使用超临界水或亚临界水的反应装置及方法

使用超临界水或亚临界水的反应装置及方法
【专利摘要】本发明提供使用超临界水或亚临界水的反应装置及方法，所述方法使含有生物质原料的流体与超临界水/亚临界水作用而生产有用物质，通过与含有高浓度的生物质原料的流体高效地混合，减少副生成物的焦油、碳粒子的产生量，抑制配管、设备的堵塞、磨损，即使在焦油等副生成物附着于配管壁面的情况下，也可容易地去除。所述反应装置具备：圆筒形状的混合流路，其用于使选自甘油、纤维素及木质素的至少一种的原料流体和超临界水或亚临界水的至少一种混合；至少两个入口流路，其使原料流体及超临界水或亚临界水流入所述混合流路；出口流路，其排出在所述混合流路混合好的反应液；及搅拌叶片，其具有设置于所述混合流路的中心轴上的旋转轴。
【专利说明】使用超临界水或亚临界水的反应装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用超临界水或亚临界水的反应装置及方法，尤其是涉及使生物质(biomass)原料流体与超临界水或亚临界水作用而合成有益化学物质的装置及方法。
【背景技术】
[0002]1，3-丙二醇是以聚对苯二甲酸丙二醇酯为代表的高品质的聚酯纤维的原料，因此，近年来需求增加。1，3-丙二醇的合成方法之一有非专利文献I记载的丙烯醛水合加氢法。这种方法是将石油原料的丙烯在催化剂存在下进行空气氧化而得到丙烯醛，再使该丙烯醛进行水合加氢反应而制造1，3-丙二醇，已经确立为工业制造方法。但是，由于近年来原油价格大幅上涨，因此期望开发自生物原料的合成方法。
[0003]虽然由生物原料化学合成1，3_丙二醇的方法没有报告，但存在合成前驱体的丙烯醛的技术，在非专利文献2中记载了其技术之一。该方法是使用配管径Imm级、流量10-50mL/分钟的小规模装置，将生物原料的甘油水溶液和高温的超临界水在35MPa进行混合，瞬时升温至400°C而合成丙烯醛的方法。其中，最佳反应时间为20秒左右。该方法的特征在于，微量添加在甘油水溶液中的硫酸产生的质子，作为使甘油的脱水反应加速的催化剂发挥作用。
[0004]但是，在非专利文献2的方法中，原料中的甘油浓度低至1 %左右，水的升温、升压消耗大量的能量，因此，用作商用生产时需要将反应液中的甘油浓度高浓度化为至少15%以上。若将甘油浓度增大至15%以上，因反应速度的高速化，最佳反应时间就会缩短为数秒。因此，需要至少在最佳反应时间的1/10的时间内完全混合。
[0005]然而，随着甘油浓度的增大，超临界水和甘油水溶液的粘度差也增大，因此，混合性降低。另外，在年间数万吨规模的商用成套设备中，在以经济的流速混合反应液的情况下，配管直径变为I-IOcm的尺寸，随之扩散距离也增大。这时，混合时间与配管直径的平方成反比，因此，变为数秒以上的时间。混合性降低的情况下，甘油分子附近的超临界水的配位数降低。
[0006]图1表示使用了超临界水的甘油的脱水反应路径。若配位数减少，与生成丙烯醛的主反应相比，副反应就会支配性地进行，所以丙烯醛的反应生成率降低。另外，随着混合性降低，在比反应温度高的温度，甘油与超临界水接触并进行反应，因此，焦油或碳粒子等反应副生成物的产生量增大，进一步生成率降低。
[0007]而且，由焦油凝集的碳粒子向阀门阀体、阀座上粘附。因阀体、阀座的磨损等，阀体的工作范围被限制，由此，有可能难以高精度地控制压力。另外，若产生的焦油附着在反应配管壁面，则由于在壁面发生碳化，容易引起配管堵塞。于是，从甘油的高浓度化和规模扩大化的观点考虑，需要改善混合性和去除附着于反应配管壁面的焦油。
[0008]专利文献I在对有机废液进行超临界水处理的方法中，记载了防止盐向反应配管壁面附着的技术。一般是水在常温常压的状态下，相对介电常数大且盐类的溶解性高，但在超临界状态下因相对介电常数降低，容易引起盐类的析出。如图2所示，专利文献I的技术为如下方式:内管由多孔质圆筒构成的双管构成，向多孔质圆筒内部输送有机废液、超临界水、反应液的中和剂(碱水溶液)，进行有机物的分解处理，通过从多孔质圆筒的外部向内部排出空气，抑制通过反应液的中和而产生的盐类固体物的壁面附着。但是，由于反应配管内壁是多孔质，因此存在盐一旦附着，其就会侵入多孔质内部而不能去除的问题。
