JPH09503154A

JPH09503154A - 液体又はスラリー供給物の蒸気改質方法及び装置

Info

Publication number: JPH09503154A
Application number: JP6520132A
Authority: JP
Inventors: ギャロウェイ，テリー，ランドルフ
Original assignee: ザ・サイエンティフィック・エコロジー・グループ・インコーポレイテッド
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1997-03-31
Also published as: TW308553B; CA2157776C; CA2157776A1; KR960700805A; WO1994020205A1; EP0688241B1; AU6549994A; AU682179B2; US5470544A; EP0688241A4; KR100300143B1; EP0688241A1

Abstract

(57)【要約】液体又はスラリー供給物を処理して変性した生産物を得るための方法及び装置を開示する。この装置及び方法は特に、廃棄物の蒸気改質に適している。複数の互いに独立して動くことができる表面具備体から成る層（35）を、所定長さの経路で暴露域中を移動させる。ガス流を、ガス入口（39）から層（35）の移動方向とは実質的に逆の方向に層（35）を通って循環させる。供給物を層に、これと一緒に暴露域（21）中の経路を通って移動できるよう導入する。暴露域中の経路の長さは、供給物の少なくとも一部がガス流中のガスとの反応により生産物に変わることになるほどに選択される。次に、反応後のガスを次の処理のために、例えば、蒸気改質式解毒反応装置（13）に循環させるのが良い。

Description

【発明の詳細な説明】液体又はスラリー供給物の蒸気改質方法及び装置本発明は一般に蒸気改質法に関する。より詳細には、本発明は、蒸気改質解毒化学反応を用いる液体又はスラリー供給物の改良型蒸気改質装置及び方法に関する。Ｉ．発明の背景有害廃棄物、例えば或る特定の有機化合物や化学及び生物兵器や低レベル及び高レベル放射性廃棄物の解毒は、現在進行中の問題である。処理施設又は処分地までのかかる廃棄物の輸送に関しては、万一事故が起きた場合に環境中へ放出されるという重大な危険性がある。したがって、有毒廃棄物をその配置場所で効率的に処理し、或いは減容する方法及び装置が要望されている。有害廃棄物を燃焼する焼却設備の使用は次第に受け入れ難くなっている。現行の大気汚染防止法の要件を満たし、しかも効率的に操業できる焼却設備は、比較的大規模になりがちであり、従って、有毒廃棄物の発生施設に設置しても採算が取れない場合がある。さらに、焼却設備は制御困難である場合が多く、地域社会及び政治上の強い悪感情・反感を招く。しかしながら、おそらくは一層重要なこととして、焼却法は、それ自体が望ましくなく、しかも除去困難又は不可能な他の有毒生成物を生じさせる場合がある。１９８７年８月２６日に発行されていて本出願人に譲渡されている米国特許第４．８７４．５８７号では、焼却設備の飛躍的な技術的進歩を提供する有害廃棄物の解毒方法及び装置が開示されている。かかる米国特許では、９９．９９％以上の有毒物分解レベルを達成する反応装置又は反応器が開示されている。この米国特許の方法及び装置は、空気又は自由酸素反応を用いず、主として二酸化炭素、水素、一酸化炭素及び水から成る流出ガスを生じさせる。蒸気米国特許に示された方法及び装置は、米国環境保護庁により「焼却」とは異なり、「赤外線加熱装置」として分類されている。連邦公報第５７号、第１０５号（１９９２年８月２５日発行、第38558〜38564頁のシルビア＝ローレンスの固形廃棄物からアレエリン＝エム＝デイビスのリジョン６までのＥＰＡメモランダム（１９９１年９月３０日）を参照されたい。蒸気改質式解毒反応装置は、有毒廃棄物の蒸気を、有毒廃棄物の流れ中の有機化合物の実質的に全部と反応するのに必要な理論量を越える量の水と反応させるよう動作する。この反応は、約１０００℃を越える温度で行われ、その結果、主として二酸化炭素、水及び水素で構成されているが、低レベルの一酸化炭素も含む高温流出ガス流が生じる。一酸化炭素は触媒による酸化により後で容易に二酸化炭素に変換できる。蒸気改質式解毒反応装置内の主反応は液相で起こるので、比較的容易にガス化できる廃棄物の処理は、かなり容易に行える。例えば、有毒廃棄物が金属ドラム内に封入されている場合に廃棄物を蒸気改質式解毒反応装置に供給するために気化させたりガス化させるための装置が、１９８９年９月５日に発行され、本出願人に譲渡されている米国特許第４，８６３，７０２号に図示説明されている。しかしながら、或る特定の材料、例えば粘性液状物やスラリー又は一層安定な有機又は無機化合物の場合、蒸気改質式解毒反応装置に送るために廃棄物を気体の状態に変えることは上記特許の装置では容易ではない。したがって、本発明の大きな目的は、有毒廃棄物を解毒する改良型の方法及び装置を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、蒸気改質式解毒反応装置を用い、しかも現場で用いることができる液体又はスラリー有毒廃棄物の改良型解毒方法を提供することにある。本発明のさらにもう一つの目的は、効率的に且つ実質的に完全に動作する液体又はスラリー有毒廃棄物の改良型解毒方法及び装置を提供することにある。本発明のさらに大きな目的は、液体又はスラリー有毒廃棄物を処理して性状又は性質の変えられた、即ち、変性した生産物（output product of analtered ch aracter）を得るための改良型方法及び装置を提供することにある。本発明の他の目的は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、当業者には明らかとなろう。図面の簡単な説明図１は、本発明の方法を実施するために本発明に従って構成された装置の斜視図である。図２は、米国特許第４，８６３，７０２号に記載されているようなドラムフィード方式蒸発操作を用いる装置と比較した場合の本発明の装置の性能向上を示すグラフ図である。図３は、脱塩素及び炭素結合劈開又は分割（cleavage）のためのＤＲＥとコアガス温度の関係を表すグラフ図である。図４は、本発明に用いられる制御系を示す図である。図５は、生成物回収に用いられる本発明の装置を示す図である。図６は、種々の化合物についての本発明の移動層式蒸発器部分内の３０％過剰水の影響を示すグラフ図である。図７は、類似した組の化合物の反応に対する５０％過剰水の影響を示す図４と類似したグラフ図である。図８は、移動層式蒸発器内の過剰水を５０％〜８０％に変化させてみて、これがアセトン−キシレン混合物中のベンゼン生成に対して与える影響を示す図である。発明の概要本発明の方法及び装置は、液体又はスラリー供給物を処理して変性した生産物を生じさせる。複数の別々に可動の表面提供本体から成る層を、ガス流を前記層を通ってガス入口域からガス出口域へ前記層の移動方向とは実質的に逆の方向に循環させながら、所定長さの経路で暴露域を通って移動させる。ガス流は、蒸気、水素、二酸化炭素及び一酸化炭素を含む。供給物を前記移動層に、これと一緒に前記経路を通って前記暴露域内で移動するよう導入する。前記経路の前記所定所定長さは、供給物の少なくとも一部がガス流中のガスとの反応により生産物に変換されることになるように選択されている。ガス流は好ましくは、ガス出口域から蒸気改質式解毒反応装置に循環させてガス流中の有機化合物を蒸気と反応させ、反応装置からの流出物をガス入口域に循環させる。発明の詳細な説明本発明の方法及び装置の全体的特徴は図１から具体的に知ることができる。本発明の装置は、２つの構成要素、即ち移動層（床）式蒸発器１１及び蒸気改質式解毒反応装置１３を含む。本発明の装置を通る供給物の経路は破線の矢印で指示されていて、移動層式蒸発器１１を通ってコレクタ１７まで下方に延びる入口管１５で始まる。実線の矢印は、移動層式蒸発器１１を通って蒸気改質式解毒反応装置１３にそしてこれからのガス流の流れを指示している。ドラムフィード式蒸発器（drum feed evaporator）又はオートクレーブ１９も本装置の一部として採用するのがよい。移動層式蒸発器１１は、全体として円筒形のタンク又はハウジング２１を有し、その底部はスクリーン２３を介してコレクタ１７と連通している。管２５が、円筒形ハウジング２１の底部から水平に延びている。管２５は、適当な駆動機構及び電源（図示せず）によって回転駆動されるオーガー又はスクリュー２７を収容している。このスクリュー２７の下にはスクリーン２６が設けられており、この中で、表面具備体の表面から粒子が擦り落とされる。コレクタ１７はスクリーン２３を通過した粒状物を捕捉してこれを粒子リザーバ２９に移送する。円筒形ハウジング２１の底部には全体として切頭円錐形のプレナム３１が設けられている。高温ガスがガス導管３３からプレナム３１に流入する。円筒形ハウジング２１は多孔性の層３５を形成する複数の表面具備体(surface-presenting bodies)によって実質的に満たされている。プレナム３１からのガスは実線の矢印で示すように層を通って層３５の上方の開放空間３７へ上方に循環する。