JP2006289231A - Method and system for decomposing and treating organic chlorine compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塩素化エチレンなどの、気体状の有機塩素化合物を分解する分解処理方法および装置に関する。 The present invention relates to a decomposition method and apparatus for decomposing gaseous organic chlorine compounds such as chlorinated ethylene.
これまでに気体状の有機塩素化合物、例えばトリクロロエチレン等の塩素化エチレンや塩素化メタン等を、塩素ガスと混合し光照射することで分解させる方法が例えば特許文献1に紹介されてきた。
A method for decomposing gas chlorinated organic compounds such as chlorinated ethylene such as trichlorethylene and chlorinated methane by mixing with chlorine gas and irradiating with light has been introduced in, for example,
このような方法では、分解によってクロロ酢酸類などの分解副生成物が生じる。クロロ酢酸類は強い酸性を呈し水に吸収されやすく溶解度も高いため、簡単に気体から除去されて液中で高濃度に濃縮される。 In such a process, decomposition by-products such as chloroacetic acids are generated by decomposition. Chloroacetic acids are strongly acidic, easily absorbed in water and highly soluble, so they are easily removed from the gas and concentrated to a high concentration in the liquid.
一方、溶液中の溶質の分解処理方法として、導電性ダイヤモンド電極を使用する電気分解法方法がある。例えば、特許文献2には、電導性結晶性ドーピング化ダイヤモンドを含む陽極を用いて溶液溶質を電気分解する方法が開示されている。
On the other hand, there is an electrolysis method using a conductive diamond electrode as a method for decomposing a solute in a solution. For example,
また、非特許文献1には、ホウ素をドープした導電性ダイヤモンド電極の電位窓が極めて広く、強い腐食性の水溶液中においても安定に動作することが報告されている。
トリクロロエチレン等の有機塩素化合物を、塩素ガスと混合し光照射することで分解させる方法では、分解によってクロロ酢酸類などの分解副生成物が生じる。このクロロ酢酸類は、最近、上水道で基準が制定され、人の健康への影響といった点で話題になりつつある。また、有機塩素化合物の分解では、塩酸が生成し酸性の廃液が発生する。 In a method in which an organic chlorine compound such as trichloroethylene is decomposed by mixing with chlorine gas and irradiating with light, decomposition byproducts such as chloroacetic acids are generated by the decomposition. These chloroacetic acids have recently been established in water supply standards and are becoming a hot topic in terms of their impact on human health. Further, in the decomposition of the organic chlorine compound, hydrochloric acid is generated and an acidic waste liquid is generated.
本発明の目的は、クロロ酢酸類などの分解副生成物を分解することができ、分解で生成した塩素を有効に利用することができ、酸性廃液の発生を抑制できる、効率的な有機塩素化合物の分解処理方法および装置を提供することである。 An object of the present invention is an efficient organochlorine compound that can decompose decomposition byproducts such as chloroacetic acids, can effectively use chlorine generated by decomposition, and can suppress the generation of acidic waste liquid. It is an object to provide a decomposition processing method and apparatus.
本発明により、塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物の分解処理方法であって、
該気体状の有機塩素化合物と塩素ガスを含む混合ガスをつくる混合ガス製造工程;
該混合ガスに光を照射して前記有機塩素化合物を分解する有機塩素化合物分解工程;
該有機塩素化合物分解工程から得られるガスから、該有機塩素化合物分解工程で生じた分解副生成物を分離する分離工程;
該分離工程で分離された分解副生成物を電気分解により分解する電気分解工程;および
該電気分解工程で発生した塩素ガスを、該混合ガス製造工程に供給する工程
を有する有機塩素化合物の分解処理方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a method for decomposing a gaseous organochlorine compound that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas,
A mixed gas production process for producing a mixed gas containing the gaseous organochlorine compound and chlorine gas;
An organic chlorine compound decomposition step of decomposing the organic chlorine compound by irradiating the mixed gas with light;
A separation step of separating a decomposition by-product generated in the organic chlorine compound decomposition step from a gas obtained from the organic chlorine compound decomposition step;
An electrolysis process for electrolyzing the decomposition by-product separated in the separation process; and a process for supplying the chlorine gas generated in the electrolysis process to the mixed gas production process. A method is provided.
前記塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物が、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−1,2−ジクロロエチレン、1,1−ジクロロエチレン、トランス−1,2−ジクロロエチレンからなる群から選ばれる少なくとも1つであることができる。 Gaseous organic chlorine compounds that can be decomposed by irradiation with light in the presence of chlorine gas are trichloroethylene, tetrachloroethylene, cis-1,2-dichloroethylene, 1,1-dichloroethylene, and trans-1,2-dichloroethylene. It can be at least one selected from the group consisting of:
前記分解副生成物がクロロ酢酸類であることができる。 The decomposition by-product may be chloroacetic acids.
前記電気分解工程において、導電性ダイヤモンド電極を陽極に用いることが好ましい。 In the electrolysis step, a conductive diamond electrode is preferably used for the anode.
前記電気分解工程において、塩酸を含んだ酸性の電解質液を用いることができる。 In the electrolysis step, an acidic electrolyte solution containing hydrochloric acid can be used.
前記分離工程において、前記有機塩素化合物分解工程から得られるガスを吸収液に接触させ、前記分解副生成物を吸収した吸収液と、吸収液に吸収されなかったガスとを得ることができる。 In the separation step, the gas obtained from the organochlorine compound decomposition step is brought into contact with an absorbing solution, and an absorbing solution that has absorbed the decomposition by-product and a gas that has not been absorbed by the absorbing solution can be obtained.
前記吸収液に吸収されなかったガスの一部を、前記混合ガス製造工程に供給する工程を有することができる。 A step of supplying a part of the gas that has not been absorbed by the absorbing liquid to the mixed gas manufacturing step can be provided.
本発明により、塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物の分解処理装置であって、
該気体状の有機塩素化合物と塩素ガスを含む混合ガスをつくる混合ガス製造手段;
該混合ガスに光を照射して前記有機塩素化合物を分解する有機塩素化合物分解手段;
該有機塩素化合物分解手段から得られるガスから、該有機塩素化合物分解手段で生じた分解副生成物を分離する分離手段;
該分離手段で分離された分解副生成物を電気分解により分解する電気分解手段;および
該電気分解手段で発生した塩素ガスを、該混合ガス製造手段に供給する移送手段
を有する有機塩素化合物の分解処理装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a decomposition apparatus for gaseous organochlorine compounds that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas,
A mixed gas production means for producing a mixed gas containing the gaseous organochlorine compound and chlorine gas;
Organochlorine compound decomposition means for decomposing the organochlorine compound by irradiating the mixed gas with light;
Separation means for separating a decomposition by-product generated in the organochlorine compound decomposing means from a gas obtained from the organochlorine compound decomposing means;
Decomposing organochlorine compounds having electrolysis means for electrolyzing decomposition by-products separated by the separation means; and transport means for supplying chlorine gas generated by the electrolysis means to the mixed gas production means A processing device is provided.
