JP2000024135A - Ｐｃｂ分解方法 - Google Patents
Ｐｃｂ分解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＣＢの分解反応を進行させる際に、反応塔
下部における酸化剤等の供給口閉塞の問題を回避して、
安定した長時間の連続稼働を可能とする分解処理方法を
提供する。 【解決手段】 ＰＣＢの熱水分解処理において、水酸化
ナトリウムを反応させて炭酸水素ナトリウムを生成し、
該炭酸水素ナトリウムを含む触媒系を用いてＰＣＢを分
解処理することを特徴とするＰＣＢ分解方法。
下部における酸化剤等の供給口閉塞の問題を回避して、
安定した長時間の連続稼働を可能とする分解処理方法を
提供する。 【解決手段】 ＰＣＢの熱水分解処理において、水酸化
ナトリウムを反応させて炭酸水素ナトリウムを生成し、
該炭酸水素ナトリウムを含む触媒系を用いてＰＣＢを分
解処理することを特徴とするＰＣＢ分解方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣＢの分解方法
に関し、さらに詳しくは、ＰＣＢを安定して熱水中で酸
化分解する方法に関する。
に関し、さらに詳しくは、ＰＣＢを安定して熱水中で酸
化分解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、ＰＣＢについては焼却処理のみ
が実施されていたが、この方法では副生成物としてダイ
オキシン等の有害物が生成する可能性が高く、現在では
焼却処理場を建設できないのが現況である。近年、ダイ
オキシン等の有害物が生じない方法として、３７４℃以
上の超臨界状態の水中で酸化剤を添加することによっ
て、ＰＣＢを酸化分解する方法が提案されている。とこ
ろが、ＰＣＢが化学的に安定であるために、実際には、
通常６００℃前後の非常に高い温度で分解されている。
そして、ＰＣＢは６５０℃という高温で酸化され、二酸
化炭素と水と塩酸とに分解される場合、発生する塩酸
は、腐食性が非常に大きいことから、水酸化ナトリウム
を加えて中和し、塩化ナトリウムとしているが、上記方
式では、高温の酸性溶液による装置の腐食が深刻である
という問題点があった。
が実施されていたが、この方法では副生成物としてダイ
オキシン等の有害物が生成する可能性が高く、現在では
焼却処理場を建設できないのが現況である。近年、ダイ
オキシン等の有害物が生じない方法として、３７４℃以
上の超臨界状態の水中で酸化剤を添加することによっ
て、ＰＣＢを酸化分解する方法が提案されている。とこ
ろが、ＰＣＢが化学的に安定であるために、実際には、
通常６００℃前後の非常に高い温度で分解されている。
そして、ＰＣＢは６５０℃という高温で酸化され、二酸
化炭素と水と塩酸とに分解される場合、発生する塩酸
は、腐食性が非常に大きいことから、水酸化ナトリウム
を加えて中和し、塩化ナトリウムとしているが、上記方
式では、高温の酸性溶液による装置の腐食が深刻である
という問題点があった。
【０００３】そこで、最近ではＰＣＢの分解処理とし
て、炭酸ナトリウムを触媒に用いてＰＣＢの分解反応を
進行させて、ＮａＣｌと水と二酸化炭素とに分解する方
法が提案されている。以下に、この場合の反応の一例と
して、塩素原子（Ｃｌ）の数が４つ場合のＰＣＢについ
て、酸化分解反応の反応式を示す。 Ｃ12Ｈ6 Ｃｌ4 ＋12.5Ｏ2 ＋２Ｎａ2 ＣＯ3 → ４ＮａＣｌ＋３Ｈ2 Ｏ＋14ＣＯ2 ・・・（１） この場合、有毒なＰＣＢを可能な限り低濃度にするため
には、超臨界状態に近い条件での運転が要求される。実
際に、ＰＣＢ熱水分解処理装置の反応塔は、高温高圧の
条件下に分解処理が行われており、例えば亜臨界状態で
ある３８０℃，２３０ｋｇ／ｃｍ2 付近の最適条件でＰ
ＣＢの分解を行っている。ところが、炭酸ナトリウム
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）は３５０℃以上で析出して固体粒子と
して存在する特有の性質を有するので、上記のような高
温の条件下では、反応塔内の炭酸ナトリウムが固体で析
出する。析出した炭酸ナトリウムは、比重が高いので、
結晶化して反応塔下部に溜まりやすい。
て、炭酸ナトリウムを触媒に用いてＰＣＢの分解反応を
