JP2004130204A

JP2004130204A - ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置

Info

Publication number: JP2004130204A
Application number: JP2002296878A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Fujimoto; 藤本　清志; Akihito Orii; 折井　明仁; Masaya Otsuka; 大塚　雅哉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】難分解性ハロゲン化合物を効率良く脱ハロゲン化処理する処理装置を提供する。
【解決手段】上記目的を実現するための処理装置は、冷却加熱制御装置１３，温度計１２，圧力計５６及び圧力調節弁２０を設置した難分解性ハロゲン化合物の貯蔵容器
１１とフィルタ１４及び定流量ポンプ１５からなるハロゲン化合物供給系，冷却加熱制御装置２３，温度計ａ２２，圧力計５７，圧力調節弁３０及びマグネットスターラ３１を設置したアルカリ金属分散体の貯蔵容器２１とフィルタ２４及び定流量ポンプ２５からなるアルカリ金属分散体供給系，冷却加熱制御装置４１，温度計４２と２種類の流体の供給流路２Ａ，交差連通部９及び前記流体を混合及び反応させることが出来る混合反応流路２Ｂを有するリアクタ１からなる処理系で構成される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
難分解性ハロゲン化合物は化学的に安定な物質であり、絶縁性，耐熱性に優れた物質として工業的に広く使用されてきた。現在では、環境及び人体への影響等の理由から使用が禁止されている。しかし、それらを脱ハロゲン化処理する場合、化学的に安定な物質ゆえに脱ハロゲン化処理が困難であり、近年処理方法が多く検討されている。一般に処理方法として、焼却による手段が多く使用されている。大量に処理できるとされているが、１４００℃程度の高温で処理が必要なため、特殊な焼却炉が必要で、焼却の際、ダイオキシン等の別の有害物質が発生し環境破壊につながる可能性がある。
【０００３】
そこで、難分解性ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する代表的な方法として、ハロゲン化合物と分散状態にあるアルカリ金属を攪拌器内で混合し、１２０℃程度に加熱することで脱ハロゲン化処理する方法が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭４９−８２５７０号公報（第３−４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知技術には以下の課題が存在する。
【０００６】
公知技術においては、大量に難分解性ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する場合、難分解性ハロゲン化合物と前記ハロゲン化合物を処理することが出来るアルカリ金属分散体を攪拌するための大型の攪拌羽根とそれを駆動させるための電動機を備えた大型の攪拌器が必要になる。また、前記２種類の流体の反応は、分散状態にあるアルカリ金属の粒子とハロゲン化合物のハロゲン元素が接触することで引き起こされる。
【０００７】
公知技術では攪拌器内の流体を攪拌羽根で混合することや前記容器内の流体温度を高めることで、２種類の流体を接触しやすくし反応を活性化させている。したがって、２種類の流体を確実に反応処理させるには、攪拌器内の流体を十分混合させることや前記流体の温度を高めることが必要である。しかし、攪拌羽根を備えた攪拌器による混合手段では、均一混合に長時間費やしてしまうことが考えられる。