本発明によって、トリクロロエチレン等の有機塩素化合物を分解でき、クロロ酢酸類などの分解副生成物も分解できる、新たな分解副生成物のない有機塩素化合物の分解処理方法が示された。さらに、分解副生成物の分解で生成する塩素を、有機塩素化合物の分解の中に取り込み再利用することによって、酸性廃液の発生を抑制でき、薬品使用量を抑えた効率的な有機塩素化合物の分解処理方法および装置が提供される。 According to the present invention, a novel organic chlorine compound decomposition method without decomposition byproducts, which can decompose organic chlorine compounds such as trichlorethylene and decompose decomposition byproducts such as chloroacetic acids, has been shown. Furthermore, by generating and reusing the chlorine produced by the decomposition of decomposition by-products in the decomposition of organic chlorine compounds, the generation of acidic waste liquid can be suppressed, and efficient use of organic chlorine compounds with reduced chemical consumption. A decomposition method and apparatus are provided.
塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物としては、例えば、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−1,2−ジクロロエチレン、1,1−ジクロロエチレン、トランス−1,2−ジクロロエチレンなどの塩素化エチレンが挙げられる。 Examples of gaseous organochlorine compounds that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas include, for example, trichloroethylene, tetrachloroethylene, cis-1,2-dichloroethylene, 1,1-dichloroethylene, trans-1,2- Examples include chlorinated ethylene such as dichloroethylene.
以下図面を用いて本発明の形態について説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
図1は本発明の有機塩素化合物の分解処理方法の一形態を説明するためのプロセスフロー図である。 FIG. 1 is a process flow diagram for explaining one embodiment of the method for decomposing an organochlorine compound of the present invention.
図1において、塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物は、導入手段1によって導入され、合流点2において電気分解手段12からの塩素ガスと混合された後、有機塩素化合物分解手段3に導かれる。実際には前記気体状の有機塩素化合物を含むガスを被処理ガスとし、この被処理ガスを合流点2に導けばよい。また、塩素ガスについても、塩素ガスを含有するガス(塩素含有ガス)を合流点2に導けばよい。
In FIG. 1, a gaseous organochlorine compound that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas is introduced by the introduction means 1 and mixed with chlorine gas from the electrolysis means 12 at the
このような被処理ガスは、有機塩素化合物を使用する工場や塗装工程等からの排気ガスであってもよいし、有機塩素化合物を含む排水や地下水等を曝気処理したときに発生する排気であってもよく、固体あるいは液体の有機塩素化合物含有廃棄物より気化させたものであってもよい。また、汚染地盤からの吸引ガスであってもよい。いずれの場合も有機塩素化合物分解手段3に導入されるガスには有機塩素化合物のほかに酸素が含有されている状態であり、つまり、被処理ガスは有機塩素化合物が空気との混合状態であるか、あるいは有機塩素化合物が酸素を含む気体との混合状態である。なお、被処理ガスが、還元性物質を多く含むような、汚染地盤からの吸引ガスや工場排ガス等である場合は、酸素を別途混合させてもよい。このときの酸素量は分解する有機塩素化合物と等モル以上であって、かつ、流入する還元物質を酸化するのに必要な量をそれに加えた量となる。 Such a gas to be treated may be an exhaust gas from a factory using an organic chlorine compound, a painting process, or the like, or an exhaust gas generated when a wastewater or groundwater containing an organic chlorine compound is subjected to an aeration process. Alternatively, it may be vaporized from a solid or liquid organic chlorine compound-containing waste. Moreover, the suction gas from a contaminated ground may be sufficient. In any case, the gas introduced into the organic chlorine compound decomposition means 3 is in a state in which oxygen is contained in addition to the organic chlorine compound, that is, the gas to be treated is a mixed state of the organic chlorine compound with air. Alternatively, the organic chlorine compound is in a mixed state with a gas containing oxygen. When the gas to be treated is a suction gas from a contaminated ground or a factory exhaust gas that contains a large amount of a reducing substance, oxygen may be mixed separately. The amount of oxygen at this time is equal to or more than that of the organic chlorine compound to be decomposed, and is an amount obtained by adding an amount necessary to oxidize the inflowing reducing substance.
酸素の導入は必ずしも行われるものではないが、酸素導入を行う場合は酸素導入手段1aと合流点2aとによることができる。 The introduction of oxygen is not necessarily performed, but the introduction of oxygen can be performed by the oxygen introduction means 1a and the junction 2a.
酸素導入手段1aは、酸素ボンベを接続しておこなってもよいし、PSA(Pressure Swing Adsorption:圧力変動吸着)によってもよい。PSAは吸着剤のガスに対する吸着特性の違いを利用して、加圧と減圧の操作を交互に繰り返しながら、目的とするガスを連続的に分離する方法で、ここで用いるPSAは空気から酸素を取り出すものである。ここで導入された酸素は合流点2aにおいて先の被処理ガス等と混合される。合流点2と合流点2aの、どちらが後先という位置関係は特になく、合流点2aが合流点2の前にあってもかまわない。
The oxygen introduction means 1a may be performed by connecting an oxygen cylinder, or may be performed by PSA (Pressure Swing Adsorption). PSA is a method of separating the target gas continuously by alternately repeating the pressurization and depressurization operations by utilizing the difference in adsorption characteristics of the adsorbent to the gas. The PSA used here removes oxygen from the air. It is something to take out. The oxygen introduced here is mixed with the previous gas to be processed at the junction 2a. There is no particular positional relationship between the
有機塩素化合物分解手段3は、内部で有機塩素化合物の分解反応をさせる反応容器3aと、有機塩素化合物に光を照射する光照射手段3bを有する。反応容器3a内で光の照射を受けて有機塩素化合物は分解する。分解反応後の気体はダクト5を通り、分離手段6に導かれる。
The organic chlorine compound decomposing means 3 includes a
本発明では、分離手段に導かれたガスから有機塩素化合物が分解して生成する分解副生成物を分離手段6において分離する。そして分離した分解副生成物を電気分解手段12で分解し、発生する塩素ガスを有機塩素化合物分解手段3で再利用する。 In the present invention, the decomposition by-product produced by the decomposition of the organic chlorine compound from the gas introduced to the separation means is separated by the separation means 6. The separated decomposition by-product is decomposed by the electrolysis means 12, and the generated chlorine gas is reused by the organic chlorine compound decomposition means 3.
塩素ガスと気体状の有機塩素化合物を含む混合ガスに光を照射する有機塩素化合物分解手段においては、本発明では紫外線照射である必要がないため、光照射手段3bとして使用する光源は300nm以上500nm以内の波長でよく、より望ましくは350nm以上450nm以内の波長を用いる。 In the organochlorine compound decomposition means for irradiating light to a mixed gas containing chlorine gas and gaseous organochlorine compound, in the present invention, it is not necessary to irradiate with ultraviolet rays. Therefore, the light source used as the light irradiation means 3b is 300 nm to 500 nm. The wavelength within the range of 350 nm to 450 nm is more preferable.