進行させて、ＮａＣｌと水と二酸化炭素とに分解する方
法が提案されている。以下に、この場合の反応の一例と
して、塩素原子（Ｃｌ）の数が４つ場合のＰＣＢについ
て、酸化分解反応の反応式を示す。 Ｃ12Ｈ6 Ｃｌ4 ＋12.5Ｏ2 ＋２Ｎａ2 ＣＯ3 → ４ＮａＣｌ＋３Ｈ2 Ｏ＋14ＣＯ2 ・・・（１） この場合、有毒なＰＣＢを可能な限り低濃度にするため
には、超臨界状態に近い条件での運転が要求される。実
際に、ＰＣＢ熱水分解処理装置の反応塔は、高温高圧の
条件下に分解処理が行われており、例えば亜臨界状態で
ある３８０℃，２３０ｋｇ／ｃｍ2 付近の最適条件でＰ
ＣＢの分解を行っている。ところが、炭酸ナトリウム
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）は３５０℃以上で析出して固体粒子と
して存在する特有の性質を有するので、上記のような高
温の条件下では、反応塔内の炭酸ナトリウムが固体で析
出する。析出した炭酸ナトリウムは、比重が高いので、
結晶化して反応塔下部に溜まりやすい。
【０００４】一方、上記反応によりＰＣＢの分解を行う
場合、通常、反応塔は下部から酸化剤（酸素）を導入す
る構造になっており、反応塔最下部には酸化剤の供給口
がある。よって、上記炭酸ナトリウムの固体析出が反応
塔底部で起こると、反応塔下部内壁面に固化，結晶化し
た炭酸ナトリウムが析出，堆積してしまい、酸素供給ノ
ズル等の供給部を閉塞することになってしまう。この酸
化剤の供給部の閉塞によって、酸化剤の供給に支障をき
たし、装置の稼働時間，連続運転時間が短くなる等の大
きな問題が生じていた。
場合、通常、反応塔は下部から酸化剤（酸素）を導入す
る構造になっており、反応塔最下部には酸化剤の供給口
がある。よって、上記炭酸ナトリウムの固体析出が反応
塔底部で起こると、反応塔下部内壁面に固化，結晶化し
た炭酸ナトリウムが析出，堆積してしまい、酸素供給ノ
ズル等の供給部を閉塞することになってしまう。この酸
化剤の供給部の閉塞によって、酸化剤の供給に支障をき
たし、装置の稼働時間，連続運転時間が短くなる等の大
きな問題が生じていた。
【０００５】他方、ＰＣＢの分解処理においては、上記
式（１）で触媒として機能する炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3 ）を、水酸化ナトリウムおよび二酸化炭素によ
り、下記式（２）〜（４）の反応を通じて供給すること
が行われている。 ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ←→ Ｈ2 ＣＯ3 ・・・（２） Ｈ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ ＮａＨＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（３） ＮａＨＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（４） 上記式（２）は、炭酸水生成の平衡反応であり、上記式
（３）は、炭酸と炭酸水素ナトリウムとの平衡反応であ
る。また、上記式（４）は、炭酸水素ナトリウムと炭酸
ナトリウムとの平衡反応である。このように水酸化ナト
リウムおよび二酸化炭素から化学反応を経て、炭酸ナト
リウムを供給する場合には、その過程で炭酸水素ナトリ
ウムも生成している。そして、３５０℃以上で炭酸ナト
リウムは固体になるが、炭酸水素ナトリウムは３５０℃
付近で液体である。
式（１）で触媒として機能する炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3 ）を、水酸化ナトリウムおよび二酸化炭素によ
り、下記式（２）〜（４）の反応を通じて供給すること
が行われている。 ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ←→ Ｈ2 ＣＯ3 ・・・（２） Ｈ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ ＮａＨＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（３） ＮａＨＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（４） 上記式（２）は、炭酸水生成の平衡反応であり、上記式
