加入的反應(yīng)物R保持在閥22的頂端。
通過打開閥22，由加料進(jìn)口21引入的反應(yīng)物R保持在閥24的頂端，由此使得其在備用室23中暫時(shí)停留。
通過打開閥24將在備用室23中的反應(yīng)物R引入到反應(yīng)系統(tǒng)30中。
管線25與反應(yīng)系統(tǒng)30連接，并通過打開閥24將由備用室23引入的反應(yīng)物R引導(dǎo)到反應(yīng)容器中。
設(shè)置閥26(此后對(duì)其進(jìn)行解釋)來(lái)調(diào)整排出系統(tǒng)40和備用室23的壓力，從而通過打開閥26使它們處于相同的數(shù)值。
反應(yīng)系統(tǒng)30的加料進(jìn)口21、閥22和24、備用室23、和在其之間連接的管線25具有適當(dāng)?shù)男螤詈统叽?，以使反?yīng)物R從中通過。
例如，為使反應(yīng)物R經(jīng)過，閥22和24由需要一定尺寸和形狀的通孔(borethrough)類型的閥組成。
注意因?yàn)槿齻€(gè)閥22、24和26兩端的壓差，由于所述裝置內(nèi)的高溫和高壓熱水HW，而變?yōu)楦邏号c環(huán)境壓力即外部空氣之間的差值，因而三個(gè)閥由能夠至少耐受所述壓差的材料和厚度制成。這類材料此后將敘述。
如反應(yīng)物R的比重(相對(duì)密度)大于熱水HW(此后將對(duì)其進(jìn)行敘述)的比重，則反應(yīng)物R以其自重降落到反應(yīng)系統(tǒng)30中。應(yīng)指出的是，提供到反應(yīng)系統(tǒng)30的熱水HW的密度常常小于常溫和常壓下的水W的密度。
將比重小于熱水HW的反應(yīng)物R置于膠囊(capsule)內(nèi)，然后引入到反應(yīng)系統(tǒng)中。例如，可使用由金屬制成的中空?qǐng)A柱形膠囊，所述膠囊的側(cè)表面具有網(wǎng)眼或多個(gè)小的開孔。
在這種情況下，由于重力，來(lái)自約室溫的備用室23的包括反應(yīng)物R的金屬膠囊，落入加熱至目標(biāo)溫度的反應(yīng)系統(tǒng)30中，從而使得能夠快速引入反應(yīng)物。
當(dāng)反應(yīng)物R是流體時(shí)，通過某種方法將反應(yīng)物置于貯器中，可將其落入到反應(yīng)系統(tǒng)中。具體來(lái)說(shuō)，例如，將流體反應(yīng)物R置于樹脂袋中并通過熱封密封到其中。如貯器的比重小于熱水HW的比重，則其自由降落是難以進(jìn)行的，這時(shí)最好使用前述的膠囊。
在這方面，設(shè)定膠囊或貯器的材料的質(zhì)量，使得反應(yīng)物R的目標(biāo)反應(yīng)不由貯器或膠囊而改變。當(dāng)然，與反應(yīng)物R的數(shù)量相對(duì)比，不用說(shuō)最好使貯器或膠囊的數(shù)量更小(使厚度薄)。
另外，當(dāng)反應(yīng)物R是氣體時(shí)，與流體相似，將氣體反應(yīng)物封閉在貯器或類似物中，可將其引入到反應(yīng)容器中。
反應(yīng)物R的反應(yīng)系統(tǒng)30包括反應(yīng)容器、加熱器32、溫度傳感器33、和壓力傳感器34。
在反應(yīng)容器中，高溫和高壓水HW連續(xù)經(jīng)預(yù)加熱器13引入，在反應(yīng)處理過程中由管線25向其中引入反應(yīng)物R。由此，通過熱水HW對(duì)反應(yīng)物R進(jìn)行氣體分解、水解等的預(yù)定反應(yīng)處理。
圖2圖示了按照第一種實(shí)施方案的反應(yīng)容器的放大斷面圖。在圖2中注意到，僅圖示了反應(yīng)容器的頂部部分的主要部件，省去了溫度傳感器33和其它部件的圖示。
在第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，在反應(yīng)容器內(nèi)提供了隔板裝置50。
所述隔板裝置由閥51、軸52、砝碼53、支撐部件54、和管線55組成。
閥51由軸52支撐，在閥51的與軸52相對(duì)側(cè)提供有夾于其間的砝碼53。以軸52作為轉(zhuǎn)動(dòng)的中心，閥51在圖中箭頭方向上可旋轉(zhuǎn)。所述軸52通過支撐部件54支撐，所述支撐部件54固定在管線55上。
所述砝碼53的重量如同通常關(guān)閉閥24的重量和通過在其中輸送的反應(yīng)物R的重量打開閥24的重量。
管線55通過未圖示的支撐部件固定在反應(yīng)容器的內(nèi)壁上。
作為組成上述隔板裝置50的部件51至55的制備材料，可使用如SUS316和Inconel的材料。
以下解釋上述隔板裝置50的操作。
通常，由于砝碼53，閥51覆蓋管線55的底端開口，如圖2所示。即，其將管線55和反應(yīng)容器內(nèi)部分隔開。在這時(shí)，雖然閥51未完全將反應(yīng)容器內(nèi)部密封住，但其具有防止在所述反應(yīng)容器中的大量熱水HW由于對(duì)流而泄漏到管線25中的能力。
這時(shí)，當(dāng)反應(yīng)物R或貯存在膠囊中的反應(yīng)物R開始經(jīng)管線25降落時(shí)，反應(yīng)物R由其重量沿箭頭方向?qū)㈤y51推動(dòng)打開并從中流過。
在流過反應(yīng)物R后，閥51由于砝碼53的重量而再次返回到圖2所示狀態(tài)。
注意雖然可想象到在管線25內(nèi)的高溫的底部部分與低溫的頂部部分之間會(huì)發(fā)生對(duì)流，但通過閥51而使反應(yīng)容器與管線25隔離，因而引入到反應(yīng)容器中的反應(yīng)物R進(jìn)入管線25的數(shù)量幾乎可完全忽略。
在反應(yīng)容器的圓周上提供有加熱器32，并將反應(yīng)容器31加熱到預(yù)定溫度。另外，溫度傳感器33測(cè)量在反應(yīng)容器31內(nèi)的溫度。
控制裝置100與溫度傳感器33連接，并通過溫度傳感器接收檢測(cè)的溫度信號(hào)，從而控制加熱器32的溫度，使得其接近設(shè)定溫度。
壓力傳感器34測(cè)量在反應(yīng)容器31內(nèi)的壓力。