ここで、図2を用いて有機塩素化合物分解手段の一例について詳しく説明する。図2において、光照射手段である円筒形状のランプ13は、ここで示した形では直管型蛍光灯と同じ形のものである。このランプ13を中心にして円筒形状の反応容器14でランプ13を囲い、反応容器14の内側に、反応容器入口15から導かれたガスを滞留させ、ランプ13により光照射を行う。その後、ガスは反応容器出口16から排出される。ここで反応容器14とランプ13は一体化しており、密閉された構造となっている。
Here, an example of the organic chlorine compound decomposition means will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, a cylindrical lamp 13 as a light irradiating means has the same shape as a straight tube fluorescent lamp in the form shown here. The lamp 13 is surrounded by a
反応容器の材質は、容器を構成する材料の腐食防止といった観点から塩化ビニール、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂やハステロイ等の耐食性金属、ガラス、セラミック、FRPが好ましい。また、ステンレスや鋼材に上記の樹脂材料をコーティングしたものを用いてもよい。光照射手段のガスと接する面は、ガラス、石英等で形成することができる。光照射手段には、例えば蛍光灯やブラックライトを用いることができる。反応容器の大きさは、反応時に存在させる塩素ガスの濃度や光照射手段の光照射強度等によっても異なるが、ガスの滞留時間にして20秒以上が好ましく、40秒以上がより好ましい。 The material of the reaction vessel is preferably a resin such as vinyl chloride, tetrafluoroethylene, polyethylene, or polypropylene, a corrosion-resistant metal such as hastelloy, glass, ceramic, or FRP from the viewpoint of preventing corrosion of the material constituting the vessel. Further, a stainless steel or steel material coated with the above resin material may be used. The surface in contact with the gas of the light irradiation means can be formed of glass, quartz or the like. As the light irradiation means, for example, a fluorescent lamp or a black light can be used. The size of the reaction vessel varies depending on the concentration of chlorine gas present during the reaction and the light irradiation intensity of the light irradiation means, but the gas residence time is preferably 20 seconds or more, and more preferably 40 seconds or more.
再び図1に戻って説明を続ける。 Returning to FIG. 1 again, the description will be continued.
有機塩素化合物分解手段3による分解反応後の気体には、分解反応で消費されていない余剰塩素ガスと、有機塩素化合物分解により生成したクロロ酢酸等や塩酸の酸性液体がミスト化したものが含まれる。 The gas after the decomposition reaction by the organic chlorine compound decomposition means 3 includes surplus chlorine gas that is not consumed in the decomposition reaction, and mist of an acidic liquid of chloroacetic acid or the like generated by the decomposition of the organic chlorine compound or hydrochloric acid. .
ここで、クロロ酢酸類とは、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸をいう。 Here, chloroacetic acid refers to monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, or trichloroacetic acid.
分離手段6においては、有機塩素化合物分解手段から導かれたガスを吸収液に接触させ、クロロ酢酸類等の分解副生物を吸収した吸収液と、吸収液に吸収されなかったガスとを得ることにより、有機塩素化合物分解手段から得られるガスから、分解副生成物を分離することができる。あるいは、分解反応後の気体を冷却して分解副生成物を凝縮分離する方法等によって分離を行ってもよい。 In the separation means 6, the gas introduced from the organic chlorine compound decomposition means is brought into contact with the absorption liquid to obtain an absorption liquid that has absorbed decomposition by-products such as chloroacetic acids and a gas that has not been absorbed by the absorption liquid. Thus, the decomposition by-product can be separated from the gas obtained from the organic chlorine compound decomposition means. Alternatively, the separation may be performed by cooling the gas after the decomposition reaction and condensing and separating the decomposition by-products.
上記吸収液としては、水、塩酸水溶液またはアルカリ水溶液を用いることができる。後述のように、吸収液中からの塩素ガス回収において吸収液は酸性であるほうが望ましく、そのため吸収液は水または塩酸水溶液が好ましく、しかも水であれば十分である。というのは、分解に利用されなかった余剰の塩素ガスが、初期には水に吸収し、塩酸水溶液となるのと、クロロ酢酸類の吸収によっても水が酸性となるためである。 As the absorbing solution, water, an aqueous hydrochloric acid solution or an aqueous alkaline solution can be used. As will be described later, it is desirable that the absorbing solution is acidic in the recovery of chlorine gas from the absorbing solution. Therefore, the absorbing solution is preferably water or an aqueous hydrochloric acid solution, and water is sufficient. This is because excess chlorine gas that has not been used for decomposition is absorbed in water at first and becomes an aqueous hydrochloric acid solution, and water becomes acidic due to absorption of chloroacetic acids.
クロロ酢酸類の水への溶解度は高いため水を主成分とする吸収液に多く吸収させることができる。例えばモノクロロ酢酸の水への溶解度は6140g/L(25℃)であり、また、トリクロロ酢酸ナトリウムでは1200g/L(25℃)である。他のクロロ酢酸類もこのような高い溶解度であると考えられる。したがって、有機塩素化合物が希薄な有機塩素化合物含有気体を処理する場合、クロロ酢酸類を少ない量の吸収液に吸収させて高濃度に濃縮することができ、後段の電気分解手段を小型化することができ、装置を小型化させることができる。 Since the solubility of chloroacetic acids in water is high, it can be absorbed in a large amount by an absorption liquid mainly composed of water. For example, the solubility of monochloroacetic acid in water is 6140 g / L (25 ° C.), and sodium trichloroacetate is 1200 g / L (25 ° C.). Other chloroacetic acids are also considered to have such a high solubility. Therefore, when treating a gas containing organochlorine compounds with a dilute organochlorine compound, chloroacetic acids can be absorbed in a small amount of absorption liquid and concentrated to a high concentration, and the electrolysis means in the subsequent stage can be miniaturized. The device can be miniaturized.
初期において吸収液が水である場合、余剰の塩素も水に吸収され吸収液は塩酸水溶液となる。クロロ酢酸類の吸収はpHによって大きく影響されることはないため、クロロ酢酸類は吸収液が水であっても塩酸水溶液であっても吸収される。すなわち、吸収液は塩酸水溶液等pHの低いものであってもかまわない。 When the absorbing solution is water at the initial stage, surplus chlorine is also absorbed in water, and the absorbing solution becomes a hydrochloric acid aqueous solution. Since absorption of chloroacetic acids is not greatly affected by pH, chloroacetic acids are absorbed regardless of whether the absorbing solution is water or a hydrochloric acid aqueous solution. That is, the absorbing solution may be one having a low pH such as a hydrochloric acid aqueous solution.