[0009]专利文献2在对有机废液进行超临界水处理的方法中，记载了去除附着于反应容器壁面的盐的技术。如图3所示，该方法是在向纵型的圆筒反应容器供给有机物、氧化剂、超临界水使有机物分解时，使刮刀上下而刮掉析出于反应容器壁面的盐。由于刮刀总是位于亚临界区域内，且在刮掉时使其向超临界区域移动并上下挥动，被刮掉的盐物质在亚临界水区域被溶解，因此具有盐物质附着、堆积在刮刀自身上的问题少这种优点。但是，虽然盐类可以溶解，但碳对于什么样的状态的水也不存在溶解度，因此，由于使刮刀在高压水中上下挥动，存在刮刀推进时需要大的能量的问题。
[0010]专利文献3记载了在自热回收型的双重管热交换器的外管的配管壁面附着物的去除方法。如图4所示，该方法是在双重管热交换器的外管内设置有磁铁制的环状刮刀，通过利用设置于外部的磁铁使刮刀移动，刮除附着在配管壁面的固体物并去除的方法。但是，具有不能去除附着于双重管热交换器的内管内面或达到高温的反应配管的壁面的固体物的问题。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:特开平9 - 299966号公报
[0014]专利文献2:特开平10 — 15566号公报
[0015]专利文献3:特开平11 — 114600号公报
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1:原田哲弥、1，3 — PD0、PTT的制造、用途及经济性、(株)CMC planet事业部、2000 年 8 月、pp.Cl - C32
[0018]非专利文献2:Masaru Watanabe etal.,“Acrolein synthesis from glycerol inhot — compressed water.”，Bioresource Technology, Vol.98 (2007)PP.1285 — 1290

【发明内容】

[0019]发明要解决的课题
[0020]本发明的目的在于，提供如下技术:在使包含生物质原料的流体与超临界水或亚临界水作用，以大流量商用生产有用物质的方法中，通过将含有高浓度的生物质原料的流体和超临界水或亚临界水高效地混合，减少副生成物的焦油、碳粒子的产生量，抑制配管、设备的堵塞、磨损，以高生产率稳定地促进合成的技术。同时，提供一种即使产生的焦油等副生成物附着在配管壁面的情况，也能容易地去除的方法。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]为了解决上述课题，本发明提供超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于，具备:圆筒形状的混合流路，所述混合流路用于使选自由甘油、纤维素及木质素构成的组的至少一种原料流体和超临界水或亚临界水的至少之一进行混合；至少两个的入口流路，所述入口流路使原料流体及超临界水或亚临界水流入所述混合流路；出口流路，所述出口流路排出在所述混合流路中混合好的反应液；以及搅拌叶片，所述搅拌叶片具有设置于所述混合流路的中心轴上的旋转轴。
[0023]另外，本发明还提供超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于，将上述的反应装置的上述混合流路设定为第一混合流路，具备:第二混合流路，所述第二混合流路流入从所述第一混合流路的所述出口流路排出的反应液和冷却水；搅拌叶片，所述搅拌叶片具有设置于所述第二混合流路的中心轴上的旋转轴。
[0024]另外，本发明提供超临界水或亚临界水的反应方法，使超临界水或亚临界水与包含由甘油、纤维素及木质素构成的组的至少一种的原料流体作用，合成由丙烯醛、葡萄糖及羟甲基糠醛构成的组的至少一种，其特征在于，包含如下步骤:在圆筒形状的混合流路内通过搅拌叶片的旋转，合成使所述原料流体和超临界水或亚临界水混合而成的反应液。
[0025]另外，本发明的超临界水或亚临界水的反应方法，其特征在于，接着上述的反应方法的上述步骤，具备如下步骤:在圆筒形状的第二混合流路内通过搅拌叶片的旋转，混合所述反应液和冷却水。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，由于是用设置于混合流路内的搅拌叶片快速充分地搅拌含有甘油、纤维素及木质素的至少一种的原料流体和超临界水或亚临界水，因此能够提高因原料高浓度化而密度大不相同的原料流体和超临界水或亚临界水的混合性。其结果是，能够降低反应副生成物即焦油的产生量，提高混合流路的壁面的流体剪切力，所以能够剥离、去除因附着于反应配管壁面的焦油的碳化而产生的碳。另外，由于搅拌叶片利用混合流体的动能进行旋转，因此不需要外部旋转驱动装置，从而能够简化构造。
