JP3266759B2 - 有機ハロゲン化合物の処理方法及びその処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機ハロゲン化合物の
処理方法に係り、特に有機ハロゲン化合物を触媒により
分解するのに好適な有機ハロゲン化合物の処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】有機ハロゲン化合物は、大気，河川，地
下水，土壌等を汚染する。特に、発ガン性等の毒性を有
する有機ハロゲン化合物は環境汚染の観点から問題視さ
れている。有機ハロゲン化合物の排出抑制技術及び排出
後に汚染物として環境中に存在する有機ハロゲン化合物
の分解処理技術の開発が進められている。これらの分解
処理技術は排出物中もしくは排出後の環境中の有機ハロ
ゲン化合物を分解処理の対象としているため、比較的低
濃度の有機ハロゲン化合物を念頭においている。また、
近年毒性は少ないもののオゾン層破壊物質，温室効果の
原因物質と考えられている有機ハロゲン化合物もある。
これらに対しては排出抑制技術及び回収処理技術の開発
が進められている。回収処理技術は、回収された多量の
有機ハロゲン化合物を分解処理するので、装置の経済性
の観点から比較的高濃度の有機ハロゲン化合物を分解無
害化する必要がある。

【０００３】有機ハロゲン化合物を無害化する処理方法
としては、種々の方法が知られている。このうち、燃焼
による分解法，プラズマによる分解法、及び高温蒸気に
よるクラッキング分解法は、エネルギー消費量が大きい
という欠点がある。紫外線による分解法，電子線による
分解法，放射線による分解法、及び微生物による分解法
は、分解効率及び分解速度が小さい。燃焼による分解法
は、ダイオキシン等の猛毒物質を生成する問題もある。
これに対し触媒による分解法は、上記した欠点が少な
く、最も有効な有機ハロゲン化合物の分解法として注目
されている。

【０００４】触媒による有機ハロゲン化合物の処理方法
は、以下に例示するように従来から多くの方法が提案さ
れている。特開昭52−114468号公報は、有機ハロゲン化
合物を含む空気の触媒分解装置による処理方法を示す。
特開平3−42015 号公報は、回収されたフロンを分解す
る方法を開示する。特開平3−66388号公報は、６モル％
といった高濃度のフロンの処理方法を示す。この他に
も、特開平5−203436号公報，特開平6−63357 号公報，
特開平6−142454 号公報，特開平6−106171 号公報及び
特開平6−106172 号公報も、有機ハロゲン化合物の触媒
による処理方法を記載している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭52−114468号公
報に示された処理方法は、分解対象を極低濃度の有機ハ
ロゲン化合物としており、近年処理の必要性が生じてき
た回収された有機ハロゲン化合物を高濃度で効率よく分
解することは困難である。また、特開昭52−114468号公
報の処理方法は、有機ハロゲン化合物の分解時に生成さ
れる腐食性物質（塩素，塩化水素，フッ素，フッ化水素
等）の濃度が低いため、有機ハロゲン化合物の加熱によ
り発生する腐食性物質に対する考慮は払われておらず、
更に有機ハロゲン化合物の分解後に生成する腐食生成物
に対する配慮も不十分である。特開平3−42015号公報に
示された方法は、有機ハロゲン化合物を５０００ppmと
いう低濃度で処理するものであり、特開昭52−114468号
公報と同様に加熱時及び分解後に生成される腐食性物質
に対する考慮を払っていない。

【０００６】特開平3−66388号公報の処理方法は、高濃
度でフロンを供給する具体的な手段が記載されていな
く、また加熱の際の腐食性物質に対する考慮も払われて
いない。更に、フロン分解後に生成される腐食性物質に
対する対策も、アルカリによる中和以外について具体的
に記載されていない。

【０００７】特開平5−203436号公報，特開平6−63357
号公報，特開平6−142454号公報，特開平6−106171号公
報及び特開平6−106172号公報に記載された各処理方法
は、上記３件の公開公報と同様の問題点を有する。