水にクロロ酢酸類を吸収させる方法では、吸収液のpHが低下するにともない塩素ガスは吸収されにくくなり分離手段6から排出される。塩酸水溶液を吸収液として用いる場合は水を吸収液として用いる場合に比べて初期において塩素ガスは吸収されにくい。分離手段6から排出される処理ガスは、ダクト7によって、塩素ガス吸収手段8に導かれ、塩素ガスを取除かれ浄化気体排出手段9によって大気放出される。
In the method of absorbing chloroacetic acid in water, chlorine gas is hardly absorbed and discharged from the separating means 6 as the pH of the absorbing solution decreases. When an aqueous hydrochloric acid solution is used as the absorbing solution, chlorine gas is less likely to be absorbed at an early stage than when water is used as the absorbing solution. The processing gas discharged from the separating means 6 is guided to the chlorine gas absorbing means 8 by the
塩素ガス吸収手段8としては、塩素ガスを吸収除去できる公知の技術を適宜利用できる。例えばアルカリスクラバーであってもよいし、水スクラバーであってもいいが、pHが低下しないようにアルカリスクラバーであればアルカリ剤をいれて調整することが好ましく、また水スクラバーであれば吸収液を排水して新水に交換するか、アルカリ剤をいれてpH調整等の管理をおこなうことが好ましい。
As the chlorine
分離手段6において、分解副生成物を吸収した吸収液(塩素ガスを吸収していてもよい)は、タンク10に貯留される。タンク10は分離手段6の一部であってもよく、特には分離手段6と一体化していても構わない。例えば、分離手段としてスクラバーを用いる場合ではスクラバー下部をタンク10として用いることができる。
In the separation means 6, the absorbing liquid that has absorbed decomposition by-products (which may have absorbed chlorine gas) is stored in the
吸収液を用いて分離を行う場合、吸収液に吸収されなかったガス(分離手段から排出されるガス)の一部を有機塩素化合物分解手段に供給する混合ガスに混ぜてもよい。例えばダクト7の途中でガスを分岐し、分岐したガスを合流点2に合流させることができる。これにより、電気分解手段12での電気量を増加させること無く、有機塩素化合物分解手段3における塩素ガスの総量を増加させることができる。
When the separation is performed using the absorbing liquid, a part of the gas that has not been absorbed by the absorbing liquid (the gas discharged from the separating means) may be mixed with the mixed gas supplied to the organochlorine compound decomposing means. For example, the gas can be branched in the middle of the
浄化気体排出手段9はダクトおよびファンなどを用いて適宜構成することができる。ダクトおよびファン等の材質は鋼製であってもかまわないが、スクラバー等からのミストが塩分およびアルカリ分を含むため腐食を考慮して塩ビ等の樹脂、ステンレス、あるいは樹脂を表面にコーティングした鋼製などが好ましい。 The purified gas discharge means 9 can be appropriately configured using a duct and a fan. The material of the duct and fan may be made of steel, but the mist from the scrubber etc. contains salt and alkali, so the resin is coated on the surface with resin such as PVC, stainless steel, or resin in consideration of corrosion. The product etc. are preferable.
ここで図3を用い、分離手段6としてスクラバーの構造の例について詳しく説明する。 Here, an example of the structure of the scrubber as the separating means 6 will be described in detail with reference to FIG.
スクラバー本体17は、円筒形の塔であり、充填材を投入して形成した充填層18を有する。使われる充填材としては、例えば、ラヒシリング、ベルルサドル、インタロックサドル、テラレット(商品名、日鉄化工機株式会社製)、ラヒシスーパーリング(商品名、日鉄化工機株式会社製)などがある。
The
ここでは、スクラバー本体内部の上部であって充填層18より上の位置に、ディストリビューター19を設置し水を導き塔内を流下させる構造としている。導入口20からのディストリビューター19への液体の導入は配管による。スクラバー上部には気体取出口21を設け、その下部にミストセパレーター22が設置される。また充填材が落下しないよう充填材落下防止網23が敷かれ、その直下には集水タンク24が設置される。また、集水タンク24には処理水取出し口25と気体取入口26が設けられる。図示しないが、処理水取出し口25と循環ポンプ吸込口とを接続する配管、および循環ポンプ吐出口と導入口20とを接続する配管を設けることにより、集水タンク24内の液体はスクラバーの内部を通って循環する。すなわち集水タンク24から循環ポンプによって昇圧された液体はディストリビューター19で散水され、スクラバーの内部を上から下に、充填層18を通過して落下し、集水タンク24にもどる。また、気体取入口26からの気体はスクラバーの内部を下から上に移動する。このとき、液体は気体取入口26からの気体と接触し気体を吸収する。
Here, it is set as the structure which installs the
再び図1に戻って説明を続ける。 Returning to FIG. 1 again, the description will be continued.
分離手段6における吸収液はタンク10より引き抜かれ電気分解手段12により処理される。
The absorbing liquid in the separation means 6 is extracted from the
電気分解手段12への移送手段11は、適宜配管、ポンプ、バルブなどを用いて形成することができる。ポンプあるいはバルブを自動的に操作し、タンク10や電気分解手段12の液面を自動制御してもよい。この電気分解手段12による処理は連続処理とすることができるが、導入手段1を停止して、移送をおこない、移送後再度導入手段を運転し電気分解を行ってもよい。
The transfer means 11 to the electrolysis means 12 can be formed using piping, a pump, a valve, etc. suitably. The liquid level of the
電気分解手段12として、一方を陽極、もう一方を陰極とする二枚の電極が入れられたタンクによるものを用いることができる。二枚の電極の形状についてはどのようなものでもよく、板状のものでも網目状の板でも使用でき、同筒状あるいは棒状とすることもできる。材質については導電性ダイヤモンド、鉛等が挙げられる。必ずしも両極が同一形状、同一素材である必要はなく、両極で異なる形状であってもよく、両極が異なる素材からなるものであってもよい。 As the electrolysis means 12, one using a tank in which two electrodes, one of which is an anode and the other is a cathode, can be used. The shape of the two electrodes may be any shape, and may be a plate-like or mesh-like plate, and may be the same tube shape or rod shape. Examples of the material include conductive diamond and lead. The two poles do not necessarily have to have the same shape and the same material, and the two poles may have different shapes, or the two poles may be made of different materials.
図5には、ジクロロ酢酸の濃度3500mg/Lの水溶液20Lについて、電気分解をバッチテストで試みた結果を示す。陰極の材質はチタンとし、陽極にはチタン、鉛、導電性ダイヤモンドを用いた。電極の大きさは陰極陽極とも8cm×24cmとし、それに直流電源より20Aを流した。図6には、同様の条件でトリクロロ酢酸の濃度3500mg/Lの電気分解を試みた結果を示す。 FIG. 5 shows the results of a batch test of electrolysis of 20 L of an aqueous solution of dichloroacetic acid having a concentration of 3500 mg / L. The cathode material was titanium, and the anode was titanium, lead, or conductive diamond. The size of the electrode was 8 cm × 24 cm for both the cathode and anode, and 20 A was supplied from a DC power source. FIG. 6 shows the results of an attempt to electrolyze trichloroacetic acid at a concentration of 3500 mg / L under the same conditions.