[0028]另外，由于可以用设置于第二混合配管内的搅拌叶片快速充分地混合在第一混合配管进行了反应的反应液和冷却水，因此，能够提高因原料高浓度化而密度大不相同的原料流体和超临界水或亚临界水的混合性，能够减少反应副生成物的焦油的产生量。另外，能够提高混合流路的壁面中的流 体剪切力，因此能够剥离、去除因附着于反应配管壁面的焦油的碳化而产生的碳。另外，由于搅拌叶片利用混合流体的动能进行旋转，所以不需要外部旋转驱动装置，从而能够简化构造。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1表示使用了超临界水的甘油的脱水反应路径；
[0030]图2表示专利文献I所示的现有技术；
[0031]图3表示专利文献2所示的现有技术；
[0032]图4表示专利文献3所示的现有技术；
[0033]图5表示本发明的丙烯醛的合成装置的整体路径；
[0034]图6表示本发明的实施例1的混合配管；
[0035]图7表示本发明的实施例1的混合配管的搅拌轴和搅拌叶片的侧面图；
[0036]图8表示本发明的实施例1的混合配管的搅拌轴和搅拌叶片的正面图；
[0037]图9表示本发明的实施例2的混合配管；
[0038]图10表示本发明的实施例3的混合配管；
[0039]图11表示由本发明的实施例4的二段的混合配管构成的装置；[0040]图12表示本发明的超临界水、亚临界水的温度、压力范围。
[0041]符号说明
[0042]100:水集管、110:超临界水高压泵、120:超临界水预热器、200:原料集管、210:原料高压泵、220:原料预热器、230:超临界水和原料的汇流点、
[0043]300-381:第一混合配管的构成设备、300:原料流体入口、301:超临界水或亚临界水入口、302:反应液出口、310:混合配管、311:搅拌轴、312:搅拌叶片、320:上游轴冷却室冷却水入口、321:上游轴冷却室、322:上游轴冷却室冷却水出口、330:上游轴承、331:上游轴承冷却室冷却水出口、340:上游轴承冷却室冷却水入口、341:上游轴承冷却室、350:外部磁铁、351:内部磁铁、352:磁铁室、360:下游轴冷却室冷却水入口、361:下游轴冷却室、362:下游轴冷却室冷却水出口、370:下游轴承、371:下游轴承冷却室冷却水出口、380:上游轴承冷却室冷却水入口、3 81:上游轴承冷却室、
[0044]400-491:第二混合配管的构成设备、401:冷却水入口、402:反应液出口、410:混合流路、411:搅拌轴、412:搅拌叶片、420:上游轴冷却室冷却水入口、421:上游轴冷却室、422:上游轴冷却室冷却水出口、430:上游轴承、431:上游轴承冷却室冷却水出口、440:上游轴承冷却室冷却水入口、441:上游轴承冷却室、450:外部磁铁、451:内部磁铁、460:下游轴冷却室冷却水入口、461:下游轴冷却室、462:下游轴冷却室冷却水出口、470:下游轴承、471:下游轴承冷却室冷却水出口、480:上游轴承冷却室冷却水入口、481:上游轴承冷却室、490:冷却水集管、491:冷却水高压泵、
[0045]500:反冲洗流体集管、510:排水管、520:过滤器、521:过滤器的反应液入口阀、522:过滤器的反应液出口阀、523:过滤器的反冲洗流体入口阀、524:过滤器的排水管阀、525:过滤器的加热器、620:冷却器、630:节流孔、640:压力调节阀、650:反应液出口、
[0046]a:第一系统、b:第二系统、X:原料管线、Y:超临界水或亚临界水管线
【具体实施方式】
[0047]以下，参照附图，说明选择甘油作为原料及选择超临界水作为水，将它们进行混合开始反应，分离去除副生成物后直至回收反应液的流程。
[0048]图5表示本发明的丙烯醛的合成装置的整体路径。首先，通过超临界水高压泵