ガス導管３９は開放空間３７と連通しており、ガスは層３５を上方に通過した後、導管３９を経て実線の矢印の方向に開放空間３７から除去される。層３５を構成する表面具備体を以下に一層詳細に説明する。スクリュー又はオーガー２７はこれら表面具備体を円筒形ハウジング２１内の層の底部から移動させる。これにより、層３５は連続的に下方に移動する。層３５を構成する表面具備体は、全体を符号４１で示す戻し装置により円筒形ハウジング２１内の層の頂部に戻される。図示の実施例の戻し装置は、当該技術分野でバケットエレベータと呼ばれているものである。バケットエレベータは、ハウジング４３内に収納されており、このバケットエレベータは移動式ベルト又はチェーン４７で吊り下げられている複数のバケット４５を有する。チェーンは、駆動モータ５３によって上方プーリ４９及び下方プーリ５１の周りに掛けられた状態で駆動される。バケットの頂部は、バケットエレベータ４１の左側が開いており、プーリ４９上を通過する際に頂部で向きを変え、図示の装置の右側で下方に戻る。バケットエレベータ内を上昇中のバケットは、スクリュー又はオーガー２７の端部を通過して表面具備体を受け取る。これらは、本装置内で上方に運ばれて、それらの中身をバケットエレベータ４１の上端部で導管５５内に移す。導管５５は、表面具備体が導管を滑り落ちて円筒形ハウジング２１の頂部で取り入れダクト５７内に戻るような傾斜になっている。図示の実施例で示すような表面具備体は、移動層式蒸発器３５の上端部に戻る際に導管５７の下端部で扇形に広がる。ガス導管３９は円筒形ハウジング２１から蒸気改質式解毒反応装置１３まで延びている。図１に概略的に示すように、蒸気改質式解毒反応装置１３は、反応ユニット６１を含み、その下端部には熱交換器６３が設けられている。熱は、より低温の流入ガスと反応装置の高温流出ガスとの間で熱交換器６３内で熱交換される。もう一つの熱交換器６４が、高温流出ガスを熱交換器６３を経て反応ユニット６１から受け入れるために設けられている。反応ユニット６１の出力側に連結されているブロワ６５が、反応装置１３内の循環状態を維持する。ブロワ６５の出力は、任意的に設けられる収着ユニット６７を通過し、この収着ユニット６７はガス流中に同拌されている粒状成分を除去するのに設けられている。次に、ガス流を導管６９を介して熱交換器６４に戻す。導管７１は、熱交換器６４を通過した後、高温ガスをもう１つの導管７３に導く。導管７３は弁７５を介して導管３３に連結されており、かくして反応装置１３からの高温流出ガスを移動層式蒸発器１１に戻す。反応装置１３内の過剰のガスを収着ユニット７７を介して大気に放出するのがよい。蒸気改質式解毒反応ユニット６１は、本出願人に譲渡された１９８７年８月２５日発行の米国特許第４，８７４，５８７号に記載された形式のものである。蒸気改質解毒法は、分解されるべき有毒物質を含むガス流と過熱蒸気の形態の水との高温における反応を含む。水は、理論量を超えて存在し、その結果ガス流中の有機化合物の９９．９９％が分解されることになる。流出ガス流は主として、二酸化炭素、水素及び水で構成されており、一酸化炭素が多少含まれる。一酸化炭素を、反応装置内の有機化合物の分解の度合の目安として検出利用するのがよい。流出ガス流中の一酸化炭素の量の検出は、任意適当な手段、例えば電気化学的特定ガスセンサ又は紫外線分光測定モニタによって達成できる。より具体的には、蒸気改質式解毒反応ユニット６１は、実質的に円筒形の外側ハウジング７７及びこれと同軸状に設けられた実質的に円筒形の内壁７９を含む。円筒壁４１及び円筒ハウジング３９は、外側環状空間８１を形成する。円筒形の壁７９はさらに、内側空間８３を構成し、この内側空間８３は、円筒形壁７９の上端部とハウジング７７の上壁間に設けられた開口部を介して環状空間８１と連通する。細長いＵ字型加熱要素８５が、図示していない適当な加熱電源から空間８３内へ下方に延びている。過熱蒸気の図示していない源が、必要に応じて水を反応ユニットに加えるために反応装置に連結されている。好ましくは熱交換器６３は、米国特許出願第６８５，５３２号に図示記載されている構成のものであり、かかる米国特許出願の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。熱交換器に流入するガスは、熱交換器から上方に流れて反応装置の環状空間８１に流入する。ガスは熱交換器６３を通って反応装置の空間８３から出て次の熱交換器６４に流入する。任意的に設けられるドラムフィード式蒸発器１９は弁９１を経てガス導管７３に連結されている。導管７３からのガスは、入口管９５を経て密閉ハウジング９３内に入る。入口管９５は高温ガスをドラム９７内を循環させ、その内容物は気化されて出口管９９を経て弁１０１を通って導管３３内へ移される。好ましい実施例では、移動層式蒸発器１１は、高温動作を可能にする特定の構成材料要件及び過酷な化学的環境について材質的な使用可能要件を満足する。頂部に入る廃棄物供給ライン１５により、高濃度で粘稠な固形物含有有害廃棄物は本装置に供給できることになる。供給ライン１５の垂直位置を調節すると、供給位置の上方で適当なガス接触状態が得られ、それにより前記ガスは所望の化学的性質を得るために表面具備体と接触することができる。ハウジング２１の上方部分は、表面具備体が、移動層３５の底部をオーガー２７によって除去しているときに重力下降しながら集まることができるサージキャパシティを提供する。入口導管５７は、或る幾つかの非常に独特の機能を持っている。第１に、表面具備体は、これらが廃棄物供給流で被覆されて入口導管５７の底部から以下に詳しく説明するより大きな層上に移ることができるようにするコラムの状態に維持される。供給ラインは頂部が導管５７内にあるように位置決めされているので、これら被覆体は、廃棄物が層３５全体に亘ってより均一に押し広げられて分散するようこのより大きな層表面を横切って転動し、それにより層が重力下降しているときに一層良好な熱伝達及び物質移動並びにガス接触が得られるようになる。この層の上方のキャビティ３７は、ガスが出口管３９によって除去されるよう層の上方に流れてこれから出ることができる離脱域を提供する。ハウジング２１内で気化されることもなく、又蒸気改質されることもない廃棄物の無機部分は、層構成体を覆い、これら表面具備体が下方に移動している時に互いに擦れ合う時、その摩擦によりこの無機質部分は微細な残留物質として除去され、これらは本体がオーガー２７によって底部から運び出されている時にスクリーンを通って本体から落下することになる。ほとんどの残留物は球状体から離れて、表面具備体がスクリーンを横切って押されると共にオーガーによってバケットエレベータ４１内に移動している時に使用済み残留物ベースリザーバ２９内へ落下する。高温ガスは供給管３３を通ってハウジング２１に流入する。この供給管３３は、ガスが円錐スクリーン２３を通って上方に移動し、より大きな面積に亘って層の中に入ることができるようガスを層３５の下方部分の周りに遠心力で分布させる接線方向エントリとして構成されている。高温ガスは層３５を通って上方に移動すると、ガスは逆方向下方に流れている低温の廃棄物流に接触する。この作用により、表面具備体を覆っている低温廃棄物への高温ガスからの高い割合の熱伝達及び物質移動が得られる。ガスが層を通って上方に移動すると、ガスはその熱を廃棄物の気化のために奪われて約３００℃（５００°Ｆ）に冷却される。廃棄物で被覆された表面具備体が主容器内で他方に移動するにつれて、この廃棄物は一段と高温のガスにさらされる。廃棄物被覆表面具備体の周りのガスがより高温になると、一層多くの廃棄物が気化される。高い温度、即ち約４００℃（７５０ °Ｆ）であっても、蒸気改質による化学作用は、より軽い揮発ガス、例えばＨ₂ 、ＣＯ、ＣＯ₂を形成することにより廃棄物を更に分解し始める。これらガスはバルクガス流(bulk gas flow)によって層を通って上方に運ばれて、出口ライン３９を通ってハウジングから出る。球状体は、バケットエレベータ４１によって持ち上げられて、導管５５内へ放出され、次に入口５７内へ投入される。任意的に、本体が傾斜導管５５を下ってハウジング２１内へ移動すると、反応物質、例えばアルカリ塩基(alkali base) の圧送流を管１０５から導管内へ供給することができる。その目的は、表面具備体を被覆することにある。これら被覆された表面具備体を主ハウジング２１内への導入前に室５７内に分布させる。好ましい実施例では、移動層式蒸発器１１は、層３５について、３１６−Ｌスレンテス鋼で構成された球状の表面具備体を採用している。変形例として、所望ならば、層の表面具備体について、セラミックアルミナ、チタニア、ジルコニア又は他の貴金属を使用してもよい。形状は球状体である必要はなく、本装置内で移動可能であれば、任意他の形状を使用できる。作動温度は、直接的にはガスに気化しない有機物を分解する著しい蒸気改質化学作用が生ずるほど十分に高い温度であるのがよい。層表面具備体が下方に移動しているときの層表面具備体間における力学及び摩擦は、蒸発過程又は任意のコークス生成化学反応から残留物として堆積又は後に残った有害廃棄物無機質部分のうち幾らかが細かい粉末となってスクリーン２６を通過するほどのものである。表面具備体をオーガースクリュー２７によってハウジング２１の底部から連続的に取り出す。移動層式蒸発器の寸法及び作動は、蒸発速度が、反応器の容量に適合すると共に本装置の総合経済性を最適化する蒸気改質式解毒反応装置１３へのガス流を生じさせるように選択される。