（３）は、炭酸と炭酸水素ナトリウムとの平衡反応であ
る。また、上記式（４）は、炭酸水素ナトリウムと炭酸
ナトリウムとの平衡反応である。このように水酸化ナト
リウムおよび二酸化炭素から化学反応を経て、炭酸ナト
リウムを供給する場合には、その過程で炭酸水素ナトリ
ウムも生成している。そして、３５０℃以上で炭酸ナト
リウムは固体になるが、炭酸水素ナトリウムは３５０℃
付近で液体である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点および各物質特性等に鑑み、ＰＣＢの分解反応を進
行させる際に、反応塔下部における酸化剤供給口の閉塞
の問題を回避して、安定した長時間の連続稼働を可能と
する分解処理方法を開発すべく、鋭意検討した。その結
果、本発明者らは、ＰＣＢの分解処理において、分解処
理温度付近にて液体で存在する炭酸水素ナトリウム（Ｎ
ａＨＣＯ3 ）を触媒として用いることによって、かかる
問題点が解決されることを見い出した。本発明は、かか
る見地より完成されたものである。
題点および各物質特性等に鑑み、ＰＣＢの分解反応を進
行させる際に、反応塔下部における酸化剤供給口の閉塞
の問題を回避して、安定した長時間の連続稼働を可能と
する分解処理方法を開発すべく、鋭意検討した。その結
果、本発明者らは、ＰＣＢの分解処理において、分解処
理温度付近にて液体で存在する炭酸水素ナトリウム（Ｎ
ａＨＣＯ3 ）を触媒として用いることによって、かかる
問題点が解決されることを見い出した。本発明は、かか
る見地より完成されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、Ｐ
ＣＢの熱水分解処理において、水酸化ナトリウムを反応
させて炭酸水素ナトリウムを生成し、該炭酸水素ナトリ
ウムを含む触媒系を用いてＰＣＢを分解処理することを
特徴とするＰＣＢ分解方法を提供するものである。ここ
で、触媒系には、炭酸水素ナトリウムの他、炭酸ナトリ
ウム等のＰＣＢ分解反応に寄与する他の触媒成分が含ま
れていてもよい。また、本発明の分解方法では、ＰＣＢ
の分解処理に際して、常温にてｐＨ６．０〜１１．０に
なるように上記水酸化ナトリウムの量を調整し、該水酸
化ナトリウムを反応塔に供給することが好ましい。炭酸
水素ナトリウムと炭酸ナトリウムとは、上記式（４）に
示すような平衡状態にあり、炭酸水素ナトリウムと炭酸
とは、上記式（３）に示すような平衡状態にある。した
がって、いずれの平衡反応についても、水酸化ナトリウ
ム量を調整することで、炭酸水素ナトリウムの反応系に
おける濃度を制御できるのである。
ＣＢの熱水分解処理において、水酸化ナトリウムを反応
させて炭酸水素ナトリウムを生成し、該炭酸水素ナトリ
ウムを含む触媒系を用いてＰＣＢを分解処理することを
特徴とするＰＣＢ分解方法を提供するものである。ここ
で、触媒系には、炭酸水素ナトリウムの他、炭酸ナトリ
ウム等のＰＣＢ分解反応に寄与する他の触媒成分が含ま
れていてもよい。また、本発明の分解方法では、ＰＣＢ
の分解処理に際して、常温にてｐＨ６．０〜１１．０に
なるように上記水酸化ナトリウムの量を調整し、該水酸
化ナトリウムを反応塔に供給することが好ましい。炭酸
水素ナトリウムと炭酸ナトリウムとは、上記式（４）に
示すような平衡状態にあり、炭酸水素ナトリウムと炭酸
とは、上記式（３）に示すような平衡状態にある。した
がって、いずれの平衡反応についても、水酸化ナトリウ
ム量を調整することで、炭酸水素ナトリウムの反応系に
おける濃度を制御できるのである。
【０００８】本発明によれば、ｐＨを調整して上記式
（４）の平衡条件を変えるだけで、分解処理に寄与する
主触媒を変更できるので、これまでの炭酸ナトリウムを
主触媒とする方法から切り替える場合にも、供給材料を
変更する必要は全くない。また、主触媒を炭酸水素ナト
リウムとすることで、上記式（４）の平衡反応に用いら
れる水酸化ナトリウムは原則必要ではなく、全体として
水酸化ナトリウム量は少なくてすむ。よって、水酸化ナ
