JP2007105063A - Method of decomposing organic halogen compound and microwave built-in type decomposition system - Google Patents

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Koichi Ito
鉱一 伊藤
Hitoshi Ogawa
仁 小川
Mikio Shimojo
幹雄 下条
Masayuki Itoi
雅行 井樋
Yoko Umeda
陽子 梅田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a system for decomposing an organic halogen compound, capable of detoxicating the oil, in which the organic halogen compound such as insulating oil used in a pole transformer is mixed, in a pole transformer container in a short period of time without requiring the labor of separating a catalyst and with a low possibility of generation of a side reaction product. <P>SOLUTION: The method is for decomposing the organic halogen compound included in the oil filled or stored in the container. In the method, a mixture liquid obtained by adding a hydrogen donor and an alkaline compound to the oil including the halogen compound is circulated in the container while letting the mixture liquid into a catalyst filled device attached to a lid body of the container, and microwaves are applied to the mixed liquid inside the container to decompose the organic halogen compound in the oil. The microwave built-in type decomposition system comprises at least the lid body with the catalyst filled device and a microwave oscillator to be set inside the container which is filled with the oil or in which the oil is stored, and a feeding means for feeding the oil, etc. in the container to the catalyst filled device. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、容器内に充填又は保存された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解して油を無害化する有機ハロゲン化合物の分解処理方法及び分解処理システムに関し、詳細には、柱上変圧器内に充填又は保存された絶縁油に含まれるポリ塩化ビフェニール等を分解して油を無害化する、有機ハロゲン化合物の分解処理方法及び分解処理システムに関する。   The present invention relates to an organic halogen compound decomposition treatment method and decomposition system for decomposing an organic halogen compound contained in oil filled or stored in a container to render the oil harmless, and more specifically, in a pole transformer The present invention relates to an organic halogen compound decomposition treatment method and a decomposition treatment system for degrading polychlorinated biphenyl contained in an insulating oil filled or stored in the oil to render the oil harmless.

各種有機ハロゲン化合物のなかでも、ポリ塩化ビフェニール(以下PCBと略称することがある。)は人体を含む生体に極めて有害であることから、1973年に特定化学物質に指定され、その製造、輸入、使用が禁止されている。しかし、その後適切な廃棄方法が決まらないまま数万トンのPCBが未処理の状態で放置されている。PCBは、高温(30〜750℃)分解では強毒性のダイオキシン類である塩素化ジベンゾ−p−ダイオキシン(PCDD)とジベンゾフラン(PCDF)が副生することから、技術的にPCBを安全に分解することが難しく、永年にわたりPCBの安全で効率的な各種分解法が検討されている。   Among various organic halogen compounds, polychlorinated biphenyl (hereinafter sometimes abbreviated as PCB) is extremely harmful to living organisms including the human body. Therefore, it was designated as a specified chemical substance in 1973, and its manufacture, importation, Use is prohibited. However, after that, tens of thousands of tons of PCBs are left untreated without determining an appropriate disposal method. PCB decomposes PCB safely technically because chlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD) and dibenzofuran (PCDF), which are highly toxic dioxins, are by-produced at high temperature (30 to 750 ° C) decomposition. This is difficult, and various safe and efficient decomposition methods for PCBs have been studied for many years.

例えば、特許文献1には、炭素系触媒担体に担持された白金族触媒と芳香族系塩素化合物とを含む反応系に、水素ガスを吹き込みながらマイクロ波を照射することにより芳香族系塩素化合物を脱塩素化する方法が提案されている。   For example, Patent Document 1 discloses an aromatic chlorine compound by irradiating microwaves while blowing hydrogen gas into a reaction system including a platinum group catalyst and an aromatic chlorine compound supported on a carbon-based catalyst carrier. A method for dechlorination has been proposed.

また、特許文献2には、PCBを少量含む炭化水素油を、ナトリウムエトキシドやNaOH等のアルカリ物質の存在下、高沸点かつ耐熱アルカリ性極性溶剤(1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン)と100〜300℃で接触させたのち、炭化水素油と溶剤とを分液することにより、炭化水素油からPCBを除去する方法が記載されている。   In Patent Document 2, a hydrocarbon oil containing a small amount of PCB is mixed with a high-boiling and heat-resistant alkaline polar solvent (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, in the presence of an alkaline substance such as sodium ethoxide or NaOH. A method is described in which PCB is removed from hydrocarbon oil by separating the hydrocarbon oil and solvent after contacting with sulfolane) at 100 to 300 ° C.

また、特許文献3には、PCBを含有する柱上変圧器、水および酸化剤を収納するオートクレーブを加熱し、水を超臨界状態にしてPCBを酸化分解することにより、PCBを含有する柱上変圧器を無害化する方法が提案されている。この方法は、柱上変圧器から絶縁油を分離することなく、そのままの状態で無害化処理し、変圧器内の絶縁油に含まれるPCBと変圧器に付着する絶縁油に含まれるPCBを同時に一括して無害化処理することを目的とするものである。   Patent Document 3 discloses a pole transformer containing PCB by heating a pole transformer containing PCB, an autoclave containing water and an oxidizing agent, and oxidatively decomposing PCB with water in a supercritical state. A method for detoxifying the transformer has been proposed. In this method, without separating the insulating oil from the pole transformer, it is detoxified as it is, and the PCB contained in the insulating oil in the transformer and the PCB contained in the insulating oil adhering to the transformer are simultaneously treated. The purpose is to detoxify all at once.

また、特許文献4には、PCBを含有する絶縁油を使用した柱上変圧器から絶縁油を抜油したのち、水で洗浄し、更に炭化水素系溶剤で洗浄することにより、柱上変圧器を無害化する方法が提案されている。この方法では、分離された油分をアルカリ金属ターシャリーブトキシドを反応剤として用いて加熱攪拌することで無害化している。配電用柱上変圧器からPCBを含有する絶縁油を効率的かつ安全に回収し、膨大な配電用柱上変圧器の保管に伴うスペースを低減することを目的とするものである。   Further, in Patent Document 4, the insulating oil is extracted from the pole transformer using the insulating oil containing PCB, and then washed with water and further washed with a hydrocarbon-based solvent. A method of detoxification has been proposed. In this method, the separated oil is detoxified by heating and stirring using alkali metal tertiary butoxide as a reactant. The purpose is to efficiently and safely recover the insulating oil containing PCB from the distribution pole transformer, and to reduce the space required for storage of the huge distribution pole transformer.

さらに本発明者らは、特許文献5において、容器内に設置した触媒充填装置を用いて、常温で有機ハロゲン化合物を分解処理する方法を提案した。   Furthermore, the present inventors have proposed a method of decomposing an organic halogen compound at room temperature using a catalyst filling device installed in a container in Patent Document 5.

特開2001−19646号公報(請求項1、段落番号0009の実施例1等)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-19646 (Claim 1, Example 1 of paragraph number 0009) 特開平6−25691号公報(請求項1、段落番号0004、第3頁の表1)JP-A-6-25691 (Claim 1, paragraph number 0004, Table 1 on page 3) 特開2000−116814号公報(請求項1、第6頁の図1、段落番号0008等)。JP 2000-116814 A (Claim 1, FIG. 1 on page 6, paragraph number 0008, etc.). 特開2001−246014号公報(請求項1、請求項9、段落番号0013、段落番号0030、2頁右欄下4行〜末行)。JP 2001-246014 A (Claim 1, Claim 9, Paragraph Number 0013, Paragraph Number 0030, page 4, right column bottom line 4 to end line). 特許第3626960号公報Japanese Patent No. 3626960

しかしながら、特許文献1記載の方法では、水素ガスを芳香族塩素系化合物を含む反応系に外部から供給する必要があり、実用的な手法としては好ましくない。また、特許文献2記載の方法で使用されている溶媒DMIは2000円/kgと高価であり、また、該方法では残存PCB割合が多く、脱塩素化を十分行うためには反応時間を長くする必要があるため、PCBの大量処理には不向きである。   However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to supply hydrogen gas from the outside to a reaction system containing an aromatic chlorine compound, which is not preferable as a practical technique. In addition, the solvent DMI used in the method described in Patent Document 2 is as expensive as 2000 yen / kg, and in this method, the residual PCB ratio is large, and the reaction time is lengthened in order to sufficiently perform dechlorination. Since it is necessary, it is not suitable for mass processing of PCBs.