控制裝置100與壓力傳感器34連接，并通過壓力傳感器34接收檢測(cè)的壓力信號(hào)，從而控制泵12使由泵12輸送的高壓水W`的流量得以控制，因此使其接近設(shè)定壓力。
排出系統(tǒng)40包括連接到反應(yīng)容器31下部的管線41、冷卻器42、和壓力保持閥43等。
冷卻器42的構(gòu)造為使得由未圖示的致冷劑循環(huán)裝置提供的致冷劑如冷卻水沿管線41的圓周循環(huán)，并冷卻由反應(yīng)容器31排出的熱水HW達(dá)到約室溫。
壓力保持閥43保持管線內(nèi)側(cè)和其這一側(cè)管線支路的壓力。當(dāng)管線內(nèi)側(cè)壓力超過目標(biāo)壓力時(shí)，流經(jīng)冷卻器42的水經(jīng)壓力保持閥43排出到外部。
注意流經(jīng)冷卻器42的水的主流通常經(jīng)壓力保持閥43排出。
在壓力保持閥43這一側(cè)分支的其它管線44經(jīng)閥26與備用室23連接。注意管線44的目的僅為傳送高壓，因而雖然管線44內(nèi)注有水，但基本上沒有水流動(dòng)。
在上述反應(yīng)器中，所有管線、備用室23、和反應(yīng)容器31內(nèi)均注有水。
再者，各種管線和反應(yīng)容器31由具有可耐受高溫和高壓的質(zhì)量的材料制備，所述材料例如為SUS316。
注意溫度不變高的部分，例如由泵12至預(yù)加熱器13的管線，可是耐壓材料或結(jié)構(gòu)(厚)，而不變?yōu)楦邷鼗蚋邏旱牟糠?，例如由?1至泵12的管線不必是耐壓的。
在反應(yīng)物R中包括腐蝕材料如酸和堿，當(dāng)由反應(yīng)而產(chǎn)生出腐蝕性的反應(yīng)產(chǎn)物時(shí)，或當(dāng)預(yù)先在使用的水中添加腐蝕性的某些種類的材料時(shí)，則各種管線或類似物的材料的質(zhì)量必須有優(yōu)異的耐蝕性。因而，在這種情況下，鉻鎳鐵合金(Inconel)，耐蝕鎳基合金(Hastellooy)，和類似物用作各種管線和類似物的材料。
以下解釋按照上述第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器的操作。
首先，在泵12處將由罐11引入的常溫和常壓水W加壓，并將高壓水W`提供到預(yù)加熱器13。在管線中的高壓水W`通過預(yù)加熱器13加熱到預(yù)定的溫度，從而變?yōu)楦邷睾透邏旱臒崴瓾W并提供到反應(yīng)容器31中。熱水HW由反應(yīng)容器31排出到管線41中，由冷卻器42冷卻到約室溫并排出到所述裝置的外部。
這里，在反應(yīng)容器31內(nèi)，通過加熱器32設(shè)定到預(yù)定的溫度。
在上述狀態(tài)下將反應(yīng)物提供到反應(yīng)容器31中。
反應(yīng)物提供系統(tǒng)20的操作細(xì)節(jié)將參照?qǐng)D3A至3D進(jìn)行解釋。
如圖3A所示，在引入反應(yīng)物R前的閥22、24、和26的開關(guān)狀態(tài)為，閥22和24關(guān)閉，而閥26打開。這時(shí)，將反應(yīng)物R引入到加料進(jìn)口21中。注意，存在有反應(yīng)物R貯存于膠囊或類似物中的情況。
如圖3B所示，為向備用室23中引入反應(yīng)物R，通過關(guān)閉閥26和打開閥22，反應(yīng)物R由加料進(jìn)口21引入到備用室23中，且所述反應(yīng)物R停留在備用室23中。
接著，如圖3C所示，通過關(guān)閉閥22和打開閥26，備用室12的壓力升高到高壓使得其等于反應(yīng)容器31的壓力。
接著，如圖3D所示，通過關(guān)閉閥26和打開閥24，反應(yīng)物R經(jīng)管線25落入反應(yīng)容器31中。
在向反應(yīng)容器31中引入反應(yīng)物R后，再如圖3A所示，閥24關(guān)閉并打開閥26。
如圖2所示，當(dāng)反應(yīng)物R經(jīng)管線25降落時(shí)，反應(yīng)物R沿箭頭方向推動(dòng)打開閥51，并從中流過。
在反應(yīng)物R流過后，閥51由于砝碼53而再次返回到圖2所示狀態(tài)。
這時(shí)，在熱水HW連續(xù)提供到反應(yīng)容器31中的狀態(tài)下，對(duì)快速引入到反應(yīng)容器31中的反應(yīng)物R進(jìn)行處理，以通過反應(yīng)容器31內(nèi)的熱水HW對(duì)其進(jìn)行氧化分解或類似的反應(yīng)處理。
此后，反應(yīng)產(chǎn)物和未反應(yīng)的反應(yīng)物R與熱水HW一起從反應(yīng)容器31內(nèi)部排出到管線41中，在經(jīng)冷卻器42冷卻到約室溫后，它們被排出到反應(yīng)器的外部。
注意，在上述實(shí)施例中，解釋了不間斷地輸送熱水HW的實(shí)施例，但如果不間斷地輸送熱水HW，則存在反應(yīng)物R僅溶解或分散于熱水中，然后在其未充分進(jìn)行反應(yīng)之前就由反應(yīng)容器31排出的情況。
在這種情況下，也可減少要輸送的熱水HW的數(shù)量，使得反應(yīng)物R在反應(yīng)容器31中的停留時(shí)間延長(zhǎng)，從而使其充分進(jìn)行反應(yīng)。
或者，在引入反應(yīng)物R后，中止熱水HW的輸送，并將這種狀況保持一定的時(shí)間，此后輸送熱水HW并排出。
由于引起前述問題的原因主要是水的對(duì)流，所以從防止對(duì)流的角度提供了第一種實(shí)施方案。即，在反應(yīng)容器31和管線25的連接部分的鄰近處新提供了隔板裝置50。注意，雖然也可想象到使用通常的閥來(lái)作為隔板裝置50，但在能夠切斷并耐受兩端壓差的所謂的通常的閥中，在這種情況的使用條件下，目前技術(shù)還沒有一種可耐受例如約400℃和25MPa的高溫和高壓水。
因而，在這種情況下，忽略了壓力的切斷，壓力的切斷給予閥24。從切斷熱水HW及分解并溶解的反應(yīng)物R的通路或防止其通過的角度來(lái)新提供了閥51。
雖然理想的是剛好在反應(yīng)容器31與連接于其上的管線25連接表面處提供隔板裝置50，但由于隔板裝置50其自身機(jī)構(gòu)需要某種程度的尺寸，將隔板裝置50置于反應(yīng)容器31的外部或內(nèi)部。