(110)以35MPa输送水，用超临界水预热器(120)升温至500°C。另外，通过原料高压泵
(210)以35MPa输送由甘油和稀硫酸构成的原料，用原料预热器(220)升温至250°C。该高温水和高温原料在流路内具有搅拌器的混合配管(31Oa，b)内混合，瞬时在400°C、35MPa开始丙烯醛合成反应。
[0049](实施例1)
[0050]图6是表示本发明的实施例1涉及的混合配管的图，是内装搅拌器的混合流路的构造的一个例子。含有甘油和硫酸的原料流体及超临界水分别从入口流路(300)和入口流路(301)输送至混合配管(310)。在设置于混合配管(310)内的搅拌轴(311)上连接有搅拌叶片(312)，通过混合流路的上游侧轴承(330)和下游轴承(370)以混合流路的中心轴为旋转轴旋转，进行流体的混合。
[0051]搅拌叶片通过在混合流路流动的流体的动能进行搅拌。优选混合流路的直径为I-IOcm,流速为2-10m/sec。其理由是因为流速为秒速2m以下时混合性能降低,秒速为IOm以上时因侵蚀而配管壁变薄。在甘油浓度为20wt%的情况下，最佳反应时间为I-2秒，因此，反应配管的长度变为4-20m。因此，轴承(330) (370)需要设置在反应配管的上游和下游两个部位。优选的是搅拌叶片和搅拌叶片在流动方向尽可能没有间隔。这是因为通过沿流动方向连续地设置搅拌叶片，能够均匀地去除附着在配管壁面的碳。图7、图8为实施例1的搅拌轴和搅拌叶片的侧面图及正面图。为了增大搅拌叶片的旋转力，搅拌叶片的相位以与后段的搅拌叶片错开的状态设置。[0052]在上述的实施例1中，可以用设置于混合流路内的搅拌叶片进行搅拌，因此，能够提高因原料高浓度化而密度大不相同的原料流体和超临界水或亚临界水的混合性。因此，能够降低反应副生成物的焦油的产生量。
[0053]另外，通过提高混合流路的壁面附近的流体剪切力，能够剥离、去除因附着于反应配管壁面的焦油的碳化而产生的碳。另外，搅拌叶片通过混合流体的动能进行旋转，因此不需要外部旋转驱动装置，其结果是可以简化构造。
[0054]混合配管(310)、搅拌叶片(312)及搅拌轴(311)优选进行镜面加工。这样可减少反应配管壁面上的焦油附着，同时减少用于去除附着的焦油及该焦油碳化而成的碳的流体剪切能。因此，也可以防止配管堵塞。
[0055]另外，优选的是，从混合配管的入口流路，或者在反冲洗的情况下，从出口流路使含有氧的流体流动，同时可以通过混合配管的外部的加热装置将混合配管加热至500°C以上。这是为了通过燃烧去除用由搅拌器产生的剪切力不能去除的碳，防止配管堵塞。
[0056](实施例2)
[0057]图9是表示本发明的实施例2涉及的混合配管的图，是内装有搅拌器的混合流路的构造的另一个例子。实施例2中，通过设置于混合配管的外部的外部旋转驱动机构使搅拌叶片旋转。
[0058]混合配管的上游侧的轴承(330)及下游的轴承(370)分别由从上游侧的冷却水的入口(340)及下游侧的冷却水的入口(380)流入的冷却水冷却。另外，与旋转轴连接的内部磁铁(351)通过从冷却水入口(340)流入的冷却水冷却至居里点以下。
[0059]另外，冷却水的压力要比反应压力高。由此，防止反应液混入冷却水，反应液中含有的焦油及碳粒子等副生成物不再会有附着于轴承及磁铁上的担心。这样，通过较高地维持搅拌强度，能够提高混合性，降低副生成物的焦油的产生量。
[0060]另外，因为能够提高混合流路的壁面附近的流体剪切力，所以能够剥离、去除因附着于反应配管壁面的焦油的碳化而产生的碳。另外，可以通过冷却将磁铁保持在居里点以下的温度，因此能够提高搅拌强度。
[0061]另外，在图9所示的混合流路中，外部磁铁(350)及内部磁铁(351)设置在混合配管的上游侧，但也可以设置在下游侧。在不能冷却磁铁的情况下，优选的是设置于下游。其理由是因为在上游侧，流入500°C的超临界水，相反，在下游侧，反应温度比较低，为400°C。
[0062]在将混合配管内的流速设为u(m/sec)、将搅拌叶片的流动方向的宽度设为w(m)的情况下，优选的是，搅拌叶片的转速为WV(Hz)。这是因为在流体前进的同时总是受到搅拌叶片的剪切，因此能够提高混合性。
[0063](实施例3)
