JP2714601B2 - ハロゲン化化合物の分解方法及びその分解反応器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハロゲン化化合物特にＰ
ＣＢ等のポリハロゲン化化合物の分解にも好適なハロゲ
ン化化合物の分解方法及びその分解反応器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリハロゲン化ビフェニル（以
下、ＰＣＢという）は耐熱、耐薬品性、電気絶縁性に優
れているため熱処理用の加熱媒体やペンキやインクの添
加剤、コンデンサーやトランスの絶縁剤として広範囲に
使用されていた。しかしＰＣＢが人体に有害で、かつ自
然界での分解が困難な環境汚染物質であることが判明し
て以来、無害化処理が望まれていた。しかしながら、そ
の物理的・化学的安定性のため一般的な無害化処理が困
難でその無害化のため種々の研究や開発がなされてい
る。 例えば、特開昭４９−８２５７０号公報や特公昭５６
−３９２９０号公報、特開平２−２４１５８６号公報に
はＰＣＢをアルカリ金属や水素ガス等と混合して、又は
混合しないで１２００℃〜１５００℃の高温下で熱分解
する方法が開示されている。 特開昭５０−８７４７１号公報には熱分解炉を用いた
ＰＣＢの分解処理装置が、特公平２−５１００号公報に
は熱分解炉とＤＣ電弧を用いたＰＣＢ等の有害材料の分
解装置が開示されている。 特開昭５０−６３００５号公報や特公昭６１−５９７
７９号公報にはＰＣＢと塩基性物質の混合物に紫外線を
照射して光分解する方法が開示されている。 特開平１−２０５５１０号公報にはＰＣＢにＫＯＨペ
レットとポリエチレングリコールを加えＮ₂ガス雰囲気
下で化学分解する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の熱分解方法では非常な高温を必要とし、多量のエネル
ギーを要するとともに焼却温度の低下によるＰＣＢより
もはるかに毒性の高いポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤ
Ｆ）やダイオキシンの発生が懸念されるという問題点を
有している。また、紫外線による光分解方法は、紫外線
単独、又は紫外線とオゾンを用いるだけでは分解率が低
く効率が悪いという問題点があった。更に、化学的分解
方法は各種薬品を使用するので、原価が上がり、かつ、
薬品の取扱いで作業性に劣り扱いづらいという問題点を
有している。またＤＣ電弧を用いる方法はＰＣＢを熱分
解炉で分解する際に発生したハロゲン化化合物の蒸気を
分解するものであり、熱分解炉中でＤＣ電弧を発生させ
るため電極に耐熱性が要求されるとともに装置が大掛か
りで使用しづらいという問題点を有していた。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で簡単な設備で短時間でハロゲン化化合物を極めて高い
分解率で効率よく分解することのできるハロゲン化化合
物の分解方法を提供すること、及び省エネルギーでかつ
簡単な構造で極めて高い分解率で効率よくポリハロゲン
化化合物をも分解することのできるハロゲン化化合物の
分解装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は以下の構成からなる。請求項１に記載のハロ
ゲン化化合物の分解方法は、ハロゲン化化合物又はハロ
ゲン化化合物含有溶液と、塩基性溶液と、の混合溶液中
で、常温乃至２００℃の条件下でアーク放電を行いハロ
ゲン化化合物を分解する構成を有している。請求項２に
記載のハロゲン化化合物の分解方法は、請求項１におい
て、前記ハロゲン化化合物又はハロゲン化化合物含有溶
液にオゾンを添加する構成を有している。請求項３に記
載のハロゲン化化合物の分解方法は、請求項２におい
て、前記オゾンがオゾン水又はオゾンガスである構成を
有している。請求項４に記載のハロゲン化化合物の分解
方法は、請求項１乃至３の内いずれか１において、前記
アーク放電が容器状電極と棒状電極との間に充填された
塊状又は粒状の導電体の間隙部で行われる構成を有して
いる。請求項５に記載のハロゲン化化合物の分解方法
は、請求項１乃至３の内いずれか１において、前記アー
ク放電が、ドラム状又は棒状に形成された回転電極と、
固定された棒状電極の間で行われる構成を有している。
請求項６に記載のハロゲン化化合物の分解方法は、ハロ
ゲン化化合物又はハロゲン化化合物含有溶液と塩基性溶
液及び必要に応じて添加されたオゾンの混合溶液をアー
ク放電により分解処理する工程と、前記アーク放電処理
された未分解物を含む分解反応液を油状物とスラリー溶
液に分離する工程と、前記分解反応液又は前記油状物を
冷却する工程と、前記油状物とハロゲン化化合物もしく
はハロゲン化化合物含有溶液との混合物に塩基性溶液及
び必要に応じてオゾンを添加混合し前記アーク放電によ
る分解処理工程へ循環する工程と、を有する構成を有し
ている。請求項７に記載のハロゲン化化合物の分解方法
は、請求項１乃至６の内いずれか１において、前記混合
溶液が分散状態又は乳化状態である構成を有している。
請求項８に記載のハロゲン化化合物の分解反応器は、ハ
ロゲン化化合物等からなる被分解溶液流入部と分解処理
液の流出部とを備え冷却ジャケットを有する容器電極
と、前記容器電極の容器内に装着された１乃至複数の固
定電極と、前記容器電極の内部に充填された導電体と、
を備えた構成を有している。請求項９に記載のハロゲン
化化合物の分解反応器は、ハロゲン化化合物等からなる
被分解溶液流入部と分解処理液の流出部とを備え冷却ジ
ャケットを有する反応容器と、前記反応容器に装着され
たドラム状等の中空状又は棒状の回転電極と、前記回転
電極を回転させる回転機と、先端部が前記回転電極と
０．１〜５mm，好ましくは０．５〜３mmの間隙をあけて
前記反応器に前後動自在に装着された棒状電極と、を備
えた構成を有している。