陽極をチタン電極とするとき、ジクロロ酢酸は分解せず濃度の上昇さえ見られているが、他の場合は全て分解される傾向が見られた。しかし、導電性ダイヤモンド電極においての分解が速やかに行われており、陽極に導電性ダイヤモンド電極用いることが有利であることがわかる。 When the anode was a titanium electrode, dichloroacetic acid was not decomposed and even an increase in concentration was observed, but in all other cases, a tendency to be decomposed was observed. However, it can be seen that the conductive diamond electrode is rapidly decomposed and it is advantageous to use the conductive diamond electrode for the anode.
導電性ダイヤモンド電極は、従来の白金等の金属電極に比べると、電位窓が極めて広く水の電気分解による水素発生や酸素発生を抑えながら、有機化合物のみを効率的に酸化分解処理できる。さらに導電性ダイヤモンド電極は化学的安定性に優れているため、塩酸やクロロ酢酸が高濃度に濃縮した液体の処理においても腐食の心配が少ない。 Compared to conventional metal electrodes such as platinum, the conductive diamond electrode has an extremely wide potential window and can efficiently oxidatively decompose only organic compounds while suppressing generation of hydrogen and oxygen due to electrolysis of water. Furthermore, since the conductive diamond electrode is excellent in chemical stability, there is little concern about corrosion even in the treatment of a liquid in which hydrochloric acid or chloroacetic acid is concentrated at a high concentration.
本発明で使用可能な導電性ダイヤモンド電極は、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、モリブデン、タングステン等の金属材料や炭素、シリコンウエハ等を母材として、これらの母材表面にダイヤモンド薄膜を析出させ、あるいは、合成させてつくることができる。さらに、基板を用いない条件で板状等の形状に析出合成した多結晶ダイヤモンドを用いることもできる。ダイヤモンドには、ボロン、ホウ素等をドープして所望の導電性を付与させたものを用いることができる。 The conductive diamond electrode that can be used in the present invention is a metal material such as titanium, zirconium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, carbon, silicon wafer, etc. as a base material, and deposits a diamond thin film on the surface of these base materials, Alternatively, it can be synthesized. Furthermore, it is also possible to use polycrystalline diamond deposited and synthesized in a plate shape or the like without using a substrate. As the diamond, a material doped with boron, boron or the like to impart desired conductivity can be used.
本発明において、電気分解手段12として、2枚の電極を収めた一つの容器を用い、この容器の中に電解質として分解副生成物を含む液体(クロロ酢酸溶液等)を導いて電気分解を行うことができる。また、2枚の電極を収めた容器(電解反応室)とは別の容器(反応液滞留室)を設けて2室構成とした電気分解手段を用いることもできる。 In the present invention, a single container containing two electrodes is used as the electrolysis means 12, and a liquid (such as a chloroacetic acid solution) containing a decomposition byproduct as an electrolyte is introduced into the container to perform the electrolysis. be able to. In addition, electrolysis means having a two-chamber configuration by providing a container (reaction liquid retention chamber) separate from a container (electrolysis reaction chamber) containing two electrodes can be used.
ここで図4を用いて電気分解手段である電気分解装置の一例について詳しく説明する。 Here, an example of an electrolysis apparatus as electrolysis means will be described in detail with reference to FIG.
電解反応槽27の内部に、導電性ダイヤモンド板を陽極28として、チタン板またはステンレス板を陰極29として、これら2枚の板を向かい合わせて配置する。陽極28および陰極29には直流電源30が接続されており、陽極28に電源30の正極が接続され、陰極29に電源30の負極が接続されている。
Inside the
電解反応槽27は反応液滞留槽31の上に設置されており、電解反応槽27の上部側面には孔があって下方の反応液滞留槽31に向かって配管32によって接続されている。また、反応液滞留槽31には側面あるいは底部に孔があって配管33により循環ポンプ34の吸引側と接続され、ポンプ吐出側は配管35の一方の端が接続され、配管35の途中には逆止弁(不図示)があり、配管35のもう一方の端は上方の電解反応槽27の底部にある孔と接続されている。分解副生成物を含む液体は、循環ポンプ34によって、下部の反応液滞留槽31と上部の電解反応槽27を循環する。この循環によって電解反応槽27内部に流れが生じ、電極表面にも生じた流れによって電極表面の塩素ガス等が剥離されやすくなり、塩素ガス等が分離し効率的な塩素発生が起こる。電解反応槽27及び反応液滞留槽31の少なくとも一方には、塩素ガスを排気するための孔があり、この孔に接続された配管が光反応槽の手前の配管と接続され、電気分解手段で発生する塩素が処理対象の気体状有機塩素化合物含有ガスと混合する。ここでは両者にそれぞれ塩素ガスを排気するための孔36及び37が設けられ、孔37が図1の合流点2に接続される。
The
分解副生成物を含む液体は、分解副生成物を含む液体の供給孔32aから供給されるが、これは、電解反応槽の上部から供給されてもかまわない。 The liquid containing the decomposition by-product is supplied from the liquid supply hole 32a containing the decomposition by-product, but it may be supplied from the upper part of the electrolytic reaction tank.