微粒子の状態である層球状体から擦り落とされた粒子は、ガスに同拌されてこれと共に上方に運ばれ、これに対し、より大きな粒子は球状体と一緒に下方に移動しスクリーン２６を通ってリザーバ２９内へ落下し、このリザーバ２９から粒子は除去される。ガス流を層３５の移動方向と逆にすることにより、ダストのキャリオーバが減少する。摩擦により移動層の表面具備体から除去された微粒子は上方に移動する気相、即ちガス内へ同拌されるが、流入する廃棄物液体又はスラリーによって再び捕捉される。移動層は、予測可能で一定の滞留時間を可能にし（流動層のように広い分布状態ではない）、廃棄物の制御された有機物の気化が一層良好に行なわれる。移動層３５内の表面具備体の表面は性状が触媒作用を有するのが良い。触媒のタイプは、低温で蒸気改質を促進するニッケル基から脱ハロゲン化を促進する特定の金属まで様々である。特定の触媒表面によって促進したりり、或いは妨げることができる他の多くの特定の反応は、本明細書の教示から当業者には明らかであろう。表面具備体（例えば、活性化アルミナ又は強化表面アルミナ）を、市販の触媒の使用方法と全く同じ方法で被覆するのがよい。事実、大抵の場合、３ｍｍ〜１５ｍｍ（１／８インチ〜５／８インチ）の寸法範囲の市販の触媒は、満足のゆく成果が得られる。が満足のいくものである。触媒被膜がハウジング２１を通って移動してハウジングの頂部に戻る物理的なプロセスにおいて容易には擦り落とされることのないほど十分な耐久性を持って触媒被膜を表面具備体上に焼成するようにするために幾分余分の注意を向ける必要がある。表面を触媒的にすることに加えて、これら表面を種々の化学試薬で被覆して化学的性質を発揮させ又はこれを変えるのが良い。表面具備体の表面を、化学試薬、例えば、ハロゲン化廃棄物の蒸気改質から得られる酸性ガスを捕捉できるアルカリ塩基で被覆するのが良い。この表面被膜は、層３５内で除去され、スクリーン２６を通って反応ユニットを出て、室２９内へ落下して補集される。例えば、ＨＣｌ、ＨＩ、ＨＢｒ、Ｈ₂ＰＯ₄、Ｈ₂Ｓ、ＨＮＯ₃等の酸性ガスと反応する苛性アルカリを用いて表面具備体を被覆するのが良い。例えば、本体上に被覆された酸性試薬を用いて上記と逆のプロセスを行なうこともでき、この場合、任意の塩基性ガス、例えばＮＨ₃を捕捉して除去できる。加うるに、水銀及び広範囲の他の重金属を除去できる有用な別の種々多様な被膜があり、その例示として硫黄がある。別の用途は、気化したガス流からの放射性汚染要因物の選択的な除去であり、したがって放射性成分（例えばテクネチウム、ルテニウム、セシウム、ヨウ素等）を表面具備体上に捕捉してハウジング２１の底部で安全に除去され、これらが「グラウト」又は「ビトリファイドガラス(vitrified glass)」の状態にして安全な処分ができるようになる。また、粗い寸法形状の自由粉末又は粒子として層に加えることができる広範な化学試薬がある。その目的は、粉末又は粒子との反応を行なわせるためである。好ましい用途では、特別に設計された移動層式蒸発器は、高温動作を可能にする特定の構成材料要件及び過熱蒸気について材質的な使用可能要件を満足する。頂部に流入する供給ラインにより、高濃度で粘稠な固形物含有有害廃棄物を本装置に供給できる。気化されず、或いは蒸発器内で蒸気改質もされない廃棄物の無機質部分は、層の本体を覆い、本体が蒸発器内で下方に移動している時に互いに擦り合うと、この摩擦によりこの無機質部分が微細な残留物として除去され、これら微細残留物はスクリーン２６を通って底部に落下する。大部分の残留物は、球状物がスクリーンを横切ってエレベータ内に押し込められると球状物から離れる。５０％イソプロピルアルコールと水の混合物から成るシュミレートされた廃棄物を本発明の装置で検査した。その結果は、図２において、縦軸に容量又はキャパシティ、横軸に△Ｔをとってプロット上に▲印で示されている。また、比較のために、□印及び■印で示すように反応装置１３に連結されたドラムフィード式蒸発器１９で取られたデータが示されている。６６.８％アセトン、１９％イソプロピルアルコール、９％メタノール、キシレンとη−ブタノールが各々１％、及び1,1,2−トリクロロエチレン、ジクロロベンゼン（オルト及びメタ）がそれぞれ１％から成る溶剤混合物について第２の試験を実際に行なった。このシュミレートされた廃棄物に２６％モルの理論量よりも多い水（蒸気）を供給して平均１日あたりドラム5.1個の処理速度を達成した。形成された。データを蒸発プロセスについて理論モデルと比較した。このモデルは、反応ユニットからの流入高温ガスと流入液体廃棄物を気化させるのに必要な熱との間の定常状態における熱収支に基づいて作成されている。このモデルは、キャパシティと△Ｔとの間の近似比例（直線）関係を予測しており、勾配は高温ガスの質量流量と熱容量に比例している。勾配は幾分、液体廃棄物の気化熱によって減少している。このモデルは、本発明者が得た実験性能データを予測している。かくして、１日あたりドラム５個のキャパシティは通常は、大抵の有機溶剤タイプの廃棄物流について約５９０°Ｆにおいて△Ｔで達成できる。廃棄物が多量の水を含む場合、気化熱は、通常の有機廃棄物よりも高く、その結果、キャパシティが低くなるが、廃棄物中の水の量は、加えるのに必要な化学反応における水の量を減じ、したがって正味の結果としてキャパシティは激減する。これら相互作用の影響は複雑であり、蒸気改質化学反応が続いている影響を含み、したがってキャパシティを各廃棄物のタイプで予備的に決定することが推奨される。本発明の装置を用いると、塩素化フルオロカーボン（ＣＦＣｓ）を化学的に反応させて塩化物及び弗化物が蒸気改質式解毒反応装置１３に運ばれないようにすることができ、もし塩化物や弗化物が反応装置１３に運ばれると、ここでひどい腐食が生じることになる。パイロット規模ユニットを用いた試験の示すところによれば、ガス流からハロゲンを８０〜９０％除去できる。ハロゲン化物は固形物として除去可能な塩の形態で供給装置（フィーダー）内に捕捉される。動作温度は、重要な蒸気脱ハロゲン化学反応及び熱による脱ハロゲン化学反応が生じてハロゲンを除去して、化学反応を起こしてアルカリ塩基表面被膜によって中和され、それにより表面具備体から擦り落とすことができ、スクリーンシステムを通して除去できる固体被膜を形成するハロゲン化合物を生じさせるほど十分に高くすべきである。本発明のシステムは、廃棄物中の塩素化フルオロカーボン（ＣＦＣｓ）が極めて高い濃度であってもこれを取り扱うことができる。酸素が存在していないので、検出可能な生成ポリ塩化ダイオキシン又は酸化ジフェニレンがない。これらの試験で用いられたジクロロベンゼン溶剤、即ちＰＣＢをシュミレートするためのＥＰＡ代用物の分解の指示するところによれば、ＰＣＢの分解は高濃度で安全に完全に行なうことができる。たとえＣＦＣｓが僅かに放射能を有していても、この化学的な脱ハロゲン化プロセスを用いることができる。本発明の装置でハロゲン化廃棄物を処理する際、アルカリ物質、好ましくは水酸化ナトリウムをパイプ１０５内へ導入する。これにより、表面具備体は水酸化ナトリウムの層で被覆され、これは高温で“焼成（fired on）”される。ハロゲン化廃棄物を入口１５を通して供給する。廃棄物球状体及びアルカリ被覆球状体は主容器内を下方に移動するにつれて、廃棄物は一段と高温のガスにさらされる。そして、この温度において、第１の熱による脱ハロゲン化化学反応が生じ始める。廃棄物球状体及びアルカリ被覆球状体を包囲してるガスは高温になるので、蒸気改質化学反応及び熱化学反応の両方により一層の廃棄物が脱ハロゲン化され、一層多量の廃棄物が気化される。約４００℃（７５０°Ｆ）のより高い温度では、蒸気改質化学反応は、より軽い揮発性ガス、例えばＨ₂、ＨＸ、ＣＯ及びＣＯ₂を生じることにより廃棄物を一段と分解し始める（ＨＸは、ＨＣｌ、ＨＩ、ＨＢｒ及びＨＦのようなハロゲン酸を表わす）。これらのガスはＨＸを除きすべてバルクガス流によって層中を上方に運ばれて出口ライン１７を通って主容器から出る。ＨＸはアルカリと直ぐに反応してアルカリ塩を生じる。この塩は表面具備体から除去され、他の固形無機残留物と一緒にスクリーン２６を通ってシステムから出る。２種類の小規模のベンチスケールガラス器具利用実験を行なった。第１の小規模ベンチスケールガラス器具試験を、有標クロロ−有機化学物質（proprietary chloro-organic chemicals）で処理し、或いは処理しなかった種々のセラミック球状体について行なった。これら球状体は、特別に調製されていて、クロロ−有機化学物質の蒸気改質分解を促進させて、ＨＣｌを生じさせ、このＨＣｌは利用可能な広い表面積の反応表面上に直ぐに化学吸着される。ガラス器具試験は、これら種々の特別に調整された球状体の化学反応度を、ベンチスケールについてのスケールアップ情報、最終的には商業的全規模のスケールアップ情報を提供するよう温度の関数としてのムービングフロント（moving front）として測定できる円筒形ガラスカラム（cylindrical glass column）から成る。ＨＣｌの漏出現象は高レベルの感度でも検出されず、ついには層はほぼ飽和状態となり、その時点でシャープな(sharp)ＨＣｌがこれら球状体上に恒久的に捕捉され、したがってＨＣｌは層を通過しているプロセスガス流に入らないようになる。