トリウムの供給量は、上記式（３）の反応を進行させる
量があれば足りるので、運転コストの低減が可能にな
る。さらに、炭酸水素ナトリウムは、ＰＣＢの最適分解
条件である高温高圧下（例えば３８０℃付近の高温下）
において液体として安定に存在するため、主触媒として
用いても反応塔内の酸素供給口を閉塞させることがな
い。すなわち、本発明の分解方法を用いれば、酸化剤が
供給される反応塔下部における炭酸ナトリウムの固体析
出，堆積による供給口（供給ノズル）の詰まりの問題を
回避でき、反応塔内に酸化剤を連続的かつ安定して供給
することができる。このように、本発明の方法は、装置
の長時間運転・運転効率の向上を図ることができるとと
もに、ＰＣＢ分解処理システムにおいては、特に困難を
伴う点検補修等の負担を軽減することもできる。以下、
本発明について、詳細に説明する。
（４）の平衡条件を変えるだけで、分解処理に寄与する
主触媒を変更できるので、これまでの炭酸ナトリウムを
主触媒とする方法から切り替える場合にも、供給材料を
変更する必要は全くない。また、主触媒を炭酸水素ナト
リウムとすることで、上記式（４）の平衡反応に用いら
れる水酸化ナトリウムは原則必要ではなく、全体として
水酸化ナトリウム量は少なくてすむ。よって、水酸化ナ
トリウムの供給量は、上記式（３）の反応を進行させる
量があれば足りるので、運転コストの低減が可能にな
る。さらに、炭酸水素ナトリウムは、ＰＣＢの最適分解
条件である高温高圧下（例えば３８０℃付近の高温下）
において液体として安定に存在するため、主触媒として
用いても反応塔内の酸素供給口を閉塞させることがな
い。すなわち、本発明の分解方法を用いれば、酸化剤が
供給される反応塔下部における炭酸ナトリウムの固体析
出，堆積による供給口（供給ノズル）の詰まりの問題を
回避でき、反応塔内に酸化剤を連続的かつ安定して供給
することができる。このように、本発明の方法は、装置
の長時間運転・運転効率の向上を図ることができるとと
もに、ＰＣＢ分解処理システムにおいては、特に困難を
伴う点検補修等の負担を軽減することもできる。以下、
本発明について、詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のＰＣＢ分解方法につい
て、分解処理の工程を第１工程から第３工程までに分け
て、順に説明する。先ず、第１工程では、ＰＣＢ熱水分
解処理を行うための触媒系の生成が、下記反応式に従っ
て行われる。 ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ←→ Ｈ2 ＣＯ3 ・・・（２） Ｈ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ ＮａＨＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（３） ＮａＨＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（４） 炭酸１モルに水酸化ナトリウム１モルを加えると、上記
式（３）に示すように炭酸水素ナトリウム１モルが生成
する。この炭酸水素ナトリウム１モルに、さらに水酸化
ナトリウム１モルを加えると、上記式（４）のように炭
酸ナトリウム１モルが生成する。そして、上記反応式
（２），（３），（４）はいずれも平衡反応であり、溶
液ｐＨによって各成分の溶液中での存在割合が異なる。
このように第１工程における触媒系の生成は、水中にお
ける平衡反応であるため、水中におけるｐＨを調整し
て、炭酸水素ナトリウムを含有する触媒系を生成するこ
とが必要となる。本発明では分解処理に際して、常温に
てｐＨ６．０〜１１．０、好ましくはｐＨ７．０〜１
０．０、特に好ましくはｐＨ７．５〜９．０になるよう
に上記水酸化ナトリウムの量を調整するのがよい。
て、分解処理の工程を第１工程から第３工程までに分け
て、順に説明する。先ず、第１工程では、ＰＣＢ熱水分
解処理を行うための触媒系の生成が、下記反応式に従っ