【０００６】ここで、ハロゲン化化合物としてはハロゲ
ン化アルキルやハロゲン化アリール，ハロゲン化アシル
その他の塩素化物や臭化物、フッ化物やこれらの混合
物，農薬，ＰＣＢ，ダイオキシン等をさし、低分子量で
ハロゲン化率の低い液体状のものからポリハロゲン化物
等ハロゲン化率が５５％以上の固体状のものでもよい
が、粘度の高いものや固体は溶剤に溶解して行うのが好
ましい。溶媒としては沸点が高いトランス油やコンデン
サー油，ケーブル油等の潤滑油や高級炭化水素化合物が
用いられる。オゾンはオゾンガスやオゾン水が用いられ
る。オゾンガスの場合高濃度のものが高分解率を示すの
で好ましいが、低濃度のものでも多段混入することによ
り用いることができる。オゾンガスの濃度としては１０
０ｐｐｍ〜５００００ｐｐｍ，好ましくは５００ｐｐｍ
〜１００００ｐｐｍのものが用いられる。低濃度では分
解速度を速めることができず、高濃度になると未分解オ
ゾンガスが生成し易く、無害化処理工程等を必要とし装
置が大型化するので好ましくない。オゾン水の場合も高
濃度のものが好ましいが、反応系を加熱状態で行うとき
はオゾンガスの方が好適に用いられる。塩基性溶液とし
ては塩基性物質としてＫＯＨ，ＮａＯＨ等の単独又は混
合物、更にこれらに他のハロゲン補足剤を加えた水溶液
が経済上等の理由から好適に用いられ、これらを水溶液
状又はこれをメタノール等のアルコール類に溶解させた
ものを用いてもよい。塩基性溶液の塩基の濃度として
は、ハロゲンの濃度にもよるが５〜９０wt％，好ましく
は１０〜５０wt％で用いられる。塩基の濃度が濃い程分
解率を向上させることができる。１０wt％未満になるに
つれ分解に長時間を要するようになる傾向が認められる
ので好ましくない。尚、ハロゲン捕捉剤を用いてもよ
い。ハロゲン化化合物の溶液と塩基性溶液及びオゾンは
分散状態又は乳化状態でアーク放電処理を行うのが好ま
しい。分散又は乳化させることにより分解速度を速める
ことができる。分散や乳化は機械的混合又は超音波処理
機等やホモジナイザー等で混合して行われる。尚、系内
に分散剤や乳化剤を加えて行ってもよい。乳化状態を長
く維持できるためである。分解反応器は略円筒状のもの
や略偏平状の形式のものでよいが、底部は漏斗状に形成
されるのが望ましい。電極の粉化物等による分解反応器
が閉塞するのを防止するためである。棒状電極として
は、炭素電極やタングステン電極，白金電極等が用いら
れる。導電体としては、活性炭やコークス，焼成カーボ
ン破砕品等その他アーク放電性を有するものが用いられ
る。但し、陽光柱の弱いものは分解率が低いので好まし
くない。導電体の平均粒径は１〜５０mm，好ましくは２
〜３０mm，更に好ましくは５〜１０mmのものが好適に用
いられる。平均粒径が５mmよりも小さくなるに従い導電
体の充填密度が高くなるため導電体間の間隙が狭すぎて
陽光柱が短くなる傾向が現れ、また１０mmを超えるに従
い接触点が少なくなり過ぎアーク放電回数が減少する傾
向が現れるのでいずれも好ましくない。また導電体の表
面は平滑化したものよりも粗くしたものの方が放電箇所
が増加する傾向が認められる。回転電極としては、アー
ク放電を行うことができるものであればよいが、銅等の
金属製やカーボン製のものが好適に用いられる。回転電
極の回転はサーボモータ等によりアーク電流に応じて可
変できるものが好適に用いられる。回転電極は電極が回
転するので回転電極面に対面して複数本の棒状電極が設
置でき、棒状電極の設置数が多い程処理能力を大きくす
ることができる。アーク放電は連続的にではなくパルス
信号等で断続的に行うこともできる。断続的に行う場
合、放電サイクル，放電時間は分解反応器の容量や電極
の種類に合わせて任意に設定できるとともに分解反応器
の温度制御を容易にすることができ分解装置の運転性や
安全性を向上させることができる。

