JP2001302567A - フロンの分解方法 - Google Patents
フロンの分解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常温・常圧でしかも，簡単な装置でフロンを
分解処理することができる方法を提供する。 【解決手段】 アルコールにフロンを溶解させたアルカ
リ性の水溶液を陽極液に用い，酸化チタンの微粒子を懸
濁させて紫外線を照射しながら，定電位電解（電解酸
化）することにより，常温・常圧下で高効率でフロンを
分解することができる。
分解処理することができる方法を提供する。 【解決手段】 アルコールにフロンを溶解させたアルカ
リ性の水溶液を陽極液に用い，酸化チタンの微粒子を懸
濁させて紫外線を照射しながら，定電位電解（電解酸
化）することにより，常温・常圧下で高効率でフロンを
分解することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】酸化チタンの微粒子を懸濁さ
せた電解液に，紫外線を照射しながら電気分解法により
分解処理することを特徴とするフロンの分解方法に関す
る。
せた電解液に，紫外線を照射しながら電気分解法により
分解処理することを特徴とするフロンの分解方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特定フロン（ＣＦＣ）はオゾン層を破壊
するので，１９９５年末に全廃されたが，ルームエアコ
ン，パッケージエアコン，カーエアコンあるいは冷蔵庫
の冷媒として現在も使用されており，冷媒のＣＦＣ，Ｈ
ＣＦＣを回収し分解処理する方法が研究されてきた。
するので，１９９５年末に全廃されたが，ルームエアコ
ン，パッケージエアコン，カーエアコンあるいは冷蔵庫
の冷媒として現在も使用されており，冷媒のＣＦＣ，Ｈ
ＣＦＣを回収し分解処理する方法が研究されてきた。
【０００３】焼却法によるフロンの分解方法は，焼却炉
やセメント焼成炉において焼却分解する方法であり，自
治体等により研究されてきた。この方法は大量のフロン
の分解が可能であるが，焼却条件によりダイオキシン等
の有害化学物質が生成する危険性がある。
やセメント焼成炉において焼却分解する方法であり，自
治体等により研究されてきた。この方法は大量のフロン
の分解が可能であるが，焼却条件によりダイオキシン等
の有害化学物質が生成する危険性がある。
【０００４】プラズマ分解法は，コイルに約４ＭＨｚの
高周波電流を通電して，一万℃に近い高温下でフロンと
水蒸気を接触させて分解する方法であるが，処理施設の
建設費や処理経費が高い。
高周波電流を通電して，一万℃に近い高温下でフロンと
水蒸気を接触させて分解する方法であるが，処理施設の
建設費や処理経費が高い。
【０００５】アルコール溶液にフロンを溶解し，液相で
紫外線を照射する紫外線分解法は，常温・常圧で分解処
理ができ，装置が簡単であるので少量のフロンの処理に
は良いが，処理できるフロンの種類が限られる。
紫外線を照射する紫外線分解法は，常温・常圧で分解処
理ができ，装置が簡単であるので少量のフロンの処理に
は良いが，処理できるフロンの種類が限られる。
【０００６】触媒分解法は，主触媒のハロゲン化金属の
触媒再生機能を有する助触媒（例えば，塩化第二銅）を
添加することにより，大気圧・３００℃という反応条件
で分解処理ができるが実用化にはまだ至っていない。
触媒再生機能を有する助触媒（例えば，塩化第二銅）を
添加することにより，大気圧・３００℃という反応条件
で分解処理ができるが実用化にはまだ至っていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，常温
・常圧でしかも簡単な装置でフロンを分解処理すること
ができる方法を提供することである。
・常圧でしかも簡単な装置でフロンを分解処理すること
ができる方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】陽極にＮｉ−Ａｌ板，陰
極にＮｉＯ板を用い，電解液としてアルコールにフロン
を溶解させたアルカリ水溶液に酸化チタンの微粒子を懸
濁させ，紫外線ランプを照射しながら，定電位電解法に
より電気分解することにより，常温・常圧でフロン，例
えばＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン），ＣＦ
Ｃ−１２（ジフルオロジクロロメタン），ＣＦＣ−１１
３等を高効率で分解処理することができることがわか
り，本発明を完成するに至った。
極にＮｉＯ板を用い，電解液としてアルコールにフロン
を溶解させたアルカリ水溶液に酸化チタンの微粒子を懸