て行われる。 ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ←→ Ｈ2 ＣＯ3 ・・・（２） Ｈ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ ＮａＨＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（３） ＮａＨＣＯ3 ＋ＮａＯＨ ←→ Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ ・・・（４） 炭酸１モルに水酸化ナトリウム１モルを加えると、上記
式（３）に示すように炭酸水素ナトリウム１モルが生成
する。この炭酸水素ナトリウム１モルに、さらに水酸化
ナトリウム１モルを加えると、上記式（４）のように炭
酸ナトリウム１モルが生成する。そして、上記反応式
（２），（３），（４）はいずれも平衡反応であり、溶
液ｐＨによって各成分の溶液中での存在割合が異なる。
このように第１工程における触媒系の生成は、水中にお
ける平衡反応であるため、水中におけるｐＨを調整し
て、炭酸水素ナトリウムを含有する触媒系を生成するこ
とが必要となる。本発明では分解処理に際して、常温に
てｐＨ６．０〜１１．０、好ましくはｐＨ７．０〜１
０．０、特に好ましくはｐＨ７．５〜９．０になるよう
に上記水酸化ナトリウムの量を調整するのがよい。
【００１０】水酸化ナトリウムの量が多く、反応系のｐ
Ｈが高い場合、例えばｐＨが１１を越えるような場合に
は、上記式（４）の平衡反応によって炭酸ナトリウムが
多くなり、炭酸水素ナトリウムは少なくなる。このよう
な範囲では、分解反応を反応塔内で行う場合に、反応塔
内における炭酸ナトリウムによる固体粒子も増加してし
まい、反応塔下部の酸化剤供給口の閉塞等が生じかねず
好ましくない。一方、水酸化ナトリウムの量が少なく、
反応系のｐＨが低い場合、例えばｐＨが６未満であるよ
うな場合には、上記式（３）の平衡反応によって炭酸水
素ナトリウムがほとんど生成しない。このような範囲で
は、ＰＣＢ分解反応の触媒として機能する炭酸水素ナト
リウムおよび炭酸ナトリウムの量がいずれも不足してい
るため、ＰＣＢの分解処理は行えない。
Ｈが高い場合、例えばｐＨが１１を越えるような場合に
は、上記式（４）の平衡反応によって炭酸ナトリウムが
多くなり、炭酸水素ナトリウムは少なくなる。このよう
な範囲では、分解反応を反応塔内で行う場合に、反応塔
内における炭酸ナトリウムによる固体粒子も増加してし
まい、反応塔下部の酸化剤供給口の閉塞等が生じかねず
好ましくない。一方、水酸化ナトリウムの量が少なく、
反応系のｐＨが低い場合、例えばｐＨが６未満であるよ
うな場合には、上記式（３）の平衡反応によって炭酸水
素ナトリウムがほとんど生成しない。このような範囲で
は、ＰＣＢ分解反応の触媒として機能する炭酸水素ナト
リウムおよび炭酸ナトリウムの量がいずれも不足してい
るため、ＰＣＢの分解処理は行えない。
【００１１】なお、第１工程の上記式（２）で用いられ
る二酸化炭素については、例えば下記式（５）に示すよ
うな油又は有機溶剤の酸化によって、反応系中で同時に
生成される。 Ｃ6 Ｈ5 ＣＨ3 ＋９Ｏ2 → ４Ｈ2 Ｏ＋７ＣＯ2 ・・・（５） 上記式（５）に示すように、熱水中で油又は有機溶剤等
の有機物を酸化分解すると、二酸化炭素及び水が生じ、
二酸化炭素は熱水中に溶けて上記式（２）のように炭酸
水を生成する。ここでは具体例として、有機溶剤がトル
エンである場合を記載したが、有機溶剤としてはトルエ
ン，キシレン等の芳香族化合物による溶剤の他、広く一
般に用いられている有機溶剤を用いることができる。
る二酸化炭素については、例えば下記式（５）に示すよ
うな油又は有機溶剤の酸化によって、反応系中で同時に
生成される。 Ｃ6 Ｈ5 ＣＨ3 ＋９Ｏ2 → ４Ｈ2 Ｏ＋７ＣＯ2 ・・・（５） 上記式（５）に示すように、熱水中で油又は有機溶剤等
の有機物を酸化分解すると、二酸化炭素及び水が生じ、
二酸化炭素は熱水中に溶けて上記式（２）のように炭酸
水を生成する。ここでは具体例として、有機溶剤がトル
エンである場合を記載したが、有機溶剤としてはトルエ
ン，キシレン等の芳香族化合物による溶剤の他、広く一
般に用いられている有機溶剤を用いることができる。
【００１２】次に、第２工程では、第１工程で生成した
炭酸水素ナトリウムを含む触媒系を用いてＰＣＢが酸化
分解される。ＰＣＢの熱水分解反応は、塩素原子（Ｃ