反応液滞留槽31では、ブロワによって気体の吹き込みと液の攪拌をおこなってもよい。すなわち、塩素ガスを排気するための孔36から配管38でブロワ39の吸引側と接続し、ブロワ39の吐出側は配管41によって反応液滞留槽31にあけられた孔42を貫通し散気管43に接続される。散気管は微細な孔が多数ある管状のものであり、孔から反応液滞留槽内部の液に気体を放出するもので、散気板等の形状のものであってもかまわない。電解反応槽27で発生する塩素を含む気体は反応液滞留槽31にまわされ、槽内の液を攪拌したのち、塩素ガスを排気するための孔37より排出されて後、気体状有機塩素化合物の分解に利用される。電解反応槽27での塩素ガス含有気体発生流量とブロワ39の風量とのバランスをとるために、配管38に空気流入口40が設けられている。配管38や配管41、空気流入口40から配管38までの配管等に流量を調整するためのバルブを設けてもよい。また、ブロワ39にインバータ等の風量制御機構を設け、塩素ガス含有気体発生流量によってブロワ39の風量を調整する方法をとってもよい。
In the reaction liquid retention tank 31, gas blowing and liquid stirring may be performed by a blower. That is, a
電解反応槽27内においてクロロ酢酸溶液などの分解副生成物を含む液体は電気分解をうけ、塩素が発生する。孔37から排出される塩素ガス含有気体中の塩素濃度は溶液のpHによって異なる。
In the
電解反応槽27に導かれる、クロロ酢酸溶液などの、分解副生成物を含む液体は、前段の分離手段6において塩素を吸収することによって塩酸を含んだ酸性の液体となっており、また、ここでの電気分解作用によってもpHの低下は進行する。分解副生成物を含む液体のpHは、分解で生ずる塩素を塩素ガスとして速やかに電解反応槽27外へ追い出す観点から、3以下が好ましく、1前後がより好ましい。また循環ポンプ34による電解反応槽27と反応液滞留槽31の間に生じる液体の流れの存在も、電解反応槽27に発生するガスの除去を促進するために効果的である。
The liquid containing decomposition by-products such as a chloroacetic acid solution led to the
図7及び図8は、導電性ダイヤモンド電極による電気分解装置を用いて、クロロ酢酸分解と塩素発生に関するバッチテストを行った結果を示すものである。実験では図4の装置を用いて、循環ポンプ流量を5L/分、ブロワ流量3L/分、ブロワ昇圧幅0.1MPa、電解反応槽容量3L、反応液滞留槽容量7L、電解反応槽及び反応液滞留槽の材質は塩化ビニールとした。陽極には導電性ダイヤモンドをコートした網目状の板を用い陰極の材質はチタン平板とした。電極の外形は陰極陽極とも8cm×24cmで、それに直流電源より20Aを流した。 7 and 8 show the results of a batch test on chloroacetic acid decomposition and chlorine generation using an electrolysis apparatus using a conductive diamond electrode. In the experiment, using the apparatus of FIG. 4, the circulation pump flow rate is 5 L / min, the blower flow rate is 3 L / min, the blower pressure increase width is 0.1 MPa, the electrolytic reaction tank capacity is 3 L, the reaction liquid retention tank capacity is 7 L, the electrolytic reaction tank and the reaction liquid. The material of the retention tank was vinyl chloride. A net-like plate coated with conductive diamond was used for the anode, and the cathode material was a titanium flat plate. The external shape of the electrode was 8 cm × 24 cm for both the cathode and anode, and 20 A was supplied from the DC power source.
図7のテストでは、テトラクロロエチレン含有空気を塩素ガスの存在下で光照射させたものを純水に吸収させ、苛性ソーダによって中和した水溶液を用いた。この水溶液はトリクロロ酢酸濃度が8200mg/Lで、中和によってpHは7.3であった。図8のテストでは、同様の操作によって、トリクロロ酢酸濃度76000mg/L、中和によるpHは5.5であった。用意した水溶液はどちらもを20Lである。図7及び図8のテストのどちらにおいても、6時間後のトリクロロ酢酸分解率は70%前後であるが、発生した塩素の濃度(孔37から排出されるガス中の塩素濃度)は図7のテストでは数百volppm(volppmは体積百万分率を表す)であるのに対して、図8のテストの方が2時間経過後より15000volppmを超えている。図8のテストの方では分解開始後1時間でpHが2未満と下がっている。液のpHは分解の成り行きではあるが、液中より塩素を除去し塩素ガスを発生させるためには、pHが低いほうが有利であることを示している。pHによるトリクロロ酢酸分解への影響はほとんど見られなかった。 In the test of FIG. 7, an aqueous solution in which tetrachloroethylene-containing air was irradiated with light in the presence of chlorine gas was absorbed into pure water and neutralized with caustic soda. This aqueous solution had a trichloroacetic acid concentration of 8200 mg / L and a pH of 7.3 due to neutralization. In the test of FIG. 8, by the same operation, the trichloroacetic acid concentration was 76000 mg / L, and the pH by neutralization was 5.5. Both prepared aqueous solutions are 20L. In both the tests of FIGS. 7 and 8, the trichloroacetic acid decomposition rate after 6 hours is around 70%, but the concentration of generated chlorine (the concentration of chlorine in the gas discharged from the holes 37) is as shown in FIG. In the test, it is several hundred volppm (volppm represents volume parts per million), whereas the test of FIG. 8 exceeds 15000 volppm after 2 hours. In the test of FIG. 8, the pH dropped to less than 2 in 1 hour after the start of decomposition. Although the pH of the liquid is the course of decomposition, it shows that a lower pH is more advantageous for removing chlorine from the liquid and generating chlorine gas. Almost no effect on the degradation of trichloroacetic acid by pH was observed.
電気分解手段12から発生する塩素含有ガスは、図1における導入手段1から導入される有機塩素化合物含有ガスと、合流点2において混合された後、有機塩素化合物分解手段3に導かれ、分解処理される。
The chlorine-containing gas generated from the electrolysis means 12 is mixed with the organic chlorine compound-containing gas introduced from the introduction means 1 in FIG. 1 at the
本発明の分解処理方法は、塩素ガスの存在下で光を照射することで分解しうる気体状の有機塩素化合物の分解処理装置であって、
該気体状の有機塩素化合物と塩素ガスを含む混合ガスをつくる混合ガス製造手段;
該混合ガスに光を照射して前記有機塩素化合物を分解する有機塩素化合物分解手段;
該有機塩素化合物分解手段から得られるガスから、該有機塩素化合物分解手段で生じた分解副生成物を分離する分離手段;
該分離手段で分離された分解副生成物を電気分解により分解する電気分解手段;
該電気分解手段で発生した塩素ガスを、該混合ガス製造手段に供給する移送手段
を有する有機塩素化合物の分解処理装置によって好適に実施できる。
The decomposition treatment method of the present invention is a decomposition apparatus for gaseous organochlorine compounds that can be decomposed by irradiation with light in the presence of chlorine gas,
A mixed gas production means for producing a mixed gas containing the gaseous organochlorine compound and chlorine gas;
Organochlorine compound decomposition means for decomposing the organochlorine compound by irradiating the mixed gas with light;
Separation means for separating a decomposition by-product generated in the organochlorine compound decomposing means from a gas obtained from the organochlorine compound decomposing means;
Electrolysis means for electrolyzing the decomposition by-products separated by the separation means;
The chlorine gas generated by the electrolysis means can be suitably implemented by an organic chlorine compound decomposition treatment apparatus having a transfer means for supplying the mixed gas production means.
混合ガス製造手段としては、導入手段1、合流点2、電気分解手段12から合流点2に塩素含有ガスを導くライン、合流点から有機塩素化合物分解手段3に混合ガスを導くラインを適宜ダクト等を用いて形成すればよい。有機塩素化合物分解手段、分離手段、電気分解手段、移送手段については既に説明したとおりである。
As the mixed gas production means, the introduction means 1, the
図9に実施例に用いた装置を示す。 FIG. 9 shows the apparatus used in the example.
被処理気体である有機塩素化合物含有気体としてテトラクロロエチレンを750volppm含む空気を用い、その風量は120L/分とした。 Air containing 750 volppm of tetrachloroethylene was used as an organic chlorine compound-containing gas, which is a gas to be treated, and the air volume was 120 L / min.