[0064]图10是表示本发明的实施例3涉及的混合配管的图，是内装有搅拌器的混合流路的构造的其他例子。在实施例3中，与实施例2比较，在通过设置于混合配管的外部的外部旋转驱动机构使搅拌叶片旋转方面是相同的，在以轴承作为磁铁方面有所不同，因此，可以简化构造。
[0065]在图9、图10所示的实施例2、3中，在混合配管(310)内经过最佳的反应时间后，使用图5的冷却水高压泵(491)输送冷却水，通过冷却水的直接混合使反应停止。此时，将甘油浓度设为20%时的最佳反应时间为I-2秒，因此需要在其1/10左右的时间使反应液高速冷却至反应停止温度，但反应配管的内径为数cm尺寸时，与双重管冷却器进行的间接冷却方式相比，采用冷却水的直接混合方式，在提高反应时间的控制性方面成为必要。
[0066]接着，举例表示反应液和冷却水的混合，也通过使用应用了前述的旋转流的反应装置，提闻反应时间的控制性，提闻反应收率。
[0067](实施例4)
[0068]图11表示本发明的实施例4涉及的装置，在此为如下例子:在超临界水和甘油的第一混合、通过该混合得到的反应液和冷却水的第二混合中，在两阶段使用流路内设置有搅拌叶片的混合配管装置。
[0069]通过在两阶段使用混合配管，能够利用设置于第二混合配管内的搅拌叶片将在第一混合配管内反应的反应液和冷却水快速混合，因此，能够提高因原料高浓度化而密度大不相同的原料流体及超临界水或亚临界水的混合性，可降低反应副生成物的焦油的产生量。另外，可以提高混合流路的壁面附近的流体剪切力，因此，能够剥离、去除因附着于反应配管壁面的焦油的碳化而产生的碳。
[0070]停止了反应的反应液利用图5所示的后段的过滤器(520a，520b)将焦油和碳粒子分离，用过滤器仅捕捉碳粒子，使焦油保持高粘度直接通过。由此，防止焦油和碳粒子的凝集造成的配管堵塞。另外，当运转时间长期化时，反冲洗效率降低，反冲洗的时间间隔缩短。在反冲洗时间间隔缩短的情况下，通过设置于过滤器外部的加热器(525)将过滤器加热至500°C以上，使含有氧的流 体流过，将碳粒子燃烧去除，由此可以恢复反冲洗性能。
[0071]通过准备两系统以上碳粒子的分离去除过滤器，可以交替进行附着于过滤器的碳粒子(滤饼)的反冲洗的排出作业。由此，不需要停止在成套设备整体，因此可提高连续运转性，减少伴随成套设备的启动的热损失，可降低运转成本。
[0072]去除了碳粒子的反应液在用第二冷却器(620)冷却后，通过节流孔(630)及压力调节阀￠40)降至大气压，输送至后段的丙烯醛的蒸馏装置。
[0073]在上述的各实施例中表示使用甘油和稀硫酸作为原料、使用超临界水作为水而合成甘油的情况，但本发明不限定于该情况，也可以使用甘油、纤维素或木质素、或它们的组合作为原料，也可以使用亚临界水代替超临界水。而且，目标物质也可以为合成丙烯醛、葡萄糖及羟甲基糠醛的至少一种。
[0074](实施例5)
[0075]使用图11说明使用超临界或亚临界水使纤维素进行加水分解反应而合成葡萄糖的例子。原料液使用在水中分散有纤维素的纤维素浆料，使用超临界水作为反应溶剂。将I-10%的纤维素浆料水溶液以20-40MPa输送至原料流体入口(300)。将相同压力的400-600°C的超临界水输送至超临界水或亚临界水入口(301)，两者在第一混合配管(310)内通过搅拌叶片(312)进行高速混合，以20-40MPa、200-400°C进行0.1-20秒水解反应。通过该水解反应合成葡萄糖及果糖等糖。之后，用设置于第二混合配管内的搅拌叶片使该反应液和从冷却水入口(401)输送的冷却水快速混合，冷却至100°C-200°C停止反应。之后，利用过滤器去除碳粒子，回收冷却、减压的反应液。
[0076](实施例6)
[0077]使用图11说明使用超临界或亚临界水使葡萄糖进行脱水反应而合成葡萄糖的例子。原料液使用在葡萄糖20%水溶液中添加了 2mM的硫酸的原料液，反应溶剂使用亚临界水作为水。将葡萄糖和酸的水溶液以5-20MPa、100-200°C输送至原料流体入口(300)。将相同压力的200-400°C的超临界水输送至超临界水或亚临界水入口(301)，两者在第一混合配管(310)内通过搅拌叶片(312)高速混合，在5-20MPa、200-350°C进行5-30秒脱水反应。通过该脱水反应，被合成5-羟甲基糠醛。之后，用设置于第二混合配管内的搅拌叶片将该反应液和从冷却水入口(401)输送的冷却水快速混合，冷却至100°C-200°C停止反应。之后，用过滤器去除碳粒子，回收冷却、减压的反应液。