ｌ）の数が４つ場合のＰＣＢについて反応の一例を示せ
ば、下記反応式（６）のような反応となる。 Ｃ12Ｈ6 Ｃｌ4 ＋18.5Ｏ2 ＋４ＮａＨＣＯ3 → ４ＮａＣｌ＋５Ｈ2 Ｏ＋１６ＣＯ2 ・・・（６） この工程では、ＰＣＢ中の塩素はナトリウムと反応して
塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）となり、炭酸水素ナトリウ
ムは二酸化炭素（ＣＯ2 ）を生じる。そして、過剰な二
酸化炭素は、上記式（２）により炭酸（Ｈ2 ＣＯ3 ）を
生じる。なお、第１工程および第２工程で用いられる酸
化剤としては、酸素，空気又は過酸化水素等が挙げられ
る。
炭酸水素ナトリウムを含む触媒系を用いてＰＣＢが酸化
分解される。ＰＣＢの熱水分解反応は、塩素原子（Ｃ
ｌ）の数が４つ場合のＰＣＢについて反応の一例を示せ
ば、下記反応式（６）のような反応となる。 Ｃ12Ｈ6 Ｃｌ4 ＋18.5Ｏ2 ＋４ＮａＨＣＯ3 → ４ＮａＣｌ＋５Ｈ2 Ｏ＋１６ＣＯ2 ・・・（６） この工程では、ＰＣＢ中の塩素はナトリウムと反応して
塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）となり、炭酸水素ナトリウ
ムは二酸化炭素（ＣＯ2 ）を生じる。そして、過剰な二
酸化炭素は、上記式（２）により炭酸（Ｈ2 ＣＯ3 ）を
生じる。なお、第１工程および第２工程で用いられる酸
化剤としては、酸素，空気又は過酸化水素等が挙げられ
る。
【００１３】最後に、第３工程では、第２工程で生じた
炭酸を、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）で中和して炭酸
水素ナトリウムに再生する。上記第２工程の分解反応が
進行すると反応系における炭酸の量が増加する一方、Ｐ
ＣＢ分解反応の触媒として機能する炭酸水素ナトリウム
の量が減少し、分解反応の反応速度が低下する。このこ
とから、ＰＣＢ分解反応を継続して連続的に行わせるた
めには、水酸化ナトリウムを適量追加して、発生する二
酸化炭素と反応させて消費される炭酸水素ナトリウムを
補う必要がある。その添加量は、少なくともＰＣＢ中の
塩素（Ｃｌ）をＮａＣｌにする量と、生成する炭酸を炭
酸水素ナトリウムにする量との合計量以上であれば良
い。このように水酸化ナトリウムを追加すれば、上記式
（３）のように炭酸水素ナトリウムが再生されることか
ら、熱水中でのＰＣＢの分解反応が継続されることにな
る。
炭酸を、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）で中和して炭酸
水素ナトリウムに再生する。上記第２工程の分解反応が
進行すると反応系における炭酸の量が増加する一方、Ｐ
ＣＢ分解反応の触媒として機能する炭酸水素ナトリウム
の量が減少し、分解反応の反応速度が低下する。このこ
とから、ＰＣＢ分解反応を継続して連続的に行わせるた
めには、水酸化ナトリウムを適量追加して、発生する二
酸化炭素と反応させて消費される炭酸水素ナトリウムを
補う必要がある。その添加量は、少なくともＰＣＢ中の
塩素（Ｃｌ）をＮａＣｌにする量と、生成する炭酸を炭
酸水素ナトリウムにする量との合計量以上であれば良
い。このように水酸化ナトリウムを追加すれば、上記式
（３）のように炭酸水素ナトリウムが再生されることか
ら、熱水中でのＰＣＢの分解反応が継続されることにな
る。
【００１４】そこで、第３工程では、反応系である溶液
中に、触媒である炭酸水素ナトリウムが所定量以上存在
する必要があることから、常温でのｐＨが６．０〜１
１．０になるように水酸化ナトリウムの添加量を調整す
る。このようにして溶液中に必ず炭酸水素ナトリウムが
存在する条件を保持して、消費された炭酸水素ナトリウ
ムを再生すると、反応速度を低下させずにＰＣＢを連続
的に分解処理することができる。よって、分解処理の反
応系では、上記第２工程と第３工程の反応は同時進行す
る形態になる。
中に、触媒である炭酸水素ナトリウムが所定量以上存在
する必要があることから、常温でのｐＨが６．０〜１
１．０になるように水酸化ナトリウムの添加量を調整す
る。このようにして溶液中に必ず炭酸水素ナトリウムが
存在する条件を保持して、消費された炭酸水素ナトリウ