上記テトラクロロエチレン含有空気は導入手段1である配管から導入され、合流点2において塩素濃度5300volppm、風量10L/分の塩素含有気体と混合された後、有機塩素化合物分解手段へと導かれる。
The tetrachloroethylene-containing air is introduced from a pipe as introduction means 1 and mixed with a chlorine-containing gas having a chlorine concentration of 5300 volppm and an air volume of 10 L / min at a
塩素の発生は電気分解槽による。ここで、電気分解槽は図4の装置を用いた。ここで陽極28は8cm×24cm×0.1cmの導電性ダイヤモンドの網目状板を、陰極29は同サイズのチタン板を電極とし、陰極および陽極の極間距離は1cmに設定した。このとき使用した導電性ダイヤモンド電極は、ボロンをドーピングしマイクロ波CVD法によりニオブの母材にダイヤモンド薄膜を析出合成させたものを使用した。
Chlorine is generated from the electrolysis tank. Here, the apparatus of FIG. 4 was used for the electrolysis tank. Here, the
陽極28および陰極29に接続した直流電源30は、菊水電子(株)製直流安定化電源(商品名:PAS20−36)を使用し、電流値を20Aとした。また、電解反応槽27の容量は3L、反応液滞留槽31のそれは40Lとし、循環ポンプ34の能力を5L/分とした。また、ブロワ39の流量は10L/分、昇圧幅0.1MPaとした。電解反応室内及び反応液滞留室にある塩素ガス排気孔より塩素ガスを含む気体が排気され、これに接続された配管55が配管1との接続点2で接続し、テトラクロロエチレン含有気体(被処理気体)と混合し、反応容器14へと導がれている。
The
塩素含有気体の発生方法は、運転開始時の初期運転と本運転および後処理運転からなる。 The generation method of the chlorine-containing gas includes an initial operation at the start of operation, a main operation, and a post-treatment operation.
運転開始時には初期運転をおこなう。初期運転では、移送ポンプ54を完全に停止し、弁49bを閉じて弁49Cと弁49aを開けた。反応液滞留槽31に10質量%塩酸水溶液4.5Lとトリクロロ酢酸500mLを入れて純水で稀釈し10Lとし、これを循環ポンプ34で電解反応槽27に送り循環させた。さらに、反応液滞留槽31は、ブロワ39によって弁49Cからの外気吹き込みと液の攪拌を行った。
The initial operation is performed at the start of operation. In the initial operation, the
初期運転は24時間これを継続した後、本運転を開始した。本運転では、移送ポンプ54を運転し、弁49bと弁49aを調整開とし弁49Cを完全に閉じた。移送ポンプ54の運転は定量送液である。
The initial operation was continued for 24 hours, and then the main operation was started. In this operation, the
有機塩素化合物分解手段は図2と同形のものを6連直列に接続し配置したもので、反応容器14は内径200mm×長さ1000mmの円筒管で材質を塩化ビニールとし、ランプ13はブラックライト(東芝ライテック株式会社製、商品名:FHF32BLB)を各反応容器に1本ずつ配置した。初期運転および本運転のどちらにおいても、テトラクロロエチレン含有気体(被処理気体)と塩素ガスとの混合気体は、この有機塩素化合物分解手段を通過する。
The organochlorine compound decomposition means is the same shape as in FIG. 2 and connected in series. The
最終の反応容器を出た気体(ミスト状の凝縮液を含む)は配管44によって分離手段に移送される。
The gas (including mist-like condensate) exiting the final reaction vessel is transferred to the separation means by the
分離手段には純水によるスクラバーを用いた。初期運転では、ドレイン(移送手段11によって集水タンク24から抜き出す液体)を排出せず運転するが、本運転に入ると移送ポンプ54によって60mL/hでドレインが電解反応槽27に定量的に移送される。
A scrubber made of pure water was used as the separation means. In the initial operation, the drain (liquid extracted from the
分離手段は図3に示すものと同形であり、スクラバ−本体17には内径200mm長さ1.5mの円筒缶を用い、これに充填材(日鉄化工機株式会社製、商品名:テラレットS・II型)を充填して充填層を形成した。集水タンク24の容量は20Lとし、この集水タンクには最初10Lの純水を入れ内部循環液とした。内部循環液は循環ポンプ46及び配管によってスクラバー本体と集水タンクを循環する。また、連続ドレインと蒸発、飛散による液の減少分を補うためボールタップ弁45を介して純水が補給されるようにした。
The separating means has the same shape as that shown in FIG. 3, and the
当初、純水である内部循環液にはおもにトリクロロ酢酸が吸収され濃縮される。24時間連続運転したときのトリクロロ酢酸濃度は約70,000mg/Lとなった。 Initially, trichloroacetic acid is mainly absorbed and concentrated in the internal circulating liquid, which is pure water. The trichloroacetic acid concentration after continuous operation for 24 hours was about 70,000 mg / L.
分離手段で吸収液に補足されなかった塩素ガスは、ファン47及びダクトによって水酸化ナトリウム水溶液を吸収液としたアルカリスクラバー50に移動される。ここでアルカリスクラバー50は図3の分離手段と同形の構造であり、内部に水酸化ナトリウム水溶液(5質量%)が収容され、pH計(不図示)と水酸化ナトリウム追加手段(不図示)によってpHが11以下にならないよう制御されている。ここで塩素ガスを吸収し、塩素除去後のガスをファン51及びダクトにより吸引し大気放出する。
Chlorine gas that has not been captured by the absorbing solution by the separating means is transferred to the
初期運転および本運転のどちらにおいても、反応容器14を出た気体(ミスト状の凝縮液を含む)はこのスクラバー17とアルカリスクラバー50を通過する。ただし、ファン47の下流のダクトの途中には分岐点48があり、本運転以後は、ここで、塩素ガスを含む気体の一部10L/分は配管52を通して混合点53に移動する。分岐させる塩素ガスを含む気体の移動量は弁49aと弁49bの開度によって調整した。
In both the initial operation and the main operation, the gas (including the mist-like condensate) exiting the
なお、反応液滞留槽31には光分解反応を好適に行うための塩素ガス濃度が不足した場合のことを考えて、塩酸注入装置(不図示)を付加させたが、本実施例においては実際には使用しなかった。 Note that a hydrochloric acid injection device (not shown) was added to the reaction liquid retention tank 31 in consideration of the case where the chlorine gas concentration for performing the photodecomposition reaction suitably is insufficient. Not used for.
本実施例では、初期運転に続いて本運転を120時間おこなった。そのときの電気分解槽内における水溶液は約20L、トリクロロ酢酸濃度は約80000mg/Lであり、電解反応槽内から発生する塩素ガス濃度(配管55を流れる気体中の塩素濃度)は、約5300volppmであった。 In this example, the main operation was performed for 120 hours following the initial operation. The aqueous solution in the electrolysis tank at that time is about 20 L, the trichloroacetic acid concentration is about 80,000 mg / L, and the chlorine gas concentration generated from the electrolytic reaction tank (the chlorine concentration in the gas flowing through the pipe 55) is about 5300 volppm. there were.