次のベンチスケール実験の組を、過熱蒸気及びジクロロベンゼンから成るプロセス流が通過する高温石英ピストン流れ反応装置について行なった。これらの試験は、２５０〜１１００°Ｆの種々の温度のシーケンス及び種々の滞留時間で行なった。この脱塩素操作から得られるＨＣｌを検査中、連続モニターした。脱塩素効率は、水素炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフで測定した。これらの結果は図３に示されており、図３では、分解及び除去効力（ＤＲＥ）はコアガス温度の関数として示されている。脱塩素（Dechlorification）と記載されている第１の破線の曲線は、デリンジャー氏等によって発行されたＣＣｌ₄ 熱分解データに基づいて描かれており、重なり合っている大きな黒点は上述の石英反応器内におけるο−ジクロロベンゼンの脱塩素操作に関する最近の本発明者のデータを示している。最新の結果は、塩素原子が炭素原子から引き離されて炭素−塩素結合を破壊する温度に関してＣＣｌ₄の脱塩素操作とジクロロベンゼンの脱塩素操作の間の一致を示している。石英反応器の生成ガス中のベンゼンとジクロロベンゼンとの両方の濃度を測定することにより、分解効率を決定できる。図３の右側の実線の曲線は、商業規模のユニット内で分解されたジクロロベンゼン及び他のすべての有機物に関するデリンジャーの総合データによって描かれている。この曲線は、塩素結合だけではなくて炭素結合をも破壊すると共にＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂、ＨＣｌ及びＨ₂Ｏの蒸気改質生成物を形成することによって有機分子の完全な分解を示している。これら結果は、高温蒸気改質が、移動層式蒸発器内で第１のステップにおいてクロロ−有機物を脱塩素処理し、ＨＣｌを捕獲して腐食の問題を回避し、次に第２のステップにおいて、残りの有機物を非常に高いＤＲＥレベルまで分解して、所望の非常に低い放出レベルが達成されるようにする。第１の試験の組では、ジクロロベンゼンを用いた。使用した反応温度は、入口において１１５０°Ｆであり、これはＤＣＢについて約９０％の脱塩素を達成するのに十分に高い温度であった。第２の試験は、トリクロロトリフルオロメタン（Freon ^TM113）について行なった。１２５０°Ｆの反応温度について、９２％の脱塩素及び脱弗素が達成された。パイロットスケール機器は、蒸気ボイラ、電気過熱器、及びほぼ大気圧の圧力及び最高１２５０°Ｆの蒸気を生じさせるガスアフターバーナから成っていた。廃棄物を、加熱器のあとに、且つ乾式スクラバーの直前で蒸気中へ注入する。パイロットは、２５％水酸化ナトリウム溶液で被覆されたアルミナ球状体から成る固定層で構成される。球状体から成る層全体を連続的に再循環させることができる。過熱蒸気はＣＦＣｓと反応してハロゲン化物をＨＣｌ及びＨＦの形で取り去る。炭素結合をさらに破壊してこれを単純な有機化合物、例えばプロパンの状態に変換する。酸は、層１３内でＮａＯＨと反応したように示されていてそれにより塩を生じさせ、ガス及び残留容器は層１３を通過して分析のために採取された。濡れたｐＨペーパーで分析を行なうと、酸性ガスは検出されなかった。ジクロロベンゼン試験については、サンプル採取されてＧＣ／ＦＩＤに用いられたガスの組成は次のとおりであり、即ち、メタンが０.２５％、エタンが３８ｐｐｍ、エタンが２２０ｐｐｍ、プロパンが３３ｐｐｍ、ペンタンが１４ｐｐｍ、ヘキサンが６３ｐｐｍ、ヘキセンが１４ｐｐｍ、ベンゼンが２.３ｐｐｍ、ジクロロベンゼン（ＤＣＢ）が０.２５ｐｐｍであった。もし、もとのＤＣＢ中の炭素のすべてがＤＣＢの分解から残った他の化合物分裂片のすべての中にあると仮定すれば、この炭素すべてのベンゼン当量は６６２ｐｐｍである。かくして、ＤＣＢ脱ハロゲンは、（１−２.３／６６２）または９９.６５％よりも大きい。この概算値が下限(lower bound)である理由は、測定されなかったＣＯ及びＣＯ₂ 中に占められる炭素が幾分あるからである。図１の図示の実施例では、これらの有機物片は次に完全な分解が行なわれるように反応装置内に入る。ＣＦＣ試験については、採取されＧＣ／ＦＩＤについて行なわれたこれらガスの組成は次のとおりであり、即ち、メタンが０.９％、エタンが０.１２％、エタンが０.８４％、プロパンが２.４％、ブタンが０.３７％、ペンタンが２.４％、トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ）が０.６２％である。上述と同じようにＣＦＣ脱ハロゲンは９２％よりも大きいと計算される。これ又、好ましい用途ではこれら有機物片は次に完全な分解が行なわれるよう反応装置１３内に入る。移動層の再循環により、ＮａＯＨとＨＣｌ及びＨＦの反応において生じた塩を除去でき、球状体を苛性アルカリで再び被覆でき、そして移動層の頂部内へ再び導入できる。実証されたことは、ハロゲンを有機ハロゲン化有機物から取り去ることができ、その後に有機片が残るということである。次に、ハロゲン酸（過熱蒸気と反応する放出ハロゲンラジカルから形成されたもの）を化学吸着させ、表面具備体上のＮａＯＨと反応させ、それにより不活性な非有毒ハロゲン塩を生じさせる。移動層式蒸発器の制御装置移動層式蒸発器内のＨＣｌの中和は、本質的には酸塩基滴定(acid-base titra tion)であるので、移動層式蒸発器（ＭＢＥ）の制御装置が設計され、この制御装置を制御する自動最適化ソフトウエアが、蒸気改質式解毒反応装置の動作を制御する３８６コンピュータで用いられている。この制御装置は、図４に示されている。ＭＢＥについての制御装置は、（１）解毒装置のドラムフィード式蒸発器（ＤＲＥ）内のドラム位置に収容された粒状活性炭素（ＧＡＣ）から脱離されたクロロカーボンがＭＢＥを通過する間にほぼ完全に分解され、そしてＧＡＣから脱離されたクロロカーボンのＭＢＥ内における分解により放出されたＨＣｌの本質的にすべてがＭＢＥに注入されるアルカリ塩基によって中和されるようにする。制御装置は、ＭＢＥ内へのクロロカーボン及びアルカリ塩基の注入速度を制御するために、２つの表面弾性波（ＳＡＷ）クロロカーボンセンサ、ｐＨ及び／又はＨＣｌセンサ、圧力センサ、流れセンサ及びＣＯセンサからの信号を用いる。これら信号は、ＮａＯＨ及びＣＣｌ₄の源１２５，１２７についての計量型ポンプ１２１，１２３を制御するのに用いられる。現在、ＭＢＥ流出液中のＨＣｌは、ＭＢＥ流出液流の一部を水浴(water bath) に通し、そして浴水（水が読みを得るごとに変化する）のｐＨを測定することによりモニターされる。次に、ＭＢＥ内への流量をｐＨ測定結果を僅かに酸性（５＜ｐＨ＜７）に維持する流量に設定する。ＨＣｌ濃度に関するｐＨの対数依存性のため流量の僅かな変化により、測定ｐＨが大きく変化する場合がある。したがって、ｐＨ制御アルゴリズムは、特定の設定値からオフセットしたｐＨに比例する僅かな増分で流量を変化させる。僅かな増分による流量調整により、ＭＢＥ内でのＨＣｌ中和の制御が適正化されることになる。というのは、ＭＢＥ内でのセラミック製球状体の層が分厚いために、入力の変化に至るまでのＭＢＥの応答時間が極めて遅くなるからである。アルカリ塩基／ＨＣｌの中和は、ＭＢＥ内でのアルカリ塩基の増大を避けるために、僅かに過剰のＨＣｌで達成される。中和達成後、ガス状ＨＣｌではなく、ｐＨをモニターする。というのは、蒸気改質式解毒反応装置で現在利用されているＨＣｌセンサの応答は遅いので、塩基計量装置をＭＢＥ内での塩基／ＨＣｌ滴定を調節するのに十分な速さにすることができないからである。もし迅速且つハイレンジの気体ＨＣｌセンサを得ることができれば、気体ＨＣｌの直接モニターにより計量装置の制御が試されることになる。ＧＡＣからのクロロカーボンの脱離速度の制御は、次の２つの理由で必要である。即ち、第１の理由は、蒸気改質式廃棄物分解システムの処理速度を最適化するためであり、第２の理由は、システムの高温抵抗加熱要素を、該加熱要素によって加熱されるガス流中の２.０重量％以上の濃度のＨＣｌへの暴露から保護するためである。ドラムフィード式蒸発器（ＤＦＥ）内におけるＧＡＣからのクロロカーボンの脱離速度の制御は、ＢＦＥ内の圧力、ＤＦＥ出口におけるクロロカーボンの濃度、蒸気改質式解毒反応装置内のＣＯ、及びＧＦＥ内で気化し、ＭＢＥ及び蒸気改質式解毒反応装置内で分解されるクロロカーボン量の指示手段又は標識としての蒸気改質式解毒反応装置を通過するガス流量を用いて、ＤＦＥを通過する蒸気の量を調節することによって行なわれる。ＤＦＥ内におけるＧＡＣからのクロロカーボンの脱離速度の制御は次のように行なわれる。蒸気改質式解毒反応装置のための３８６コンピュータ用制御システムは、特定の作動圧力（通常は、水銀柱−４mm）又はＤＦＥ出口において特定のＣＣｌ₄濃度を超えないで、主要な蒸気改質生成ガスであるＣＯの生成速度を最大にしようとする。ＤＦＥ出口においてＣＣｌ₄濃度が用いられる。というのは、これによりＭＢＥ出口においてＣＣｌ₄濃度を用いて得られるよりもＤＦＥ内におけるＣＣｌ₄脱離度合の変化にたいする応答が速くなるからである。バルクガスの蒸気流量、かくしてＤＦＥを通る蒸気の流量を調節する調節可能な弁を通る設定流量値（ＦＧＡＳＤＦＥ）は、次の式を用いて計算できる。ここで、Ｍ_HCl＝［クロロカーボン］Ｆ_GAS.DFE×（モルＣｌ／モルクロロカーボン）（３６.