應(yīng)指出的是，與在外部提供隔板裝置50相對(duì)比，如在第一種實(shí)施方案解釋的那樣在反應(yīng)容器31內(nèi)部提供隔板裝置50，還可增強(qiáng)反應(yīng)容器31內(nèi)部溫度條件的均一性。
因而，在第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，通過由隔板裝置50將提供反應(yīng)物的管線25與反應(yīng)容器31隔離，可防止引入到反應(yīng)容器31中的反應(yīng)物R進(jìn)入管線25。
由于這一原因，反應(yīng)物R的反應(yīng)處理可僅在反應(yīng)容器31內(nèi)部進(jìn)行，結(jié)果，可將反應(yīng)溫度條件保持在均一溫度下。
另外，由于在反應(yīng)容器31內(nèi)部的熱水HW不直接進(jìn)入管線25，與圖8所示無(wú)閥51的裝置相對(duì)比，可明顯抑制向管線25的熱傳遞。
因而，盡管如在管線25內(nèi)部發(fā)生對(duì)流，在管線25之上的閥24可防止出現(xiàn)過熱。
第二種實(shí)施方案雖然在第一種實(shí)施方案中可解決熱對(duì)流所引起的問題，在這方面，反應(yīng)容器31內(nèi)部的反應(yīng)物R和反應(yīng)產(chǎn)物也擴(kuò)散到各種連接到反應(yīng)容器31的各管線中。在引入反應(yīng)物R后中止向反應(yīng)容器31中輸送熱水HW的情況下，由于有足夠的時(shí)間來(lái)擴(kuò)散，存在由于明顯存在擴(kuò)散而引起的問題的情況。
注意，這里的術(shù)語(yǔ)“擴(kuò)散”除由密度分布而引起的擴(kuò)散外，還包括由溫度分布而引起的熱擴(kuò)散。
因而，在第二種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，雖然所述裝置的構(gòu)造基本上與第一種實(shí)施方案相同，但反應(yīng)容器31添加了如下的結(jié)構(gòu)。注意，為簡(jiǎn)化起見，在第二種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，只敘述與第一種實(shí)施方案不同的那些部件。
圖4圖示了按照第二種實(shí)施方案的反應(yīng)容器31的放大斷面圖。注意在圖4中，僅圖示了反應(yīng)容器31底部部分的主要部件，省略了溫度傳感器33和類似物的圖示。
雖然在按照第一種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，在反應(yīng)物提供系統(tǒng)20的管線25與反應(yīng)容器31之間提供了隔板裝置50，但在第二種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，還在排出系統(tǒng)40的管線41與反應(yīng)容器31之間提供了相似的隔板裝置60。
與第一種實(shí)施方案相似，隔板裝置60由閥61、軸62、砝碼63、支撐部件64、和管線65組成。
閥61由軸62支撐，在閥61與軸62相對(duì)側(cè)提供了夾于其間的砝碼63。以軸62作為轉(zhuǎn)動(dòng)的中心，閥61可在附圖中箭頭方向上旋轉(zhuǎn)。
軸62由支撐部件64支撐，且支撐部件64固定在管線65上。
所述砝碼63具有使閥61常閉的重量，和通過預(yù)定的排泄重量使閥61打開的重量。
管線65通過未圖示的支撐部件固定在反應(yīng)容器31的內(nèi)壁上。
作為各上述部件61至65的材料，可使用如SUS316和Inconel的材料。
以下將解釋上述隔板裝置60的操作。
通常，閥61由于砝碼63而處于圖4所示的狀態(tài)。即，其將管線41與反應(yīng)容器31的內(nèi)部分隔開。在這時(shí)，雖然閥61沒有完全密封住反應(yīng)容器31的內(nèi)部，但其具有防止在反應(yīng)容器31中的大量熱水HW由于擴(kuò)散而泄漏到管線41中的能力。
然后，當(dāng)在閥61處的反應(yīng)產(chǎn)物、未反應(yīng)的反應(yīng)物R、和熱水HW(此后稱為“排水”)達(dá)到預(yù)定重量時(shí)，排水沿箭頭方向推動(dòng)打開閥61，所述排水引入到管線41中并排出。
在經(jīng)過排水后，閥61由于砝碼63而再次返回到圖4中所示狀態(tài)。
按照第二種實(shí)施方案的反應(yīng)器，除第一種實(shí)施方案的效果外，反應(yīng)容器31和管線41由閥61隔離，因而盡管如在引入反應(yīng)物R后停止向反應(yīng)容器31中輸送熱水HW的情況下，確實(shí)有足夠的時(shí)間擴(kuò)散到反應(yīng)容器31的外部，可防止反應(yīng)容器31內(nèi)部的反應(yīng)物R和反應(yīng)產(chǎn)物擴(kuò)散到管線41中。
相應(yīng)地，甚至在這種情況下，反應(yīng)物R的的反應(yīng)處理僅在反應(yīng)容器31內(nèi)部進(jìn)行，結(jié)果，反應(yīng)溫度條件可保持在均一的溫度。
第三種實(shí)施方案在按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，因?yàn)榉磻?yīng)容器31在底部部分變?yōu)楦邷?，同時(shí)反應(yīng)物引入管線25在其頂部部分變?yōu)榈蜏氐氖聦?shí)，所以對(duì)對(duì)流要給以注意，因而反應(yīng)容器31和管線25的位置顛倒使得不會(huì)產(chǎn)生對(duì)流。
因此，在按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，其主要部件基本上與圖8所示裝置或第一種實(shí)施方案的裝置相同，并添加了如下部件。注意，為簡(jiǎn)化起見，在按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器中，僅解釋與第一種實(shí)施方案不同的部件。