本運転後に後処理運転をおこなった。 A post-processing operation was performed after the main operation.
後処理運転では、テトラクロロエチレン含有空気の導入を停止して、まず、電気分解槽内水溶液を10L抜き取ってこれを容器(不図示)に確保し、残り10Lのトリクロロ酢酸水溶液を導電性ダイヤモンド電極で電気分解した。このときの、運転条件は、ランプ13を消灯させ、移送ポンプ54を完全に停止し、弁49bを閉じて弁49Cと弁49aを開けた状態である。また、このとき、ファン47およびファン51は風量調整をおこなって運転した。この状態での運転を8時間行い、電気分解槽に純水を10L追加してさらに8時間運転後、再度、純水を10L追加してまた8時間運転して後処理運転を終了した。
In the post-treatment operation, the introduction of the tetrachloroethylene-containing air was stopped, and 10 L of the aqueous solution in the electrolysis tank was first taken out and secured in a container (not shown), and the remaining 10 L of trichloroacetic acid aqueous solution was electrically charged with a conductive diamond electrode. Disassembled. The operating condition at this time is that the lamp 13 is turned off, the
後処理運転では、電気分解槽内のトリクロロ酢酸水溶液を導電性ダイヤモンド電極で分解し、発生する塩素ガスをアルカリスクラバー50で吸収するもので、最終的な電気分解槽におけるトリクロロ酢酸濃度は0.16mg/Lであった。後処理運転後の電気分解槽内水溶液は排水可能な濃度であるため、pH調整し排水した。
In the post-treatment operation, the trichloroacetic acid aqueous solution in the electrolysis tank is decomposed by the conductive diamond electrode, and the generated chlorine gas is absorbed by the
その後、先の容器に確保した水溶液10Lを電気分解槽にもどして、初期運転をせずに、再度、本運転を開始することができた。 Thereafter, 10 L of the aqueous solution secured in the previous container was returned to the electrolysis tank, and the main operation could be started again without performing the initial operation.
このとき、電気分解槽内のトリクロロ酢酸水溶液は再度の本運転で使用されリサイクルされる。また、前回の本運転で消費した塩素ガス量は1.2kgであり、これを塩酸で換算すると20質量%塩酸水溶液10L以上となる。すなわち、10L/120hの廃液が回収され同量の塩酸が節約されたと考えられる。 At this time, the trichloroacetic acid aqueous solution in the electrolysis tank is used and recycled in the main operation again. In addition, the amount of chlorine gas consumed in the previous main operation is 1.2 kg, and when converted to hydrochloric acid, the amount is 20 L or more of 20% by mass hydrochloric acid aqueous solution. That is, it is considered that 10 L / 120 h of waste liquid was recovered and the same amount of hydrochloric acid was saved.
また、本実施例では処理後のガス(ファン51を経て排気されるガス)中のテトラクロロエチレン濃度は、初期運転および本運転のいずれにおいても1volppm未満となった。 In this example, the concentration of tetrachlorethylene in the treated gas (the gas exhausted through the fan 51) was less than 1 volppm in both the initial operation and the main operation.
本発明は、例えば土壌や地下水を浄化するために好適に利用できる。 The present invention can be suitably used for purifying soil and groundwater, for example.
1 導入手段
1a 酸素導入手段
2 合流点
2a 酸素合流点
3 有機塩素化合物分解手段
3a 反応容器
3b 光照射手段
5 ダクト
6 分離手段
7 ダクト
8 塩素ガス吸収手段
9 浄化気体排出手段
10 タンク
11 移送手段
12 電気分解手段
13 ランプ
14 反応容器
15 反応容器入口
16 反応容器出口
17 スクラバー本体
18 充填層
19 ディストリビューター
20 導入口
21 気体取出口
22 ミストセパレーター
23 充填材落下防止網
24 集水タンク
25 処理水取出し口
26 気体取入口
27 電解反応槽
28 陽極
29 陰極
30 直流電源
31 反応液滞留槽
32 配管
32a 分解副生成物を含む液体の供給孔
33 配管
34 循環ポンプ
35 配管
36 塩素ガスを排気するための孔
37 塩素ガスを排気するための孔
38 配管
39 ブロワ
40 空気流入口
41 配管
42 孔(散気管接続用)
43 散気管
44 配管
45 ボールタップ弁
46 循環ポンプ
47 ファン
48 分岐点
49a 弁
49b 弁
49c 弁
50 アルカリスクラバー
51 ファン
52 配管
53 混合点
54 移送ポンプ
55 配管
DESCRIPTION OF
43
Claims (8)
該気体状の有機塩素化合物と塩素ガスを含む混合ガスをつくる混合ガス製造工程;
該混合ガスに光を照射して前記有機塩素化合物を分解する有機塩素化合物分解工程;
該有機塩素化合物分解工程から得られるガスから、該有機塩素化合物分解工程で生じた分解副生成物を分離する分離工程;
該分離工程で分離された分解副生成物を電気分解により分解する電気分解工程;および
該電気分解工程で発生した塩素ガスを、該混合ガス製造工程に供給する工程
を有する有機塩素化合物の分解処理方法。 A method for decomposing a gaseous organochlorine compound that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas,
A mixed gas production process for producing a mixed gas containing the gaseous organochlorine compound and chlorine gas;
An organic chlorine compound decomposition step of decomposing the organic chlorine compound by irradiating the mixed gas with light;
A separation step of separating a decomposition by-product generated in the organic chlorine compound decomposition step from a gas obtained from the organic chlorine compound decomposition step;
An electrolysis process for electrolyzing the decomposition by-product separated in the separation process; and a process for supplying the chlorine gas generated in the electrolysis process to the mixed gas production process. Method.
該気体状の有機塩素化合物と塩素ガスを含む混合ガスをつくる混合ガス製造手段;
該混合ガスに光を照射して前記有機塩素化合物を分解する有機塩素化合物分解手段;
該有機塩素化合物分解手段から得られるガスから、該有機塩素化合物分解手段で生じた分解副生成物を分離する分離手段;
該分離手段で分離された分解副生成物を電気分解により分解する電気分解手段;および
該電気分解手段で発生した塩素ガスを、該混合ガス製造手段に供給する移送手段
を有する有機塩素化合物の分解処理装置。 An apparatus for decomposing gaseous organochlorine compounds that can be decomposed by irradiating light in the presence of chlorine gas,
A mixed gas production means for producing a mixed gas containing the gaseous organochlorine compound and chlorine gas;
Organochlorine compound decomposition means for decomposing the organochlorine compound by irradiating the mixed gas with light;
Separation means for separating a decomposition by-product generated in the organochlorine compound decomposing means from a gas obtained from the organochlorine compound decomposing means;
Decomposing organochlorine compounds having electrolysis means for electrolyzing decomposition by-products separated by the separation means; and transport means for supplying chlorine gas generated by the electrolysis means to the mixed gas production means Processing equipment.
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