JPH0638862B2 - ハロゲン含有化合物の転化方法 - Google Patents
ハロゲン含有化合物の転化方法Info
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- JPH0638862B2 JPH0638862B2 JP60104896A JP10489685A JPH0638862B2 JP H0638862 B2 JPH0638862 B2 JP H0638862B2 JP 60104896 A JP60104896 A JP 60104896A JP 10489685 A JP10489685 A JP 10489685A JP H0638862 B2 JPH0638862 B2 JP H0638862B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般的には有機化学の領域に属し、特には
危険な廃棄物の無毒化に関する。
危険な廃棄物の無毒化に関する。
化学、農業およびその他の産業から出る廃棄物の処理
は、現在重要な問題となっている。特に、様々なハロゲ
ン化炭化水素のような化学物質の廃棄物が多数知られて
いるが、それらを特定の安全な場所に保管するか、特別
に設計された反応器の中で灰化しなければならない。
は、現在重要な問題となっている。特に、様々なハロゲ
ン化炭化水素のような化学物質の廃棄物が多数知られて
いるが、それらを特定の安全な場所に保管するか、特別
に設計された反応器の中で灰化しなければならない。
例えば、灰化方法はハロゲン化炭化水素の分解、特にポ
リ塩素化ビフェニル（PCB）化合物の無毒化を可能にす
るためにもくろみられてきたが、ポリ塩素化ビフェニル
化合物の製造は、それらの蓄積および生態系への悪影響
のために１９７６年以来アメリカでは中止されている。
しかし、そのような化合物は、大量に貯蔵されたままで
あり、非常に危険であるとみられている。
リ塩素化ビフェニル（PCB）化合物の無毒化を可能にす
るためにもくろみられてきたが、ポリ塩素化ビフェニル
化合物の製造は、それらの蓄積および生態系への悪影響
のために１９７６年以来アメリカでは中止されている。
しかし、そのような化合物は、大量に貯蔵されたままで
あり、非常に危険であるとみられている。
有機廃棄物を蒸発させ、約1000℃で完全にまたは部分的
に酸化する特別な方法がある。それによれば、不燃性の
灰を反応容器から直接投棄し、生じた気体を約1200℃の
第２燃焼室に通過させ完全に燃焼分解する方法がとられ
ている。
に酸化する特別な方法がある。それによれば、不燃性の
灰を反応容器から直接投棄し、生じた気体を約1200℃の
第２燃焼室に通過させ完全に燃焼分解する方法がとられ
ている。
しかしながら、この灰化方法は２つの燃焼容器を必要と
し、それぞれの容器にはかなりのエネルギーが供給され
なければならない。そればかりか流出蒸気の中に混在す
るハロゲン化炭化水素を完全に除去できないことがしば
しばある。このような従来の灰化方法は、空気の中でハ
ロゲン化炭化水素の燃焼に対して必要な手段を溝じるも
のであるが、燃焼容器の中で塩素ガスを遊離させ、続い
てそれが排出流の中で再びハロゲン化炭化水素になる。
元の危険な化合物がこのような反応により分解されると
しても、ハロゲン化炭化水素はどのようなものでも危険
性を有する。そして遊離塩素ガスの存在によって燃焼容
器の中で生じる塩素化炭化水素のような生成物は、灰化
産物を安全に処理する上での障害となる。このため、生
じた灰が安全なものでないかぎり、それを再処理し、再
検査しなければならない。そしてこのいわゆるきたいな
い灰は、安全な処理方法が確立するまで、適切に封入す
るか貯蔵しなければならない。
し、それぞれの容器にはかなりのエネルギーが供給され
なければならない。そればかりか流出蒸気の中に混在す
るハロゲン化炭化水素を完全に除去できないことがしば
しばある。このような従来の灰化方法は、空気の中でハ
ロゲン化炭化水素の燃焼に対して必要な手段を溝じるも
のであるが、燃焼容器の中で塩素ガスを遊離させ、続い
てそれが排出流の中で再びハロゲン化炭化水素になる。
元の危険な化合物がこのような反応により分解されると
しても、ハロゲン化炭化水素はどのようなものでも危険
性を有する。そして遊離塩素ガスの存在によって燃焼容
器の中で生じる塩素化炭化水素のような生成物は、灰化
産物を安全に処理する上での障害となる。このため、生
じた灰が安全なものでないかぎり、それを再処理し、再
検査しなければならない。そしてこのいわゆるきたいな
い灰は、安全な処理方法が確立するまで、適切に封入す
るか貯蔵しなければならない。
この発明は、四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエ
タン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、フレオン
類、ポリ塩素化ビフェニル等のハロゲンを含む有機化合
物を、環境に害のない化合物に転化させることによって
処理する方法を提供するものである。
タン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、フレオン
類、ポリ塩素化ビフェニル等のハロゲンを含む有機化合
物を、環境に害のない化合物に転化させることによって
処理する方法を提供するものである。
特には、温度範囲約８２５℃から1125℃の還元雰囲気中
でハロゲンを含む有機化合物を熱分解することを特徴と
する前記化合物の処理方法を提供するものである。さら