【０００７】

【作用】この構成によって、溶液中でアーク放電を行う
ことにより、局部的に超高温を得ることができるので、
超高温域下でハロゲン化化合物の脱ハロゲン化を容易に
行うことができる。塩基性溶液によりオゾニゾを分解す
ることができるので、安全に分解を行うことができる。
塩基性溶液により脱ハロゲン化されたハロゲンイオンを
容易に捕捉することができ、反応速度を早めることがで
きる。溶媒や水分が吸熱体となりアーク放電の陽光柱の
高熱を吸収し断熱体の役割を果たすことができる。容器
状電極と棒状電極との空間に塊状又は粒状の導電体が充
填されているので、それぞれのギャップ間でアーク放電
を行うことができ、このギャップ間に存在するハロゲン
化化合物のＣ−Ｃｌ結合を分断することができる。ま
た、オゾンが介在しているため励起したＣ−Ｃｌ結合に
オゾンが作用しオゾニゾを形成するため分解速度を速め
ることができる。塊状又は粒状の導電体は、接触点の位
置がランダムであると同時に接触間に絶縁剤が介在して
いるので、アークの発生と同時に導電体がその衝撃によ
って絶えず変動するので、分解により発生した炭化物や
導電体の粉化物による汚染を防ぐことができ、安定した
アーク放電を得ることができる。導電体の大きさに比例
して、接触点が減少し、間隙が大きくなるので、陽光柱
を大きくすることができ、その分局部温度を高くするこ
とができる。また、導電体の大きさを変えることにより
容易に分解反応条件を変えることができる。対面する電
極が双方とも棒状炭素電極である場合はアークが飛び難
く、また電極間に炭化物が生成し付着し易いが、回転電
極を用いることにより電極が回転するので、電極間での
炭化物の生成や付着を防止することができ、アークが飛
び易くすることができる。また、ドラム電極と棒状炭素
電極を使用すると、炭化物が付着せず、長時間安定した
運転ができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の第１実施例について、図面を参
照しながら説明する。 （実施例１）図１は第１実施例のハロゲン化化合物の分
解反応器の外観斜視図であり、図２はその要部縦断面図
である。１は第１実施例の分解反応器、２は分解反応器
１の分解槽、３は分解槽２の温度を調整する冷却水が流
れるジャケット部、４は金網や多孔板等からなるトレ
イ、４ａはトレイ４を支持するトレイ支持体、５は電極
用端子、５′はアース用端子、６は電極用端子５の導電
部に連接して分解槽２の直径方向の中心部に吊設された
炭素電極、７は炭素電極６の上部まで充填された平均粒
径が５〜１０mmの活性炭や焼成カーボンの破砕物からな
る導電体、８はＰＣＢ等の被分解物の流入部、９は分解
された被分解物の流出部、１０はオゾンガスとともに混
入された空気やＣＯ，ＣＯ₂ 等の反応生成ガス等のガス
出口、１１はジャケット部３内に流入される冷却水の冷
却水流入部、１２はジャケット部３に供給された冷却水
の冷却水流出部である。尚、本実施例では固定電極を吊
設したものについて説明したが、分解槽の側壁に固定電
極を１乃至複数配設するようにしてもよい。以上のよう
に構成された分解反応器を用いた本実施例の分解方法に
ついて、以下ハロゲン化化合物の分解工程図を用いて説
明する。図３は第１実施例のハロゲン化化合物の分解反
応器を用いたハロゲン化化合物の分解工程図である。１
ａ，１ｂ，１ｃは直列に３基連結された第１実施例のハ
ロゲン化化合物の第１，第２，第３の分解反応器、１３
はハロゲン化化合物の溶液を貯溜するとともに第３分解
反応器１ｃからの分解反応液を気液分離した後、未分解
物を含む油状物を第１分解反応器１ａに循環させる原料
貯溜槽、１３ａは原料貯溜槽１３からハロゲン化化合物
含有溶液を所定量流す定量供給機、１４は空気圧縮機、
１５は空気圧縮機１４の空気からオゾンを製造するオゾ
ン製造機、１６はオゾンを所定量流出するオゾン整流
機、１７は所定濃度に調整されたＮａＯＨやＫＯＨ溶液
等の塩基性溶液貯溜槽、１８は塩基性溶液を供給する定
量供給機、１９はＰＣＢ等のハロゲン化化合物とオゾン
と塩基性溶液を乳化状態に混合する混合機、２０は第３
分解反応器１ｃの分解反応液を液体サイクロンへ供給す
る供給ポンプ、２１は分解反応液をＮａＣｌ等を溶存す
るスラリー溶液と油状物に分離する液体サイクロン、２
２は油状物貯溜部、２３はスラリー溶液貯溜部、２４は
冷却水で分解反応液を冷却する冷却器、２５は分解反応
液中に混入した未分解のオゾンガスや空気，ＣＯ，ＣＯ
₂ 等の反応生成ガスを分離する凝縮器、２６はオゾンガ
ス等の有毒ガスを無害化した後大気へ放出するガス放出
部、２７は各分解反応器１ａ，１ｂ，１ｃからの空気や
ＣＯ，ＣＯ₂等の反応生成ガスをガス放出部２６に導入
するガス管、２８は各分解反応器１ａ，１ｂ，１ｃの未
分解物を含む分解反応液とカーボン等を含有するスラリ
ー溶液の流出管である。