さらに、短時間で大量に２種類の流体を反応させようとすると、反応時に発生する熱により流体温度が急激に上昇し、反応を制御できない可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを短時間に混合し効率良くハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理することができる装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段の特徴点は、アルカリ金属分散体を通す第１流路と、ハロゲン化合物を通す第２流路と、前記第１と第２の各流路を通ってきた前記アルカリ金属分散体とハロゲン化合物とを合流させる合流部と、前記合流部から下流側に設けられて前記合流後の混合反応流体、即ち前記アルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物が合流することにより生成された反応生成物を含む流体、を通す混合反応流路とを備えた点に有り、前述の各流路を用いてハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを流しながら連続して両者を混合及び反応を起こさせることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例を図１〜図３より説明する。本発明の第１の実施例に適用するハロゲン化物の脱ハロゲン化処理する処理装置は、難分解性ハロゲン化合物供給系，アルカリ金属分散体供給系，難分解性ハロゲン化合物処理系、前記の各供給系及び処理系に付属する温度制御系等で構成されている。
【００１１】
難分解性ハロゲン化合物供給系は、密閉型の貯蔵容器１１と、その貯蔵容器
１１に弁を介して接続された配管１６と、貯蔵容器の上部に弁を介して接続されたガス導入配管１８と、同じく弁を介して接続されたガス排出配管１９と、貯蔵容器の下部に弁を介して配管１７で直列に順次接続されたフィルタ１４及び定流量ポンプ１５と、リアクタ１への配管１７の接続側において配管１７に設けた弁と、貯蔵容器１１に装備した圧力計５６とから構成されている。
【００１２】
アルカリ金属分散体供給系は、密閉型の貯蔵容器２１と、その貯蔵容器２１に弁を介して接続された配管２６と、貯蔵容器２１の上部に弁を介して接続されたガス導入配管２８と、同じく弁を介して接続されたガス排出配管２９と、貯蔵容器２１の下部に弁を介して配管２７で直列に順次接続されたフィルタ２４及び定流量ポンプ２５と、リアクタ１への配管２７の接続側において配管２７に設けた各弁と、貯蔵容器２１に装備した圧力計５７と、貯蔵容器２１内低部に設けたマグネットバー３２と、貯蔵容器２１外にマグネットバー３２と対向して設けたマグネットスターラ３１とから構成されている。
【００１３】
難分解性ハロゲン化合物処理系は、配管１７が入口７に配管２７が入口８に接続されたリアクタ１と、リアクタ１の混合液出口１０に弁を介して並列に接続されたサンプリング配管４３及び配管４４とから構成されている。配管１７を入口７に接続するには、入口７を液密に塞ぐ蓋をリアクタ１に設け、その蓋に配管の継手を設け、その継手と入口７を連通する流路を蓋に設け、その継手に配管１７を接続する。入口８と配管２７との接続や混合液出口１０とサンプリング配管
４３及び配管４４との接続に関しても同様である。
【００１４】
難分解性ハロゲン化合物供給系に付属する温度制御系は、貯蔵容器１１に装備された温度計１２と、その温度計１２に接続されて温度計１２の計測結果に基づいて制御される冷却加熱制御装置１３とから構成される。
【００１５】
アルカリ金属分散体供給系に付属する温度制御系は、貯蔵容器２１に装備された温度計２２と、その温度計２２に接続されて温度計２２の計測結果に基づいて制御される冷却加熱制御装置２３とから構成される。
【００１６】
難分解性ハロゲン化合物処理系に付属する温度制御系は、リアクタ１に装備されてリアクタ１内部の温度を計測する温度計４２と、その温度計４２に接続されて温度計４２の計測結果に基づいて制御される冷却加熱制御装置４１とから構成される。
【００１７】
本実施例のリアクタ１は、難分解性ハロゲン化合物処理系に用いられ、難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを供給する供給流路，難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体との合流部である交差連通部と前記２種類の流体を混合及び反応できる混合反応流路を各々１つ以上有する構造である。
【００１８】
難分解性ハロゲン化合物は、配管１６より導入し貯蔵容器１１に保管する。貯蔵容器１１には、温度計１２により貯蔵容器１１内の温度を制御することが出来る冷却加熱制御装置１３が設置されている。ハロゲン化合物を冷却加熱制御装置１３によりアルカリ金属分散体として使用するアルカリ金属（本実施例ではナトリウムを使用）の融点（９８℃）以上の温度１１０℃に制御後、フィルタ１４，定流量ポンプ１５及び配管１７を介して難分解性ハロゲン化合物の処理系であるリアクタ１の入口７に供給する。