に、上記反応温度は、メタンと酸素の燃焼により得ら
れ、このメタンは、酸素との反応に要する量よりも化学
量論的に過剰である。こうして還元雰囲気が達成され
る。
でハロゲンを含む有機化合物を熱分解することを特徴と
する前記化合物の処理方法を提供するものである。さら
に、上記反応温度は、メタンと酸素の燃焼により得ら
れ、このメタンは、酸素との反応に要する量よりも化学
量論的に過剰である。こうして還元雰囲気が達成され
る。
還元雰囲気は、適当な耐熱性物質からつくられた反応容
器の中でメタンと転化すべき化合物とを混合することに
より形成されるが、この化合物は既知の方法により気化
されている。必要とされる温度は、反応容器を覆うよう
に外部に設けられた加熱器から得てもよいし、また反応
容器中の一定量の酸素とメタンの燃焼によって得てもよ
い。しかし、メタンは反応CH4+2O2→CO2+2H2Oに従って
酸素との反応に足る量よりも化学量論的に過剰に加える
必要があることを留意すべきである。このような条件下
では、ハロゲンと炭素間の結合が開裂するであろう。例
えば全ての塩素は反応して塩化水素を生じるであろう
し、全ての有機化合物は、炭素数および高級芳香族類の
減少した水素、エチレン、アセチレン、およびベンゼン
の混合物に転化するであろう。反応容器の中に酸素は過
剰に存在しないので、ジオキサンや他の塩素化炭化水素
は新しく合成されないし、再び生成されることもない。
塩化水素は、水、アルカリ、石灰または一般的な塩基性
洗剤と都合よく熱交換したあと、気体流から除去でき
る。また炭化水素および炭素は燃料または化学に関する
目的に使用し得る。
器の中でメタンと転化すべき化合物とを混合することに
より形成されるが、この化合物は既知の方法により気化
されている。必要とされる温度は、反応容器を覆うよう
に外部に設けられた加熱器から得てもよいし、また反応
容器中の一定量の酸素とメタンの燃焼によって得てもよ
い。しかし、メタンは反応CH4+2O2→CO2+2H2Oに従って
酸素との反応に足る量よりも化学量論的に過剰に加える
必要があることを留意すべきである。このような条件下
では、ハロゲンと炭素間の結合が開裂するであろう。例
えば全ての塩素は反応して塩化水素を生じるであろう
し、全ての有機化合物は、炭素数および高級芳香族類の
減少した水素、エチレン、アセチレン、およびベンゼン
の混合物に転化するであろう。反応容器の中に酸素は過
剰に存在しないので、ジオキサンや他の塩素化炭化水素
は新しく合成されないし、再び生成されることもない。
塩化水素は、水、アルカリ、石灰または一般的な塩基性
洗剤と都合よく熱交換したあと、気体流から除去でき
る。また炭化水素および炭素は燃料または化学に関する
目的に使用し得る。
還元雰囲気は、メタン以外の反応物質、例えば水素を用
いることにより得られるが、メタンが広く利用され、扱
いやすいということがあって、以後述べる詳細な説明で
はメタンにしぼって記述することとする。
いることにより得られるが、メタンが広く利用され、扱
いやすいということがあって、以後述べる詳細な説明で
はメタンにしぼって記述することとする。
以下この発明を具体的態様に沿って説明するが、この具
体的態様は、開示された特定の具体例とは異なる形態を
取り得るこの発明を、単に例示するにすぎない。従っ
て、特定の構造と機能に関する詳細な説明は、限定的な
ものではない。
体的態様は、開示された特定の具体例とは異なる形態を
取り得るこの発明を、単に例示するにすぎない。従っ
て、特定の構造と機能に関する詳細な説明は、限定的な
ものではない。
工程は、少なくとも１０００℃の温度で約１秒間還元雰
囲気中にて化合物が分解されるように加熱することによ
って進行する。反応器を、この温度を維持するためにメ
タン加熱器等により外部から加熱することができる。ま
た、加えられた塩素化化合物を還元的に熱分解する燃料
を過剰に存在させて、必要な反応温度を得るためにメタ
ンまたは他の燃料を酸素と燃焼させることにより反応容
器を内部で加熱することもできる。さらに還元混合物
（過剰の燃料および有機ハロゲン化物）は、他方の工程
からの排出流を別々にしておくために、交替で加熱され
酸化させてもよい。
囲気中にて化合物が分解されるように加熱することによ
って進行する。反応器を、この温度を維持するためにメ
タン加熱器等により外部から加熱することができる。ま
た、加えられた塩素化化合物を還元的に熱分解する燃料
を過剰に存在させて、必要な反応温度を得るためにメタ
ンまたは他の燃料を酸素と燃焼させることにより反応容
器を内部で加熱することもできる。さらに還元混合物
（過剰の燃料および有機ハロゲン化物）は、他方の工程
からの排出流を別々にしておくために、交替で加熱され
酸化させてもよい。
添付の図面を参照にしながらさらに詳しく説明すると、
反応容器１０は、内部に細長い反応室すなわちゾーン１
４を規定するガスの通過できないケーシング１２を備え
ている。ゾーン１４の中で生成した塩化水素は腐食性を
有するので、ケーシング１２は酸化アルミニウム、シリ
カ等のセラミクスまたは金属カーバイド、モライド（mo
ride）若しくは窒化物を内面に塗布しなければならな
い。反応容器１０の一端１５には、第１の流入管１８に
メタンを導入するために気体流入導管１６が取り付けら
れ、そして管１８に酸素を導入するために第２の気体流
入導管２０が取付けられている。その気体流入導管１６
および２０には、流量計測バルブ２２および２４がそれ
ぞれ付属していて、それらはゾーン１４中での必要な酸
化的加熱に見合うように、管１８中へさらにゾーン１４