【０００９】（実験例１）実施例１の分解反応器を用い
て、図３に示す分解装置を用いた分解方法でＰＣＢの分
解実験を行った。 ＜原料の調整＞ ａ．試料として、１，２，４−トリクロロベンゼン入り
トランス油１０．７wt％と２号トランス油６５．５wt％
と、水１６．７wt％，ＮａＯＨ７．１wt％の混合溶液を
１７．３リットル（１６．７kg）準備した。そのＰＣＢ
の含有量は１０ ４ｇ／ｌに調整した。ＰＣＢは市販の
ものを用いた。 ｂ．導電体として、活性炭（キントール−ＷＡ）の４〜
８メッシュのものを各分解槽に充填させて用いた。 ｃ．分解反応槽として、図２に示す円筒状の分解反応器
を図３に示すように３基直列に配設したものを用いた。 ＜アーク放電条件＞ 次の条件に設定した。 ａ．アーク放電圧：５０Ｖ ｂ．アーク放電電流：２００−２２０Ａ ｃ．アーク放電サイクル（１基当り）：３６ｓｅｃ ｄ．アーク放電時間（１基当り）：１０ｓｅｃ ｅ．アーク電極として径が１０mm、長さが３００mmの炭
素電極を用いた。 ＜試験条件＞ ａ．分解装置での試料の循環流速４５０リットル／ｈｒ
に調整して行った。 ｂ．オゾンの供給は濃度３０００ｐｐｍのオゾン含有空
気を５４０リットル／ｈｒで行った。尚、オゾンガスは
試験中図３中のバルブＶ₂を開にし常時供給して行っ
た。 ｃ．各分解槽中での液の平均流速を３２．４ｍ／ｈｒに
なるように行った。 ｄ．塩基性溶液は試料中に予め混入して行ったので、図
３中のバルブＶ₁は閉にして行った。 ｅ．分解装置の試料の循環時間は６時間に設定した。 ｆ．各分解槽の槽内温度は１００℃〜１２０℃に設定し
た。 ｇ．混合機はワイヤブラシ状のものが密植された２本の
回転体が互いに反対方向に回転し乳化物を形成する機械
式混合機を用いた。 ｈ．試料とオゾンを混合機１９で乳化状態に混合し乳化
液を生成させ、乳化液を分解反応器１ａに供給し図３を
閉ループとして循環して行った。 ＜試験結果＞ 油状物中のＰＣＢの濃度をガスクロマトグラフ法で測定
した。その結果を（表１）に示した。スラリー溶液中に
は排カーボンやタール状の物が含まれていたので水分を
分離した液はＡｇＮＯ₃法で測定したところ分解された
ＰＣＢと化学量論的に略合致するＣｌ^- 濃度が測定され
た。タール分について昇湿式ガスクロマトグラフ法で測
定したころＰＣＢは認められなかった。