特許文献3記載の方法は、変圧器から絶縁油を分離することなく無害化処理できる利点があるが、圧力容器に柱上変圧器を丸ごと入れ、水と酸化剤を添加して圧力容器を加熱することにより水を超臨界状態にしてPCBを酸化分解するので、大掛かりな装置が必要となる。また、特許文献4は柱上変圧器から抜き取った油の分解処理方法について開示しているが、容器中でPCBを分解処理することについては何ら言及していない。   The method described in Patent Document 3 has the advantage that it can be detoxified without separating the insulating oil from the transformer, but the whole pole transformer is placed in the pressure vessel, and the pressure vessel is heated by adding water and an oxidizing agent. By doing so, the PCB is oxidized and decomposed in a supercritical state, so that a large-scale apparatus is required. Moreover, although patent document 4 is disclosing about the decomposition processing method of the oil extracted from the pole transformer, it does not mention what decomposes | disassembles PCB in a container at all.

さらに、従来はバッチ式の処理のため、大量に処理するためには設備が非常に大きくなるとともに、粉末触媒をそのまま油中に投入するため、無害化処理済み後の廃油中から触媒を分離するのに大きな手間がかかっていた。また、固定床式の触媒を使用するとPCBとの接触機会が減り、反応が満足に進まないなどの問題があった。さらに、油中のクラスターの影響を除去するため超音波を照射すると効果的ではあるが、バッチ式では触媒も破壊されるなどの問題があった。   Furthermore, the conventional process is batch-type, so the equipment becomes very large to process in large quantities, and the catalyst is separated from the waste oil after the detoxification treatment because the powdered catalyst is put into the oil as it is. However, it took a lot of work. In addition, when a fixed bed type catalyst is used, there is a problem that the chance of contact with PCB is reduced and the reaction does not proceed satisfactorily. Furthermore, although it is effective to irradiate ultrasonic waves to remove the influence of the clusters in the oil, the batch method has a problem that the catalyst is also destroyed.

また、PCB処理設備の建設にはアセスメントが必要であることより、変圧器貯蔵所などの現場でPCBの無害化処理が可能で、しかも、PCBを安全に大量処理することができ、かつ安価に分解処理できる方法の開発が望まれていた。その点、特許文献5記載の方法は優れた処理方法であるが、油を短時間で分解処理したいときに課題があった。   In addition, because construction is required for the construction of PCB processing facilities, it is possible to detoxify PCBs at sites such as transformer storage, and to process PCBs safely and in large quantities at low cost. Development of a method that can be decomposed has been desired. In that respect, the method described in Patent Document 5 is an excellent treatment method, but there is a problem when it is desired to decompose oil in a short time.

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり、柱上変圧器に使用された絶縁油など有機ハロゲン化合物が混入した油を、柱上変圧器等の容器内で短期間で無害化処理することができ、しかも、触媒を分離する手間が不要で、副反応生成物が生成する可能性が低い、有機ハロゲン化合物の分解処理方法及び分解処理システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and oil mixed with an organic halogen compound such as insulating oil used in a pole transformer is harmless in a container such as a pole transformer in a short period of time. It is an object of the present invention to provide an organic halogen compound decomposition treatment method and a decomposition treatment system that can be subjected to a chemical conversion treatment, and that does not require the effort of separating the catalyst and has a low possibility of generating a side reaction product.

本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、有機ハロゲン化合物が微量混入した柱上変圧器内の油に、水素供与体とアルカリを添加し、その混合液を内蔵型触媒充填装置に流通させながら容器内で循環させるとともに、前記触媒に、容器蓋体に取付けたマイクロ波発振器からマイクロ波を照射することにより、油中の微量有機ハロゲン化合物を短期間で簡易に無害化処理できることを、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have added a hydrogen donor and an alkali to the oil in the pole transformer in which a trace amount of the organic halogen compound is mixed, and the mixed solution is filled with the built-in catalyst. While circulating in the equipment, it is circulated in the container, and the catalyst is irradiated with microwaves from a microwave oscillator attached to the container lid to easily detoxify trace organic halogen compounds in the oil in a short period of time. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
1)容器内に充填又は保存された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する分解処理方法であって、
触媒充填装置とマイクロ波発振器を備えた容器蓋体を前記容器に装着し、
前記有機ハロゲン化合物を含む油に水素供与体及びアルカリ化合物を添加してなる混合液を、前記容器内に設置された触媒充填装置に流通させながら容器内で循環させるとともに、
前記容器内で触媒層にマイクロ波を照射することにより、油中の有機ハロゲン化合物を分解することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
2)前記水素供与体が、複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物及び脂環式化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である前記1)に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
3)前記水素供与体の添加量が、有機ハロゲン化合物を含む油に対する割合として、5〜50%(vol)である前記1)又は2)に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
4)前記アルカリ化合物が、苛性ソーダ、苛性カリ、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である前記1)〜3)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
5)前記アルカリ化合物の添加量が、水素供与体に対する割合として、0.1〜40%(w/v)である前記1)〜4)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
6)前記油に添加する水素供与体及びアルカリ化合物が、アルカリ化合物を水素供与体に溶解したものである前記1)〜5)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
7)前記触媒が、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である前記1)〜6)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
8)前記油が炭化水素油で、前記有機ハロゲン化合物がポリ塩化ビフェニールである前記1)〜7)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
9)前記容器が柱上変圧器で、前記触媒充填装置が柱上変圧器内の巻き線上に配置されている前記1)〜8)のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
10)容器内に充填又は保存された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する分解処理システムであって、
マイクロ波発振器と前記容器内に設置可能な触媒充填装置とを備えた容器蓋体と、
該触媒充填装置に前記容器内の油等を供給する供給手段と
を少なくとも備えたことを特徴とするマイクロ波内蔵型の分解処理システム。
That is, the present invention is as follows.
1) A decomposition treatment method for decomposing an organic halogen compound contained in oil filled or stored in a container,
A container lid equipped with a catalyst filling device and a microwave oscillator is attached to the container,
While circulating the mixed liquid obtained by adding a hydrogen donor and an alkali compound to the oil containing the organic halogen compound in the container while circulating through the catalyst filling device installed in the container,
A method for decomposing an organic halogen compound, comprising decomposing an organic halogen compound in oil by irradiating the catalyst layer with microwaves in the container;
2) The organic halogen according to 1), wherein the hydrogen donor is at least one compound selected from the group consisting of a heterocyclic compound, an amine compound, an alcohol compound, a ketone compound, and an alicyclic compound. Compound decomposition method,
3) The method for decomposing an organic halogen compound according to 1) or 2), wherein the addition amount of the hydrogen donor is 5 to 50% (vol) as a ratio to the oil containing the organic halogen compound,
4) The decomposition of the organic halogen compound according to any one of 1) to 3), wherein the alkali compound is at least one compound selected from the group consisting of caustic soda, caustic potash, sodium alkoxide, potassium alkoxide, and calcium hydroxide. Processing method,
5) The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of 1) to 4) above, wherein the addition amount of the alkali compound is 0.1 to 40% (w / v) as a ratio to the hydrogen donor,
6) The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of 1) to 5) above, wherein the hydrogen donor and the alkali compound added to the oil are obtained by dissolving an alkali compound in the hydrogen donor.
7) The catalyst according to any one of 1) to 6), wherein the catalyst is at least one compound selected from the group consisting of a carbon crystal compound, a metal-supported carbon compound, a metal-supported oxide, and a metal-supported composite oxide. Organic halogen compound decomposition method,
8) The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of 1) to 7) above, wherein the oil is a hydrocarbon oil and the organic halogen compound is polychlorinated biphenyl.
9) The organic halogen compound decomposition treatment method according to any one of 1) to 8), wherein the container is a pole transformer, and the catalyst filling device is disposed on a winding in the pole transformer,
10) A decomposition treatment system for decomposing an organic halogen compound contained in oil filled or stored in a container,
A container lid comprising a microwave oscillator and a catalyst filling device that can be installed in the container;
A microwave built-in decomposition processing system comprising at least supply means for supplying oil or the like in the container to the catalyst filling device.