在圖5中圖示了按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖5中圖示的反應(yīng)器包括用來(lái)容納圖1中所示第一種實(shí)施方案中的反應(yīng)器主體部分1或圖8中所示裝置的艙室70，軸71連接于所述艙室70的兩端，且軸71由支撐部件72支撐。
用來(lái)容納反應(yīng)器主體部分1的艙室70在圖5的箭頭方向上可由軸71旋轉(zhuǎn)。注意，不必須使其進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)，但最好能夠進(jìn)行半轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。上述軸71的旋轉(zhuǎn)可手動(dòng)來(lái)進(jìn)行，或可提供未圖示的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
另外，由于使反應(yīng)器的主體部分1旋轉(zhuǎn)，由外部向反應(yīng)器的主體部分1提供循環(huán)致冷劑或類似物的管線等的構(gòu)造，要能夠釋放由主體部分1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的應(yīng)力。
隨著上述反應(yīng)器的操作，通常，反應(yīng)器的主體部分1通過軸71翻轉(zhuǎn)。即，其進(jìn)行翻轉(zhuǎn)使得頂部和底部方向與圖5中所示狀態(tài)相反。注意，這里的頂部方向和底部方向是相對(duì)于重力方向確定的。
然后，僅在引入反應(yīng)物R時(shí)，反應(yīng)器的主體部分1的頂部和底部由軸71翻轉(zhuǎn)，使得其暫時(shí)如圖5中所示的排布。
然后，在如圖5中所示排布后，通過立即進(jìn)行與第一種實(shí)施方案相同的操作，引入反應(yīng)物R。
在引入反應(yīng)物R后，立即重新翻轉(zhuǎn)反應(yīng)器的主體部分1的頂部和底部。
按照第三種實(shí)施方案的反應(yīng)器，通常，通過翻轉(zhuǎn)圖5中所示反應(yīng)器的主體部分1的頂部和底部，變?yōu)楦邷氐姆磻?yīng)容器31處于頂部部分，而變?yōu)榈蜏氐姆磻?yīng)物R引入管線25處于底部部分，從而可防止水的對(duì)流。
注意，由于僅在引入反應(yīng)物R時(shí)其短暫排布如圖5中所示，雖然會(huì)發(fā)生水的對(duì)流，但其是很短的時(shí)間，其影響可抑制到可忽略的程度。
第四種實(shí)施方案按照第四種實(shí)施方案的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)圖示于圖4中。注意，相同的標(biāo)號(hào)代表與第一種實(shí)施方案相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件。注意，為簡(jiǎn)化起見，在第四種實(shí)施方案的反應(yīng)器中僅對(duì)與第一種實(shí)施方案不同的部件進(jìn)行解釋。
在圖6所示反應(yīng)器中，反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a與反應(yīng)容器31底部連接。
也就是說(shuō)，低于反應(yīng)容器3 1的反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a包括加料進(jìn)口21a、閥22a、備用室23a、閥24a、反應(yīng)物引入管線25a、以及連接于備用室23a的閥26a。
注意，與第一種實(shí)施方案相似，加料進(jìn)口21a的頂部部分與反應(yīng)器的外部氣氛連通，要進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)物R經(jīng)由加料進(jìn)口21a(后面將對(duì)其解釋)加入。
通過這樣的操作，隨著遠(yuǎn)離(向下方向)反應(yīng)容器31，包括反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a的管線等的溫度，可逐漸降低至低于反應(yīng)容器31的溫度。
雖然來(lái)自預(yù)加熱器13的管線與反應(yīng)容器的頂部連接，但這一管線還可與反應(yīng)容器31的其它位置連接，例如在其底部或其側(cè)部。
備用室23a鄰近處的細(xì)節(jié)在圖7中圖示。
注意，在圖7中省略了溫度傳感器33和壓力傳感器34或類似物。
由于在第四種實(shí)施方案中反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a連接于反應(yīng)容器31的底部部分，因而能提供由所述底部向反應(yīng)容器31輸送反應(yīng)物R的機(jī)構(gòu)。注意，這里假定在這一點(diǎn)的反應(yīng)物R的比重大于備用室23內(nèi)部的水。
在第四種實(shí)施方案中，作為反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a，還包括平臺(tái)81、加料軸82、齒輪83、旋轉(zhuǎn)軸84、和密封部件85。
平臺(tái)81是用來(lái)在其上放置反應(yīng)物R。
加料軸82與平臺(tái)81的底部連接并呈平面齒輪形狀。
因而，加料軸82和齒輪83組成了齒輪齒條副，所以平臺(tái)81與加料軸82一起在向上和向下方向上是可移動(dòng)的。
加料軸82具有足夠的長(zhǎng)度以使平臺(tái)81進(jìn)入反應(yīng)容器31的內(nèi)部。
在如圖7中所示反應(yīng)物R的備用狀態(tài)下，備用室23a具有能夠接收加料軸82的形狀和長(zhǎng)度。
另外，經(jīng)閥22a連接于其側(cè)表面上的備用室23a與加料進(jìn)口21a連接。