内の火口チップ２６へメタンと酸素が流入する量を調節
している。一般に、温度約１６２５℃から２１００℃の
炎は十分な熱を与えるであろう。套管２８が、反応器の
一端１５の壁に刺し込まれていて、そこから反応ゾーン
１４内の抵抗線３４に接続した導電線３０および３２が
伸びている。その抵抗線３４は酸化的加熱チップ２６に
近接している。別に、火花コイルまたは他の点火装置を
採用してもよい。
反応容器１０は、内部に細長い反応室すなわちゾーン１
４を規定するガスの通過できないケーシング１２を備え
ている。ゾーン１４の中で生成した塩化水素は腐食性を
有するので、ケーシング１２は酸化アルミニウム、シリ
カ等のセラミクスまたは金属カーバイド、モライド（mo
ride）若しくは窒化物を内面に塗布しなければならな
い。反応容器１０の一端１５には、第１の流入管１８に
メタンを導入するために気体流入導管１６が取り付けら
れ、そして管１８に酸素を導入するために第２の気体流
入導管２０が取付けられている。その気体流入導管１６
および２０には、流量計測バルブ２２および２４がそれ
ぞれ付属していて、それらはゾーン１４中での必要な酸
化的加熱に見合うように、管１８中へさらにゾーン１４
内の火口チップ２６へメタンと酸素が流入する量を調節
している。一般に、温度約１６２５℃から２１００℃の
炎は十分な熱を与えるであろう。套管２８が、反応器の
一端１５の壁に刺し込まれていて、そこから反応ゾーン
１４内の抵抗線３４に接続した導電線３０および３２が
伸びている。その抵抗線３４は酸化的加熱チップ２６に
近接している。別に、火花コイルまたは他の点火装置を
採用してもよい。
反応器１０には流入導管３６も取付けられている。それ
は様々な化合物または廃棄物を含むハロゲン化物を第２
の流入管３８に導入するためのものである。同様に流入
導管４０および４２もメタンおよび水蒸気をそれぞれ導
入するために取付けられている。流入導管３６，４２お
よび４２には、流量測定バルブ４４，４６および４８が
それぞれ付属していて、流入管３８を通してゾーン１４
内のチップ５０から出るそれぞれの気体の流量を調節し
ている。反応容器１０の他端５２には生成気体をゾーン
１４から引き出すための排出装置５４が設けられてい
て、それには流量測定の排出バルブ５６が付随してい
る。反応は、転化に要する滞留時間（一般には約２ない
し５秒）が一定になるように生成物を引き出しながら進
ませるのが好ましい。従がって、流入バルブ２２，２
４，４６，６８および排出バルブ５６は、ゾーン１４内
の圧力がほぼ大気圧と同じになるように調節される。し
かし、一定時間内に処理される原料の量は、反応容器１
０内で大気圧以上の圧力がかかるように前記バルブを適
当に調節することによって増加することがある。
は様々な化合物または廃棄物を含むハロゲン化物を第２
の流入管３８に導入するためのものである。同様に流入
導管４０および４２もメタンおよび水蒸気をそれぞれ導
入するために取付けられている。流入導管３６，４２お
よび４２には、流量測定バルブ４４，４６および４８が
それぞれ付属していて、流入管３８を通してゾーン１４
内のチップ５０から出るそれぞれの気体の流量を調節し
ている。反応容器１０の他端５２には生成気体をゾーン
１４から引き出すための排出装置５４が設けられてい
て、それには流量測定の排出バルブ５６が付随してい
る。反応は、転化に要する滞留時間（一般には約２ない
し５秒）が一定になるように生成物を引き出しながら進
ませるのが好ましい。従がって、流入バルブ２２，２
４，４６，６８および排出バルブ５６は、ゾーン１４内
の圧力がほぼ大気圧と同じになるように調節される。し
かし、一定時間内に処理される原料の量は、反応容器１
０内で大気圧以上の圧力がかかるように前記バルブを適
当に調節することによって増加することがある。
熱交換装置５８がゾーン１４内の温度を調節するために
備えられているが、この場合ゾーン１４内で所望の温度
を保つために絶縁手段で構成されている。また熱交換装
置５８はケーシング１２およびゾーン１４を外部から加
熱するためにメタン加熱器（図示せず）から成っていて
もよい。さらにゾーン１４内の温度を調節しやすくする
ために、水を一定量流入導管４２から管３８に導入して
もよい。それによってゾーン１４内の酸化時の熱を冷や
すことができる。
備えられているが、この場合ゾーン１４内で所望の温度
を保つために絶縁手段で構成されている。また熱交換装
置５８はケーシング１２およびゾーン１４を外部から加
熱するためにメタン加熱器（図示せず）から成っていて
もよい。さらにゾーン１４内の温度を調節しやすくする
ために、水を一定量流入導管４２から管３８に導入して
もよい。それによってゾーン１４内の酸化時の熱を冷や
すことができる。
図に示されているように、反応生成物を分画するために
洗浄および分離装置６０も設けられている。それには同
様に、脱ハロゲン化炭化水素と炭素廃棄物および塩化水
素を、貯蔵または処理のために搬出する導管６２および
６４がそれぞれ取付けられている。その装置６０には、
脱ハロゲン化されなかった化合物を、再処理のために流
量測定バルブ６８を介して流入管３８へ再循環させるた
めに、導管６６が取付けられている。
洗浄および分離装置６０も設けられている。それには同
様に、脱ハロゲン化炭化水素と炭素廃棄物および塩化水
素を、貯蔵または処理のために搬出する導管６２および
６４がそれぞれ取付けられている。その装置６０には、
脱ハロゲン化されなかった化合物を、再処理のために流
量測定バルブ６８を介して流入管３８へ再循環させるた
めに、導管６６が取付けられている。
