JPH04279178A - 有機ハロゲン化合物の分解方法 - Google Patents
有機ハロゲン化合物の分解方法Info
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- JPH04279178A JPH04279178A JP5053291A JP5053291A JPH04279178A JP H04279178 A JPH04279178 A JP H04279178A JP 5053291 A JP5053291 A JP 5053291A JP 5053291 A JP5053291 A JP 5053291A JP H04279178 A JPH04279178 A JP H04279178A
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Landscapes
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリ塩化ビフェニル
（ＰＣＢ）、ジクロロジフェニルトリクロロエタン（Ｄ
ＤＴ）のような危険なる有機ハロゲン化合物を分解し、
無害化する方法に関するものである。
（ＰＣＢ）、ジクロロジフェニルトリクロロエタン（Ｄ
ＤＴ）のような危険なる有機ハロゲン化合物を分解し、
無害化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来ハロゲン元素を含有した各種の有機
化合物を無秩序に廃棄処分することにより、環境を破壊
し公衆衛生上の危険を生じていることは良く知られてい
る通りである。ポリ塩化ビフェニル、トリクロロフェノ
キシ酢酸、ジクロロジフェニルトリクロロエタン等はか
つては有用な化合物であったが、その毒性、蓄積性など
から持続性のある環境破壊物であることが判り、安全で
効果的な処理方法が必要とされるに至っている。有機ハ
ロゲン化合物に内在する炭素ーハロゲン結合は、極めて
安定性の高いものであることから、生物分解に対する抵
抗が大きく、また一般の化学的分解作用では実用上有効
な分解を行うことはできない。触媒水素化脱ハロゲン反
応、溶融塩反応、アルカリ金属還元反応、超臨界水酸化
反応等の既知方法によっては、通常は部分的な脱ハロゲ
ン反応が起るだけで、高価な試薬、広範囲の温度調整、
不活性な雰囲気、複雑な装置を必要とし、更にエネルギ
ー消費が大きい等の難点があった。
化合物を無秩序に廃棄処分することにより、環境を破壊
し公衆衛生上の危険を生じていることは良く知られてい
る通りである。ポリ塩化ビフェニル、トリクロロフェノ
キシ酢酸、ジクロロジフェニルトリクロロエタン等はか
つては有用な化合物であったが、その毒性、蓄積性など
から持続性のある環境破壊物であることが判り、安全で
効果的な処理方法が必要とされるに至っている。有機ハ
ロゲン化合物に内在する炭素ーハロゲン結合は、極めて
安定性の高いものであることから、生物分解に対する抵
抗が大きく、また一般の化学的分解作用では実用上有効
な分解を行うことはできない。触媒水素化脱ハロゲン反
応、溶融塩反応、アルカリ金属還元反応、超臨界水酸化
反応等の既知方法によっては、通常は部分的な脱ハロゲ
ン反応が起るだけで、高価な試薬、広範囲の温度調整、
不活性な雰囲気、複雑な装置を必要とし、更にエネルギ
ー消費が大きい等の難点があった。
【０００３】熱分解による方法は、現在最も実用に近い
と考えられているが、その際に炉内で生じる未燃炭化水
素類が、塩化物や酸素等と反応して、猛毒のダイオキシ
ン類や有害な中間生成物を生成し、二次公害を発生し易
い。そのため炭化水素類の分解除去率は９９．９９９９
％以上になるように、加熱条件として１，４００℃以上
の高温に滞留時間１．５秒以上にするなどにすることが
必要とされている。このような条件を満たす熱分解方法
として、改良電気反応器法、プラズマアーク法、回転円
筒炉燃焼法などが期待されている。
と考えられているが、その際に炉内で生じる未燃炭化水
素類が、塩化物や酸素等と反応して、猛毒のダイオキシ
ン類や有害な中間生成物を生成し、二次公害を発生し易
い。そのため炭化水素類の分解除去率は９９．９９９９
％以上になるように、加熱条件として１，４００℃以上
の高温に滞留時間１．５秒以上にするなどにすることが
必要とされている。このような条件を満たす熱分解方法
として、改良電気反応器法、プラズマアーク法、回転円
筒炉燃焼法などが期待されている。
【０００４】改良電気反応器法では、窒素雰囲気中で近
赤外線領域の熱放射により、約２，２００℃に急速に電
気加熱してＰＣＢ、ダイオキシン等を分解する。プラズ