ムを再生すると、反応速度を低下させずにＰＣＢを連続
的に分解処理することができる。よって、分解処理の反
応系では、上記第２工程と第３工程の反応は同時進行す
る形態になる。
【００１５】以上のように、ＰＣＢを３５０℃以上の熱
水中で酸化分解するにあたって、水酸化ナトリウムを同
時に添加して反応系内液の常温でのｐＨを６．０〜１
１．０に保持することによって、有害なＰＣＢをＮａＣ
ｌと水と２酸化炭素とに速やかに分解することができ
る。そして、反応塔を用いた場合にも、炭酸ナトリウム
の固体析出による供給口の閉塞等の問題を回避できる。
なお、反応温度は３５０℃以上であれば何℃でも良い
が、余りに温度を高くするとエネルギー効率が悪くなる
ことから、通常３５０〜４００℃の範囲，好ましくは３
７０〜４００℃の範囲で運転するのがよい。
水中で酸化分解するにあたって、水酸化ナトリウムを同
時に添加して反応系内液の常温でのｐＨを６．０〜１
１．０に保持することによって、有害なＰＣＢをＮａＣ
ｌと水と２酸化炭素とに速やかに分解することができ
る。そして、反応塔を用いた場合にも、炭酸ナトリウム
の固体析出による供給口の閉塞等の問題を回避できる。
なお、反応温度は３５０℃以上であれば何℃でも良い
が、余りに温度を高くするとエネルギー効率が悪くなる
ことから、通常３５０〜４００℃の範囲，好ましくは３
７０〜４００℃の範囲で運転するのがよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明の分解方法は、ＰＣＢの分解反応
を進行させる際に、反応塔下部における酸化剤等の供給
口閉塞の問題を回避して、安定した長時間の連続稼働を
可能とする分解処理方法である。本発明によれば、ｐＨ
を調整して平衡反応の条件を変えるだけで、分解処理に
寄与する主触媒を変更できるので、これまでの炭酸ナト
リウムを主触媒とする方法から切り替える場合にも、供
給材料を変更する必要は全くない。よって、新たな装置
配置等を有するシステムを用いなくても、炭酸ナトリウ
ムを主触媒として分解処理する際のシステムをそのまま
利用できる。
を進行させる際に、反応塔下部における酸化剤等の供給
口閉塞の問題を回避して、安定した長時間の連続稼働を
可能とする分解処理方法である。本発明によれば、ｐＨ
を調整して平衡反応の条件を変えるだけで、分解処理に
寄与する主触媒を変更できるので、これまでの炭酸ナト
リウムを主触媒とする方法から切り替える場合にも、供
給材料を変更する必要は全くない。よって、新たな装置
配置等を有するシステムを用いなくても、炭酸ナトリウ
ムを主触媒として分解処理する際のシステムをそのまま
利用できる。
【００１７】また、本発明では、主触媒が炭酸水素ナト
リウムであるため、反応開始には炭酸から炭酸水素ナト
リウムを生成するだけの水酸化ナトリウム量の添加があ
れば足りる。したがって、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナ
トリウムとの平衡反応に用いられる水酸化ナトリウム量
は原則として必要とされないので、ＰＣＢ分解処理に用
いられる水酸化ナトリウムの全体の供給量は少なくてす
み、運転コストの低減が図れる。さらに、炭酸水素ナト
リウムは、ＰＣＢの最適分解条件である高温高圧下（例
えば３８０℃付近の高温下）において液体として安定に
存在するため、主触媒として用いても反応塔内の酸素供
給口を閉塞させることがない。すなわち、本発明の分解
方法を用いれば、酸化剤が供給される反応塔下部におけ
る炭酸ナトリウムの固体析出，堆積による供給口（供給
ノズル）の詰まりの問題を回避でき、反応塔に酸化剤を
連続的かつ安定して供給することができる。
リウムであるため、反応開始には炭酸から炭酸水素ナト
リウムを生成するだけの水酸化ナトリウム量の添加があ
れば足りる。したがって、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナ
トリウムとの平衡反応に用いられる水酸化ナトリウム量
は原則として必要とされないので、ＰＣＢ分解処理に用
いられる水酸化ナトリウムの全体の供給量は少なくてす
み、運転コストの低減が図れる。さらに、炭酸水素ナト
リウムは、ＰＣＢの最適分解条件である高温高圧下（例