【００１９】
冷却加熱制御装置１３による温度制御により、難分解性ハロゲン化合物の流体の粘性を小さくでき、配管やリアクタ１内の流路内で流体が流れやすくなる。難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体との反応を活性化する観点から制御する温度は高い方が良いが、コスト低減の観点から、装置の設置及び運用にかかる費用や保守費等はできるだけ少ない方が良い。（制御する温度が低いほど設備にかかる費用も少なく出来る。）
【００２０】
また、一定の温度を維持することで安定した流れで難分解性ハロゲン化合物処理系に流体を供給することが出来る。なお、貯蔵容器１１内で難分解性ハロゲン化合物を保管する場合、貯蔵容器１１の気相空間は不活性ガスが望ましく、貯蔵容器１１に設けたガス導入配管１８により不活性ガスを貯蔵容器１１内に導入し、貯蔵容器１１内の既存のガスをガス外出配管１９を通じて排気して貯蔵容器１１内の気相空間を不活性ガスに置換することが出来る。なお、難分解性ハロゲン化合物には、ポリ塩化ビフェニルやポリ塩化ビフェニル混合油に代表される液体状のものや、ポリ臭化ビフェニルに代表される固体状のものがある。本実施例では難分解性ハロゲン化合物としてポリ塩化ビフェニルを用いている。
【００２１】
一方、アルカリ金属分散体は、配管２６より導入し貯蔵容器２１に保管する。貯蔵容器２１には、温度計２２により貯蔵容器２１内の温度を制御することが出来る冷却加熱制御装置２３が設置されている。アルカリ金属分散体を冷却加熱制御装置２３によりアルカリ金属分散体として使用するアルカリ金属（本実施例ではナトリウムを使用）の融点（９８℃）以上の温度１１０℃に制御後、フィルタ２４，定流量ポンプ２５及び配管２７を介して難分解性ハロゲン化合物の処理系であるリアクタ１に供給する。
【００２２】
難分解性ハロゲン化合物供給系と同様に冷却加熱制御装置２３による温度制御により、アルカリ金属分散体の流体の粘性を小さくでき、配管２７やリアクタ１内の流路内で流体が流れやすくなる。なお、アルカリ金属分散体を製造するためのアルカリ金属には、ナトリウム，カリウム，リチウム，ルビジウム，セシウム等がある。アルカリ金属分散体として本実施例ではナトリウムを鉱油に分散させたナトリウム分散体、平均粒子径０．０１ｍｍ（最大粒子径０．０５ｍｍ未満）を用いている。また、貯蔵容器２１には、アルカリ金属と鉱油の密度差によるアルカリ金属粒子の沈降を防止するためのマグネットスターラ３１を設置している。マグネットスターラ３１により貯蔵容器２１内のマグネットバー３２を回転させ、流体を攪拌することで、アルカリ金属粒子の沈降を防止し、アルカリ金属粒子を均一に分散させることが出来る。すなわち、アルカリ金属粒子が均一に分散したアルカリ金属分散体をハロゲン化合物処理系に供給出来るため、効率の良い反応処理が可能となる。
【００２３】
このように本実施例では攪拌・混合手段として、マグネットスターラ３１を使用しているが、超音波発生装置あるいは攪拌羽根などを用いても同様の効果が得られる。また、難分解性ハロゲン化合物を希釈（例えば、鉱油などでハロゲン化合物を希釈）してハロゲン化合物処理系に供給する場合には、本実施例と同様にマグネットスターラ３１等を設置することで、鉱油などで難分解性ハロゲン化合物の密度差による前記ハロゲン化合物の沈降を防止することが出来る。なお、貯蔵容器２１内でアルカリ金属分散体を保管する場合、貯蔵容器２１の気相空間は不活性ガスが望ましく、貯蔵容器２１に設けたガス導入配管２８により不活性ガスを貯蔵容器２１に導入し、貯蔵容器２１内の既存のガスをガス外出配管２９を通じて排気して貯蔵容器２１内の気相空間を不活性ガスに置換することが出来る。
【００２４】
ハロゲン化合物処理系では、難分解性ハロゲン化合物の流体を入口７からリアクタ１に供給し、アルカリ金属分散体の流体を入口８からリアクタ１に供給している。リアクタ１に供給された２種類の流体は供給流路２Ａを介し交差連通部９で混合及び反応し、混合液が形成され、混合反応流路２Ｂを通って混合液出口１０から排出される。２種類の流体の反応時には、有害なポリ塩化ビフェニルの塩素原子がナトリウム金属原子と反応し塩化ナトリウムとなり、脱塩処理されたポリ塩化ビフェニルは無害なビフェニルとなる。
【００２５】