【表１】

【００１０】（実験例２）導電体として、活性炭の代わ
りに焼成カーボンの破砕品を用いた他は実験例１と同様
にして行った。その結果を（表１）に示した。

【００１１】（実験例３）オゾンを混入しなかった他は
実験例１と同一の条件でＰＣＢの分解実験を行った。そ
の結果を（表１）に示した。

【００１２】この（表１）から明らかなように、本実施
例によれば、 ａ．高濃度でかつ難分解性のＰＣＢを９７％以上分解で
きることがわかった。実験例３で更に５時間実験を続行
したところ９９％以上まで分解できた。このことから分
解時間を更に長くすれば略１００％分解できることがわ
かった。 ｂ．容器状電極と棒状電極との空間に充填された塊状ま
たは粒子状の導電体はランダムな間隙を持ちそれぞれの
間隙で強い陽光柱が得られることがわかった。また、導
電体の表面は粗の方がアーク放電に好適な間隙が得られ
ることがわかった。更に、電圧を上げることにより粒径
が大きくても強い陽光柱が得られることがわかった。 ｃ．導電体の位置は、アーク放電の発生衝撃によって振
動が起こり、絶えず変動することがわかった。その結
果、接触面は絶えず更新され、反応生成物や粉化した電
極による炭化物の汚染もなく、安定したアーク放電が行
われることがわかった。 ｄ．そのことから、分解反応器のスケールアップが容易
で大電圧、大電流をかけることができ、簡単な装置で大
能力の分解反応装置を造ることができることもわかっ
た。 ｅ．電極の間隙調整の必要がなく、運転操作が極めて簡
単で省力化できることがわかった。 ｆ．分解反応器が同一容積、同一電圧のもとでは、導電
体の大きさによって接触点の数が変わり、陽光柱の大き
さを変えることができ局部温度を変化させることができ
ることがわかった。また、導電体の大きさに比例して、
接触点は減少し、陽光柱を大きくし局部温度は高くする
ことができることもわかった。従って、導電体の大きさ
を変えることにより容易に分解反応条件を最適条件に選
択できることがわかった。 ｇ．導電体として各種金属、焼成カーボン、コークス、
活性炭などを用いて実験をしたが略同一の結果が得られ
た。また、ＮａＯＨ溶液を試料に混入しないで塩基性溶
液貯溜槽に入れて行うようにしても、略同一の結果が得
られることがわかった。但し、乳化状態を維持するよう
に供給を行う必要があることがわかった。 尚、本実施例では分解反応器を３基直列に設置したもの
について説明したが、１基の分解反応器にハロゲン化化
合物と所定量の塩基性溶液との混合液にオゾン水やオゾ
ンガスを混入し乳化させたものを仕込みバッチ式で分解
を行うこともできる。