操作にあたっては、メタンおよび酸素の化学量論量を計
量し、流入導管１６および２０を介して流入管１８へ量
ったメタンおよび酸素を導入する。そこで気体どうしが
混じり、チップ２６さらに反応ゾーン１４へ流入する。
脱ハロゲン化される一定量の化合物は流入導管３６を介
して管３８に送り込まれ、化学量論的に過剰な燃料を供
給するために導管４０を介して十分量のメタンガスと混
じり合い、その結果ゾーン１４内では還元雰囲気が形成
される。必要ならば、ゾーン１４内の温度を調節するた
めに導管４２を介して水を加えてもよい。メタンガスお
よび酸素または空気の燃焼可能な量をゾーン１４に導入
してから、抵抗線３４を十分にグロー放電させるために
導電線３０と３２に電流を印加し、チップ２６および５
０からの流入合流点で気体混合物を強熱させる。別に、
火花放電または他の点火手段を用いてもよい。
量し、流入導管１６および２０を介して流入管１８へ量
ったメタンおよび酸素を導入する。そこで気体どうしが
混じり、チップ２６さらに反応ゾーン１４へ流入する。
脱ハロゲン化される一定量の化合物は流入導管３６を介
して管３８に送り込まれ、化学量論的に過剰な燃料を供
給するために導管４０を介して十分量のメタンガスと混
じり合い、その結果ゾーン１４内では還元雰囲気が形成
される。必要ならば、ゾーン１４内の温度を調節するた
めに導管４２を介して水を加えてもよい。メタンガスお
よび酸素または空気の燃焼可能な量をゾーン１４に導入
してから、抵抗線３４を十分にグロー放電させるために
導電線３０と３２に電流を印加し、チップ２６および５
０からの流入合流点で気体混合物を強熱させる。別に、
火花放電または他の点火手段を用いてもよい。
ここで述べた気体をゾーン１４に導入するために、様々
な方法および装置が利用され得ることに留意すべきであ
る。例えば、燃料と酸素の一定混合物を最初の流入口か
ら導入してもよいし、過剰な燃料と化合物をそれぞれ第
２，第３の流入口を介してゾーン１４に直接導入しても
よい。また、燃料、酸素および化合物を別々にまたは１
つの流入口を介して導入してもよい。装置１０に導入す
る前に必要とあれば、廃棄混合物または化合物を適宜分
析し、均質化することが好ましい。処理にあたっては、
無機化合物のレベルが高すぎないことを確認しておく必
要があるかもしれない。例えば、塩や石灰のようなある
種の毒性のない水溶性物質を大量に導入してはならな
い。なぜならそのような物質は耐熱性の内張りと反応し
て、ケーシング１２の熱効率を減少させる恐れのあるガ
ラス状被覆物を形成させるからである。液相または固相
の廃棄物を加熱および蒸発若しくはどちらかの手段によ
り処理するならば、化合物を気相にして導管３６に導入
することも望ましい。
な方法および装置が利用され得ることに留意すべきであ
る。例えば、燃料と酸素の一定混合物を最初の流入口か
ら導入してもよいし、過剰な燃料と化合物をそれぞれ第
２，第３の流入口を介してゾーン１４に直接導入しても
よい。また、燃料、酸素および化合物を別々にまたは１
つの流入口を介して導入してもよい。装置１０に導入す
る前に必要とあれば、廃棄混合物または化合物を適宜分
析し、均質化することが好ましい。処理にあたっては、
無機化合物のレベルが高すぎないことを確認しておく必
要があるかもしれない。例えば、塩や石灰のようなある
種の毒性のない水溶性物質を大量に導入してはならな
い。なぜならそのような物質は耐熱性の内張りと反応し
て、ケーシング１２の熱効率を減少させる恐れのあるガ
ラス状被覆物を形成させるからである。液相または固相
の廃棄物を加熱および蒸発若しくはどちらかの手段によ
り処理するならば、化合物を気相にして導管３６に導入
することも望ましい。
ハロゲン化水素に加えて、反応ゾーン１４から流出する
主要成分には、その中に導入された脱ハロゲン化化合物
が含まれる。また点火した少量の化合物および要素も混
在する。例えば、水蒸気および炭素の酸化物が燃焼過程
の結果として形成されることがある。さらにイオウが化
合物に含まれていたりまたは何らかの原因でゾーン１４
に導入されれば、イオウの酸化物が形成されるであろ
う。もし酸素源として空気が使用されるとなると、非可
燃性の化合物が、例えば窒素の酸化物に酸化されるであ
ろう。これら酸化物のすべては、水に溶け水溶中で本来
酸性を示すので、前記の洗浄分離装置６０によって流出
から除去され得る。塩化水素も同時に除去される。
主要成分には、その中に導入された脱ハロゲン化化合物
が含まれる。また点火した少量の化合物および要素も混
在する。例えば、水蒸気および炭素の酸化物が燃焼過程
の結果として形成されることがある。さらにイオウが化
合物に含まれていたりまたは何らかの原因でゾーン１４
に導入されれば、イオウの酸化物が形成されるであろ
う。もし酸素源として空気が使用されるとなると、非可
燃性の化合物が、例えば窒素の酸化物に酸化されるであ
ろう。これら酸化物のすべては、水に溶け水溶中で本来
酸性を示すので、前記の洗浄分離装置６０によって流出
から除去され得る。塩化水素も同時に除去される。
上記の反応生成物に加えて、炭素化合物が、脱ハロゲン
化された炭素化合物の分解からまたは夾雑している不純
物から形成されることがある。例えば、すす状の炭素を
含み、エチレン、アセチレンおよびより高分子量の炭化
水素が生成する。反応容器の中に蓄積するいかなる炭素
でも、６７５℃以上の温度で反応容器に空気を通すこと
によって定期的に酸化され、除去され得る。
化された炭素化合物の分解からまたは夾雑している不純
物から形成されることがある。例えば、すす状の炭素を