本発明の有機ハロゲン化合物の分解処理方法によれば、容器に充填又は保存されている有機ハロゲン化合物が混入した油と水素供与体とアルカリ化合物とを混合し、得られた混合液を容器内に配置した触媒充填装置に流通させながら容器内で循環させるとともに、容器内でマイクロ波を照射するので、有機ハロゲン化合物を常温常圧下で短期間に分解処理することができ、しかも、汚染油を回収する必要がなく、変圧器貯蔵所などの現場でも新たな装置の設置スペースを設ける必要がなく、その場で脱ハロゲン化処理を実施することができる。また、マイクロ波発振器と触媒充填装置を備えた蓋体を容器に装着するだけで分解処理できるので、蓋体を移動させるだけで、順次容器内の油を無害化処理することができる。   According to the method for decomposing an organic halogen compound of the present invention, an oil mixed with an organic halogen compound filled or stored in a container, a hydrogen donor, and an alkali compound are mixed, and the obtained mixed solution is placed in the container. Circulating in the container while circulating through the arranged catalyst filling device and irradiating with microwaves in the container, the organic halogen compounds can be decomposed in a short time under normal temperature and pressure, and the contaminated oil is recovered. Therefore, it is not necessary to provide a new device installation space even at a site such as a transformer store, and the dehalogenation treatment can be performed on the spot. In addition, since the decomposition process can be performed simply by attaching the lid provided with the microwave oscillator and the catalyst filling device to the container, the oil in the container can be sequentially detoxified only by moving the cover.

また、分解処理に用いる水素供与体及び/又はアルカリ化合物を選択することにより、有機ハロゲン化合物の分解処理を高い効率で行うことができ、さらに、それらの使用量を規定することにより、有機ハロゲン化合物の分解処理をより高い効率で行うことができる。また、予めアルカリ化合物を水素供与体に溶解しておいた溶液を油に添加することにより、有機ハロゲン化合物の初期分解速度を高めることができる。   In addition, by selecting a hydrogen donor and / or an alkali compound to be used for the decomposition treatment, the organic halogen compound can be decomposed with high efficiency. The decomposition process can be performed with higher efficiency. Moreover, the initial decomposition rate of the organic halogen compound can be increased by adding a solution in which an alkali compound is previously dissolved in a hydrogen donor to the oil.

また、分解処理に用いる触媒として、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物から選ばれた少なくとも一つの化合物を用いることにより、有機ハロゲン化合物の分解処理を高い効率で行うことができ、処理コストを低減することができる。   Further, by using at least one compound selected from a carbon crystal compound, a metal-supported carbon compound, a metal-supported oxide, and a metal-supported composite oxide as a catalyst used in the decomposition process, the decomposition process of the organic halogen compound is highly efficient. The processing cost can be reduced.

本発明の有機ハロゲン化合物の分解処理システムは、容器内に充填又は保存された有機ハロゲン化合物含有油を無害化する有機ハロゲン化合物の分解処理システムであって、
マイクロ波発振器と前記容器内に設置可能な触媒充填装置とを備えた容器蓋体と、
該触媒充填装置に前記容器内の油等を供給する供給手段と
を少なくとも備えているので、柱上変圧器に容器蓋体をかぶせ、有機ハロゲン化合物混入油を該触媒充填装置に流通させてマイクロ波を照射することにより、設備付加が不要となり、しかも油中の有機ハロゲン化合物を短期間に容器内で分解することができるコンパクトな分解システムとなる。
The organic halogen compound decomposition treatment system of the present invention is an organic halogen compound decomposition treatment system for detoxifying an organic halogen compound-containing oil filled or stored in a container,
A container lid comprising a microwave oscillator and a catalyst filling device that can be installed in the container;
And at least supply means for supplying oil or the like in the container to the catalyst filling device, so that a container lid is placed on the pole transformer, and the organic halide mixed oil is circulated through the catalyst filling device. By irradiating the waves, no additional equipment is required, and the organic halogen compound in the oil can be decomposed in the container in a short period of time.

以下、本発明に係る有機ハロゲン化合物の分解処理方法及び分解処理システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, the organic halogen compound decomposition treatment method and decomposition treatment system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の分解処理方法及び分解処理システムは、有機ハロゲン化合物を含有する油(含有量:1ppm〜10,000ppm、好ましくは1ppm〜500ppm)が充填又は保存された容器に、容器内に設置可能な触媒充填装置とマイクロ波発振器を備えた蓋体を装着した後、この触媒充填装置に容器内の油を流通させて有機ハロゲン化合物を触媒に接触させる操作を行いながら、容器内で触媒層にマイクロ波を照射し、油中の有機ハロゲン化合物を分解処理するものである。有機ハロゲン化合物の分解処理を促進するために、油に水素供与体及びアルカリ化合物を混合する。前記の容器としては、例えば、柱上変圧器、大型トランス、OFケーブル油槽等が挙げられるが、柱上変圧器が好ましい。   The decomposition treatment method and decomposition treatment system of the present invention can be installed in a container filled or stored with an oil containing an organic halogen compound (content: 1 ppm to 10,000 ppm, preferably 1 ppm to 500 ppm). After attaching a lid with a catalyst filling device and a microwave oscillator, the oil in the vessel is circulated through the catalyst filling device and the organohalogen compound is brought into contact with the catalyst, while the catalyst layer is micro-coated in the vessel. Waves are irradiated to decompose organic halogen compounds in oil. In order to accelerate the decomposition process of the organic halogen compound, a hydrogen donor and an alkali compound are mixed with the oil. Examples of the container include a pole transformer, a large transformer, an OF cable oil tank, and the like. A pole transformer is preferable.

本発明の分解処理対象である有機ハロゲン化合物としては、例えば、ポリ塩化ビフェニール類(PCB)やダイオキシン類等を挙げることができ、その種類は特に限定されるものではないが、好ましくはPCB類である。PCB類の市販品としては、例えば、鐘淵化学(株)のKC−200(主成分:2塩化ビフェニール)、KC−300(主成分:3塩化ビフェニール)、KC−400(主成分:4塩化ビフェニール)、KC−500(主成分:5塩化ビフェニール)、KC−600(主成分:6塩化ビフェニール)や、三菱モンサイト(株)のアロクロール1254(54% Chlorine)等を挙げることができる。   Examples of the organic halogen compound that is the subject of the decomposition treatment of the present invention include polychlorinated biphenyls (PCB) and dioxins, and the type thereof is not particularly limited, but is preferably PCBs. is there. Examples of commercially available PCBs include KC-200 (main component: biphenyl dichloride), KC-300 (main component: biphenyl trichloride), KC-400 (main component: tetrachloride) manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd. Biphenyl), KC-500 (main component: biphenyl pentachloride), KC-600 (main component: biphenyl bichloride), Arocrol 1254 (54% Chlorine) manufactured by Mitsubishi Monsite Corporation, and the like.

本発明の分解処理方法は、有機ハロゲン化合物の中でも、一般に脱ハロゲン化が困難であるPCB類を少量ないし微量含む油の分解処理に好適である。油としては、炭化水素油等が挙げられ、具体的には、電気絶縁油、熱媒体用の油、潤滑油、あるいは、固体中に含まれる有機ハロゲン化合物を抽出した鉱油等が挙げられる。   The decomposition treatment method of the present invention is suitable for decomposition treatment of oil containing a small amount or a small amount of PCBs, which are generally difficult to dehalogenate, among organic halogen compounds. Examples of the oil include hydrocarbon oils, and specific examples include electric insulating oil, oil for heat medium, lubricating oil, or mineral oil obtained by extracting an organic halogen compound contained in a solid.