【００１３】（実施例２）図４は本発明の第２実施例の
ポリハロゲン化化合物の分解反応器の要部平面図であ
り、図５はその分解反応器の要部縦断面図であり、図６
は分解反応器の電極挿着部の要部断面図である。３１は
本発明の第２実施例におけるポリハロゲン化化合物の分
解反応器、３２は分解反応器３１の分解槽、３３は分解
槽３２の外周に分解槽３２の中心を点対称として対称位
置で高さを同一又は変えて複数前後動自在に挿着された
炭素等からなる炭素電極、３４は内部にシーリング機構
や絶縁機構を備えた電極挿着部、３５は耐圧性のガラス
を備えて形成された覗窓、３６は銅等からなるドラム電
極を回転させるサーボモータ等からなる回転機、３７は
圧力計等の検知機器配設部であり、図５において、３８
は検知機器配設部３７に設置された圧力計、３９は冷却
水で分解槽３２を冷却するジャケット部、４０は冷却水
流入部、４１は冷却水流出部、４２はハロゲン化化合物
等の被分解液の流入部、４３は分解反応液の流出部、４
４は回転機３６の回転部に吊設された銅等からなるドラ
ム電極である。図６において、４５は炭素電極等からな
る棒状の炭素電極３３が摺動自在に挿着され、電極挿着
部３４に密着状態で嵌着されたセラミック製の電極支持
部、４６は棒状電極３３と電極支持部４５との間隙から
分解反応液が漏洩を防止するパッキン、４７はセラミッ
クス等の絶縁性を有する材料で作製されたフランジ、４
８，４９はフランジ４７を電極挿着部３４に固定するボ
ルトとナットである。以上のように構成された分解反応
器を用いた本実施例のハロゲン化化合物の分解方法につ
いて、以下その分解方法を分解工程図を用いて説明す
る。図７は本発明の第２実施例の分解反応器を用いたポ
リハロゲン化化合物の分解工程図であり、図８は分解反
応器の電極を前後動させる電極間間隙調整部の要部側面
図である。図３の第１実施例の分解工程図と異なる点
は、第２実施例の分解反応器３１が第１実施例の分解反
応器１ａ，１ｂ，１ｃの代わりに設置されている点であ
り、第１実施例の分解工程と同一の機器等は図３の符号
と同一の符号を付し説明を省略する。５０は炭素電極３
３と係合して炭素電極３３を前後に摺動させ炭素電極３
３と回転するドラム電極４４との間の間隙を調整するサ
ーボモータ等からなる電極間間隙調整部である。図７に
おいて、５１は炭素電極３３を軸着等するとともに電力
を供給する電極保持部、５２は炭素電極３３に電力を供
給する電源、５３は炭素電極３３を前後動させるギヤド
モータ等からなる駆動部、５４は駆動部５３の回動部に
連設されたスクリュー軸、５５は電極保持部５１と絶縁
部５６を介して一体に連設され、スクリュー軸５４に軸
着された軸着部である。

【００１４】（実験例４）実施例２に示す分解反応器を
用いて、図７に示すハロゲン化化合物の分解装置を用い
てＰＣＢを含有したトランス油の分解実験を行った。 ＜試料の調整＞ ａ．試験サンプル：ＰＣ入り廃トランス油 ｂ．ＰＣＢ濃度：６．４８ｍｇ／リットル ｃ．トランス油の投入量：２０リットル ｄ．トランス油の流量：３００リットル／hr ＜アーク放電条件＞ ・反応器内の液流速：０．３cm／sec ・アーク放電電極の間隙：２〜３mm ・アーク放電圧：５０Ｖ ・アーク放電電流：１００〜１５０Ａ ・アーク放電サイクル：１０ｓｅｃ ・アーク放電時間：３ｓｅｃ ・炭素電極の本数：４本（対称位置に配置） ＜試験条件＞ ａ．ＫＯＨ水溶液濃度：１０wt％ ｂ．ＫＯＨ流量：０．５リットル／hr ｃ．オゾン流量：５４０リットル／hr ｄ．オゾン濃度：３０００ppm ｅ．アーク反応器内の温度：９０℃に調節 ｆ．循環時間：６時間（計算上の循環回数：８．３回／
hr、合計５０回） ｇ．混合機：実験例１と同一のものを用い乳化状態で供
給した。 ＜試験結果＞油状物中のＰＣＢの濃度をガスクロマトグ
ラフ法で測定した。その結果を（表２）に示した。スラ
リー溶液中の水溶液はＡｇＮＯ₃法で測定したところ分
解されたＰＣＢと化学量論的に略合致するＣｌ^- 濃度が
測定された。タール分について昇湿式ガスクロマトグラ
フ法で測定したところＰＣＢは認められなかった。