【０００８】ところで有機ハロゲン化合物の触媒による
分解法の数少ない欠点の一つは、有機ハロゲン化合物の
分解効率が、燃焼による分解法及びプラズマによる分解
法に比較して小さいことである。燃焼による分解法及び
プラズマによる分解法における有機ハロゲン化合物の分
解効率は、９９.９９９〜９９.９９９９％程度である。
これに対して、触媒による分解法の有機ハロゲン化合物
の分解効率は、99.9〜９９.９９％ 程度である。この触
媒による分解法の分解効率は、ほとんどの場合に問題と
なることはない。しかし、フロンのように国連環境計画
による分解効率に関する指針が９９.９９％ 以上とされ
ている物質の場合には、指針を厳密に遵守するためには
何らかの追加的手段を講じる必要がある。この一例とし
て、特開平6−106172 号公報は、触媒による分解後の排
ガスから吸着剤により未分解の有機ハロゲン化合物を除
去し、吸着剤に吸着された未分解の有機ハロゲン化合物
を脱着して再び触媒で処理することを提案している。し
かしながら、この方法では、吸着剤から脱着した有機ハ
ロゲン化合物を処理する際に本来の有機ハロゲン化合物
の処理を停止せざるを得ず、分解装置の運転効率を低下
させることとなる。このように、従来における有機ハロ
ゲン化合物の処理方法は、高濃度の有機ハロゲン化合物
を分解生成物である腐食性物質に対する考慮を払いなが
ら、かつ、高分解率で装置の運転効率を損なうことなく
行うことが困難であった。

【０００９】本発明の目的は、分解ガスによる腐食を抑
制できかつ有機ハロゲン化合物の分解を効率良く行える
有機ハロゲン化合物の処理方法及びその処理装置を提供
することにある。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴は、触媒層を内蔵する触媒容器と、触媒容器の
下方に配置されて内部に冷却水をスプレイするスプレイ
装置を有する冷却室と、冷却室内でスプレイされた冷却
水のミストの触媒層への流入をさえぎるバッフルとを備
えた有機ハロゲン化合物処理装置を用いて、有機ハロゲ
ン化合物を触媒により処理する方法において、有機ハロ
ゲン化合物の分解ガスを含む触媒層からの排ガスを、触
媒層よりも下方に配置されたバッフルによって曲げられ
た通路を通って冷却室に導き、冷却室内に設けられたス
プレイ装置からスプレイされた冷却水によって排ガスを
冷却することにある。

【００２０】

【００２１】好ましい第１の実施形態は、常温で液体状
態の有機ハロゲン化合物を液体状態で前記キャリアガス
に加えることにある。

【００２２】好ましい第２の実施形態は、常温付近に沸
点を有する有機ハロゲン化合物を加圧し液体状態でキャ
リアガスに加えることにある。

【００２３】好ましい第３の実施形態は、加熱器で水素
もしくは炭化水素燃料を燃焼させ、加熱器から排出され
た燃焼ガスに有機ハロゲン化合物を加え、この有機ハロ
ゲン化合物を含む燃焼ガスを触媒層に供給することにあ
る。

【００２４】好ましい第４の実施形態は、加熱器から排
出される気体の温度が、有機ハロゲン化合物が触媒によ
り分解する温度以上で、かつ有機ハロゲン化合物を少な
くとも部分的に分解させる温度以下になるように加熱器
による加熱温度を制御することにある。

【００２５】

【００２６】

【００２７】好ましい第５の実施形態は、触媒層から排
出された排ガス中に含まれる酸性ガスと反応する物質
を、冷却水で冷却された排ガスに添加することにある。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【作用】第１発明は、有機ハロゲン化合物の分解ガスを
含む触媒層からの排ガスを、冷却室内で冷却水との接触
により冷却するので、触媒の作用により発生した有機ハ
ロゲン化合物の分解ガスによる腐食を抑制できる。有機
ハロゲン化合物を触媒により分解すると、有機ハロゲン
化合物の種類に対応した塩素，塩化水素，フッ素，フッ
化水素等の極めて腐食性の高いハロゲン，ハロゲン化水
素ガスが高温で発生する。これらの高温の腐食性ガスに
対しては、構造材としてＮｉ，Ｎｉ−Ｃｒ合金等の耐
熱，耐食金属、及びセラミックスコーティング，グラス
コーティング等の耐熱，耐食材料を用いる必要がある。
本発明のように、触媒層から排出された排ガスをその後
で冷却することによりそれより下流側での装置内の腐食
環境を緩和できる。例えば、排気ガスの温度が１５０℃
以下に低下すると上記のような無機の耐食材料ではなく
フッ素樹脂を、また１００℃以下に低下すると塩化ビニ
ルを、構造材の表面にコ−ティングして使用できる。