５ｇＨＣｌ／モルＣｌ）（１−ｆ_D）Ｍ_GAS＝Ｆ_GAS.STD（１８Ｐ／ＲＴ）上式において、Ｍ_HClは、ＴＬＤを通るＨＣｌの質量流量であり、Ｍ_GASは、ＴＬＤを通るバルクガスの質量流量（蒸気、ＣＯ、ＣＯ₂・・・）、［クロロカーボン］は、ＳＡＷ１によって測定されるクロロカーボン濃度であり、Ｆ_Dは、ＨＣｌを放出するＭＢＥ内で分解してＨＣｌを放出するＤＦＥ内で脱離されたクロロカーボンのフラクションであり、Ｆ_GAS.STD及びＦ_GAS.DFEは、蒸気改質式解毒反応装置及びＤＦＥを通るバルクガスの流量であり、Ｐ及びＴは、蒸気改質式解毒反応装置内のバルクガスの圧力及び温度であり、Ｒはガス気体定数である。当初、Ｆ_Dを０にとるのがよく、これにより遅い処理速度が得られることになる。というのは、ＭＢＥ内でのクロロカーボンの分解及びＨＣｌ中和が無視されることになるからである。満足のいく制御システムの性能が立証されると、次式がなりたつと仮定できるｆ_D＝［クロロカーボン］_MBE／［クロロカーボン］_DFE この仮定に基づいて最適な処理速度を得ることができる。加うるに、クロロカーボン濃度を用いると、ＭＢＥへの入口ライン内のガス加熱器を制御することができる。これを行なうと、高いクロロカーボンの読みが得られ、それによりＭＢＥを通過するガスの温度が上がり、それによりＭＢＥ内におけるクロロカーボンの分解の度合を大きくする。最後に、蒸気の制御システムは次の安全機能を達成する。即ち、第１の機能として、もしＭＢＥ動作温度が低すぎ、したがってＭＢＥ流出液中のクロロカーボン濃度が高すぎる場合には、ＭＢＥに設けられているＳＡＷセンサは、混乱状態を検出し、制御システムは試験を中止することになる。第２の機能として、もしＤＦＥ内のクロロカーボン脱離速度が高すぎると、ＤＦＥの所に設けられているＳＡＷセンサは混乱状態を検出し、制御システムは調節可能な弁を調整することによりＤＦＥを通る蒸気流量を減少させ、それによりＤＦＥ内のＧＡＣからのクロロカーボン脱離速度を減少させる。第３の機能として、ＭＢＥ内への流量が低すぎる場合、ｐＨモニターシステムは混乱状態を検出し、制御システムは塩基計量装置の流量を増加させることになる。蒸気が層を通過している間に、ＣＣｌ₄を移動層式蒸発器（ＭＢＥ）内へ圧送し、ＭＢＥからの流出蒸気中のＣＣｌ₄及びＨＣｌを測定することにより本装置の試験を行なった。層の温度を変化させることにより、ＣＣｌ₄の分解及びかくしてＨＣｌの生成を変化させることができる。アルカリ塩基を層に加えることにより、層中に放出されたＨＣｌを中和させることができ、それによりＭＢＥ流出液流中のＨＣｌ濃度を減少させる。サンディアナショナルラボ社製の表面弾性波（ＳＡＷ）クロロカーボンセンサを用いてＭＢＥ流出液中のＣＣｌ₄濃度を測定した。流出液流の一部を泡立たせて、水についてのｐＨの変化を測定することにより，ＭＢＥ流出液中のＨＣｌを検出した。蒸気改質式解毒反応装置の抵抗加熱反応室内で生じた高温蒸気をタービンポンプによってＭＢＥに圧送した。既知流量のアルカリ塩基及びＣＣｌ₄を計量型ポンプを用いてＭＢＥに加えた。球状体がＭＢＥの主本体内の球状体層の頂部の上に転動する前に球状体を塩基で覆うため、アルカリ塩基をＭＢＥの球状入口アーム内へ注入した。ＭＢＥの本体の垂直軸線に沿って層の真中まで下方に延びる管を通してＣＣｌ₄を球状体の層の中央に注入した。ＭＢＥの出口パイプに設けられた排気サイドアーム内へＭＢＥ流出液を引き入れ、そしてサイドアームを排気ＳＡＷ検出室に向けて開くことによりＣＣｌ₄を測定した。サイドアーム内の流出液は、真空ポンプに至る前に水泡立て装置(water bubbler)を通過する。これにより、蒸気の大部分及び流出液流中のＨＣｌのすべてが水泡立て装置内で凝縮し、それにより流出液中のＨＣｌを水浴のｐＨを測定することにより検出できる（浴水は測定の度に変化する）。先に行なったベンチスケール試験結果の示すところによれば、ＣＣｌ₄分解は、４００℃以下の温度では認められない。かくして、層を通って流れる５００℃ の蒸気の温度まで層を加熱する前に、測定を開始することにより、ＣＣｌ₄分解の度合が最小の時に当初の測定を行なうことができ、ＣＣｌ₄分解の度合が認められる場合には後の測定を実施できる。ＭＢＥ内でＣＣｌ₄分解が行なわれなかったＭＢＥ流出液中において測定されたＣＣｌ₄濃度を次のように計算した（なお、minは分を表す）。ｐｐｍＣＣｌ₄＝１０⁺⁶（モルＣＣｌ₄min^-1／モルガスmin^-1）モルＣＣｌ₄min^-1＝（ｍｌＣＣｌ₄min^-1）（密度ＣＣｌ₄）／ＭＷＣＣｌ₄ 測定結果を次の表に示す。この表の最初の２つの組の測定値は、試験における初期、即ちＣＣｌ₄分解の度合の度合が最小であるべき時に蒸気がＭＢＥを通過し始めた後直ぐに得られたものである。このデータの示すところによれば、層がＣＣｌ₄について注入ポイント近傍で低い温度にある場合、ＳＡＷセンサによって測定されたＣＣｌ₄濃度は、もしＣＣｌ₄の蒸発だけが生じている場合に予測される濃度計算値とかなりよく一致した。第３の組の測定値の示すところによれば、ＣＣｌ₄分解の度合が著しくなるとすぐに、ＣＣｌ₄濃度測定値は、濃度計算値よりも実質的に小さくなり、ＭＢＥ流出液は相当な量のＨＣｌを含んでいた。第４の組の測定値の示すところによれば、層へのＮａＯＨの追加により、ＣＣｌ₄分解によって放出されたＨＣｌが完全に中和された。第５及び第６の組の測定値の示すところによれば、層の温度の上昇につれ、ＭＢＥ流出液中のＣＣｌ₄濃度は、流出液中のＨＣｌレベルが最終的には２０ｍｌ／分まで増大させることなく、検出限度（200〜300 ｐｐｍ）まで下がった。第６の組の測定値の示すところによっても、ＨＣｌ中和は、注入されたＣＣｌ₄の少なくとも９２％が分解中の場合においても［９２− １００（３９８１−３００）／３９８１］、依然として定量的（quantitative）であった。定量的ではなくても、これらの測定値の示唆するところは、(１)ＣＣｌ₄は、層が通常の動作条件（５００℃ガス入口温度、３００℃ガス出口温度）にある場合、移動層式蒸発器内で大々的に分解し、また、(２)これらの条件において、層内のＣＣｌ₄分解の度合は相当大きく（９０％よりも良好）、及びＣＣｌ₄分解によって放出されたＨＣｌの中和は本質的には、十分なＮａＯＨが層内に注入される限り本質的には定量的なものである。中間体（中間化合物）の合成有機廃棄物供給流は、分離または合成後に、一または二以上の有用な商品にすることができる有用な低分子量の有機物の或るフラクションを含む場合がある。ハロゲン化有機廃棄物を用いて、有機廃棄物のハロゲン化成分を除去して後に有用な非ハロゲン化有機物を生じさせるために、本発明の装置を用いることができる。分離機能は、移動層を、液体供給流、頂部及び底部成分が用いられる従来型の分留塔（fractionation column）として使用することができ、特定の「プレート(plate)」位置に側留生成物(side steam products)が得られる。層は下方に移動して固形物含有スラリーを捕捉できるので、固形物を、固形層体が上述の方法で底部から見て層から出るときに除去できる。本装置は、まず最初にハロゲン（又は、他の複素環式化合物、例えば硫黄、燐、シアン化物、ヒ素及びニトリット（亜硝酸塩）等）を有機分子から離脱させることができ、かくして、塩基性非ハロゲン化（非ヘトロ原子置換）分子を後に残し、次に分解させ、或いは回収して１又は２以上の有用な生成物として得ることができる。合成機能は、有機廃棄物のハロゲン化成分の除去及び有用な非ハロゲン化有機物を後に残すよう上述のように行なわれるハロゲン化又はヘテロ原子置換有機廃棄物を用いることを含む。この手法は、ハロゲン化有機物だけでなく他のヘトロ原子置換有機物にも適応できる。例えば、次のとおりである。３Ｃ₂Ｃｌ₄＋４ＣＨ₄＋４Ｈ₂Ｏ⇒３Ｃ₂Ｈ₄＋４ＣＯ＋１２ＨＣｌ有用な生成物を合成するこの方法は、テトラクロロエチレン廃棄物で始まり、天然ガス及び他の蒸気改質式合成反応を行なって有用なエチレン生成物と触媒によりＣＯ₂に変換されるＣＯを生じさせる。ＨＣｌはＨ²ＭＢＥ操作内で苛性アルカリと反応させ、それによりＮａＣｌを生じさせてこれを除去する。溶剤回収分離機能は、移動層を従来型分留塔として用いることを含み、液体供給流及び頂部及び底部の構成要素が用いられ、特定の「プレート」位置に側留生成物が得られる。この層構成は図５に示されている。この例では、樹脂ペイント廃棄物中のキシレン混合物から成る廃棄物を用いる。ペイントは、沸点が３８３℃（721 °Ｆ）のテルフェニル系樹脂、２００℃（３９２°Ｆ）のクレゾール及び１３９ ℃（２８２°Ｆ）のキシレンを含む。本装置は、キシレンを生成物として回収し、樹脂を分解し、回収の可能性のあるペイント顔料を分離するのに用いられる。反応装置からの高温ガス流は、移動層式蒸発器の底部に流入し、非常にゆっくりとこの層を通って上方に移動する。低温の液体供給物は、長い供給管を通って層の頂部内に圧送され、したがって液体供給物は実際には層の中間高さ近傍の充填層領域に流入するようになる。層の頂部は、液体供給物の蒸発熱に起因して低くなる。温度勾配が、層の長さ全体にわたり示されている。移送ユニットの高さ（ＨＴＵ）が蒸気の流れ及び充填特性から分かると、充填層の物理的な高さが決定される。一般に、高さが３ｍ又は１２フィートであれば十分である。