注意，在圖7中，圖示了連接閥22a和備用室23a的水平管線的實(shí)例。但為有利于由加料進(jìn)口21a向備用室23a載入反應(yīng)物R，所述管線傾斜并使加料進(jìn)口21a面向向上方向。由于這種傾斜位置，反應(yīng)物R也可容易地引入到備用室23中。
旋轉(zhuǎn)軸84用來(lái)從備用室23a外部向其內(nèi)部傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。旋轉(zhuǎn)軸84從外部穿過密封部件進(jìn)入備用室23a。旋轉(zhuǎn)軸84在備用室23a內(nèi)部與齒輪83連接。
密封部件85用來(lái)防止備用室23a的壓力(高壓)泄漏到外部。所述密封部件85可與由通用技術(shù)構(gòu)成的閥的密封部件相同方式形成，因而省略了其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的解釋。
上述各組成部件的材料可與第一種實(shí)施方案反應(yīng)器的相同。例如，平臺(tái)81和加料軸82進(jìn)入反應(yīng)容器31，因而SUS316和Inconel或類似物是優(yōu)選的。
以下解釋通過上述反應(yīng)物提供系統(tǒng)20a向反應(yīng)容器31引入反應(yīng)物R的方法。
首先，與第一種實(shí)施方案相似，將反應(yīng)物R載入備用室23a。
但在第四種實(shí)施方案中，反應(yīng)物R流經(jīng)連接于備用室23a側(cè)表面上的閥22a，所以優(yōu)選的是反應(yīng)物R使用未圖示的某些種類的推桿推送到平臺(tái)81上。
注意如以上所解釋的，連接于加料進(jìn)口21a和備用室23a的管線是傾斜的，并且加料進(jìn)口21a面向向上方向，所以反應(yīng)物R可由于這種傾斜位置而引入到備用室23a中。
隨后，在打開閥24a后，旋轉(zhuǎn)軸84手動(dòng)或通過未圖示的電動(dòng)機(jī)或類似的驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)到適當(dāng)?shù)姆较?。由此，由于其旋轉(zhuǎn)，平臺(tái)81與其上放置的反應(yīng)物R一起，通過由加料軸82和齒輪83組成的齒輪齒條副引入到反應(yīng)容器31中。
在這方面，優(yōu)選的是移動(dòng)速度盡可能快。這是因?yàn)槿绻苿?dòng)速度慢，當(dāng)反應(yīng)物R經(jīng)管線25a時(shí)，反應(yīng)物R經(jīng)受低于目標(biāo)溫度作用的時(shí)間延長(zhǎng)，因而這是不希望的。
在引入反應(yīng)物R后，如反應(yīng)物R迅速溶解并分散在反應(yīng)容器31內(nèi)部的熱水HW中，則手動(dòng)或通過未圖示的電動(dòng)機(jī)或類似的驅(qū)動(dòng)裝置在與前述相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸84，平臺(tái)81返回到其原始位置，并關(guān)閉閥24a。
當(dāng)反應(yīng)物R不能迅速溶解并分散在反應(yīng)容器31內(nèi)部的熱水HW中時(shí)，則等待直到其溶解并分散?；蛘?，即使如平臺(tái)81由反應(yīng)容器31返回到底部部分，在提供一種使反應(yīng)物R保持在反應(yīng)容器31中機(jī)構(gòu)的情況下，平臺(tái)81可由反應(yīng)容器31返回。
例如，為實(shí)現(xiàn)這種目的，可想象到給整體反應(yīng)裝置提供一傾斜度。
進(jìn)入反應(yīng)容器31的反應(yīng)物R由于這種傾斜度而自平臺(tái)81落下，例如在附圖中，反應(yīng)物傳遞到反應(yīng)容器31的正底部部分。通過這樣操作，在將平臺(tái)81送入反應(yīng)容器31中后，平臺(tái)81可立即返回到其原始位置。
按照第四種實(shí)施方案的反應(yīng)器，用于引入反應(yīng)物R的已變?yōu)榈蜏氐墓芫€25a，放置在已變?yōu)楦邷氐姆磻?yīng)容器31之下，由于從下部引入反應(yīng)物R，對(duì)流得到抑制，并可抑制引入到反應(yīng)容器31中的反應(yīng)物R泄漏到管線25a中。
因而，可僅在反應(yīng)容器31內(nèi)部進(jìn)行對(duì)反應(yīng)物R的反應(yīng)處理，結(jié)果，反應(yīng)溫度條件可保持在均一的溫度。
另外，在反應(yīng)容器31底部部分的閥24a可防止由于對(duì)流而出現(xiàn)的過熱。
本發(fā)明的反應(yīng)器并不僅限于上述實(shí)施方案的敘述。
例如，可向水中添加氧和過氧化氫氧化劑或類似物。另外，制備管線及類似物的材料、向反應(yīng)容器中引入反應(yīng)物的方法、及所使用的閥的數(shù)量和其結(jié)構(gòu)都可做出各種變型。
在不偏離本發(fā)明范圍的條件下可作出許多改變。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的反應(yīng)器可應(yīng)用于使用例如超臨界水或在預(yù)定溫度和壓力條件下的熱水對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理的反應(yīng)器。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；一與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由所述管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；一用于使所述第一管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的安排在所述反應(yīng)裝置一端的第一隔板裝置，從而防止所述流體、所述反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物的任何一種由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到所述第一管線部分側(cè)；一連接于所述反應(yīng)裝置另一端的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出；和一用于使所述第二管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的第二隔板裝置。