リアクタ１の流路は角型形状で流路幅及び流路深さが０．５ｍｍ　の供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂで構成されているので、速やかに化学反応を行うことができる。また、２種類の流体の交差連通部９以降の混合反応流路２Ｂ内で２種類の流体が混合している滞在時間を確保することで難分解性ハロゲン化合物を効率良く反応処理できるとともに、リアクタ１は１本以上の供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂで構成されているため大量に処理することもできる。
【００２６】
さらに、２種類の流体の混合液を温度計４２を備えた冷却加熱制御装置４１によりアルカリ金属分散体として使用するアルカリ金属（本実施例ではナトリウムを使用）の融点（９８℃）以上の温度１１０℃に制御でき、反応を促進させることも可能である。流体の温度が高いほど、２種類の流体が接触しやすくなり反応が活性化するが、流体の温度を上昇させるものとして冷却加熱制御装置４１が必要になる。また、コスト低減の観点から、装置の設置及び運用にかかる費用や保守費等はできるだけ少ない方が良い。（制御する温度が低いほど設備にかかる費用も少なく出来る。）また、２種類の流体が反応する時の熱の発生により流体の温度が上昇するが、反応量によっては温度が急激に上昇する可能性がある。そのため、急激な流体の温度上昇抑制と一定温度維持のために冷却加熱制御装置４１が必要になる。
【００２７】
また、２種類の流体の混合比を調整することは、定流量ポンプ１５，定流量ポンプ２５の流量調整により容易に実現できる。
【００２８】
最後に、リアクタ１で脱ハロゲン化処理できた混合液を配管４４より排出する。混合液としては、アルカリ金属により難分解性ハロゲン化合物からハロゲン元素が分離して生成されたアルカリ金属ハロゲン化合物とハロゲン元素が分離した炭化水素化合物等の反応生成物があり、それぞれ貯蔵容器（図示せず）に保管され、必要な後処理を行う。
【００２９】
図２，図３に本発明の第１の実施例に用いるリアクタ１の構造図について説明する。図２（ａ）（ｂ）に示すように、供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂとなる角型形状で０．５ｍｍ　の流路幅及び流路深さの溝３，溝４を平板５，平板６に加工する。
【００３０】
なお、本実施例では溝３，４を角型で加工しているが、半丸型や逆三角型でも問題ない。また、流路幅とは流路断面における開口部長さとし、流路深さとは流路断面における開口部面から底面まであるいは流路断面の開口部面から頂点までの長さとする。さらに、単一の流路での処理量を多くするために流路幅及び流路深さを大きくすることが考えられる。そこで、流路幅及び流路深さが本実施例で説明した０．５ｍｍ　より大きな場合（例えば、流路幅及び流路深さが１ｍｍ）であっても、２種類の流体が混合した後の混合反応流路２Ｂの長さを長くする、すなわち、混合反応流路２Ｂ内での混合液の滞在する時間を長くすれば、上記同様に問題なく反応処理できる。
【００３１】
次に、図２の（ｃ）に示すように、前記溝３，４を加工した面が重なり合うように平板５と平板６を組み合わせる。このように組み合せた平板５と平板６はボルト・ナットによる機械的結合又は接着剤又は拡散接合等の冶金的接合方法によってずれないように固定される。このように平板５と平板６を組み合わせることで、前記溝３，４が立体交差する交差連通部９に難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体との合流部が生じ、その合流部で難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体との混合がなされる。平板５と平板６に溝３，４を作って溝３，４が立体交差となるように平板５と平板６を組み合わせたが、溝３，４を一方の平板に集中して作って平板５と平板６を組み合せて溝３，４を平面交差するようにしても同様に交差部に合流部が出現する。
【００３２】
このように平板５と平板６を組み合わせることで、難分解性ハロゲン化合物（図２中で流体Ａと表示）の入口７及びアルカリ金属分散体（図２中で流体Ｂと表示）の入口８から、複数の交差連通部９を介して、流体Ａと流体Ｂの混合液出口１０まで連通した混合反応流路２Ｂを実現できる。また、異なる平面の流路を組み合わせることにより、複数の混合反応流路２Ｂで同時に反応処理ができるため、大量処理に適する。
【００３３】