頂部キシレン生成物流は、底部に水、頂部内にキシレンが供給される相分離容器内でキシレンから分離されるＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏを含有し、軽い気体は抜き出される。樹脂及びクレゾールから成る中間層は反応装置に送られて分解操作が行われる。層の底部からの表面具備体は顔料で被覆されており、この顔料は、出口スクリューが球状体を運搬してこれら球状体を有孔スクリーンに擦りつけることにより層から除去され、かくして顔料が除去され、球状体が層の頂部に循環して戻るようになる。動作原理を説明すると、高温ガスは、アルカリ塩基で被覆された層を通って上方に通過する。再び、この高温ガスは、従前通り下方に逆向きに流れる低温の廃棄物流に接触する。これら球状体はアルカリで被覆されているけれども、この逆流の動きにより、高温ガスから、アルカリ球状体の頂部に被覆された低温の廃棄物への高い熱伝達及び質量移動が依然として行なわれる。ガスが層を通って上方に通過すると、ガスはその熱を廃棄物を気化させるのに用いられることにより３００℃（５００°Ｆ）の状態に冷却される。廃棄物及びアルカリ被覆球状体が主容器内を下方に移動すると、廃棄物は従前通り一段と高温のガスにさらされる。このような温度において、熱による第１の脱ハロゲン化学反応が生じ始める。廃棄物及びアルカリ被覆球状体を包囲するガスが高温になると、蒸気改質化学反応と熱化学反応の両方により一層多量の廃棄物の脱ハロゲン化が行なわれ、一層多量の廃棄物が気化される。今や、４００℃（７５０°Ｆ）の高温の温度では、蒸気改質化学反応はより軽い揮発性ガス、例えばＨ₂、ＨＸ、ＣＯ及びＣＯ₂を生じることにより廃棄物を一段と分解し始める。（ＨＸは、ＨＣｌ、ＨＩ、ＨＢｒ及びＨＦのようなハロゲン酸を表わす。）ＨＸを除きこれらすべてのガスは、バルクガス流によって層を通って上方に運ばれ、出口ラインを通って主容器から出る。ＨＸは即座にアルカリと反応してアルカリ塩を形成する。これは、オーガー内で球状体から除去され、他の固形無機残留物と一緒に装置から出る塩である。本装置の剥離又は離脱領域からのガスは凝縮器を通り、凝縮器から回収液体生成物が生成物回収タンク又はオートクレーブ内に送り込まれる。このタンク内においてガスは頂部まで上昇して抜き出され、互いに密度の異なる液体が軽い炭化水素生成物と重い（即ち水）層に分離される。放射性有機化合物及びニトレート（硝酸塩）化合物地下貯蔵タンク（ＵＳＴ）廃棄物中の有機汚染要因物及びニトレート（硝酸塩）は、石英反応装置を用いたベンチスケールテスト及び本発明の蒸気改質式廃棄物分解装置を用いたフルスケール検査中に高温蒸気にさらされて分解した。代表的な蒸気改質式供給システムの温度（３００〜６００℃）の硝酸塩の熱分解も、熱重量分析法（ＴＧＡ）によって検査された。６１ミリオンガロンの高放射性廃棄物（２６５ＭＣｉ）が、ワシントン州のハンフォード現場で１７７個の地下貯蔵タンクに収納した状態で貯蔵されている。これら廃棄物は、多量の硝酸ナトリウム及び少量の有機コンプレクサン（クエン酸ナトリウム、Ｎａ₂ＥＤＴＡ）及びもとの廃棄物流（Ｒ）のＰＵＲＥＸ処理によって廃棄物中に導入された溶剤（ＣＣｌ₄、ｎ−デカン、トリブチルホスフェート）を含む。タンクからの再取り出し後、ハンフォード処理プラントは現在、少量の高レベル廃棄物（これはガラス化される）と多量の低レベル廃棄物（硝酸ナトリウム又は他の無機塩）への放射性廃棄物の分離を必要とし、かかる多量の低レベル廃棄物は現場のボールド内でグラウト中に封入されることになる。放射性廃棄物の分離は、溶剤抽出法又はイオン交換法によって行なわれる。これらは分離プロセスの両方を妨害するので、廃棄物中の有機コンプレクサン及び溶剤を、いずれかの分離プロセスを行なう前に分解する必要がある。硝酸塩は、飲料水に入ると危険なので分解する必要があり、低レベルグラウト封入廃棄物は地下水に浸出して健康上の危害となる。有機廃棄物は、適当な温度（３００〜５００℃）の蒸気にさらされることによりドラムフィーダ又は移動層式蒸発器内でガス化される。ガス化された有機物質中のヘテロ原子は、鉱酸として放出され、これらはハンフォードプラントの廃棄物中の多量の硝酸ナトリウムの熱分解により生じるＮａ₂Ｏと蒸気との反応により生じるＮａＯＨによって即座に中和されることになる。ガス化後、有機物片は、高温反応装置内の１１００℃の蒸気にさらされて分解される。有機物質のガス化による圧力増加分を除圧するために、蒸気改質化学反応により生じたＣＯ及びＨ₂をＣＯ₂及びＨ₂Ｏに変換する自動車用酸化触媒ユニットにより過剰のガスを大気に放出する。添加硝酸重金属を含み、或いは含まないＮａＮＯ₃結晶の分解及びシリカ支持材上に分散されたＮａＮＯ₃の分解の度合いを、ＴＧＡを用いて検査した。周囲空気中では、ＮａＮＯ₃結晶による重量の損失は、６００℃以下では検出されず、分解（有意な速度での重量の損失）は７２５℃以下では認められない。水蒸気で飽和された周囲空気を用いると、この分解温度が７２５℃から５５０℃に下がった。アリカリ土類及び遷移硝酸金属は直接、酸化物に分解してＮＯ₂を放出すると共に硝酸アルカリはまず最初にＯ₂を放出して硝酸塩になり、次にＮ₂Ｏ₃の放出によって酸化物になるので、硝酸重金属の添加によるＮａＮＯ₃の分解の触媒作用を検査した。２％のＣａ（ＮＯ₃）₂又はＵＴ廃棄物（鉄、カドミウム、クロム、鉛、マンガン及び硝酸水銀、スルフェート（硫酸塩）及び／又はホスフェート（燐酸塩））で見られる他の重金属塩の混合物の添加は、周囲空気中の分解温度に影響を及ぼさず、非アルカリ金属陽イオンはＮａＮＯ₃の分解に触媒作用を及ぼさない。極めて異なる表面積（５５ｍ²／ｇ及び２４３ｍ²／ｇ）の２種類のシリカビード上へのＮａＮＯ₃の分散により、周囲空気中における硝酸イオンの分解が完全に行われ、分解温度が７２５℃から２８０℃及び２６０℃にそれぞれ下がった。かくして、ＮａＮＯ₃の分解は、表面上への分散により著しく促進される。ただし、分解温度は表面積（分散の度合い）による影響を著しくは受けない。蒸気中でのベンチスケール硝酸塩分解試験これらの結果と一致して、ＮａＮＯ₃結晶をマッフル炉によって加熱された石英管中の６００℃蒸気にさらすと、生じた重量損失は１２％に過ぎず、非多孔性アルミナ球状体上に被覆されたＮａＮＯ₃は同一条件では完全に分解した（粉砕球状体上の硝酸塩濃度が、蒸気にさらされる前は１４２５ｍｇ／ｋｇであり、暴露後においてはイオン交換クロマトグラフによる分析の検出限度である５ｍｇ／ｋｇ以下であった）。ベンチスケール有機物分解試験有孔アルミナ球状体をｎ−デカン、トリブリチルホスフェート、ＣＣｌ₄及びクエン酸ナトリウムまたは二ナトリウムＥＤＴＡの水溶液の混合物中に浸漬して置き、次にパシフィックノースウエストラボラトリ−（ＰＮＬ）で調製されたＵＳＴ単一シャルタンク(shall tank)廃棄物の代用物で被覆する。これら有機物のガス化状態を、浸漬被覆球状体を６００℃の蒸気にさらすことにより検査した。粉砕後、蒸気にさらす前に、浸漬配置されて被覆された球状体の全有機炭素（ＴＯＣ）分析を行い、１６０ｐｐｍＴＯＣであった。流出蒸気流のグラブ試料のＧＣ／ＭＳ分析結果の示すところによれば、流出流中の出発材料である有機物の濃度は、検出限界以下であり、これはガス化によって有機物の分解が生じていることを示していた。フルスケール硝酸塩分解試験水中に溶解させた１００ポンドのＮａＮＯ₃をセラミック球状体から成る移動（循環）層内に注入し、高温蒸気がこの移動層を通ってながれた（層入口では５００℃、層出口では２００℃であった）。蒸気への暴露により、９２．２％の硝酸塩が分解し、強塩基性の残留物恐らくはＮａＯＨが後に残った（湿潤状態のｐＨ紙は、残留物と接触したときｐＨ１１を示した）、。解毒反応装置の流出蒸気流のグラブ試料の化学ルミネセンス分析結果の示すところによれば、この流れはＮＯ₂（８５０ｐｐｍ）及びＮＯ（１００ｐｐｍ）を含んでおり、これは次の反応式と一致しているように見える。これら反応式において、最初の２つの反応で得られた転化率は約９２％であり、第３及び第４の反応は本質的に定量的であり、最後の反応の転化率は約８０％であり、最後の反応の逆は余りにも遅すぎて実験温度では意味はない。要約すると、上記の反応式は次の反応式となる。２ＮａＮＯ₃＋Ｈ₂Ｏ−−−＞２ＮａＯＨ＋２ＮＯ₂＋０．５Ｏ₂ これが示すことは、硝酸塩分解のモル速度は、ＮＯｘ生成モル速度とほぼ同一であり、バルグガス酸素レベル内のわずかな増加（約０．５％）が観察されるべきであったということである。事実、バルクガス酸素レベルは約２％増加し、硝酸塩分解のモル速度は約０．７モル／分であり、一方、９５０ｐｐｍのＮＯｘ及び３５ｍ³／分のバルクガス流量が、０．０３モル／分だけのＮＯｘの生成速度を生じさせる。この不一致は、もしＮＯ₂及びＮＯが解毒反応装置の高温反応装置内でＮ₂ＯまたはＮ₂のいずれかに変換しているとすれば説明できる。もしＮ₂への変換が生じている場合、酸素放出量はバルクガス酸素レベルを約２％増加させ、これは実験データとよく一致する。フルスケール有機物分解試験最後に、５０ポンドのＰＮＬによって提供された配合表（この配合表は、硝酸ナトリウム及び二ナトリウムＥＤＴＡを含んでいた）を用いてＰＮＬＵＳＴ代用物廃棄物を５０ポンド調製し、次にＣＣｌ₄、ｎ−デカン及びトリブリチルホスフェートでスパイクした。スパイクした廃棄物を５５ガロンドラム内のラッシヒリングの層上に圧送し、これを通って高温流を流し（入口において４４０°Ｃ、出口において３１５°Ｃ）、その前後に行ったスパイク廃棄物のＴＯＣ分析結果によれば、９７．