2、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)所述第一管線部分的端部部分上提供所述第一隔板裝置。
3、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在由所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供所述反應(yīng)物的過程中，所述第一隔板裝置在所述反應(yīng)物的重量下打開，以便經(jīng)所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供反應(yīng)物。
4、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)部所述第二管線部分的端部部分提供所述第二隔板裝置。
5、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在由所述反應(yīng)裝置向所述第二管線部分排出所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何物質(zhì)的過程中，所述第二隔板裝置在任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物的重量下打開，以將任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出到所述第二管線部分中。
6、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
7、如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；
一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力；一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；和一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置。
8、一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；一與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由所述管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；和一反向裝置，用來(lái)使第一管線部分相對(duì)于反應(yīng)裝置的相對(duì)位置反向使頂部向下，從而防止任何所述流體、所述反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到所述第一管線部分側(cè)。
9、如權(quán)利要求8的反應(yīng)器，還包括第一隔板裝置，用于使所述第一管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開，從而防止所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何一種由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到第一管線部分側(cè)。
10、如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)所述第一管線部分的端部部分上提供所述第一隔板裝置。
11、如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，其中在由所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供所述反應(yīng)物的過程中，所述第一隔板裝置在所述反應(yīng)物的重量下打開，以經(jīng)所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供反應(yīng)物。
12、如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，還包括一連接于所述反應(yīng)裝置底部部分的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分排出任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物；和一用于使所述第二管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的第二隔板裝置。
13、如權(quán)利要求12的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)部所述第二管線部分的端部部分提供所述第二隔板裝置。
14、如權(quán)利要求12的反應(yīng)器，其中在由所述反應(yīng)裝置向所述第二管線部分排出所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何物質(zhì)的過程中，所述第二隔板裝置在任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物的重量下打開，以將任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出到所述第二管線部分中。
15、如權(quán)利要求8的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