また、流体Ａ（流体Ｂ）が入口７（入口８）から交差連通部９を介して入口８（入口７）に流れないようにする（逆流防止の）ための方法として以下の好ましい構造がある。交差連通部９Ａ（９Ｂ）から流体Ａの入口７までの供給流路２Ａ長さと入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）までを加えた長さを交差連通部９Ａから交差連通部９Ｂまでの直線長さより長くしていることで、交差連通部９Ａ（９Ｂ）から流体Ａの入口７までの長さと入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）までを加えた長さの方が流路長による圧力損失が大きくなり、入口８から交差連通部９Ａ（９Ｂ）を介して入口７へ流体Ｂが流れること（逆流）を防止できる。
【００３４】
また、交差連通部９Ｂ（９Ｃ）から流体Ｂの入口８までの供給流路２Ａ長さと入口８から交差連通部９Ｃ（９Ｂ）までを加えた長さを交差連通部９Ｂから交差連通部９Ｃまでの直線長さより長くしていることで、前記と同様に、交差連通部９Ｂ（９Ｃ）から流体Ｂの入口８までの長さと入口８から交差連通部９Ｃ（９Ｂ）までを加えた長さの方が流路長による圧力損失が大きくなり、入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）を介して入口８へ流体Ａが流れることを防止できる。なお、流体Ａを供給する５本の供給流路２Ａの入口７から流体Ａの入口側の交差連通部９までの長さは全て同じ長さである。
【００３５】
また、流体Ｂを供給する５本の供給流路２Ａの入口８から流体Ｂの入口側の交差連通部９までの長さは全て同じ長さである。また、交差連通部９Ａ（９Ｂ）から流体Ａの入口７までの供給流路２Ａ長さと入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）までを加えた長さと交差連通部９Ａから交差連通部９Ｂまでの直線長さが同じ長さの場合でも、流体Ａの流路入口に一番近い交差連通部９から混合液出口１０までの流路幅及び流路深さより、流体Ａの入口７から流体Ａの入口側の交差連通部９までの流路幅及び流路深さと流体Ｂの入口８から流体Ｂの入口側の交差連通部９までの流路幅及び流路深さを狭くすることで、交差連通部９Ａ（９Ｂ）から流体Ａの入口７までの流路幅及び流路深さと入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）までの流路幅及び流路深さによる圧力損失が大きくなり、入口８から交差連通部９Ａ（９Ｂ）を介して入口７へ流体Ｂが流れることを防止できる。なお、流体Ａの入口７から交差連通部９Ｂ（９Ａ）を介して入口８へ流体Ａが流れることも同様に防止できる。
【００３６】
さらに、流体Ａと流体Ｂの混合液が交差連通部９Ｃで流体Ｂの入口８に流れないようにする（逆流防止の）ための方法として好ましい構造がある。交差連通部９Ｃから入口８までの距離より交差連通部９Ｃから混合液出口１０までの距離を長くすることや、交差連通部９Ｃから混合液出口１０までの流路幅や流路深さより、交差連通部９Ｃから入口８までの流路幅や流路深さを狭くすることで、逆流は防止できる。但し、交差連通部９Ｃから混合液出口までの長さを決める場合、難分解性ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理が可能な長さにすることも必要である。
【００３７】
また、リアクタの材質を鋼製，ガラス製またはセラミック製にすることで高温高圧条件に使用できるとともに、耐腐食性が向上するため、長期的な使用に適する。
【００３８】
また、図３（ａ）に示すように、図２で説明した２枚の平板５，６の溝３，４の加工面を重ね合わせたリアクタを積層し、その積層群の上下に長方形の平板を当てて各入口７，８や混合液出口１０の上下端を閉鎖できる状態とする。積層したリアクタ間やリアクタと長方形の平板との間はボルト・ナットや接着剤や拡散接合などで互いに固定される。各入口７，８や混合液出口１０には液漏れのないように蓋５０がかぶせられて密閉される。その全ての蓋５０には、図３の（ｂ）で例示するように配管の継手５２，５３が装備される。その継手５２，５３は蓋５０に加工した流路を通じて入口７や入口８や混合液出口１０に通じている。継手５２には配管２７が接続され、流体Ａ（難分解性ハロゲン化物）が供給される。継手５３には配管２７が接続され、流体Ｂ（アルカリ金属分散体）が供給される。混合液出口１０を塞ぐ蓋に設けた継手には、サンプリング配管４３や配管４４が接続されている。このようにして積層型リアクタ５１を構成する。その他の構成は図１と同じである。