【００１５】（実験例５）炭素電極の本数を２本とした
他は実験例１と同一の条件で分解実験を行った。その結
果を（表２）に示した。

【表２】

【００１６】（比較例１）ドラム電極４４の代わりに、
炭素電極３３だけを分解反応器３１の中心線の対称位置
に炭素電極３３の先端部の電極間距離を２mmにした他は
実験例３と同一の条件で分解実験を行った。アーク放電
中に電極間がＰＣＢ等を含有したトランス油で覆われて
いるためアークが飛んだり飛ばなかったりして安定した
アーク放電が得られず、また、電極の表面に生成した炭
化物が付着し、長時間運転できないことがわかった。以
上のように本実施例によれば、 ａ．ＰＣＢを９９．９％以上も分解できることがわかっ
た。 ｂ．対面する電極が双方とも棒状炭素電極である場合は
アークが飛び難く、また電極間に炭化物が生成し付着し
やすいことがわかった。ロータリー電極方式の本実施例
の場合は電極が動くためにアークが飛び易く、また銅製
ドラム電極と棒状炭素電極を使用しているため炭化物が
付着せず、長時間、安定した運転ができることがわかっ
た。 ｃ．アーク放電はパルス信号で断続的に行うこともでき
ることがわかった。その結果放電サイクル、放電時間は
任意に設定できることもわかった。 ｄ．電極間の間隙はサーボ機構で最適のアーク電流が得
られるように調節すると、高分解率で分解時間を更に短
縮できることもわかった。 ｅ．固定棒状電極は回転ドラム電極に対面して何本でも
セットでき、本数が多いほど処理能力も大きくなること
がわかった。但し、反応液が高温になるので冷却水とし
てブライン等を考慮する必要があることがわかった。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明のハロゲン化化合物
の分解方法は、ハロゲン化化合物と塩基性溶液及び必要
に応じてオゾンを添加したエマルジョン溶液中でアーク
放電を行う簡単な構成で、以下の優れた効果を有するハ
ロゲン化化合物の分解方法を実現できるものである。 ａ．ＰＣＢ等のハロゲン化化合物を極めて短時間で、か
つ極めて高い分解率で分解できる。 ｂ．バッチ式のみならず連続式でハロゲン化化合物を分
解できるので高い処理能力を発揮できる。 ｃ．設備が簡単なため省力化が可能で、かつエネルギー
消費量も従来に比べ極めて低いので、ランニングコスト
を著しく低減化できる。 ｄ．設備が簡単なので小型化・コンパクト化ができるの
で、トラクター等の運搬車に積載でき、どこでも場所を
とらずにハロゲン化化合物を分解できる。 次に、本発明のハロゲン化化合物の分解反応器は、固定
電極と塊状又は粒状の導電体、若しくは固定電極と回転
電極を組合わせた簡単な構成で、以下の優れた効果を有
するＰＣＢ等のハロゲン化化合物の分解反応器を実現で
きるものである。 ａ．塊状又は粒状の導電体がアーク放電の衝撃で自由に
動くことができるので、放電部位を常に更新でき強い陽
光柱を連続して得ることができるとともに、高い分解率
を得ることができる。 ｂ．回転式なので反応生成物が電極間に付着することが
ないので、高い分解率でかつ同じ分解率を維持できる。
ｃ．回転式の場合、電極間間隙調整部で電極間の間隙を
分解条件に合った間隙 に調整できるので、分解時間が計算でき分解装置の設計
を容易に行うことができる。 ｄ．固定電極や回転電極の形状や設置数、又は導電体の
形状を自由に選択できるので、分解装置の大型化や小型
化に自由に対応でき設計自在性に優れている。 ｅ．高分解率の装置を小型化できるので、分解装置全体
をコンパクト化することが可能でトラクター等の運搬車
両に積載でき、移動可能な分解装置とすることもでき、
ＰＣＢの貯溜場所毎に直接分解装置を移動させて分解で
きる。 ｆ．分解反応器の構造が簡単なので低原価で量産性に優
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のハロゲン化化合物の分解
反応器の外観斜視図