16、如權(quán)利要求8的反應(yīng)器，包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力；一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；和一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置。
17、一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過所述流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；和一與所述反應(yīng)裝置底部部分連接的第一管線部分，經(jīng)由該管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中。
18、如權(quán)利要求17的反應(yīng)器，還包括在所述第一管線部分內(nèi)部提供的傳送平臺(tái)，用于傳送所述反應(yīng)物。
19、如權(quán)利要求18的反應(yīng)器，還包括齒輪齒條副，用來(lái)在所述第一管線部分內(nèi)部移動(dòng)所述傳送平臺(tái)。
20、如權(quán)利要求17的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
21、如權(quán)利要求17的反應(yīng)器，還包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置；和一連接于所述反應(yīng)裝置底部部分的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分排出任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；一與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由所述管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；和一用于使所述第一管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的第一隔板裝置，從而防止所述流體、所述反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物的任何一種由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到所述第一管線部分側(cè)。
2.如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)所述第一管線部分的端部部分上提供所述第一隔板裝置。
3.如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其中在由所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供所述反應(yīng)物的過程中，所述第一隔板裝置在所述反應(yīng)物的重量下打開，以便經(jīng)所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供反應(yīng)物。
4.如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，還包括一連接于所述反應(yīng)裝置底部部分的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出；和一用于使所述第二管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的第二隔板裝置。
5.如權(quán)利要求4的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)部所述第二管線部分的端部部分提供所述第二隔板裝置。
6.如權(quán)利要求4的反應(yīng)器，其中在由所述反應(yīng)裝置向所述第二管線部分排出所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何物質(zhì)的過程中，所述第二隔板裝置在任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物的重量下打開，以將任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出到所述第二管線部分中。
7.如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
8.如權(quán)利要求1的反應(yīng)器，包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力；一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；和一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置。
9.一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；一與所述反應(yīng)裝置連接的第一管線部分，經(jīng)由所述管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中；和一反向裝置，用來(lái)使第一管線部分相對(duì)于反應(yīng)裝置的相對(duì)位置反向使頂部向下，從而防止任何所述流體、所述反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到所述第一管線部分側(cè)。
10.如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，還包括第一隔板裝置，用于使所述第一管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開，從而防止所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何一種由反應(yīng)裝置側(cè)泄漏到第一管線部分側(cè)。