含み、エチレン、アセチレンおよびより高分子量の炭化
水素が生成する。反応容器の中に蓄積するいかなる炭素
でも、６７５℃以上の温度で反応容器に空気を通すこと
によって定期的に酸化され、除去され得る。
上述の方法によれば、反応は非常に速く、一般に数秒間
で完了する。反応容器中の高温ゾーンでの滞留時間は２
ないし１０秒とするのが好ましい。
で完了する。反応容器中の高温ゾーンでの滞留時間は２
ないし１０秒とするのが好ましい。
上に述べたように、反応生成物は洗浄分離装置６０で分
離、回収される。炭化水素から塩化水素および他の水に
溶ける気体を分離する方法および装置は公知である。例
えば、米国特許第2,488,083号（ゴリンら）を参照する
ことができる。反応生成物から軽い気体を除去するため
に分留装置を使用してもよい。
離、回収される。炭化水素から塩化水素および他の水に
溶ける気体を分離する方法および装置は公知である。例
えば、米国特許第2,488,083号（ゴリンら）を参照する
ことができる。反応生成物から軽い気体を除去するため
に分留装置を使用してもよい。
反応は、還元雰囲気中にて炭素−ハロゲン間の結合を開
裂させることによって進み、結果としてハロゲン化水素
および脱ハロゲン化炭化水素が生じる。ここに記載した
反応では、特定な塩素化炭化水素、四塩化炭素およびク
ロロベンゼンの分解により塩化水素が生じる。これらの
化合物は、上記方法に対する適当な例として選ばれたも
のである、他のハロゲン化炭化水素の炭素−ハロゲン結
合は、ここで特に取上げた化合物より弱いので、その脱
ハロゲン化に必要となる活性化エネルギーは、ここで取
上げた化合物に必要とされるものより低い。
裂させることによって進み、結果としてハロゲン化水素
および脱ハロゲン化炭化水素が生じる。ここに記載した
反応では、特定な塩素化炭化水素、四塩化炭素およびク
ロロベンゼンの分解により塩化水素が生じる。これらの
化合物は、上記方法に対する適当な例として選ばれたも
のである、他のハロゲン化炭化水素の炭素−ハロゲン結
合は、ここで特に取上げた化合物より弱いので、その脱
ハロゲン化に必要となる活性化エネルギーは、ここで取
上げた化合物に必要とされるものより低い。
ベンソンの「化学反応速度概論」（マグローヒル：１９
６０）に記載された複雑な連鎖反応を回析する方法およ
びベンソンらの「気相単分子反応に関する反応速度デー
タ」（NSRD,NBS,21,1970）で要約されている反応速度の
データに基づくと、四塩化炭素は最も熱分解されやすい
化合物であり、クロロベンゼンは最も熱分解が困難な化
合物である。クロロホルム、トリクロロエタン、テトラ
クロロエタン、塩化メチレン、ポリ塩化ビフェニルおよ
びジオキシンのような他の塩素化化合物の炭素−ハロゲ
ン結合エネルギーは、上の２つの化合物のそれの中間に
あたる。したがってこれらの化合物も上記例と同じ範囲
に属する。尚さらに、ヨウ素化炭化水素および臭素化炭
化水素は、より低い温度で分解され、塩素化有機化合物
に関して述べた温度より低いそれぞれ約２００℃および
１００℃の温度で、非ハロゲン化炭化水素とヨウ化水素
および非ハロゲン化炭化水素と臭化水素に変換される。
６０）に記載された複雑な連鎖反応を回析する方法およ
びベンソンらの「気相単分子反応に関する反応速度デー
タ」（NSRD,NBS,21,1970）で要約されている反応速度の
データに基づくと、四塩化炭素は最も熱分解されやすい
化合物であり、クロロベンゼンは最も熱分解が困難な化
合物である。クロロホルム、トリクロロエタン、テトラ
クロロエタン、塩化メチレン、ポリ塩化ビフェニルおよ
びジオキシンのような他の塩素化化合物の炭素−ハロゲ
ン結合エネルギーは、上の２つの化合物のそれの中間に
あたる。したがってこれらの化合物も上記例と同じ範囲
に属する。尚さらに、ヨウ素化炭化水素および臭素化炭
化水素は、より低い温度で分解され、塩素化有機化合物
に関して述べた温度より低いそれぞれ約２００℃および
１００℃の温度で、非ハロゲン化炭化水素とヨウ化水素
および非ハロゲン化炭化水素と臭化水素に変換される。
次の実施例によって、この発明をさらに説明する。
添付の図面で模式的に示した装置を使用すると、四塩化
炭素は、メタンと酸素の燃焼により加熱された反応ゾー
ン中でメタンと共に熱分解された。メタンと酸素は、化
学量論的にメタンの方が過剰となるように加えられ、四
塩化炭素とメタンの比は、約３対１に保たれた。四塩化
炭素は約２５重量パーセントであった。反応容器は約１
０２５℃に保たれ、一定時間に処理される原料は滞留時
間が約３秒によるように維持された。排出流には、エチ
レン、アセチレン、ベンゼン、水素およびそれより高分
子量の炭化水素が含まれていた。同様に、すす状の炭素
もいくらか含まれていた。その排出流は塩化水素の状態
で、はじめに四塩化炭素として導入された塩素すべてを
含んでいた。すなわち、塩素ガスの総量は、排出気体の
約６０モルパーセントであった。
炭素は、メタンと酸素の燃焼により加熱された反応ゾー
ン中でメタンと共に熱分解された。メタンと酸素は、化
学量論的にメタンの方が過剰となるように加えられ、四
塩化炭素とメタンの比は、約３対１に保たれた。四塩化
炭素は約２５重量パーセントであった。反応容器は約１
０２５℃に保たれ、一定時間に処理される原料は滞留時
間が約３秒によるように維持された。排出流には、エチ
レン、アセチレン、ベンゼン、水素およびそれより高分
子量の炭化水素が含まれていた。同様に、すす状の炭素
もいくらか含まれていた。その排出流は塩化水素の状態
で、はじめに四塩化炭素として導入された塩素すべてを
