JPS5910329A - 弗素化炭化水素の除去法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弗素化炭化水素を含有する気体又は液体より弗
素化炭化水素を除去する方法に関するものである。

周知のように７０ン１１（ｃａｌ＠Ｆ）、フロン１２（
ＯＯＪ＊ｈ）、フロン１３　（ＯＯＪ？ｓ　）、フロン
１４（ＯＦ４）、フロン２１　（０ＨＯＪ、Ｆ）、フロ
ン２２　（ｏＨｏ１１！Ｉ＊　）、フロン１１３（ＯＯ
１ｍＦＯＯＪＩ？、）、７０ン１１４（ＯＯＪＩＦ雪ｏ
ａｌｈ、）等のような弗素化炭化水素は、通常化学的に
安定で２００℃以下の温度では大部分の金属および酸、
とは反応しない。

また上記弗素化炭化水素は２００℃以上の温度、例えば
火炎の中においても完全に分解するととはないが分解し
九生成物は烈しい屑食性がある。ま友邦素化炭化水素は
、固体（例えばポリテトラフルオロエチレン、黒鉛等）
に吸着させることも出来るが、その吸着量は極めて低く
、弗素化炭化水素を効率よく定量的に除去する方法は知
られていない。

しかるに近年弗素化炭化水素が成層圏に蓄積され、成層
圏に存在するオゾン層を破壊するとの説が出され、地球
上の生物への影響が懸念されている。そのため弗素化炭
化水素をエアゾールに使用することが問題に々シ始めた
。また上記弗素化炭化水素は半導体の製造、その他にも
使用され、今後の消費量は増大することが予想されてい
る。このため弗素化炭化水素を大気中に放散させること
は、極力抑制しなければならない。本発明はこの様な状
況に基く社会の要求に応するべく行なわれたものである
。

周知のように週期率表第１族Ａのアルカリ土属（例えば
リチウム、ナトリウム、カリウム等）は、液体アンモニ
ア（以下液安と云う）に溶解する。

これらの溶液は（１）式に示すようにアルカリ金属；Ｍ
がアルカリ金属陽イオンと電子に解離する。

Ｍ−Ｍ＋十ｅ−（ＮＨ８）：ｃ・・・・・・・・・（１
）上記＃５液は、アルカリ金属の種類にかかわらず青色
であり、アルカリ金属の濃度が高い場合赤褐〜金色を早
する。これは上記解離した電子とアンモニア分子の会合
したものｆ！（ＮＨ，）、Ｚｊの色のためであると言わ
れている。父上配溶液は高い電気伝導度を示す。それと
ともに化学的には電子を与える、すなわち電子ドナーと
して極めて高い還元力を有することが知られている。

本発明者は、上記の見地よシ、従来化学的に安定なため
その除去が極めて困難とされてきた弗素化炭化水素をア
ルカリ金属の液安溶液と接触させることによｐ極めて速
やかに反応が行なわれ、アルカリ金属の弗素化物を生成
することを知見した。

例えば ＯＦ４＋４ｎａ（液体ＮＨｓ　浴Ｕ）＝ｅ　＋　４１Ｊ
ａｌＦ　・・・＋２）のように弗素化炭化水素分子中の
すべての弗素原子はアルカリ金属の弗素化物となる。

壕だ、 ａａＡ、Ｆ＋４Ｎａ（１体ＮＨ，溶１）　＝ｃ＋３Ｎａ
Ｃｌ＋ＮａＦ・・・・・・・・・　（３） のように他のハロゲン原子の存在する弗素化炭化水素は
すべてのノ・ロゲン原子がアルカリ金属のノ・ロゲン化
物となる。但しく２）および（３）式中の右辺の０は必
ずしも炭素のみとは限らない。

上記反応条件は％に厳しいものでない。各々のアルカリ
金属の液安溶液は、常温（加圧）或いは低温（常圧）で
も、それぞれの溶解度に大差がなく、又それらの弗素化
炭化水素の除去能力は変らないので、目的に応じて圧、
温度条件を選択出来る。

特に金属ナトリウムは安価で使い易く、さらにこれの液
安溶液は安定性に優れている。また金属ナトリウムを液
安に直接溶解する代りに、塩化ナトリウム、臭化ナトリ
ウムのような液安によく溶解するナトリウム塩の液安清
液をつくり、これを隔膜を有する電解槽の中で電解し、
陰極室に生成するアルカリ金属の液安溶液を使用するこ
とも出来る。

ガス中に含有する弗素化炭化水素を除去する場合には、
ガス中に含有するＯ＠　、００鴬、１１１０等は、金属
ナトリウムの液安溶液と反応するので齢もって除去しな
ければならない。これら有害不純物を除去したガスを上
記アルカリ金属を溶解した液安溶液中に通す。この際気
液の接触に有効な攪拌装置或いは分散器（例えば硝子、
カーボン等の多孔吹込板等）或いは吸収塔を通して上記
ガスを液安清液中に微粒子として分散して、気液接触面
積を大きくする必要がある。なお水素、窒素等は上記溶
液に対し不活性で、存在しても何ら差支えない。

また液中に含有する弗素化炭化水素を除去する場合には
、液中に含有する水、アルコール類、有機酸、含酸素化
合物等アルカリ金属の液安清液と反応するものは前もっ
て除去しておく必要がある。