11.如權(quán)利要求10的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)所述第一管線部分的端部部分上提供所述第一隔板裝置。
12.如權(quán)利要求10的反應(yīng)器，其中在由所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供所述反應(yīng)物的過程中，所述第一隔板裝置在所述反應(yīng)物的重量下打開，以經(jīng)所述第一管線部分向所述反應(yīng)裝置提供反應(yīng)物。
13.如權(quán)利要求10的反應(yīng)器，還包括一連接于所述反應(yīng)裝置底部部分的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分排出任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物；和一用于使所述第二管線部分與所述反應(yīng)裝置之間間隔開的第二隔板裝置。
14.如權(quán)利要求13的反應(yīng)器，其中在所述反應(yīng)裝置內(nèi)部所述第二管線部分的端部部分提供所述第二隔板裝置。
15.如權(quán)利要求13的反應(yīng)器，其中在由所述反應(yīng)裝置向所述第二管線部分排出所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物中的任何物質(zhì)的過程中，所述第二隔板裝置在任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物的重量下打開，以將任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物排出到所述第二管線部分中。
16.如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
17.如權(quán)利要求9的反應(yīng)器，包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力；一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；和一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置。
18.一種反應(yīng)器，包括一反應(yīng)裝置，其含有包括在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體，所述反應(yīng)裝置通過所述流體對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)處理；和一與所述反應(yīng)裝置底部部分連接的第一管線部分，經(jīng)由該管線部分將所述反應(yīng)物提供到所述反應(yīng)裝置中。
19.如權(quán)利要求18的反應(yīng)器，還包括在所述第一管線部分內(nèi)部提供的傳送平臺(tái)，用于傳送所述反應(yīng)物。
20.如權(quán)利要求19的反應(yīng)器，還包括齒輪齒條副，用來(lái)在所述第一管線部分內(nèi)部移動(dòng)所述傳送平臺(tái)。
21.如權(quán)利要求18的反應(yīng)器，還包括用來(lái)控制流經(jīng)所述反應(yīng)裝置的所述流體和所述反應(yīng)物的溫度的溫度控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在所述反應(yīng)裝置中。
22.如權(quán)利要求18的反應(yīng)器，還包括一貯存包括水的流體的流體貯存裝置；一對(duì)所述流體進(jìn)行加壓的加壓裝置，用來(lái)壓縮所述流體的體積使得所述流體變?yōu)樗瞿繕?biāo)反應(yīng)壓力；一對(duì)由所述加壓裝置引入的所述流體進(jìn)行加熱的加熱裝置，使得所述流體的溫度接近所述目標(biāo)反應(yīng)溫度；一連接于所述反應(yīng)裝置的第三管線部分，經(jīng)由所述第三管線部分將由所述加熱裝置引入的所述流體提供到所述反應(yīng)裝置；和一連接于所述反應(yīng)裝置底部部分的第二管線部分，經(jīng)由所述第二管線部分排出任何所述流體、所述反應(yīng)物、和所述反應(yīng)產(chǎn)物。
全文摘要
一種反應(yīng)裝置，其包括含有在目標(biāo)反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力條件下的高溫和高壓水的流體的反應(yīng)器(31)，其通過流體對(duì)反應(yīng)物(R)進(jìn)行反應(yīng)處理，與反應(yīng)器(31)連接的第一管線(25)，以將反應(yīng)物(R)提供到反應(yīng)器(31)中，和用于使第一管線(25)與反應(yīng)器(31)之間間隔開的第一隔板裝置(50)，從而防止任何流體、反應(yīng)物、和反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)器(31)側(cè)泄漏到第一管線(25)側(cè)。第一隔板裝置(50)包括閥(51)、軸(52)、砝碼(53)、支撐部件(54)、和管線(55)，通常由砝碼(53)使閥(51)關(guān)閉管線(55)底端的開口。即，其將管線(55)與反應(yīng)器(31)內(nèi)部隔離。雖然閥(51)沒有完全密封住管線(25)和反應(yīng)器(31)的內(nèi)部，但它能防止在反應(yīng)器(31)中的大量熱水由于對(duì)流而泄漏到管線(25)中。
文檔編號(hào)B01J19/00GK1457269SQ02800483
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月23日
發(fā)明者佐藤則孝, 野口勉 申請(qǐng)人:索尼公司