５％の有機物が廃棄物からガス化され、またその前後に行われた硝酸分析結果の示すところによれば、９６．９％の硝酸イオンが分解された。現場操作可能な蒸気改質装置の概念浸漬下の高温蒸気改質式廃棄物分解装置のドラムフィード式システム（５０ポンド代用物廃棄物試験）を用いて大規模試験を行ったので、これら結果の示唆することは、一日当たり２トンの水性スラリー状廃棄物のユニット処理速度の既存の商業的機器を用いてハンフォードＵＳＴ廃棄物中の有機汚染要因物及び硝酸塩を高温蒸気にさらすことにより効率的に分解できるということである。表面積試験第１の試験を、標準型クラムシェル炉内に置かれた５０ｍｍ（２インチ）直径の石英管から成る小規模石英反応装置について行った。この石英反応器内には、少量の硝酸塩廃棄物刺激剤のサンプル（ハンフォードＵＳＴタンクに関する）が収納されたステンレス鋼ボートが配置されていた。検査を、或る量の自由液体及び熱だけを用いて試験を行ったが、転化率は非常に低かった。というのは、表面反応生成物の堆積及び化学反応の停止があったからである。次に、この液体を蒸気と共に用いると、転化率はわずかに高くなった。次に、このボートに硝酸塩液体で被覆された直径が４ミリメートル（１／４インチ）の有孔性セラミック球状体を詰め込んだ。これら球状体の表面積対体積比の値は１５００／ｍであった。この表面積と熱と蒸気の両方とを組み合わせると、転化率は９０％を越えた。この方法は、硝酸塩液体をドラム内に単に配置する手法よりも優れている。というのは、この場合、表面積は非常に小さく、即ち約０．２ｍ²になるからである。硝酸塩をドラム内にスプレーするノズルであっても、充分な表面積を得ることができない。というのは、硝酸塩液体がノズルを塞ぐという問題があるからである。しかしながら、表面移動層式蒸発器内の表面具備体の表面積は２０００ｍ² という大きな値である。注意することは、これはドラム内で得ることができる表面積の１０，０００倍である。ＴＧＡ硝酸塩分解実験添加硝酸重金属を含み、或いは含まないＮａＮＯ₃結晶の分解及びシリカ支持材上に分散されたＮａＮＯ₃の分解の度合いを、ＴＧＡを用いて検査した。周囲空気中では、ＮａＮＯ₃結晶による重量の損失は、６００℃以下では検出されず、分解（有意な速度での重量の損失）は７２５°Ｃ以下では認められない。水蒸気で飽和された周囲空気を用いると、この分解温度が７２５°Ｃから５５０°Ｃに下がった。アルカリ土類及び遷移硝酸金属は直接、酸化物に分解してＮＯ₂を放出すると共に硝酸アルカリはまず最初にＯ₂を放出して硝酸塩になり、次にＮ₂Ｏ₃の放出によって酸化物になるので、硝酸重金属の添加によるＮａＮＯ₃の分解の触媒作用を検査した。２％のＣａ（ＮＯ₃）₂またはＵＴ廃棄物（鉄、カドミウム、クロム、鉛、マンガン及び硝酸水銀、スルフェート（硝酸塩）及び／又はホスフェート（燐酸塩））で見られる他の重金属塩の混合物の添加は、周囲空気中の分解温度に影響を及さず、非アルカリ金属陽イオンＮａＮＯ₃の分解に触媒作用を及ぼさない。極めて異なる表面積（５５ｍ²／ｇ及び２４３ｍ²／ｇ）の２種類のシリカビード上へのＮａＮＯ₃の分散により、周囲空気中における硝酸イオンの分解が完全に行われ、分解温度が７２５°Ｃから２８０°Ｃ及び２６０°Ｃにそれぞれ下がった。かくして、ＮａＮＯ₃の分解は、表面上への分散により著しく促進される。ただし、分解温度は表面積（分散の度合い）の増加による影響をほんのわずかながら受ける。蒸気中での硝酸塩分解試験マッフル炉ガスによって加熱された石英管中の６００°Ｃ蒸気中におけるＮａＮＯ₃結晶の分解は効果がなく（重量損失は１２％に過ぎない）、非多孔性アルミナ球状体上に被覆されたＮａＮＯ₃は同一条件では完全に分解した（粉砕球状体上の硝酸塩濃度が、蒸気にさらされる前は１４２５ｍｇ／ｋｇであり、暴露後においてはイオン交換クロマトグラフによる分析の検出限度である５ｍｇ／ｋｇ以下であった）。化学兵器の分解化学兵器薬剤の分解に使用する場合、本発明の装置は三段階プロセスから成る。薬剤を供給装置内で蒸発させる。次に、蒸発した薬剤を移動層式蒸発器（以下、ＭＢＥと呼ぶ）内で分解し、ここで放出酸性ガス（ＨＦ、Ｈ₃ＰＯ₃）をスラリー状アルカリ塩基で中和し、最終的に残りの有機物片をＥＳＴ内の高温（約１３００°Ｃ）で蒸気改質することにより分解する（ＤＲＥ＞９９．９９９９％）。ＷＦＥ内では、化学戦に用いられる薬剤を過熱蒸気で気化させる。ＭＢＥ内では、蒸気改質化学反応は４００°Ｃ〜７００°Ｃの温度で生じ始める。化学兵器薬剤の蒸気改質により、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｈ₂、ＨＦ、Ｈ₃ＰＯ₃及び少量のＣＨ₄が生じる。スラリー状塩基による酸性ガスの捕捉後、残りのガスを高温状態に加熱し、過剰の過熱蒸気と混合し、その際これらのガスを主反応装置内に引き入れ、ここで残りの有機フラグメントを完全に分解する。焼却操作とは異なり、本発明の装置で用いられる化学反応は燃焼を含まない。主化学反応、ここではジイソプロピルフルオロホスフェートについて示す化学反応は、蒸気による化学反応であると考えることができる。蒸気改質化学反応は、移動層式蒸発器内で始まり、ガス温度が層を通り高温反応装置に至る経路に沿って増加している間は続く。ＳＴＤの高温反応室内の残留時間は長い（パス当たり〜１ミリ秒、ガス抜き前に装置を通る３回のパスが通常の操作では代表的な回数である）ので、蒸気改質化学反応は熱力学的平衡に近づく。より重要なことには、蒸気改質化学反応は激しい吸熱反応なので、蒸気改質平衡は、高い分解効率を確実にする生成物が得られる方向へずっと生じている。主反応装置内で生じたＣＯ、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ及びＨ₂ガスのわずかな部分を主流から分岐させ、触媒ＣＯコンバータに供給する。ＣＯコンバータ内では、過剰の空気を添加してこれらのガスを、以下の反応式に従ってＣＯ₂及びＨ₂Ｏに変換する。２ＣＯ＋Ｏ₂−−−＞２ＣＯ₂＋熱２Ｈ₂＋Ｏ₂−−−＞２Ｈ₂Ｏ＋熱ＣＨ₄＋２Ｏ₂−−−＞ＣＯ₂＋２Ｈ₂Ｏ＋熱ＣＯコンバータ内で放出された反応熱を回収し、蒸気改質プロセスで再使用する。ＣＯコンバータの触媒はまた、残留反応体または流出液中に残された副生物を分解する。表２は、カリフォルニア州グラントプログラム（５）の下で行われた長い一連のフルサイズＳＴＤ分解試験の間、或る範囲の有機化学物質について測定した分解効率（ＤＲＥ）を示している。ｂ．熱力学平衡及び速度論蒸気改質であっても燃焼焼却によっても、任意の高温有機物分析プロセスでは熱力学平衡に近づく。焼却は、非常に毒性の強い塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシンを生じさせる傾向があるが、本出願人であるシンセティカの蒸気改質化学反応は、軽いオレフィン及び芳香族炭化水素を生じさせる傾向がある。蒸気改質化学反応は、毒性放出物を焼却設備の特性以下に著しく減少させる。反応装置は電気的に加熱され、空気燃料の燃焼が行われないので、代表的な燃焼タイプの汚染物質、例えばＮＯｘ、ＳＯｘ及び粒状物等が生じない。ポリ塩化ダイオキシン、フラン、及びベンゾピレンのような代表的な焼却炉放出物は、分析上の検出レベル以下に減少する。焼却炉放出物中に見受けられる毒性ハロゲン化芳香族炭化水素は流出液中では検出されない。というのは、蒸気改質化学反応は、芳香環からハロゲン原子を分離するからである。また、芳香族炭化水素の脱アルキル及びアルキル異性化反応の実験的な証拠がある。かくして、芳香族炭化水素の分解機構はまず最初にハロゲンを分離し、次に芳香族アルキル置換基を分離し、最終的に開裂(ring cleavage)を生じさせる。あるアルキル基の転位及び環付加(ring additions)がある程度生じる。これは、蒸気改質によるキシレンの分解中、微量のトルエン、ベンゼン、スチレン、ナフタリン、ジクロロベンゼン及び塩化ベンジルの生成によって示される。芳香族炭化水素について高分離度のＧＣ／ＭＳを用いると、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタリン、スチレン、アセナフテン等のレベルが代表的には検出限度以下またはその近傍になる。ギブスの自由エネルギー大域最小法(Gibbs Free Energy global minimization methods)を用いると、反応体混合物の当初のバルク組成から蒸気改質化学反応の平衡組成を予測できる。ギブスの自由エネルギー最小コード(code)を、供給混合物の多くについて行った。図６及び図７は、それぞれ３０％及び５０％のモル過剰蒸気の場合における、６８％アセトン、１９％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、９％メタノール（ＭｅＯＨ）、１％キシレン、１％ブタノール（Ｃ４）Ｈ）、１％トリクロロエタン（ＴＣＡ）及び１％ジクロロベンゼン（ＤＣＢ）の混合物に対する影響を示している。図６と図７の比較によって、蒸気を増加させると、ベンゼン及びナフタリンのレベルは１２００°Ｃ（２２００°Ｆ）では１／１０００になることが分かる。図８では、アセトネキシレン廃棄物代用物についてのベンゼン生成に関する蒸気増量の影響が示されている。