[0078]在本发明中超临界水定义为374 °C以上、22.1MPa以上的状态。另外，亚临界水有多个定义，大多定义为100°C-374°C、且饱和蒸气压以上的水(亚临界A)，另外一种为374°C以上、0.1-22.1MPa的水(亚临界B)，但本发明的亚临界水的温度、压力范围如图12所示，定义为200-374°C、5.0-22.1MPa0
[0079]另外，在本发明中，所谓生物质没有限定，是指油脂、木质生物质、稻草、纤维素、废纸、糖质、葡萄糖、果 糖。
【权利要求】
1.超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于，具备: 圆筒形状的混合流路，所述混合流路用于使选自由甘油、纤维素及木质素构成的组的至少一种的原料流体和超临界水或亚临界水的至少一种进行混合； 至少两个的入口流路，所述入口流路使原料流体及超临界水或亚临界水流入所述混合流路； 出口流路，所述出口流路排出在所述混合流路混合了的反应液；以及 搅拌叶片，所述搅拌叶片具有设置于所述混合流路的中心轴上的旋转轴。
2.如权利要求1所述的超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于， 通过所述反应液的动能使所述旋转轴旋转。
3.如权利要求1所述的超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于， 具备固定于所述旋转轴上的磁铁和轴承， 在所述反应装置的外侧具备用于使所述磁铁通过磁力以非接触方式旋转的磁铁， 在收纳固定于所述旋转轴上的磁铁和轴承的容器内，具备用于使冷却水以比所述混合流路的压力高的压力流入的入口流路和出口流路。
4.如权利要求1所述的超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于， 与所述反应液接触的所述反应装置内的接触液体部分被镜面加工。
5.如权利要求1所述的超临界水或亚临界水的反应装置，其特征在于， 将反应装置的所述混合流路设定为第一混合流路， 具备:第二混合流路，所述第二混合流路流入从所述第一混合流路的所述出口流路排出的反应液和冷却水；以及搅拌叶片，所述搅拌叶片具有设置于所述第二混合流路的中心轴上的旋转轴。
6.如权利要求5所述的超临界水或亚临界水的反应装置，其中，具备: 过滤器，所述过滤器是在所述第二混合流路之后，将焦油和碳粒子分离； 加热装置，所述加热装置将过滤器加热至500°C以上；以及 设备，所述设备使含有氧的流体流入所述混合流路内， 所述反应装置具备将附着在过滤器上的碳粒子燃烧去除的功能。
7.超临界水或亚临界水的反应方法，使超临界水或亚临界水与包含由甘油、纤维素及木质素构成的组的至少一种的原料流体作用，合成丙烯醛、葡萄糖及羟甲基糠醛构成的组的至少一种，其特征在于，包含如下步骤:通过在圆筒形状的混合流路内通过搅拌叶片的旋转，合成使所述原料流体和超临界水或亚临界水混合而成的反应液。
8.如权利要求7所述的反应方法，其特征在于， 通过所述反应液的动能，使具有所述旋转轴的所述搅拌叶片旋转。
9.如权利要求7所述的反应方法，其特征在于， 通过来自设置于所述流路的外侧的磁铁的磁力，以与固定于所述旋转轴的磁铁非接触的方式，进行具有所述旋转轴的所述搅拌叶片的旋转，且通过比反应压力高的压力的冷却水，对固定于所述旋转轴上的轴承和磁铁进行冷却。
10.如权利要求7所述的超临界水或亚临界水的反应方法，其特征在于， 接着反应方法的所述步骤，具有如下步骤:在圆筒形状的第二混合流路内通过搅拌叶片的旋转，使所述反应液和冷却水进行混合。
11.如权利要求10所述的反应方法，其中， 从由所述第二混合流路排出的反应液分离甘油和碳粒子的过滤的反冲洗时，将该过滤器加热至500°c以上，使含氧的流体在所述混合流路内流动，使附着于所述过滤器上的碳粒子燃烧并去除 。
【文档编号】C07D307/46GK103449987SQ201310210601
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】近藤健之, 上川将行, 松尾俊明, 丹藤顺志, 佐世康成, 伊藤博之 申请人:株式会社日立制作所