濁させ，紫外線ランプを照射しながら，定電位電解法に
より電気分解することにより，常温・常圧でフロン，例
えばＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン），ＣＦ
Ｃ−１２（ジフルオロジクロロメタン），ＣＦＣ−１１
３等を高効率で分解処理することができることがわか
り，本発明を完成するに至った。
【０００９】酸化チタンの微粒子の粒径は０．１μｍか
ら５０μｍが好ましく，特に０．５μｍから５μｍの粒
子が好ましい。紫外線源としてはインバーター紫外線ラ
ンプを用いるのが望ましい。陽極あるいは陰極としては
従来公知の白金板等の金属を用いることができる。
ら５０μｍが好ましく，特に０．５μｍから５μｍの粒
子が好ましい。紫外線源としてはインバーター紫外線ラ
ンプを用いるのが望ましい。陽極あるいは陰極としては
従来公知の白金板等の金属を用いることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】フロン，例えばＣＦＣ−１１（フ
ルオロトリクロロメタン）の電極反応式を次に示す。
ルオロトリクロロメタン）の電極反応式を次に示す。
【化１】 陽極 ＣＦＣｌ３＋３ＯＨ−→ ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋１．５Ｃｌ２＋ＨＦ＋３ｅ− 陰極 （Ｉ） ２Ｈ＋＋ ２ｅ−→ Ｈ２ 酸化チタン光触媒をアルコールにフロンを溶解させた溶
液中に懸濁させ，紫外線を照射することにより，フロン
を分解することができるが，分解効率が低く更に分解速
度が小さいので実用的ではない。本発明の方法，所謂メ
タノール，エタノール，イソプロパノール，ｎ−プロパ
ノール等の低級アルコールにフロンを溶解させ，水酸化
ナトリウム，水酸化リチウム，水酸化カリウム，炭酸ナ
トリウム，炭酸カリウム等のアルカリ水溶液を電解質に
用い，酸化チタンの微粒子を電解液中に懸濁させ，イン
バーター紫外線ランプ等の紫外線源を用いて紫外線を照
射しながら，電気分解（電解酸化）することにより，常
温・常圧で高効率でしかも高速度でフロンを分解処理す
ることができる。
液中に懸濁させ，紫外線を照射することにより，フロン
を分解することができるが，分解効率が低く更に分解速
度が小さいので実用的ではない。本発明の方法，所謂メ
タノール，エタノール，イソプロパノール，ｎ−プロパ
ノール等の低級アルコールにフロンを溶解させ，水酸化
ナトリウム，水酸化リチウム，水酸化カリウム，炭酸ナ
トリウム，炭酸カリウム等のアルカリ水溶液を電解質に
用い，酸化チタンの微粒子を電解液中に懸濁させ，イン
バーター紫外線ランプ等の紫外線源を用いて紫外線を照
射しながら，電気分解（電解酸化）することにより，常
温・常圧で高効率でしかも高速度でフロンを分解処理す
ることができる。
【００１１】電気分解は定電位電解法で行うのが望まし
く，定電流法で行うとメタノールやエタノール等のアル
コールが電解酸化されて，アルデヒドやカルボン酸が副
生して，電流効率が大きく低下するので望ましくない。
また，電解質に水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等の
アルカリを用いるのは，電気分解で生成したフッ化水素
酸等を中和する機能があるからである。特にフッ化水素
酸はガラスを腐食し，電解槽を傷めるので，中和剤とし
てアルカリを添加する必要がある。
く，定電流法で行うとメタノールやエタノール等のアル
コールが電解酸化されて，アルデヒドやカルボン酸が副
生して，電流効率が大きく低下するので望ましくない。
また，電解質に水酸化ナトリウム，水酸化カリウム等の
アルカリを用いるのは，電気分解で生成したフッ化水素
酸等を中和する機能があるからである。特にフッ化水素
酸はガラスを腐食し，電解槽を傷めるので，中和剤とし
てアルカリを添加する必要がある。
【００１２】酸化チタンとしては，アナターゼ型，ルチ
ル型，イタチタン石型の三つの結晶形態が知られている
が，光活性の最も大きいアナターゼ型が最も一般的に用
いられる。酸化チタン微粒子としては，Ｄｅｇｕｓｓａ
社のＰ−２５，石原産業社のＳＴシリーズ，チタン工業
社のＰＣシリーズ，堺化学社のＳＳＰシリーズ等が知ら
れている。以下に本発明の実施例によりより具体的に説
明するが，本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。
ル型，イタチタン石型の三つの結晶形態が知られている
が，光活性の最も大きいアナターゼ型が最も一般的に用
いられる。酸化チタン微粒子としては，Ｄｅｇｕｓｓａ