【００３９】
さらに、図３（ｂ）に示すように積層型リアクタ５１の複数個を各配管１７，２７，４３，４４に並列接続して、複数組み合わせることで、難分解性ハロゲン化合物を大量に反応処理できる処理装置を実現できる。また、積層型リアクタ５１により装置形状がコンパクトになり、リアクタの設置時または移動時、さらには交換時には、容易に取り扱うことが出来る。また、流体供給用の継手５２，５３及び混合液出口の継手（図示せず）の配置に制限はないが、１面方向に２種類の流体入口及び混合液出口を配置すれば、よりコンパクトになり、設置スペースの有効利用もできる。
【００４０】
図４を用いて本発明の第２の実施例を説明する。
【００４１】
本実施例を適用する難分解性ハロゲン化物の脱ハロゲン化処理装置は、図１を用いて説明した実施例と同様の構成で、図１の実施例と変わったてんは、定流量ポンプの代わりに流量計５４，流量計５５を配管１７，配管２７に設け、難分解性ハロゲン化合物及びアルカリ金属分散体の流量を貯蔵容器１１，２１とリアクタ１の混合液出口１０との圧力差で制御するものである。なお、貯蔵容器１１，２１及びリアクタ１の混合液出口１０には圧力制御及び監視用として圧力計５６，５７，５８がそれぞれ設置してある。
【００４２】
図４の実施例では定流量ポンプの代わりに流量計５４，５５を用いることで、動的機器を削除できるため、信頼性及び経済性が向上する。なお、貯蔵容器１１，２１内の圧力制御は貯蔵容器１１，２１に設けた不活性ガスを導入するためのガス導入配管１８，２８と、貯蔵容器１１，２１に設けたガス排出配管１９，２９，圧力計５６，５７，５８及び圧力調節弁２０，３０により実現できる。
【００４３】
図５を用いて本発明の第１の実施例に用いたリアクタ１の第１変形例の構造を説明する。
【００４４】
本実施例のリアクタ１の特徴は、難分解性ハロゲン化合物（流体Ａ）及びアルカリ金属分散体（流体Ｂ）の２種類の流体のリアクタ１内への供給流路２Ａが同一であって、その２種類の流体のリアクタ１内への入口７，８が供給流路２Ａの両端に振り分けられているということである。これに伴って、混合反応流路２Ｂの左端は閉鎖されている形状となる。その他の構成は図１，図２と同様である。
【００４５】
図５の実施例では、流体Ａと流体Ｂの供給入口が各々１箇所であるとともに、流体Ａと流体Ｂを供給するための供給流路２Ａが共通である。そのため、リアクタ１を積層して用いた場合を想定した場合に図３の例に対してリアクタ１外部からの流体供給口の継手５３が少なくなるため、継手５３の製作に対する加工作業の削除と物量低減による経済性を向上できる。また、２種類の流体の衝突作用を利用することで、均一混合を促進でき短時間に大量に処理できる。
【００４６】
図６を用いて本発明の第１の実施例に用いたリアクタ１の第２変形例の構造を説明する。本実施例のリアクタ１の特徴は、難分解性ハロゲン化合物（流体Ａ）及びアルカリ金属分散体（流体Ｂ）の２種類の流体のリアクタ１内への供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂを縦横に配した複数本の中空管５９で構成していることである。そして、各中空管５９が立体交差する部位は、各中空管５９同士が連通接続されており、この部分が難分解性ハロゲン化合物（流体Ａ）及びアルカリ金属分散体（流体Ｂ）の２種類の流体の合流部とされる。中空管５９の各端部は中空管６０に連通接続され、その中空管６０が第１実施例の入口７，８や混合液出口１０に利用される。その他の構成は、図１，図２と同様である。
【００４７】
図２，図３及び図５に記載の実施例では、２枚の平板の各々に供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂとなる溝を５本加工し、加工した面を重ね合わせることで、２種類の流体入口から２種類の流体の混合液出口までを連通させた流路を構成している。本実施例では、内径において等価直径が０．５ｍｍ　以上かつ１ｍｍ以下の中空管５９を使用して、前記平板の溝流路と同様の流路を構成し、リアクタ１外部との流体供給口の接続部には中空管６０を用いる。したがって、平板に溝を加工するための加工作業が削除できる。また、平板では流路として使用する溝以外は余分な物量であり、供給流路２Ａ及び混合反応流路２Ｂを中空管にすることで余分な物量を低減でき経済性が向上する。また、図６で供給流路２Ａの左端を閉鎖して、図５のように、共通の供給流路２Ａの両端にそれぞれ異なる流体Ａ，Ｂを振り分けて流入させる構成を用いても問題はないし、上下に積層して用いても良い。