含んでいた。すなわち、塩素ガスの総量は、排出気体の
約６０モルパーセントであった。
〔実施例２〕 この実施例では、芳香族の塩素を含む化合物の典型例と
して、クロロベンゼンが選ばれた。ところが、その化合
物は塩素を含む有機化合物すべての中で最も熱分解され
にくいものとして知られている。クロロベンゼン各１モ
ルに対してメタン２モル（約２１重量パーセント）が使
われた。そしてそれら気体を１１２５℃の温度で反応ゾ
ーンを通過させた。滞留時間は約３秒であった。この排
出流には、ベンゼンとエチレン並びに塩化水素に転化さ
れた塩素がもっぱら含まれていた。副産物には、アセチ
レン、水素、より高分子の不飽和炭化水素および炭素が
あった。
して、クロロベンゼンが選ばれた。ところが、その化合
物は塩素を含む有機化合物すべての中で最も熱分解され
にくいものとして知られている。クロロベンゼン各１モ
ルに対してメタン２モル（約２１重量パーセント）が使
われた。そしてそれら気体を１１２５℃の温度で反応ゾ
ーンを通過させた。滞留時間は約３秒であった。この排
出流には、ベンゼンとエチレン並びに塩化水素に転化さ
れた塩素がもっぱら含まれていた。副産物には、アセチ
レン、水素、より高分子の不飽和炭化水素および炭素が
あった。
以上述べたように、この発明のハロゲンを含む化合物の
分解法は操作が簡便で、経済的で、効率がよい。またこ
の発明の方法では、すべての塩素は容易に分離され、中
和される塩化水素に転化された。
分解法は操作が簡便で、経済的で、効率がよい。またこ
の発明の方法では、すべての塩素は容易に分離され、中
和される塩化水素に転化された。
添付の図面は、この発明の方法を実施するのに適した装
置の概略図である。 １０：反応容器、１２：ケーシング、１６，２０，３
６，４０，４２：導管、２２，２４，４４，４６，４
８，６８：流量測定バルブ、３４：抵抗線、５８：熱交
換装置、６０：洗浄分離装置。
置の概略図である。 １０：反応容器、１２：ケーシング、１６，２０，３
６，４０，４２：導管、２２，２４，４４，４６，４
８，６８：流量測定バルブ、３４：抵抗線、５８：熱交
換装置、６０：洗浄分離装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイア・エー・バイスマン アメリカ合衆国，カリフオルニア州 90004，ロサンゼルス，ビルデイング ３ ―209，エス・ジユアニタ・アベニユー 204 (56)参考文献 特公 昭56−39290（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開822001（ＷＯ，Ａ) 国際公開834244（ＷＯ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】ハロゲンを含む有機化合物を少なくとも８
２５℃の温度の還元雰囲気中にて熱分解し、流出物質と
してハロゲン化炭化水素を実質的に含まないハロゲン化
水素を生じさせるに際し、前記還元雰囲気は単一の反応
容器の中でメタンと酸素の混合物により形成され、前記
メタンは反応式ＣＨ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2に従う前記
酸素との反応に必要とされる量よりも化学量論的に過剰
量存在することを特徴とするハロゲン含有化合物の転化
方法。 - 【請求項２】前記化合物が、四塩化炭素、クロロホル
ム、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチ
レン、ポリ塩素化ビフェニル、およびジオキシンからな
る群より選ばれ、形成された流出物質には塩素化炭化水
素の実質的に存在しない塩化水素が含まれる特許請求の
範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】前記温度が約１０２５℃ないし１１２５℃
である特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】前記化合物が、四塩化炭素およびクロロベ
ンゼンからなる群より選ばれる特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項５】前記温度が約１０２５℃ないし１１２５℃
である特許請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項６】気相状態のハロゲンを含む有機化合物を温
度約８２５℃ないし１１２５℃の単一反応容器の一端に
導入し、かつ酸素および燃焼可能な気体を前記温度に達
するに足りる量で前記反応容器の中に導入して燃焼させ
ると共に、前記酸素の量を前記反応容器の中での前記気
体の化学量論的酸化に要する量より少なくして還元雰囲
気を維持し、前記有機化合物中のハロゲンをハロゲン化
水素に転化し、転化した気体を前記反応容器の他端から
導出することからなり、前記転化した気体にはハロゲン
化炭化水素の実質的に存在しないハロゲン化水素が含ま
れることを特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項７】前記化合物が塩素化有機化合物であり、導
出された気体には塩素化炭化水素の実質的に存在しない
塩化水素が含まれる特許請求の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項８】前記化合物が、四塩化炭素、クロロホル
ム、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチ
レン、ポリ塩素化ビフェニル、およびジオキシンからな
る群より選ばれ、形成された導出物質には塩素化炭化水
素の実質的に存在しない塩化水素が含まれる特許請求の
範囲第７項記載の方法。 - 【請求項９】前記化合物が、四塩化炭素またはクロロベ
ンゼンである特許請求の範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US61220284A | 1984-05-21 | 1984-05-21 | |
| US612202 | 1984-05-21 | ||
| CN85106220.2A CN1003372B (zh) | 1984-05-21 | 1985-08-19 | 卤代毒性物质的转化 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182767A JPS6182767A (ja) | 1986-04-26 |
| JPH0638862B2 true JPH0638862B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=76224749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60104896A Expired - Lifetime JPH0638862B2 (ja) | 1984-05-21 | 1985-05-16 | ハロゲン含有化合物の転化方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638862B2 (ja) |
| KR (1) | KR850008452A (ja) |
| CN (1) | CN1003372B (ja) |
| AU (1) | AU4247385A (ja) |
| CA (1) | CA1260959A (ja) |
| DE (1) | DE3517864C2 (ja) |
| DK (1) | DK214085A (ja) |
| FR (1) | FR2564324B1 (ja) |
| GB (1) | GB2159137B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CA1294111C (en) * | 1986-08-08 | 1992-01-14 | Douglas J. Hallett | Process for the destruction of organic waste material |
| DE3719824C1 (de) * | 1987-06-13 | 1989-03-09 | Felten & Guilleaume Energie | Verfahren und Vorrichtung zur gezielten Zerlegung (Cracken) von Halogenkohlenwasserstoffen mit anschliessender umweltfreundlicher Aufbereitung der gecrackten Stoffe |
| JPH0759970B2 (ja) * | 1989-07-19 | 1995-06-28 | 工業技術院長 | フロンの分解方法 |
| JPH0649086B2 (ja) * | 1989-08-05 | 1994-06-29 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 塩弗化アルカンの接触分解法 |
| DE3942962A1 (de) * | 1989-12-23 | 1991-06-27 | Kammerer F Gmbh | Verfahren zum entsorgen von substanzen, die halogenierte kohlenwasserstoffverbindungen oder gemische davon enthalten, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| EP0558606B1 (en) * | 1990-11-13 | 1996-06-05 | Cabot Corporation | A process for reducing free halogens in residual gases |
| JP2591325Y2 (ja) * | 1991-07-19 | 1999-03-03 | セイレイ工業株式会社 | 吸引排塵式脱穀機の脱穀処理装置 |
| DE19581565T1 (de) * | 1994-03-15 | 1997-05-07 | Eskom | Behandlung von unerwünschten organischen Halogenverbindungen |
| TW255004B (en) * | 1995-03-06 | 1995-08-21 | Eli Eco Logic Inc | Method and apparatus for treatment of organic waste material |
| DE19939951C2 (de) * | 1999-08-23 | 2002-10-24 | Sgl Acotec Gmbh | Verfahren für einen Brenner und eine entsprechende Vorrichtung |