社のＰ−２５，石原産業社のＳＴシリーズ，チタン工業
社のＰＣシリーズ，堺化学社のＳＳＰシリーズ等が知ら
れている。以下に本発明の実施例によりより具体的に説
明するが，本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。
【００１３】
【実施例】フロン分解装置の概略図を図１に示す。１Ｌ
の電解槽の陽極液としては，２００ｍｌのアルコールに
０．１モルのフロンを溶解し，２Ｎのアルカリ水溶液１
００ｍｌを添加し，１０ｇの酸化チタンを懸濁させたも
のを用いた。陰極液としては，２００ｍｌのアルコール
および２Ｎのアルカリ水溶液との混合液を用いた。陽極
には，Ｎｉ−Ａｌ板（２０×４０×１ｍｍ）を，陰極に
はＮｉＯ板（２０×４０×１ｍｍ）を用いた。参照電極
にはＡｇ＋／Ａｇ／ＭｅＣＮ電極を用いた。紫外線源に
は，インバーター紫外線ランプ（岡谷電機産業社製ＢＬ
−４０Ａ，発光波長３６０ｎｍ）を用いた。定電位電解
装置としては，柳本製作所製の電解装置（ＶＥ−３型）
を用いた。
の電解槽の陽極液としては，２００ｍｌのアルコールに
０．１モルのフロンを溶解し，２Ｎのアルカリ水溶液１
００ｍｌを添加し，１０ｇの酸化チタンを懸濁させたも
のを用いた。陰極液としては，２００ｍｌのアルコール
および２Ｎのアルカリ水溶液との混合液を用いた。陽極
には，Ｎｉ−Ａｌ板（２０×４０×１ｍｍ）を，陰極に
はＮｉＯ板（２０×４０×１ｍｍ）を用いた。参照電極
にはＡｇ＋／Ａｇ／ＭｅＣＮ電極を用いた。紫外線源に
は，インバーター紫外線ランプ（岡谷電機産業社製ＢＬ
−４０Ａ，発光波長３６０ｎｍ）を用いた。定電位電解
装置としては，柳本製作所製の電解装置（ＶＥ−３型）
を用いた。
【００１４】実施例１ 電解液の調製：１Ｌのオートクレーブに２００ｍｌのメ
タノールを仕込み，０℃に保ちながら密閉して，０．１
モル（１３．７５ｇ）のフルオロトリクロロメタンを圧
入して，メタノールに溶解させた。その後常圧で２Ｎの
水酸化ナトリウム水溶液１００ｍｌを添加し，１０ｇの
酸化チタン（石原産業社製のＳＴ−０１平均粒径７ｎ
ｍ）を添加して３０分攪拌して陽極液とした。陰極液に
は，２００ｍ１のメタノールに２Ｎの水酸化ナトリウム
水溶液１００ｍｌを添加したものを用いた。 定電位電解：２．４Ｖ（ｖｓＡｇ＋／Ａｇ）の電位で１
０℃以下の温度に保ちながら，１２時間定電位電解を行
った。通電量は４Ｆ／モルで，電流効率は７５％であっ
た。 残留フロンの分析：定電位電解後の陽極液に１Ｎの希塩
酸を添加して，ｐＨが６〜８になるように中和し，酸化
チタンを濾別し，水溶液を１００ｍｌのジクロロメタン
で３回抽出し，有機層を１００ｍｌの蒸留水で１回洗浄
し，有機層を１０ｇの硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥
し，硫酸マグネシウムを濾別し，有機層をガスクロマト
グラフ分析したところ，フルオロトリクロロメタンのピ
ークは全く検出されなかった。
タノールを仕込み，０℃に保ちながら密閉して，０．１
モル（１３．７５ｇ）のフルオロトリクロロメタンを圧
入して，メタノールに溶解させた。その後常圧で２Ｎの
水酸化ナトリウム水溶液１００ｍｌを添加し，１０ｇの
酸化チタン（石原産業社製のＳＴ−０１平均粒径７ｎ
ｍ）を添加して３０分攪拌して陽極液とした。陰極液に
は，２００ｍ１のメタノールに２Ｎの水酸化ナトリウム
水溶液１００ｍｌを添加したものを用いた。 定電位電解：２．４Ｖ（ｖｓＡｇ＋／Ａｇ）の電位で１
０℃以下の温度に保ちながら，１２時間定電位電解を行
った。通電量は４Ｆ／モルで，電流効率は７５％であっ
た。 残留フロンの分析：定電位電解後の陽極液に１Ｎの希塩
酸を添加して，ｐＨが６〜８になるように中和し，酸化
チタンを濾別し，水溶液を１００ｍｌのジクロロメタン
で３回抽出し，有機層を１００ｍｌの蒸留水で１回洗浄
し，有機層を１０ｇの硫酸マグネシウムで一昼夜乾燥
し，硫酸マグネシウムを濾別し，有機層をガスクロマト
グラフ分析したところ，フルオロトリクロロメタンのピ
ークは全く検出されなかった。
【００１５】比較例１ 酸化チタン微粒子を添加しない以外は，実施例１と同様
に定電位電解を行い，有機層をガスクロマトグラフ分析
したところ，フルオロジクロロメタンのピークは検出さ
れ，ピークの面積値からフロンの分解率を計算したとこ
ろ９％であった。
に定電位電解を行い，有機層をガスクロマトグラフ分析
したところ，フルオロジクロロメタンのピークは検出さ
れ，ピークの面積値からフロンの分解率を計算したとこ
ろ９％であった。
【００１６】
【発明の効果】上述した通り，フロンを溶解したアルカ
リ性の電解液に酸化チタンの微粒子を懸濁させ，紫外線