この図は、副生物生成を、蒸気濃度の適切な増加によって抑えることができることを示している。今日までの結果の示唆するところによれば、これは全ての副生物について当てはまる。従って、所与の廃棄物流については、副生物生成を抑制する最適量の蒸気を選択するのがよい。以下の表は、分解効率の温度依存性を示すようロジウム触媒リケース(rhodium catalyst recase)上での蒸気改質によるトリクロロエタン（ＴＣＡ）の分解についてのアレニウスデータ(Arrhenius data)を示している。ベンチスケール実験中、データを測定した。このデータの示すところによれば、ＴＣＡに関しては、ＤＲＥは、動作温度における１００°Ｃの増加ごとに９９％以上増加する。トリクロロエタンについての蒸気改質分解効率（ＤＲＥ）Ｉｎ（１−ＤＲＥ）＝ｋｔ＝−Ａｔｅ^-E/RT＝４．８６×１０⁵ｔｅ^8740/T Ｔ（Ｋ）ＤＲＥ（ｔ＝０．１ｓ） 900 94.7% 1000 99.96% 1100 99.999998% 爆発性混合物の生成が防止される。というのは、プロセス動作条件は爆発性混合物を生じさせないからである。蓄積した炭素が漏入しないようにするために３％酸素になると警報を発するようにする。事実、プロセスは通常、０．３％酸素以下、即ち燃焼または爆発を維持するには低すぎるレベルで動作する。本装置の廃棄物処理側に加わる負圧の維持により、廃棄物流の外方への廃棄物流の漏れが阻止され、酸素レベルの常時モニターによるリアルタイム漏れ込み検出が可能になる。少なくとも９９．９９９９％（６ナイン）の化学兵器薬剤のＤＲＥは、他の有機物についての実験結果に基づいて予測される。かくして、１５００ポンドの薬剤を１日に１つのＳＴＤで処理すれば、ＳＴＤは、薬剤について９９．９９９９（６ナイン）のＤＲＥを達成する。というのは、炭素層及びＣＯコンバータはこれらを通過する残留薬剤の追加の９９％を捕獲するからであり、薬剤放出物は０．０００１ミリグラム／Ｍ³未満となり、これは０．０００３ミリグラム／Ｍ³の所要の煙突放出限度以下である。もし１５００°Ｃ（２７００°Ｆ）の最高動作温度を用いれば（このような温度では、既に設計試験された追加の特定のセラミック構成部品は高温反応器内で用いられる）９９．９９９９９９％のＤＲＥを達成できる。もし９９．９９９９９９％（８ナイン）のＤＲＥが達成されると、ＣＲコンバータ及び炭素層は追加の安全マージンを提供する。ガス放出物及び固形残留物以下は、流出液中の主放出物についてのまとめを示すものである。これらの放出レベルは、システムが空気放出減少装置(air emission abatement device)を備えない状態で、即ちＨ₂の高レベル状態で動作している場合、以下の代表的なハロカーボン溶剤水分（６６％アセトン、３２％キシレン、１％１，１，１ＴＣＡ、及び１，２ＤＣＢ）についてこれらの放出レベルを測定した。３つの減少装置は、化学兵器薬剤を分解するときに用い、９７％以上の有機物を通過時に除去するＣＯ触媒コンバータ、９５％以上の有機物及び揮発性無機物を通過の際に除去する活性炭層が用いられる。活性炭素及びＣＯコンバータは一緒になってＳＴＤを減少させ、これら有機物放出量をさらに１／５００にする。かくして、例え化学兵器薬剤について９９．９９９９％（６ナイン）だけのＤＲＥが達成されても、０．０００３ミリグラム／Ｍ³の薬剤についての煙突放出限度が容易に達成される。化学兵器薬剤、ＧＡ、ＧＢ、ＶＸ及びマスタードガスは、チッソ、燐酸、硫黄及びフッ素ヘテロ原子を含む。以下の表は、化学兵器薬剤、その実験式及び主（１ｐｐｍ以上）解毒生成物を示しており、これら主解毒生成物は、熱力学的平衡についての予想に基づきヘテロ原子によって生成されると考えられる。蒸気がＰ₄ Ｏ₆をＨ₃ＰＯ₃に換え、ＣＯＳをＣＯ₂とＨ₂Ｓに換えるので、全ての望ましくない反応生成物は酸性であり、従って移動層式蒸発器内のスラリー状塩基によって蒸気流から除去されると考えられる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年３月９日【補正内容】請求の範囲１．液体又はスラリー供給物を処理して変性した生産物を得るための装置であって、所定長さを備えていて、高温ガス入口開口部及びガス出口開口部を含む暴露域を構成する手段と、複数の別々に可動の表面具備体から成る層を前記暴露域内へ差し向ける手段と、高温ガス流を前記暴露域内で前記層を通って前記高温ガス入口開口部から前記ガス出口開口部へ、前記層の移動方向とは実質的に逆の方向に循環させる手段と、供給物を前記層に、これと一緒に前記暴露域を通って移動させ、それにより前記層を通って循環している高温ガス流と反応させて変性した生産物を得るようにするための手段と、蒸気改質式解毒反応装置と、ガス流を前記ガス出口開口部から前記蒸気改質式解毒反応装置に循環させてガス流中の有機成分を蒸気と反応させ、前記反応装置からの流出物を前記高温ガス入口開口部に循環させる手段とを有することを特徴とする装置。２．前記暴露域からこれに沿って異なる位置で互いに異なる生産物を引き出す手段を更に有することを特徴とする請求項１の装置。３．前記表面具備体の表面は、触媒を含むことを特徴とする請求項１の装置。４．前記表面具備体の表面は、活性アルミナを含むことを特徴とする請求項１の装置。５．前記暴露域構成手段は、前記移動層の移動方向が実質的に下向きの成分を含み、前記装置は、前記暴露域構成手段の下端部から落下している供給物の固形残留物を取り出す手段を更に有することを特徴とする請求項１の装置。６．前記表面具備体を前記暴露域構成手段の出口端からその入口端に再循環させる手段を有することを特徴とする請求項１の装置。

Claims

【特許請求の範囲】１．液体又はスラリー供給物を処理して変性した生産物を得るための方法であって、複数の別々に可動の表面具備体から成る層を準備し、ガス流を前記層を通ってガス入口域からガス出口域へ、前記層の移動方向とは実質的に逆の方向に循環させながら前記層を所定長さの経路で暴露域を通って移動させ、供給物を前記層に、これと一緒に前記経路を通って前記暴露域内で移動するよう導入し、前記経路の前記所定所定長さは、供給物の少なくとも一部がガス流中のガスとの反応により生産物に変換されることになるように選択されていることを特徴とする方法。２．ガス流をガス出口域から蒸気改質式解毒反応装置に循環させてガス流中の有機成分を水と反応させ、前記蒸気改質式解毒反応装置からの流出物をガス入口域に循環させることを特徴とする請求項１の方法。３．ガス流は、実質的に水素、二酸化炭素、一酸化炭素及び水で構成され、約４００℃を越える温度状態にあることを特徴とする請求項１の方法。４．ガス流量は、１ｍ²の流れ横断面積当たり毎分約５，０００ｌであることを特徴とする請求項１の方法。５．互いに異なる生産物が前記層の移動経路に沿って異なる位置で暴露域から引き出されることを特徴とする請求項１の方法。６．前記本体により提供される表面は、触媒を含むことを特徴とする請求項１の方法。７．前記本体により提供される表面は、活性アルミナを含むことを特徴とする請求項１の方法。８．前記暴露域は、前記移動本体のための入口及び出口端を備え、前記表面具備体は、前記暴露域を通過後、前記出口端から前記入口端に再循環することを特徴とする請求項１の方法。９．前記暴露域を通る前記移動層の移動方向は、実質的に下向きの成分を含み、暴露域の下端部から落下する供給物の固形残留物を回収することを特徴とする請求項１の方法。 10．供給物は、有機化合物を含むことを特徴とする請求項１の方法。 11．供給物は硝酸塩を含み、前記硝酸塩を、暴露域を通って流れているガス流中のガスと反応させて硝酸塩を減容することを特徴とする請求項１の方法。 12．供給物は有機化合物を含み、有機化合物及び硝酸塩を暴露域を通って流れているガス流中のガスと反応させることを特徴とする請求項１の方法。 13．液体又はスラリー供給物を処理して変性した生産物を得るための装置であって、所定長さを備えていて、ガス入口開口部及びガス出口開口部を含む暴露域を構成する手段と、複数の別々に可動の表面具備体から成る層を前記暴露域内へ差し向ける手段と、ガス流を前記暴露域内で前記層を通って前記ガス入口開口部から前記ガス出口開口部へ、前記層の移動方向とは実質的に逆の方向に循環させる手段と、供給物を前記層に、これと一緒に前記暴露域を通って移動させ、それにより前記層を通って循環しているガス流と反応させるための手段とを有することを特徴とする装置。 14．蒸気改質式解毒反応装置及びガス流を前記ガス出口開口部から前記反応装置に循環させてガス流中の有機成分を反応させ、前記反応装置からの流出物を前記入口開口部に循環させる手段を更に有することを特徴とする請求項１３の装置。 15．前記暴露域からこれに沿って異なる位置で互いに異なる生産物を引き出す手段を更に有することを特徴とする請求項１３の装置。 16．前記表面具備体の表面は、触媒を含むことを特徴とする請求項１３の装置。 17．前記表面具備体の表面は、活性アルミナを含むことを特徴とする請求項１３の装置。 18．前記暴露域構成手段は、前記移動層の移動方向が実質的に下向きの成分を含み、前記装置は、前記暴露域構成手段の下端部から落下している供給物の固形残留物を取り出す手段を更に有することを特徴とする請求項１３の装置。 19．前記表面具備体を前記暴露域構成手段の出口端からその入口端に再循環させる手段を有することを特徴とする請求項１３の装置。