【００４８】
このように、２枚の平板の各々に１本以上の直線状の溝を加工し、加工した２枚の平板の溝が互いに交差し連通するように重ね合わせて、難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを供給する供給流路、交差連通部と前記２種類の流体を混合及び反応できる混合反応流路を各々１つ以上有する構造のリアクタを用いる例では、難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体を混合反応流路内で短時間かつ均一に混合及び反応させることができる。さらに難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体の供給流体の温度，リアクタの温度あるいは混合反応流路を通る混合反応流体、即ちアルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物が合流することにより生成された反応生成物を含む流体、の温度を前記アルカリ金属分散体のアルカリ金属の融点以上かつ処理装置耐熱温度未満で制御する冷却加熱制御装置を備えたことで、流体の粘性が小さくなるため流路内を流れやくすなり、２種類の流体が接触が多くなり反応が活性化し短時間で処理が可能となる。
【００４９】
また、難分解性ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを供給する供給流路及び混合反応流路の流路幅及び流路深さを０．５ｍｍ　以上かつ１ｍｍ以下にすることで、２種類の流体が接触しやすくなり、短時間で反応処理が可能となる。また、流路幅及び流路深さが狭い単一流路の単位時間当たりに反応させる処理量は微量であり、２種類の流体の混合時に発生する反応熱による急激な温度上昇は防止できる。
【００５０】
また、リアクタを積層して積層型リアクタとし、前記積層型リアクタを並列に接続し、複数組み合わせた例では、難分解性ハロゲン化合物を大量に処理することができる。また、リアクタ設置時や移動時、さらにリアクタ交換時には容易に取り扱うことができ、コンパクトなリアクタが実現できる。また、コンパクトな構造であるため設置スペースも有効に利用できる。
【００５１】
また、リアクタの材質を鋼製，ガラス製またはセラミック製にすることで、高温高圧条件で使用できるとともに、リアクタを長期的に使用する場合には耐腐食性も向上する。
【００５２】
また、難分解性ハロゲン化合物にポリ塩化ビフェニルを用いても効率良く脱ハロゲン化処理することができる。
【００５３】
また、等価直径が０．５ｍｍ　以上かつ１ｍｍ以下の中空管を用いた例では、平板に溝を加工して製作した流路に対して、溝の加工作業を削減できるとともに物量を低減でき、経済性が向上する。また、中空管自体が流路となるため、積層するリアクタにおいては、さらに小型化が実現できる。また、平板に溝を加工し流路を形成するリアクタの混合液出口の端に中空管を接続することで、容易に混合反応流路の流路長さを延長でき、管内での混合反応流体の滞在時間を長くすることで、２種類の流体を一層均一に混合及び反応処理が実現できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ハロゲン化合物とアルカリ金属分散体とを流路に沿って流しながら混合反応させて連続的にハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による脱ハロゲン化処理装置の全体系統図である。
【図２】本発明の第１の実施例に使用したリアクタの構造図であり、（ａ）図はリアクタを構成する片方の平板の斜視図であり、（ｂ）図はリアクタを構成する他方の平板の斜視図であり、（ｃ）図は（ａ）図と（ｂ）図の各平板同士を組合せ状態でのリアクタ内の流路を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施例においてリアクタを積層して用いた場合のリアクタの積層状態を示す図であり、（ａ）図はリアクタの積層状態を示す斜視図であり、（ｂ）図は積層したリアクタの複数使用例の配置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施例による脱ハロゲン化処理装置の全体系統図である。