マアーク法ではプラズマアークを利用し、液状物質をプ
ラズマでイオン化されたガス流中に噴霧し、１０，００
０℃の高温でマイクロ秒のオーダで分解するものである
。しかし、これらの方法では分解に膨大なエネルギーを
必要とし、また高温で発生する塩化水素による装置の腐
蝕損傷を防止するための費用も少なくないので大量の処
理には適さない。回転円筒炉燃焼法によれば、熱回収効
率は高くなるが、高温で発生する塩化水素による装置の
損傷防止の問題は残り、さらに燃焼温度が比較的に低い
ので、滞留時間を長くしても不完全燃焼によるダイオキ
シン類の発生の可能性が大きい難点がある。
赤外線領域の熱放射により、約２，２００℃に急速に電
気加熱してＰＣＢ、ダイオキシン等を分解する。プラズ
マアーク法ではプラズマアークを利用し、液状物質をプ
ラズマでイオン化されたガス流中に噴霧し、１０，００
０℃の高温でマイクロ秒のオーダで分解するものである
。しかし、これらの方法では分解に膨大なエネルギーを
必要とし、また高温で発生する塩化水素による装置の腐
蝕損傷を防止するための費用も少なくないので大量の処
理には適さない。回転円筒炉燃焼法によれば、熱回収効
率は高くなるが、高温で発生する塩化水素による装置の
損傷防止の問題は残り、さらに燃焼温度が比較的に低い
ので、滞留時間を長くしても不完全燃焼によるダイオキ
シン類の発生の可能性が大きい難点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の熱
分解法では、有機ハロゲン化合物を含有する炭素質のも
のを完全に分解するため、高温を必要としていたので、
これがエネルギー効率の甚だ低いことと、ハロゲン化水
素による装置の損傷を発生することの原因になっていた
。一方化学的な手法を利用する分解方法では比較的低温
で分解できるが、高価な試薬を必要とし、分解が不完全
で反応に比較的長時間を要するなどの欠点があった。 そこでこの発明は、上記従来の方法に比較して著しい利
点を有し、比較的低温で迅速に有機ハロゲン化合物の脱
ハロゲン反応を行い、分解する方法を提供することを目
的としている。
分解法では、有機ハロゲン化合物を含有する炭素質のも
のを完全に分解するため、高温を必要としていたので、
これがエネルギー効率の甚だ低いことと、ハロゲン化水
素による装置の損傷を発生することの原因になっていた
。一方化学的な手法を利用する分解方法では比較的低温
で分解できるが、高価な試薬を必要とし、分解が不完全
で反応に比較的長時間を要するなどの欠点があった。 そこでこの発明は、上記従来の方法に比較して著しい利
点を有し、比較的低温で迅速に有機ハロゲン化合物の脱
ハロゲン反応を行い、分解する方法を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、プラズマ放電下で有機ハロゲ
ン化合物を水蒸気と反応させ、ハロゲン化水素の生成に
よる脱ハロゲン反応及び炭素質の炭酸ガス化反応等によ
り分解するものである。
めに、本発明においては、プラズマ放電下で有機ハロゲ
ン化合物を水蒸気と反応させ、ハロゲン化水素の生成に
よる脱ハロゲン反応及び炭素質の炭酸ガス化反応等によ
り分解するものである。
【０００７】
【作用】プラズマ放電は窒素気流化が好ましいが、空気
気流中でも適用できる。雰囲気ガス温度は数１０００℃
の高温から適用できるが常温付近が好ましい。雰囲気ガ
ス温度は低くても、プラズマで励起生成したイオンの温
度は高く、数１，０００℃はあるのでイオン化した反応
ガスにより迅速な分解反応を生じる。プラズマとしては
低周波放電プラズマ、高周波放電プラズマ、マイクロ波
放電プラズマ等を利用できるが、この中で電極を直接挿
入する必要が無くてプラズマ発生効率の高い高周波放電
プラズマが好ましい。
気流中でも適用できる。雰囲気ガス温度は数１０００℃
の高温から適用できるが常温付近が好ましい。雰囲気ガ
ス温度は低くても、プラズマで励起生成したイオンの温
度は高く、数１，０００℃はあるのでイオン化した反応
ガスにより迅速な分解反応を生じる。プラズマとしては
低周波放電プラズマ、高周波放電プラズマ、マイクロ波
放電プラズマ等を利用できるが、この中で電極を直接挿
入する必要が無くてプラズマ発生効率の高い高周波放電
プラズマが好ましい。
【０００８】有機ハロゲン化合物は、このガス気流中に
水蒸気とともに噴霧注入する。噴霧注入が困難な場合に
は、粉末状、液滴状、薄膜状などになるように注入する
ことにより同様な効果を上げることができる。水蒸気は
反応当量より過剰にあることが必要で、この量が少ない
場合には中間の有害な反応生成物により二次公害を生じ