【図２】本発明の第１実施例のハロゲン化化合物の分解
反応器の要部縦断面図

【図３】本発明の第１実施例のハロゲン化化合物の分解
反応器を用いたハロゲン化化合物の分解工程図

【図４】本発明の第２実施例のポリハロゲン化化合物の
分解反応器の要部平面図

【図５】本発明の第２実施例のポリハロゲン化化合物の
分解反応器の要部縦断面図

【図６】本発明の第２実施例のポリハロゲン化化合物の
分解反応器の電極挿着部の要部断面図

【図７】本発明の第２実施例の分解反応器を用いたポリ
ハロゲン化化合物の分解工程図

【図８】本発明の第２実施例の分解反応器の電極を前後
動させる電極間間隙調整部の要部側面図

【符号の説明】

１第１実施例の分解反応器 １ａ 第１分解反応器 １ｂ 第２分解反応器 １ｃ 第３分解反応器 ２ 分解槽 ３ ジャケット部 ４ トレイ ４ａ トレイ支持体 ５ 電極用端子 ５′ アース用端子 ６ 炭素電極 ７ 導電体 ８ 流入部 ９ 流出部 １０ ガス出口 １１ 冷却水流入部 １２ 冷却水流出部 １３ 原料貯溜槽 １３ａ 定量供給機 １４ 空気圧縮機 １５ オゾン製造機 １６ オゾン整流機 １７ 塩基性溶液貯溜槽 １８ 定量供給機 １９ 混合機 ２０ 供給ポンプ ２１ 液体サイクロン ２２ 油状物貯溜部 ２３ スラリー溶液貯溜部 ２４ 冷却器 ２５ 凝縮器 ２６ ガス放出部 ２７ ガス管 ２８ 流出管 ３１ 第２実施例の分解反応器 ３２ 分解槽 ３３ 炭素電極 ３４ 電極挿着部 ３５ 覗窓 ３６ 回転機 ３７ 検知機器配設部 ３８ 圧力計 ３９ ジャケット部 ４０ 冷却水流入部 ４１ 冷却水流出部 ４２ 被分解液の流入部 ４３ 流出部 ４４ ドラム電極 ４５ 電極支持部 ４６ パッキン ４７ フランジ ４８ ボルト ４９ ナット ５０ 電極間間隙調整部 ５１ 電極保持部 ５２ 電源 ５３ 駆動部 ５４ スクリュー軸 ５５ 軸着部 ５６ 絶縁部

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハロゲン化化合物又はハロゲン化化合物
   含有溶液と、塩基性溶液と、の混合溶液中で、常温乃至
   ２００℃の条件下でアーク放電を行いハロゲン化化合物
   を分解することを特徴とするハロゲン化化合物の分解方
   法。
2. 【請求項２】 前記ハロゲン化化合物又はハロゲン化化
   合物含有溶液にオゾンを添加することを特徴とする請求
   項１に記載のハロゲン化化合物の分解方法。
3. 【請求項３】 前記オゾンがオゾン水又はオゾンガスで
   あることを特徴とする請求項２に記載のハロゲン化化合
   物の分解方法。
4. 【請求項４】 前記アーク放電が容器状電極と棒状電極
   との間に充填された塊状又は粒状の導電体の間隙部で行
   われることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１
   に記載のハロゲン化化合物の分解方法。
5. 【請求項５】 前記アーク放電が、ドラム状又は棒状に
   形成された回転電極と、固定された棒状電極の間で行わ
   れることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に
   記載のハロゲン化化合物の分解方法。
6. 【請求項６】 ハロゲン化化合物又はハロゲン化化合物
   含有溶液と塩基性溶液及び必要に応じて添加されたオゾ
   ンの混合溶液をアーク放電により分解処理する工程と、
   前記アーク放電処理された未分解物を含む分解反応液を
   油状物とスラリー溶液に分離する工程と、前記分解反応
   液又は前記油状物を冷却する工程と、前記油状物とハロ
   ゲン化化合物もしくはハロゲン化化合物含有溶液との混
   合溶液に塩基性溶液及び必要に応じてオゾンを添加混合
   し前記アーク放電による分解処理工程に循環する工程
   と、を有することを特徴とするハロゲン化化合物の分解
   方法。
7. 【請求項７】 前記混合溶液が分散状態又は乳化状態で
   あることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１に
   記載のハロゲン化化合物の分解方法。
8. 【請求項８】 ハロゲン化化合物等からなる被分解溶液
   流入部と分解処理液の流出部とを備え冷却ジャケットを
   有する容器電極と、前記容器電極の容器内に装着された
   １乃至複数の固定電極と、前記容器電極の内部に充填さ
   れた導電体と、を備えたことを特徴とするハロゲン化化
   合物の分解反応器。
9. 【請求項９】 ハロゲン化化合物等からなる被分解溶液
   流入部と分解処理液の流出部とを備え冷却ジャケットを
   有する反応容器と、前記反応容器に装着されたドラム状
   等の中空状又は棒状の回転電極と、前記回転電極を回転
   させる回転機と、先端部が前記回転電極と０．１〜５m
   m，好ましくは０．５〜３mmの間隙をあけて前記反応容
   器に前後動自在に装着された棒状電極と、を備えたこと
   を特徴とするハロゲン化化合物の分解反応器。