えば３８０℃付近の高温下）において液体として安定に
存在するため、主触媒として用いても反応塔内の酸素供
給口を閉塞させることがない。すなわち、本発明の分解
方法を用いれば、酸化剤が供給される反応塔下部におけ
る炭酸ナトリウムの固体析出，堆積による供給口（供給
ノズル）の詰まりの問題を回避でき、反応塔に酸化剤を
連続的かつ安定して供給することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新藤 直樹 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 畑野 敏幸 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 2E191 BA13 BC01 BD13 4G069 AA02 AA10 BA47A BB16B BC02B CA07 CA10 CA11 GA01 GA12
Claims (2)
- 【請求項１】 ＰＣＢの熱水分解処理において、水酸化
ナトリウムを反応させて炭酸水素ナトリウムを生成し、
該炭酸水素ナトリウムを含む触媒系を用いてＰＣＢを分
解処理することを特徴とするＰＣＢ分解方法。 - 【請求項２】 ＰＣＢの分解処理に際して、常温にてｐ
Ｈ６．０〜１１．０になるように上記水酸化ナトリウム
の量を調整し、該水酸化ナトリウムを反応塔に供給する
ことを特徴とする請求項１記載のＰＣＢ分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19285498A JP2000024135A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｐｃｂ分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19285498A JP2000024135A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｐｃｂ分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000024135A true JP2000024135A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16298085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19285498A Pending JP2000024135A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｐｃｂ分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000024135A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100372818C (zh) * | 2006-01-19 | 2008-03-05 | 复旦大学 | 有毒有害多氯联苯的去除方法 |
| JP2016172252A (ja) * | 2004-09-23 | 2016-09-29 | ジョー デイヴィッド ジョーンズ | 炭酸塩および／または炭酸水素塩鉱物の同時生成による廃棄物流からの二酸化炭素の除去 |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP19285498A patent/JP2000024135A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016172252A (ja) * | 2004-09-23 | 2016-09-29 | ジョー デイヴィッド ジョーンズ | 炭酸塩および／または炭酸水素塩鉱物の同時生成による廃棄物流からの二酸化炭素の除去 |
| CN100372818C (zh) * | 2006-01-19 | 2008-03-05 | 复旦大学 | 有毒有害多氯联苯的去除方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040402 |