図1は、本発明の分解処理システムの一実施形態を示す概略図であり、柱上変圧器6に充填された有機ハロゲン化合物含有油の分解処理の一例を示すものである。図1に示したように、本発明の分解処理システム1は、有機ハロゲン化合物を含有する油に、水素供与体及びアルカリ化合物を添加してなる混合液(以下、「被処理液」という。)7の入った柱上変圧器6、マイクロ波発振器20と柱上変圧器6内に設置可能な触媒充填装置10とを備えた容器蓋体8と、被処理液7を該触媒充填装置に供給する供給手段(ポンプ)18とを主たる構成要素として構成される。マイクロ波発振器20は、容器蓋体8の外面に取付けられている。触媒充填装置10には、温度計用の熱電対21、温度コントローラー用熱電対23が備えられ、容器6には温度計用熱電対22が備えられている。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the decomposition treatment system of the present invention, and shows an example of decomposition treatment of an organic halogen compound-containing oil filled in a pole transformer 6. As shown in FIG. 1, the decomposition treatment system 1 of the present invention is a mixed liquid obtained by adding a hydrogen donor and an alkali compound to an oil containing an organic halogen compound (hereinafter referred to as “treatment liquid”). 7 is provided with a container lid 8 including a pole transformer 6, a microwave oscillator 20, and a catalyst filling device 10 that can be installed in the pole transformer 6, and a liquid 7 to be treated is supplied to the catalyst filling device. The supply means (pump) 18 is configured as a main component. The microwave oscillator 20 is attached to the outer surface of the container lid 8. The catalyst filling device 10 is provided with a thermocouple 21 for a thermometer and a thermocouple 23 for a temperature controller, and the container 6 is provided with a thermocouple 22 for a thermometer.

図1において、15は柱上変圧器6に充填されている被処理液の液面を示している。ポンプ18の取り付け位置は特に限定されるものではなく、図示したように柱上変圧器6の外部、あるいは内部のいずれに備えられていてもよい。また、各ポンプには、被処理液7をポンプ18を介して触媒充填装置10に供給するための供給ライン19が、各ポンプ毎に備えられている。これにより、被処理液を触媒充填装置に供給して有機ハロゲン化合物を触媒と接触させる。   In FIG. 1, reference numeral 15 denotes the liquid level of the liquid to be processed filled in the pole transformer 6. The mounting position of the pump 18 is not particularly limited, and may be provided either outside or inside the pole transformer 6 as illustrated. Each pump is provided with a supply line 19 for supplying the liquid 7 to be treated to the catalyst filling device 10 via the pump 18 for each pump. Thus, the liquid to be treated is supplied to the catalyst filling device, and the organic halogen compound is brought into contact with the catalyst.

柱上変圧器6は、図示を省略しているが、水素供与体及びアルカリ化合物の供給ラインを備えていてもよい。あるいは、水素供与体とアルカリ化合物を予めプレミックスして水素供与体にアルカリ化合物を溶解させたものを保管する図示しない装置(プレタンク)を設置し、該装置から柱上変圧器2へ水素供与体及びアルカリ化合物を供給する供給ライン(図示を省略する)を備えていてもよい。   Although the pole transformer 6 is not shown, the pole transformer 6 may include a supply line for a hydrogen donor and an alkali compound. Alternatively, a device (pre-tank) (not shown) for storing a hydrogen donor and an alkali compound premixed and storing the alkali compound dissolved in the hydrogen donor is installed, and the hydrogen donor is transferred from the device to the pole transformer 2. And a supply line (not shown) for supplying an alkali compound may be provided.

図1に示す触媒充填装置10は、フランジ17により容器蓋体8に取付けられている。また触媒充填装置10には、有機ハロゲン化合物を分解しうる後述する触媒が充填された触媒層12が、目皿板11の上に形成されている。被処理液7は、図中の矢印で示すように循環配管19、ポンプ18、供給配管を介し、触媒充填装置10内に形成された触媒層12の上部に導入される。導入された被処理液は触媒層12を流通し、触媒層流通後の被処理液7は、触媒充填装置10の下部から排出配管13を介して矢印の方向に流れ出る。かくして、被処理液が触媒と接触することにより、被処理液中の有機ハロゲン化合物は分解する。触媒充填装置10内には、液面レベル16に対応させたオーバーフロー液排出配管14が具備されている。これにより、触媒充填装置内で被処理液がオーバーフローするのを回避できる。   The catalyst filling device 10 shown in FIG. 1 is attached to the container lid 8 by a flange 17. In the catalyst filling device 10, a catalyst layer 12 filled with a later-described catalyst capable of decomposing an organic halogen compound is formed on the countersink plate 11. The liquid 7 to be treated is introduced into the upper part of the catalyst layer 12 formed in the catalyst filling device 10 through the circulation pipe 19, the pump 18, and the supply pipe as indicated by the arrows in the figure. The introduced liquid to be processed flows through the catalyst layer 12, and the liquid 7 to be processed after flowing through the catalyst layer flows out from the lower part of the catalyst filling device 10 in the direction of the arrow through the discharge pipe 13. Thus, when the liquid to be treated comes into contact with the catalyst, the organic halogen compound in the liquid to be treated is decomposed. An overflow liquid discharge pipe 14 corresponding to the liquid level 16 is provided in the catalyst filling device 10. Thereby, it can avoid that the to-be-processed liquid overflows in a catalyst filling apparatus.

触媒充填装置10内の液面16は、容器6内の液面15よりも高く維持されるので、触媒充填層の通過液を自重で柱上変圧器内に戻すことができ、柱上変圧器から触媒充填装置への液供給手段を設けるだけで排出手段は不要となる。   Since the liquid level 16 in the catalyst filling device 10 is maintained higher than the liquid level 15 in the container 6, the liquid passing through the catalyst packed bed can be returned to the pole transformer by its own weight. The discharge means is not required simply by providing the liquid supply means to the catalyst filling device.

図2は、図1に示す触媒充填装置10の目皿板11周辺の上面図である。被処理液は、SUSメッシュフィルター等で形成された目皿板11に設けられた流通孔11aを通過して、下方に流出した後、排出配管13から溢れ出る。流通孔11aの数は制限されないが、被処理液が均一に広がるように、触媒充填装置全体に存在させるのがよい。流通孔11の大きさにも限定はないが、被処理液が流通可能で、かつ、触媒を保持可能な程度の大きさ(50μm〜5mmφ、より好ましくは0.1mm〜1mmφ程度)のものが好ましい。   FIG. 2 is a top view of the periphery of the eye plate 11 of the catalyst filling apparatus 10 shown in FIG. The liquid to be treated passes through the flow hole 11a provided in the countersink plate 11 formed of a SUS mesh filter or the like, flows out downward, and then overflows from the discharge pipe 13. The number of the flow holes 11a is not limited, but it is preferable to be present in the entire catalyst filling device so that the liquid to be treated spreads uniformly. The size of the flow hole 11 is not limited, but the flow hole 11 has a size (50 μm to 5 mmφ, more preferably about 0.1 mm to 1 mmφ) that allows the liquid to be treated to flow and hold the catalyst. preferable.

本発明の分解処理システムに使用する触媒充填装置は、柱上変圧器等の容器内部に設置可能な大きさであれば、形状や大きさ等は特に限定されるものではなく、種々の形態であってよいが、図1に例示するように、柱上変圧器6の内部巻き線2上に配置することが望ましい。触媒層の液流通断面積を柱上変圧器の内径に応じて大きく設計することができ、空間速度(SV)を一定にした場合でも液流速を高められることで、分解所要時間を短縮できるからである。   The catalyst filling device used in the decomposition treatment system of the present invention is not particularly limited in shape and size as long as it is a size that can be installed inside a container such as a pole transformer. Although it may be, it is desirable to arrange | position on the internal winding 2 of the pole transformer 6 so that it may illustrate in FIG. Since the liquid flow cross-sectional area of the catalyst layer can be designed to be large according to the inner diameter of the pole transformer, the time required for decomposition can be shortened by increasing the liquid flow rate even when the space velocity (SV) is constant. It is.