一般に液安は石油系炭化水素或いは飽和芳香族炭化水素
に溶解しガいか又は／ｈ量しか溶解しないので二層分離
して存在するアルカリ金属の液安溶液と弗素化炭化水素
を含有する石油系炭化水素或いは飽和芳香族炭化水素を
激しく攪拌し、比重の小さい液安清液を上記弗素化炭化
水素を含有する炭化水素中に導入してエマルジョン状態
とし液−液接触させ、上記弗素化炭化水素を除去するこ
とが出来る。

上記のように気体又は液体に含有される弗素化炭化水素
をアルカリ金属の液安溶液で処理した後、該気体又は液
体中にはその処理温度および圧力に応じた濃度のアンモ
ニアを含有するが、これは公知の方法、例えは冷却又は
圧縮と冷却その他物理的な吸着、化学的中和、酸による
洗浄、水洗等によって容易に除去することが出来る。

以上述べたように、本発明にかかる弗素化炭化水素の除
去方法は、弗素化炭化水素を含有したガス又は液をアル
カリ金属を溶解した液安溶液を用いて洗浄することによ
って殆どすべての弗素化炭化水素を容易に除去すること
が出来るものである。

次に実施例を示し本発明の方法を具体的に説明する。

〔実施例−１〕 金属ナトリウム５０９を溶解した液安溶９４６０ｃｃを
容器に入れ、−３３℃に保持し毎分３０００回転の攪拌
機で攪拌しながら、四弗化炭素（ＯＦ４）を２．５％含
有する窒素ガスを毎分ｌＯ１の流速で通した。排出ガス
は一７０℃の還流冷却器により同伴するアンモニアガス
を凝−させ上記吸収瓶に戻した。排ガス中の四弗化炭素
はＱ、ｌｐｐ以下であった。

〔実施例−２〕 円筒縦形の吸収塔に金属ナトリウム２３ｇを含む液安浴
液２２３　ｃｃを入れ、この液安Ｍ液中にロータリーア
トマイザを配置し、このロータリーアトマイザの回転子
を３０００１９１で回転するとともにこの回転子の下方
よ如、ジクロロジフロロメタン（ａｃｌ、ｙ、）　　ｏ
、ａ俤を含有する輩素な１０７７ｇ１ｒの速度で３０分
通した。液安の温度は常温（２５℃）で蒸気圧は９　ｋ
ｙ／ｉである。排ガスは一３３℃に冷却した冷却器によ
シ同伴アンモニアを上記吸収塔に還流した。排出ガス中
にｏｏｌ、Ｆ！は検出されなかった。

〔実施例−３〕 吸収液として金属カリウム１５０ｇを含有した液安溶Ｗ
ｉ、６００ｇを実施例−２と同じロータリーアトマイザ
を配置した吸収塔に入れ一３３℃に保持し、クロロジフ
ルオロメタン（ａａｏｌＦｔ）を５％含有する水素ガス
を１０１７分の流速で回転子下方より導入した。排出ガ
スは一７０℃の還流冷却器を通して排出したところ、排
出ガス中の０ＨＯＡ’Ｆ’！濃度は０．１ｐＩｍ以下で
あった。

実施例 吸収液の容器として攪拌羽根を取付けた耐圧の電解槽の
陰極室を用いた。電解槽には隔膜として硝子微粒子を焼
結した多孔板が設けられ、この隔膜を隔てて金属アルミ
ニラ板よシなる陰極、および黒鉛よりなる陽極が設けら
れている。

上記電解槽には、予め乾燥した臭化ナトＩＪウム１００
０ｇを液安３５００９に溶解した電解液を入れ、これを
３０℃　１１ｋｇ／、ｌの下で直流７Ｖ、１９０ＡＨを
通して電解した。通電開始１５分後より、トリクロロフ
ルオロメタン（ＯＦＯｌｍ　）０．５チ、ジクロロジフ
ルオロメタン（ＯＦ、　ｃｌ、　）　２．ＯｑＡ、クロ
ロトリフルオロメタン（ｏＦｓ　ＣＩ　）１．２　％を
含有する窒素ガスを毎分１０１の速度で陰極室に激しく
攪拌しながら３０分間吹込んだ。陰極室から排出された
ガスは一３３℃の冷却トラップを通し同伴するアンモニ
アを除去した。

排出ガス中の弗素化炭化水素の総量は、０．１３−であ
った。

〔実施例−５〕 トリクロロフルオロメタン（ｏｖａｌ、）ｔ、５　ｑＡ
を含有する鉱油１００ｃｃと金属ナトリウム２ＩＩを液
安１０ｇに溶解した処理液を攪拌機を有する加圧溜器に
入れ、常温下３０００ｒｌ）ｌで攪拌して反応さ虻た。

反応後、反応生成物を液安の存在下水で洗浄し、アンモ
ニアおよび生成した塩類（弗化ナトリウム、塩化ナトリ
ウム等）を除去した。

二Ｉ−分離した鉱油からは弗素化弗化水素は検出されな
かった。

出願人昭和電工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルカリ金属の液体アンモニア＃！液と弗素化炭化水素
   を含有するガス又は液とを接触せしめることを特徴とす
   る弗素化炭化水素の除去法。