を照射しながら，定電位電解（電解酸化）することによ
り，非常に簡単な装置で，常温・常圧で高収率でフロン
を分解することができる。
リ性の電解液に酸化チタンの微粒子を懸濁させ，紫外線
を照射しながら，定電位電解（電解酸化）することによ
り，非常に簡単な装置で，常温・常圧で高収率でフロン
を分解することができる。
【図１】本発明のフロンの分解装置の概略図を示す説明
図である。
図である。
１．電解槽（内容積１Ｌ） ２．インバーター紫外線ランプ ３．マグネチックスターラー ４．陽極（Ｎｉ−Ａｌ） ５．陰極（ＮｉＯ） ６．ガラスフイルター製隔膜 ７．参照電極（Ａｇ＋／Ａｇ／ＭｅＣＮ） ８．ガス採取ビューレット ９．定電位電解装置 １０．銅電量計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｂ 35/06 Ｃ０７Ｂ 37/06 37/06 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０１Ｚ Ｆターム(参考） 4D061 DA10 DB19 DC08 EA03 EB12 EB30 ED12 ED17 ED20 FA20 4G069 AA02 BA04A BA04B BA48A CA01 CA04 CA10 CA19 DA03 EA01X EB18Y 4G070 AA03 AB10 BB13 CA21 CB13 CB17 CB23 DA21 4G075 AA03 AA37 BA05 BB03 BD15 CA20 CA33 CA54 CA57 DA01 EC21 4H006 AA05 AC13 AC26 BA95 BE60
Claims (2)
- 【請求項１】 フロンを溶解したアルコールと電解質の
混合溶液に，酸化チタンの微粒子を懸濁させ，紫外線の
照射下で電気分解法によりフロンを分解することを特徴
とするフロンの分解方法。 - 【請求項２】 電解質が水酸化ナトリウム，水酸化カリ
ウム等のアルカリ水溶液であることを特徴とする請求項
１に記載のフロンの分解方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000159154A JP2001302567A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | フロンの分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000159154A JP2001302567A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | フロンの分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001302567A true JP2001302567A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18663517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000159154A Pending JP2001302567A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | フロンの分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001302567A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006160713A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Sanwa Yuka Kogyo Kk | ハイドロフルオロカーボン類の合成方法とそれらの回収方法 |
| WO2009151092A1 (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 三菱電機株式会社 | 車両用換気空調装置 |
| CN115872569A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-31 | 西昌学院 | 提高氟污染物去除效能的电化学耦合膜过滤方法及系统 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000159154A patent/JP2001302567A/ja active Pending
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