触媒充填装置は、その全体が被処理液に浸漬している必要はなく、その上部が被処理液の液面より上にあっても構わない。図1に示すように、触媒層12が被処理液7に浸漬している場合は、触媒充填層全体が流動化し易くなるため、被処理液のショートパスが少なくなり、短時間で油を無害化することができると考えられる。   The entire catalyst filling device does not need to be immersed in the liquid to be treated, and the upper part thereof may be above the liquid surface of the liquid to be treated. As shown in FIG. 1, when the catalyst layer 12 is immersed in the liquid 7 to be treated, the entire catalyst packed layer is easily fluidized, so that the short path of the liquid to be treated is reduced and the oil is harmless in a short time. It is thought that it can be made.

また、容器蓋体8の容器外面側には、マイクロ波発振器20が取付けられているため、触媒層12に、容器内で、上方からマイクロ波を照射することができる。このため、触媒層を流通する被処理液は、照射されるマイクロ波によって加熱された触媒と接触する。かくして、被処理液中の有機ハロゲン化合物はマイクロ波を照射しない場合に比べて、格段に早い速度で分解する。   Moreover, since the microwave oscillator 20 is attached to the container outer surface side of the container lid 8, the catalyst layer 12 can be irradiated with microwaves from above in the container. For this reason, the to-be-processed liquid which distribute | circulates a catalyst layer contacts the catalyst heated with the microwave irradiated. Thus, the organohalogen compound in the liquid to be treated is decomposed at a much faster rate than when not irradiated with microwaves.

触媒充填装置10に導入された被処理液7は、触媒充填装置の触媒層12を連続的に流通しながら、柱上変圧器6内に流出するので、被処理液を容器6内と触媒充填装置10との間で循環させることができる。柱上変圧器内に戻された被処理液は、柱上変圧器内に残存していた被処理液と混合される。混合された被処理液中の有機ハロゲン化合物が所定の濃度以下になるまで、被処理液を、柱上変圧器と触媒充填装置との間を循環させる。   The liquid 7 to be treated introduced into the catalyst filling device 10 flows out into the pole transformer 6 while continuously flowing through the catalyst layer 12 of the catalyst filling device. Circulation with the device 10 is possible. The liquid to be processed returned to the pole transformer is mixed with the liquid to be processed remaining in the pole transformer. The liquid to be treated is circulated between the pole transformer and the catalyst filling device until the organic halogen compound in the mixed liquid to be treated becomes a predetermined concentration or less.

上記の循環操作によって、マイクロ波分解用触媒層を通過した高温の被処理液は、大量の被処理液を収容する柱上変圧器内の被処理液と混合されて液温が低下するため、マイクロ波をフル出力に近い出力で照射することが可能になる。そのため、被処理液を循環しない状態で流通させたときよりも、有機ハロゲン化合物の分解効率が向上する。   Due to the above circulation operation, the high temperature liquid to be processed that has passed through the catalyst layer for microwave decomposition is mixed with the liquid to be processed in the pole transformer containing a large amount of liquid to be processed, and the liquid temperature is lowered. It becomes possible to irradiate microwaves with an output close to full output. Therefore, the decomposition efficiency of the organic halogen compound is improved as compared with the case where the liquid to be treated is circulated without being circulated.

また、配管19上の少なくとも1箇所の任意の場所に、冷却手段として、コンデンサなどの冷却装置を設置することもできる。これにより、マイクロ波分解用触媒層通過後の高温の被処理液を冷却することができ、マイクロ波分解用触媒層により低温の被処理液を供給することが可能になるため、高出力のマイクロ波を照射することが可能になる。したがって、冷却手段を設けない場合に比べて、有機ハロゲン化合物の分解効率が一段と向上する。   In addition, a cooling device such as a condenser can be installed as a cooling means in at least one arbitrary place on the pipe 19. As a result, the high temperature liquid to be processed after passing through the microwave decomposition catalyst layer can be cooled, and the low temperature liquid to be processed can be supplied by the microwave decomposition catalyst layer. It becomes possible to irradiate waves. Therefore, the decomposition efficiency of the organic halogen compound is further improved as compared with the case where no cooling means is provided.

ただし、触媒充填装置におけるマイクロ波照射は、必要に応じて行えば良いので、その回数や時期は限定されない。マイクロ波の照射は、迅速処理の観点からはできるだけ連続照射またはできるだけ長時間の照射が望ましいが、運転の安全やコスト、人員の確保等を考慮すると、昼間のみ行うことが望ましい。後者の場合は、昼間はマイクロ波を照射し、夜間は非照射で循環のみ行うのがよい。   However, since the microwave irradiation in the catalyst filling device may be performed as necessary, the number and timing thereof are not limited. From the viewpoint of rapid processing, the microwave irradiation is preferably continuous irradiation or irradiation for as long as possible. However, in consideration of driving safety, cost, securing personnel, etc., it is preferable to perform microwave irradiation only in the daytime. In the latter case, it is better to irradiate microwaves during the daytime and only circulate without irradiation at nighttime.

また、本発明の分解処理システムは、例えば触媒充填装置10の被処理液入口近傍に、被処理液7内に形成されたクラスターを破壊可能な超音波発生装置等のクラスター破壊装置を備えていてもよい(図示は省略する)。有機ハロゲン化合物を溶解している溶媒が絶縁油等の油の場合、有機ハロゲン化合物と溶媒分子とがクラスターを形成する可能性があり、有機ハロゲン化合物の分解を阻害する恐れがある。超音波発生装置等のクラスター破壊装置を備えることは、これらクラスターを破壊し、有機ハロゲン化合物をむき出しにして分解反応をおこし易くする効果があると考えられる。   In addition, the decomposition processing system of the present invention includes a cluster destruction device such as an ultrasonic generator capable of breaking a cluster formed in the liquid 7 to be processed, for example, in the vicinity of the liquid inlet of the catalyst filling device 10. (The illustration is omitted). When the solvent in which the organic halogen compound is dissolved is an oil such as insulating oil, the organic halogen compound and the solvent molecule may form a cluster, which may inhibit the decomposition of the organic halogen compound. Providing a cluster destruction device such as an ultrasonic generator is considered to have the effect of destroying these clusters and exposing the organic halogen compounds to facilitate the decomposition reaction.

次に、上記分解処理システムの使用方法とともに、本発明に係る有機ハロゲン化合物の分解処理方法の一実施形態について、図1を参照しつつ具体的に説明する。   Next, one embodiment of the method for decomposing an organic halogen compound according to the present invention, together with the method for using the above decomposing process system, will be described in detail with reference to FIG.

まず、図1に示す微量ないし少量のPCBが混入した油の入った柱上変圧器6に、後述する水素供与体及びアルカリ化合物を添加して被処理液を調製する。必要に応じて容器内を攪拌、混合する。次に、触媒充填装置10及びマイクロ波発振器20が取付けられた蓋体8を容器6に装着し、液漏れやマイクロ波漏れがないことを確認する。   First, a liquid to be treated is prepared by adding a hydrogen donor and an alkali compound, which will be described later, to the pole transformer 6 containing oil mixed with a trace amount or a small amount of PCB shown in FIG. Stir and mix inside the container as necessary. Next, the lid body 8 to which the catalyst filling device 10 and the microwave oscillator 20 are attached is attached to the container 6 and it is confirmed that there is no liquid leakage or microwave leakage.