易い。発生するハロゲン化水素は腐蝕性の激しいもので
あるが、温度が低いので工業的に使用できる耐食材は多
く、またアルカリ層を通過させることにより容易に除去
できる。
水蒸気とともに噴霧注入する。噴霧注入が困難な場合に
は、粉末状、液滴状、薄膜状などになるように注入する
ことにより同様な効果を上げることができる。水蒸気は
反応当量より過剰にあることが必要で、この量が少ない
場合には中間の有害な反応生成物により二次公害を生じ
易い。発生するハロゲン化水素は腐蝕性の激しいもので
あるが、温度が低いので工業的に使用できる耐食材は多
く、またアルカリ層を通過させることにより容易に除去
できる。
【０００９】
【実施例１】プラズマ発生器を具備した流通式反応試験
装置中に窒素を流量２〜５ ｌ／ｍｉｎで流し、１３．
５６ＭＨｚ ，３００Ｗの高周波によりプラズマを発生
させた。この時の電極部の温度は常温〜１００℃で、窒
素ガスのプラズマ中の滞留時間は１／１０秒以下であっ
た。水及びＰＣＢ（４塩化物）をそれぞれの濃度が、４
０，０００ｐｐｍ 及び２，０００ｐｐｍ になるよう
に、キャリヤーとして窒素を用いプラズマ中に噴霧注入
し反応させた結果、出口ガス中にＰＣＢは検出されず、
ハロゲン化水素の他には炭酸ガス及び水が検出された。
装置中に窒素を流量２〜５ ｌ／ｍｉｎで流し、１３．
５６ＭＨｚ ，３００Ｗの高周波によりプラズマを発生
させた。この時の電極部の温度は常温〜１００℃で、窒
素ガスのプラズマ中の滞留時間は１／１０秒以下であっ
た。水及びＰＣＢ（４塩化物）をそれぞれの濃度が、４
０，０００ｐｐｍ 及び２，０００ｐｐｍ になるよう
に、キャリヤーとして窒素を用いプラズマ中に噴霧注入
し反応させた結果、出口ガス中にＰＣＢは検出されず、
ハロゲン化水素の他には炭酸ガス及び水が検出された。
【００１０】
【実施例２】プラズマ発生器を具備した流通式反応試験
装置中に窒素を流量２〜５ ｌ／ｍｉｎで流し、１３．
５６ＭＨｚ ，３００Ｗの高周波による電界を電極間に
加えてプラズマ放電させた。この時の電極部の温度は常
温〜１００℃で、窒素ガスのプラズマ中の滞留時間は１
／１０秒以下であった。水及びＤＤＴ（粉末）をそれぞ
れの濃度が５０，０００ｐｐｍ 及び２、０００ｐｐｍ
になるように、キャリヤーとして窒素を用いプラズマ
中に噴霧注入し反応させた結果、出口ガス中にＤＤＴは
検出されず、塩化水素の他に炭酸ガス及び水等が検出さ
れた。
装置中に窒素を流量２〜５ ｌ／ｍｉｎで流し、１３．
５６ＭＨｚ ，３００Ｗの高周波による電界を電極間に
加えてプラズマ放電させた。この時の電極部の温度は常
温〜１００℃で、窒素ガスのプラズマ中の滞留時間は１
／１０秒以下であった。水及びＤＤＴ（粉末）をそれぞ
れの濃度が５０，０００ｐｐｍ 及び２、０００ｐｐｍ
になるように、キャリヤーとして窒素を用いプラズマ
中に噴霧注入し反応させた結果、出口ガス中にＤＤＴは
検出されず、塩化水素の他に炭酸ガス及び水等が検出さ
れた。
【００１１】本発明による有機ハロゲン化合物の分解方
法は、ここに示したＰＣＢやＤＤＴなどの多塩素芳香族
化合物の他に、ダイオキシン類、ベンツピレン類などの
ような蓄積性のある毒物、含フッ素化合物、含臭素化合
物の分解など、広く有害な有機ハロゲン化合物の分解に
適用できることは勿論である。
法は、ここに示したＰＣＢやＤＤＴなどの多塩素芳香族
化合物の他に、ダイオキシン類、ベンツピレン類などの
ような蓄積性のある毒物、含フッ素化合物、含臭素化合
物の分解など、広く有害な有機ハロゲン化合物の分解に
適用できることは勿論である。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上述のようにプラズマ放電下
で、有機ハロゲン化合物を水蒸気と反応させ分解するも
ので、以下記述のような効果を奏するとともに広く環境
保全や公衆衛生上及び産業上極めて有効である。 （１）常温近辺で、ＰＣＢ、ＤＤＴなどの廃棄物処理上
問題になる危険な化合物を迅速に分解し無害化できる。 （２）熱分解法のように、ダイオキシン類生成による二
次公害発生のおそれが無く、完全に分解できる。 （３）低温であるため、エネルギー損失は少なく、また
発生するハロゲン化水素による装置類の損傷を抑制でき
工業的に使用できる構造材に困らないので実用化し易い
。
で、有機ハロゲン化合物を水蒸気と反応させ分解するも
ので、以下記述のような効果を奏するとともに広く環境
保全や公衆衛生上及び産業上極めて有効である。 （１）常温近辺で、ＰＣＢ、ＤＤＴなどの廃棄物処理上
問題になる危険な化合物を迅速に分解し無害化できる。 （２）熱分解法のように、ダイオキシン類生成による二