【図５】本発明の第１実施例に使用したリアクタの第１変形例によるリアクタの構造図である。
【図６】本発明の第１の実施例に使用したリアクタの第２変形例によるリアクタの構造図である。
【符号の説明】
１…リアクタ、２Ａ…供給流路、２Ｂ…混合反応流路、３，４…溝、５，６…平板、７，８…入口、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…交差連通部、１０…混合液出口、１１，２１…貯蔵容器、１２，４２…温度計、１３，２３，４１…冷却加熱制御装置、１５，２５…定流量ポンプ、１６，１７，４４…配管、１８，２８…ガス導入配管、１９，２９…ガス排出配管、２０，３０…圧力調節弁、５１…積層型リアクタ、５２，５３…継手、５４，５５…流量計、５６，５７，５８…圧力計、５９，６０…中空管。

Claims

アルカリ金属分散体とハロゲン化合物とを混合させてハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理を行うハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置において、
アルカリ金属分散体を通す第１の流路と、ハロゲン化合物を通す第２の流路と、前記第１と第２の各流路を通ってきた前記アルカリ金属分散体とハロゲン化合物とを合流させる合流部と、前記合流部から下流側に設けられて前記アルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物が合流することにより生成された反応生成物を含む流体を通す混合反応流路とを備えたハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
請求項１において、前記第１の流路と前記第２の流路とは一直線状に連通し合っている流路であって、前記一直線状に連通し合っている流路の一端側がアルカリ金属分散体の入口とされ、前記共通の流路の他端側がハロゲン化合物の入口とされているハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
請求項１又は請求項２において、前記アルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物と前記混合反応流体とをアルカリ金属の溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えているハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
アルカリ金属分散体を導く第１の流路、及び前記第１の流路に接続されてハロゲン化合物を導く第２の流路、並びに前記アルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物が合流することにより生成された反応生成物を含む流体を排出する第３の流路とを備えたリアクタと、
前記リアクタを加熱する加熱装置とを備えたハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
請求項４において、前記第１の流路にアルカリ金属分散体を供給するアルカリ金属分散体供給系と、
前記第２の流路にハロゲン化合物を供給するハロゲン化合物供給系と、
前記リアクタと前記第３の流路に接続された配管とを有するハロゲン化物処理系と、
前記アルカリ金属分散体供給系と前記ハロゲン化合物供給系と前記ハロゲン化物処理系とに装備されて、前記アルカリ金属分散体と前記ハロゲン化合物と前記反応生成物を含む流体とを加熱する手段と、
を備えたハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
請求項４又は請求項５において、前記第１の流路と第２の流路とは一直線状に連通し合っている流路であって、前記一直線状に連通し合っている流路の一端側がアルカリ金属分散体の導入口とされ、前記共通の流路の他端側がハロゲン化合物の導入口とされているハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。
請求項４から請求項６までのいずれか一項において、前記リアクタが複数個が積層されているハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理装置。