次に、被処理液7を、触媒が充填された触媒充填装置10に連続的に流通させて有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理する。流通時間は特に限定されないが、通常、1〜2週間行う。   Next, the liquid 7 to be treated is continuously passed through the catalyst filling device 10 filled with the catalyst to dehalogenate the organic halogen compound. The distribution time is not particularly limited, but is usually 1 to 2 weeks.

反応の雰囲気は不活性ガス中で行うことが、望ましくない副反応が起きないので、より好ましい。但し、汚染油の処理環境によっては不活性ガスの調達が困難な場合もあり得るため、自然雰囲気中で反応を行うこともできる。   The reaction atmosphere is more preferably carried out in an inert gas because undesirable side reactions do not occur. However, since it may be difficult to procure an inert gas depending on the processing environment of the contaminated oil, the reaction can be performed in a natural atmosphere.

触媒層12に照射するマイクロ波の出力や周波数、照射方法は、特に限定されるものではなく、反応温度が所定の範囲に保持できるよう電気的に制御すればよい。出力が低すぎる場合は水素発生量が少なくなり、出力が高すぎる場合はマイクロ波の利用率が悪くなるため、電気的に制御しながら10W〜20kWの範囲とするのが望ましい。マイクロ波の周波数は1〜300GHzが望ましい。1GHz未満又は300GHzを超える周波数範囲では、触媒や水素供与体の加熱が不十分となる。マイクロ波の照射は連続照射、間欠照射のいずれの方法であってもよいが、電気的に制御しながら連続照射するのが好ましい。マイクロ波発振器としては、マグネトロン等のマイクロ波発振器や、固体素子を用いたマイクロ波発振器等を適宜用いることができる。   The output, frequency, and irradiation method of the microwave applied to the catalyst layer 12 are not particularly limited, and may be electrically controlled so that the reaction temperature can be maintained within a predetermined range. When the output is too low, the amount of hydrogen generation is reduced, and when the output is too high, the utilization rate of the microwave is deteriorated. Therefore, it is desirable to set the range of 10 W to 20 kW while being electrically controlled. The microwave frequency is preferably 1 to 300 GHz. In the frequency range below 1 GHz or above 300 GHz, the catalyst and the hydrogen donor are not sufficiently heated. Microwave irradiation may be either continuous irradiation or intermittent irradiation, but it is preferable to perform continuous irradiation while being electrically controlled. As the microwave oscillator, a microwave oscillator such as a magnetron, a microwave oscillator using a solid element, or the like can be used as appropriate.

触媒充填装置における反応温度は200℃以下が望ましく、好ましくは100℃以下、特に好ましくは15〜80℃の範囲である。反応温度を15℃以上にすることにより、分解反応が進行する。一方、200℃を超える場合は、脱塩素化反応は十分進むが、副生物が生成し易くなり、また経済性にも劣るものとなる。   The reaction temperature in the catalyst filling device is desirably 200 ° C. or less, preferably 100 ° C. or less, particularly preferably 15 to 80 ° C. By setting the reaction temperature to 15 ° C. or higher, the decomposition reaction proceeds. On the other hand, when it exceeds 200 ° C., the dechlorination reaction proceeds sufficiently, but by-products are easily generated, and the economy is inferior.

また、マイクロ波を照射していない間も、液循環を継続させることができる。この場合の反応温度は特に限定されないが、装置の簡略化を図るためには、加熱装置を設置せずに実施することが好ましい。通常15〜25℃である。ただし、副反応生成物を抑制しつつ脱ハロゲン化効率を高める観点より、適宜、加温することもできる。   Further, the liquid circulation can be continued even when the microwave is not irradiated. The reaction temperature in this case is not particularly limited, but it is preferable to carry out without installing a heating device in order to simplify the apparatus. Usually 15-25 ° C. However, from the viewpoint of increasing the dehalogenation efficiency while suppressing side reaction products, it can be appropriately heated.

以上の分解処理を行うことにより、劣化していない油に対しては、25℃、1週間程度で油中の有機ハロゲン化合物含有量を0.5ppm以下に減少させることができる。   By performing the above decomposition treatment, the content of the organic halogen compound in the oil can be reduced to 0.5 ppm or less at 25 ° C. for about one week with respect to the undegraded oil.

本発明において油に添加する「水素供与体」としては、例えば、複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物、及び脂環式化合物等の有機系水素供与体等が挙げられる。これらの化合物の中でも、安全性の観点より、アルコール系化合物、ケトン系化合物、脂環式化合物が好ましく、特に、安全性が高く、低コストで入手可能であり、しかも反応制御が容易で、PCB分解効率が高い点より、アルコール系化合物が好ましい。これらの水素供与体は、単独で又は二種以上を任意に組合わせて使用することができる。   Examples of the “hydrogen donor” added to the oil in the present invention include organic hydrogen donors such as heterocyclic compounds, amine compounds, alcohol compounds, ketone compounds, and alicyclic compounds. . Among these compounds, alcohol compounds, ketone compounds, and alicyclic compounds are preferable from the viewpoint of safety. In particular, they are highly safe, can be obtained at low cost, and reaction control is easy. From the viewpoint of high decomposition efficiency, alcohol compounds are preferred. These hydrogen donors can be used alone or in any combination of two or more.

ここで、前記のアルコール系化合物としては、脂肪族アルコール、芳香族アルコールのいずれであってもよく、直鎖又は分岐鎖を有する一価アルコールや多価アルコールを用いることができる。アルコール系化合物の炭素数は1〜12の範囲が好ましく、より好ましくは2〜9の範囲、さらに好ましくは3〜6の範囲である。前記アルコール系化合物の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール等の脂肪族アルコール、シクロプロピルアルコール、シクロブチルアルコール、シクロペンチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、シクロヘプチルアルコール、シクロオクチルアルコール等の脂環式アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、デカリンジオール等の多価アルコール等が挙げられる。これらの中でも、分解効率の点から2−プロパノール、シクロヘキサノールが特に好ましい。   Here, the alcohol compound may be either an aliphatic alcohol or an aromatic alcohol, and a monohydric alcohol or polyhydric alcohol having a linear or branched chain can be used. The carbon number of the alcohol compound is preferably in the range of 1 to 12, more preferably in the range of 2 to 9, and still more preferably in the range of 3 to 6. Specific examples of the alcohol compound include, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, and 3-pentanol. 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol and other aliphatic alcohols, cyclopropyl alcohol, cyclobutyl alcohol, cyclopentyl alcohol, cyclohexyl Examples thereof include alicyclic alcohols such as alcohol, cycloheptyl alcohol and cyclooctyl alcohol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and decalin diol. Among these, 2-propanol and cyclohexanol are particularly preferable from the viewpoint of decomposition efficiency.

また、アルカリ化合物としては、有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応を促進しうるものであれば制限なく使用することができるが、脱ハロゲン化効率を高める観点より、苛性ソーダ、苛性カリ、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、水酸化カルシウム等が好ましく用いられる。中でも、コストやハンドリング性の観点より、苛性ソーダ、苛性カリが特に好ましい。アルカリ化合物は、単独で又は二種以上を任意に組合わせて使用することができる。   The alkali compound can be used without limitation as long as it can accelerate the dehalogenation reaction of the organic halogen compound, but from the viewpoint of increasing the dehalogenation efficiency, caustic soda, caustic potash, sodium alkoxide, potassium alkoxide. , Calcium hydroxide and the like are preferably used. Among these, caustic soda and caustic potash are particularly preferable from the viewpoint of cost and handling properties. An alkali compound can be used individually or in combination of 2 or more types.

本発明の分解処理方法では、上記の水素供与体及びアルカリ化合物を事前にプレ攪拌してアルカリ化合物を水素供与体に溶解させておいたものを用いてもよい。   In the decomposition treatment method of the present invention, the hydrogen donor and alkali compound described above may be pre-stirred in advance to dissolve the alkali compound in the hydrogen donor.