| WO2008106346A2 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Albemarle Corporation | Processes for producing and using bromine products suitable for reducing mercury emissions during coal combustion |
| CN107519748B (zh) * | 2017-09-27 | 2020-08-25 | 徐州工程学院 | 一种闪击混合器 |
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|---|---|---|---|---|
| US2403735A (en) * | 1942-11-26 | 1946-07-09 | Standard Oil Dev Co | Hydrogen chloride manufacture |
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| DE2261795C3 (de) * | 1972-12-16 | 1975-05-28 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Chlorwasserstoff durch thermische Spaltung organischer chlorenthaltender Stoffe |
| BE831678A (fr) * | 1974-07-27 | 1976-01-26 | Procede de transformation de composes chlores organiques | |
| US4301137A (en) * | 1977-12-21 | 1981-11-17 | Occidental Research Corporation | Removal of chlorine from pyrolysis vapors |
| JPS5639290A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-14 | Yuuichi Takahashi | Method of picking up manganese ball on sea bottom |
| WO1982002001A1 (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-24 | Vasak Vladimir | Waste disposal |
| US4400936A (en) * | 1980-12-24 | 1983-08-30 | Chemical Waste Management Ltd. | Method of PCB disposal and apparatus therefor |
-
1985
- 1985-05-10 CA CA000481317A patent/CA1260959A/en not_active Expired
- 1985-05-14 DK DK214085A patent/DK214085A/da not_active Application Discontinuation
- 1985-05-14 AU AU42473/85A patent/AU4247385A/en not_active Abandoned
- 1985-05-14 GB GB08512160A patent/GB2159137B/en not_active Expired
- 1985-05-15 KR KR1019850003311A patent/KR850008452A/ko not_active Withdrawn
- 1985-05-16 JP JP60104896A patent/JPH0638862B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-05-17 DE DE3517864A patent/DE3517864C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-21 FR FR8507639A patent/FR2564324B1/fr not_active Expired
- 1985-08-19 CN CN85106220.2A patent/CN1003372B/zh not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CA1260959A (en) | 1989-09-26 |
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| GB8512160D0 (en) | 1985-06-19 |
| DK214085A (da) | 1985-11-22 |
| CN1003372B (zh) | 1989-02-22 |
| DE3517864C2 (de) | 1996-04-18 |
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| JPS6182767A (ja) | 1986-04-26 |
| CN85106220A (zh) | 1987-03-18 |
| GB2159137A (en) | 1985-11-27 |
| KR850008452A (ko) | 1985-12-18 |
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