次公害発生のおそれが無く、完全に分解できる。 （３）低温であるため、エネルギー損失は少なく、また
発生するハロゲン化水素による装置類の損傷を抑制でき
工業的に使用できる構造材に困らないので実用化し易い
。
Claims (1)
- 【請求項１】 有機ハロゲン化合物、特に多塩素芳香
族化合物を分解するのに、プラズマ放電下において水蒸
気と反応させることを特徴とする有機ハロゲン化合物の
分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053291A JPH04279178A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053291A JPH04279178A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279178A true JPH04279178A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12861608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5053291A Pending JPH04279178A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04279178A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414204A (en) * | 1991-08-23 | 1995-05-09 | Japan Atomic Energy Research Institute | Method of treating refractory activated carbon by exposure to ionizing radiation |
| US6888040B1 (en) * | 1996-06-28 | 2005-05-03 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107387A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-04-19 | Veb Chemieanlagenbaukomb Leipzig Grimma | 有毒廃棄物を処理する方法およびプラズマ化学的反応器 |
| JPH03242158A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フルオロカーボンの分解処理方法 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP5053291A patent/JPH04279178A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107387A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-04-19 | Veb Chemieanlagenbaukomb Leipzig Grimma | 有毒廃棄物を処理する方法およびプラズマ化学的反応器 |
| JPH03242158A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フルオロカーボンの分解処理方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414204A (en) * | 1991-08-23 | 1995-05-09 | Japan Atomic Energy Research Institute | Method of treating refractory activated carbon by exposure to ionizing radiation |
| US6888040B1 (en) * | 1996-06-28 | 2005-05-03 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber |
| US8664560B2 (en) | 1996-06-28 | 2014-03-04 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber |
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