水素供与体は、有機ハロゲン化合物含有油に対し、5〜50%(vol)用いることが好ましく、より好ましくは10〜40%(vol)である。水素供与体の量が5%未満では溶液の粘度が高くなり、また分解反応が進まなくなる。また、水素供与体の量が50%を超えると、反応は十分進むが実用上意味がなく、また容器の許容量を超えるおそれがある。   The hydrogen donor is preferably used in an amount of 5 to 50% (vol), more preferably 10 to 40% (vol), relative to the organic halogen compound-containing oil. When the amount of the hydrogen donor is less than 5%, the viscosity of the solution increases and the decomposition reaction does not proceed. On the other hand, when the amount of the hydrogen donor exceeds 50%, the reaction proceeds sufficiently, but there is no practical meaning and the container may exceed the allowable amount.

また、アルカリ化合物は、水素供与体に対する割合として、0.1〜40%(w/v)とするのが好ましく、より好ましくは0.2〜20%(w/v)である。前記割合が0.1%未満では分解反応が進まず、40%を超えるとアルカリ化合物が溶解しきれなくなる。アルカリ化合物は、有機ハロゲン化合物含有油に対し、0.02〜10%(w/v)用いることが好ましい。   Moreover, it is preferable that an alkali compound shall be 0.1-40% (w / v) as a ratio with respect to a hydrogen donor, More preferably, it is 0.2-20% (w / v). If the ratio is less than 0.1%, the decomposition reaction does not proceed. If it exceeds 40%, the alkali compound cannot be completely dissolved. The alkali compound is preferably used in an amount of 0.02 to 10% (w / v) based on the organic halogen compound-containing oil.

本発明の分解処理方法においては、容器内の油と水素供与体及びアルカリ化合物を混合する場合は、振とうによる外部からの攪拌、攪拌子による内部からの攪拌、超音波によるミクロ的な攪拌など、いずれの方法を用いてもよい。振とうによる外部からの攪拌としては、例えば、柱上変圧器などの容器を、振動式攪拌機、振動台、振とう機等を用いて加振する方法(例えば、垂直および/または水平方向へ平行振動させる方法、回旋振動させる方法など)などが挙げられる。攪拌子による内部からの攪拌としては、例えば、攪拌羽根やマグネチックスターラー等の攪拌子を用いて被処理液を攪拌する方法などが挙げられる。攪拌する場合は、連続攪拌、間欠攪拌のいずれの方法を採用してもよい。   In the decomposition treatment method of the present invention, when the oil in the container, the hydrogen donor and the alkali compound are mixed, stirring from the outside by shaking, stirring from the inside by a stirrer, microscopic stirring by ultrasonic waves, etc. Any method may be used. As agitation from the outside by shaking, for example, a method of vibrating a container such as a pole transformer using a vibrating stirrer, a shaking table, a shaker or the like (for example, parallel in the vertical and / or horizontal direction) A method of vibrating, a method of rotating and the like) and the like. Examples of the stirring from the inside by the stirrer include a method of stirring the liquid to be treated using a stirrer such as a stirring blade or a magnetic stirrer. In the case of stirring, either continuous stirring or intermittent stirring may be employed.

本発明の触媒充填装置に充填する触媒としては、ポリ塩化ビフェニールの脱ハロゲン化反応を促進しうるものであれば制限なく使用することができ、その種類は特に限定されない。無機系触媒は触媒寿命が長く、かつ、アルカリ化合物存在下でも安定であるため、有機系触媒よりも好ましい。無機系触媒の好ましい具体例としては、脱ハロゲン化効率を高める観点より、複合金属酸化物、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物、金属担持複合金属酸化物及び金属酸化物等が好ましく用いられる。中でも、アルカリ性雰囲気で安全性が高い点より、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物が好ましく、特にマイクロ波吸収性の高い金属担持炭素化合物が好ましい。これらの触媒は、単独で又は二種以上を任意に組合せて使用することができる。また、上記の方法で再生された再生触媒を使用してもよい。   The catalyst charged in the catalyst filling apparatus of the present invention can be used without limitation as long as it can accelerate the dehalogenation reaction of polychlorinated biphenyl, and the type thereof is not particularly limited. An inorganic catalyst is preferable to an organic catalyst because it has a long catalyst life and is stable even in the presence of an alkali compound. Preferred specific examples of the inorganic catalyst include composite metal oxides, carbon crystal compounds, metal-supported carbon compounds, metal-supported oxides, metal-supported composite metal oxides and metal oxides from the viewpoint of increasing the dehalogenation efficiency. Preferably used. Among these, from the viewpoint of high safety in an alkaline atmosphere, a carbon crystal compound, a metal-supported carbon compound, a metal-supported oxide, and a metal-supported composite oxide are preferable, and a metal-supported carbon compound having high microwave absorption is particularly preferable. These catalysts can be used individually or in combination of 2 or more types. Further, a regenerated catalyst regenerated by the above method may be used.

ここで、前記の炭素結晶化合物としては、グラファイト、カーボンナノチューブ(金属を含むものと含まないものの双方が含まれる)、フラーレン等が挙げられる。   Here, examples of the carbon crystal compound include graphite, carbon nanotubes (both including and not including metal), fullerene, and the like.

また前記の金属担持炭素化合物としては、金属を担持した炭素化合物であれば制限なく用いることができ、その金属担持量は、触媒全量に対して0.1〜20wt%、より好ましくは0.1〜10wt%であるのがよい。担持される金属としては、例えば、鉄、銀、白金、ルテニウム、パラジウム、ロジウム等が挙げられ、脱ハロゲン化効率を高める観点より、パラジウム、ルテニウム、白金が好ましい。金属担持炭素化合物の具体例としては、例えば、Pd/C(パラジウム担持炭素化合物)、Ru/C(ルテニウム担持炭素化合物)、Pt/C(白金担持炭素化合物)等が挙げられる。   Moreover, as said metal carrying | support carbon compound, if it is a carbon compound which carry | supported the metal, it can be used without a restriction | limiting, The metal carrying amount is 0.1-20 wt% with respect to the catalyst whole quantity, More preferably, it is 0.1 It is good that it is -10 wt%. Examples of the supported metal include iron, silver, platinum, ruthenium, palladium, rhodium and the like, and palladium, ruthenium, and platinum are preferable from the viewpoint of increasing the dehalogenation efficiency. Specific examples of the metal-supported carbon compound include Pd / C (palladium-supported carbon compound), Ru / C (ruthenium-supported carbon compound), and Pt / C (platinum-supported carbon compound).

前記の金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物は、金属を担持した酸化物、複合酸化物であれば制限なく用いることができ、その金属担持量及び金属の種類は、上記の金属担持炭素化合物と同様である。金属担持酸化物の具体例としては 例えば、Pd/TiO(パラジウム担持2酸化チタン)等が挙げられる。金属担持複合酸化物の具体例としては、例えば、Pd/SiO・Al(パラジウム担持シリカ−アルミナ)等が挙げられる。 The metal-supported oxide and metal-supported composite oxide can be used without limitation as long as they are metal-supported oxides and composite oxides. It is the same. Specific examples of the metal-supported oxide include Pd / TiO 2 (palladium-supported titanium dioxide). Specific examples of the metal-supported composite oxide include Pd / SiO 2 .Al 2 O 3 (palladium-supported silica-alumina).

金属担持炭素化合物等の触媒は、粒状のものでもハニカム状のものでもよい。粒状の場合はカラムの上下をメッシュ等で固定する必要があり、その場合の粒子径は75μm〜10mmが好ましい。10mmを超える場合は比表面積が不足し、75μm未満の場合はメッシュが詰まり差圧が高くなる。より好ましくは150μm〜5mmが望ましい。触媒粒子は、できるだけ粒子径のそろったものがよい。   The catalyst such as a metal-supported carbon compound may be granular or honeycomb. In the case of granular, it is necessary to fix the upper and lower sides of the column with a mesh or the like, and the particle diameter in that case is preferably 75 μm to 10 mm. When it exceeds 10 mm, the specific surface area is insufficient, and when it is less than 75 μm, the mesh is clogged and the differential pressure becomes high. More preferably, it is 150 μm to 5 mm. The catalyst particles should have the same particle size as possible.

本発明の分解処理方法及びシステムによれば、油中に混入した有機ハロゲン化合物の濃度が短期間に0.5ppm以下にまで分解されるので、分解処理後の油を回収して後処理することにより、燃料などとして再利用することができる。   According to the decomposition treatment method and system of the present invention, since the concentration of the organic halogen compound mixed in the oil is decomposed to 0.5 ppm or less in a short time, the oil after the decomposition treatment is collected and post-treated. Therefore, it can be reused as fuel.

本発明の有機ハロゲン化合物の分解処理方法によれば、外部から水素ガスや熱を加える場合より若干遅い速度で有機ハロゲン化合物が分解し脱ハロゲン化される。その機構は明らかではないが、アルカリ化合物が有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応を促し、そこに水素供与体からの水素ラジカルが入り込むものと考えられる。   According to the organic halogen compound decomposition treatment method of the present invention, the organic halogen compound is decomposed and dehalogenated at a slightly lower rate than when hydrogen gas or heat is applied from the outside. Although the mechanism is not clear, it is considered that the alkali compound promotes the dehalogenation reaction of the organic halogen compound, and the hydrogen radical from the hydrogen donor enters therein.

本発明に係る有機ハロゲン化合物の分解処理システムの一実施形態を示す正面概略図である。1 is a schematic front view showing one embodiment of an organic halogen compound decomposition treatment system according to the present invention. 本発明に係る触媒充填装置の目皿板周辺の上面図である。It is a top view of the periphery of the countersink plate of the catalyst filling apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 分解処理システム
2 柱上変圧器内部巻き線
6 柱上変圧器(容器)
7 被処理液
8 容器蓋体
10 触媒充填装置
11 目皿板
11a 流通孔
12 触媒層
13 排出配管
14 オーバーフロー液排出配管
15 柱上変圧器内液面レベル
16 触媒充填装置内液面レベル
17 フランジ
18 ポンプ
19 循環配管
20 マイクロ波発振器
21,22 温度計用熱電対
23 温度コントローラー用熱電対
1 Disassembly treatment system 2 Pillar transformer internal winding 6 Pillar transformer (container)
7 Liquid to be treated 8 Container lid 10 Catalyst filling device 11 Plate plate 11a Flow hole 12 Catalyst layer 13 Discharge piping 14 Overflow liquid discharge piping 15 Liquid level level in column top transformer 16 Liquid level in catalyst filling device 17 Flange 18 Pump 19 Circulating piping 20 Microwave oscillator 21, 22 Thermocouple for thermometer 23 Thermocouple for temperature controller

Claims (10)

容器内に充填又は保存された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する分解処理方法であって、
触媒充填装置とマイクロ波発振器を備えた容器蓋体を前記容器に装着し、
前記有機ハロゲン化合物を含む油に水素供与体及びアルカリ化合物を添加してなる混合液を、前記容器内に設置された触媒充填装置に流通させながら容器内で循環させるとともに、
前記容器内で触媒層にマイクロ波を照射することにより、油中の有機ハロゲン化合物を分解することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法。
A decomposition treatment method for decomposing an organic halogen compound contained in oil filled or stored in a container,
A container lid equipped with a catalyst filling device and a microwave oscillator is attached to the container,
While circulating the mixed liquid obtained by adding a hydrogen donor and an alkali compound to the oil containing the organic halogen compound in the container while circulating through the catalyst filling device installed in the container,
A method for decomposing an organic halogen compound, comprising decomposing an organic halogen compound in oil by irradiating the catalyst layer with microwaves in the container.
前記水素供与体が、複素環式化合物、アミン系化合物、アルコール系化合物、ケトン系化合物及び脂環式化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である請求項1に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 2. The organic halogen compound according to claim 1, wherein the hydrogen donor is at least one compound selected from the group consisting of a heterocyclic compound, an amine compound, an alcohol compound, a ketone compound, and an alicyclic compound. Decomposition method. 前記水素供与体の添加量が、有機ハロゲン化合物を含む油に対する割合として、5〜50%(vol)である請求項1又は2に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to claim 1 or 2, wherein the addition amount of the hydrogen donor is 5 to 50% (vol) as a ratio with respect to the oil containing the organic halogen compound. 前記アルカリ化合物が、苛性ソーダ、苛性カリ、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である請求項1〜3のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to claim 1, wherein the alkali compound is at least one compound selected from the group consisting of caustic soda, caustic potash, sodium alkoxide, potassium alkoxide, and calcium hydroxide. 前記アルカリ化合物の添加量が、水素供与体に対する割合として、0.1〜40%(w/v)である請求項1〜4のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the addition amount of the alkali compound is 0.1 to 40% (w / v) as a ratio to the hydrogen donor. 前記油に添加する水素供与体及びアルカリ化合物が、アルカリ化合物を水素供与体に溶解したものである請求項1〜5のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of claims 1 to 5, wherein the hydrogen donor and the alkali compound added to the oil are obtained by dissolving an alkali compound in the hydrogen donor. 前記触媒が、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物である請求項1〜6のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The organohalogen compound according to any one of claims 1 to 6, wherein the catalyst is at least one compound selected from the group consisting of a carbon crystal compound, a metal-supported carbon compound, a metal-supported oxide, and a metal-supported composite oxide. Decomposition method. 前記油が炭化水素油で、前記有機ハロゲン化合物がポリ塩化ビフェニールである請求項1〜7のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of claims 1 to 7, wherein the oil is a hydrocarbon oil and the organic halogen compound is polychlorinated biphenyl. 前記容器が柱上変圧器で、前記触媒充填装置が柱上変圧器内の巻き線上に配置されている請求項1〜8のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。 The method for decomposing an organic halogen compound according to any one of claims 1 to 8, wherein the container is a pole transformer, and the catalyst filling device is disposed on a winding in the pole transformer. 容器内に充填又は保存された油に含まれる有機ハロゲン化合物を分解する分解処理システムであって、
マイクロ波発振器と前記容器内に設置可能な触媒充填装置とを備えた容器蓋体と、
該触媒充填装置に前記容器内の油等を供給する供給手段と
を少なくとも備えたことを特徴とするマイクロ波内蔵型の分解処理システム。
A decomposition treatment system for decomposing an organic halogen compound contained in oil filled or stored in a container,
A container lid comprising a microwave oscillator and a catalyst filling device that can be installed in the container;
A microwave built-in decomposition processing system comprising at least supply means for supplying oil or the like in the container to the catalyst filling device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010269283A (en) * 2009-05-25 2010-12-02 Tokyo Electric Power Co Inc:The Method and system for detoxifying apparatus using pcb
JP2010274170A (en) * 2009-05-27 2010-12-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The Detoxifying treatment method and apparatus for instrument with remaining organic halogen compound
CN102826697A (en) * 2012-08-08 2012-12-19 青岛昊源环境工程技术有限公司 Method and system for modularized combined treatment of high-difficulty organic waste water
CN114308022A (en) * 2021-12-22 2022-04-12 南京工业大学 Method for preparing carbon-based catalyst by microwave discharge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010269283A (en) * 2009-05-25 2010-12-02 Tokyo Electric Power Co Inc:The Method and system for detoxifying apparatus using pcb
JP2010274170A (en) * 2009-05-27 2010-12-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The Detoxifying treatment method and apparatus for instrument with remaining organic halogen compound
CN102826697A (en) * 2012-08-08 2012-12-19 青岛昊源环境工程技术有限公司 Method and system for modularized combined treatment of high-difficulty organic waste water
CN114308022A (en) * 2021-12-22 2022-04-12 南京工业大学 Method for preparing carbon-based catalyst by microwave discharge
CN114308022B (en) * 2021-12-22 2023-02-28 南京工业大学 Method for preparing carbon-based catalyst by microwave discharge

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