【００３１】触媒層から排出された排ガスを冷却する手
段としては、例えば、触媒容器の下流に熱交換器を設け
る方法，触媒容器の下流の洗浄塔において洗浄液で冷却
する方法，触媒容器内に液溜めを設けバブリングにより
冷却する方法、及び触媒容器内で触媒層の下流でスプレ
イする方法等がある。腐食環境の厳しい範囲を最小限に
し、かつ圧力損失を低く抑えることができる手段として
は、触媒容器内で触媒層の下流でスプレイする方法を用
いることが望ましい。スプレイ液としては、水等の化学
的に安定な液体を使用するが、アルカリを混入しハロゲ
ン，ハロゲン化水素を部分的に中和することにより一層
の腐食環境の緩和が実現できる。また、乾式の方法とし
て、冷却空気を触媒層の下流側で排ガス中に供給する方
法もある。

【００３２】好ましくは、加熱器によって加熱され加熱
器から排出されたキャリアガスに有機ハロゲン化合物を
加えているので、キャリアガスによる加熱によって有機
ハロゲン化合物から腐食性物質が発生することを抑制で
き、かつ有機ハロゲン化合物の分解を効率良く行える。
触媒による有機ハロゲン化合物の分解を効率良く行うた
めには、有機ハロゲン化合物の温度を触媒との反応温度
以上に加熱する必要がある。しかし、加熱温度が高過ぎ
る場合、有機ハロゲン化合物が分解して腐食性物質を発
生する。加熱器から排気されるガスの温度が腐食性物質
の発生を防止する温度であっても、加熱器内では局部的
に腐食性物質を発生する温度になる。従って、有機ハロ
ゲン化合物を加熱器内に供給すると局部的に温度の高い
領域で分解されて腐食性物質が発生する。加熱器で加熱
されかつ加熱器から排出されたキャリアガスは実質的に
温度が一様になっており、局部的にキャリアガスの温度
が高くなることがない。このため、加熱器より下流側で
キャリアガスに加えられる有機ハロゲン化合物は、キャ
リアガスの熱によって分解されることが抑制される。

【００３３】第１発明において、処理の対象となる有機
ハロゲン化合物は、塩素，フッ素及び臭素のうち少なく
とも一つを含む化合物である。具体的には、有機塩素化
合物，有機フッ素化合物及び有機臭素化合物である。有
機塩素化合物としては、塩化メチル，クロロホルム，四
塩化炭素，塩化エチレン、１，１，１−トリクロロエタ
ン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２，２−
テトクロロエタン，ヘキサクロロエタン，塩化ビニル，
塩化ビニリデン，テトラクロロエチレン，クロロベンゼ
ン，塩化ベンジル，ベンゼンヘキサクロライド，エチレ
ングリコール及びトリクロロエチレン等がある。有機フ
ッ素化合物としては、ＣＦＣ−１１，ＣＦＣ−１２，Ｃ
ＦＣ−１３，ＣＦＣ−１４，ＣＦＣ−１５，ＨＣＦＣ−
２２，ＨＣＦＣ−１４１及びＨＣＦＣ−２２５等があ
る。有機臭素化合物としては、ハロン−１２１１，ハロ
ン−１３０１，ハロン−２４０２等がある。

【００３４】有機塩素化合物は、塩素を含んでおり、分
解により主として塩素，塩化水素等の腐食性ガス(酸性)
を発生する。有機フッ素化合物は、フッ素を含み、分解
により主としてフッ素，フッ化水素等の腐食性ガス(酸
性)を発生する。有機臭素化合物は、臭素を含んでお
り、分解により主として臭素，臭化水素等の腐食性ガス
（酸性）を発生する。

【００３５】有機ハロゲン化合物のキャリアガスの一例
として空気がある。キャリアガスは、有機ハロゲン化合
物を触媒層に導入するために使用するものであり、化学
的及び熱的に不活性なガスであればよく、空気以外に窒
素，アルゴン等の不活性ガスを使用してもよい。経済性
の観点からはキャリアガスとして空気を使用することが
好ましい。

【００３６】有機ハロゲン化合物が塩素を含むガスであ
る場合には、触媒層から排出された排ガスをその直後で
冷却するので、有機ハロゲン化合物の分解により発生し
た分解ガスから有毒物質が生成されることが防止され
る。例えば、塩素を含む有機ハロゲン化合物の分解によ
り発生する塩素は、３００℃程度の温度に保持される
と、燃焼ガス中の未燃分等と反応して有毒な有機塩素化
合物（ダイオキシン等）を生成する。触媒層から排出さ
れた排ガスを直ちに冷却することによってその有毒な有
機塩素化合物の生成を防止できる。

【００３７】更に、加熱器としては電気ヒーター及び燃
焼器等があるが加熱効率を考慮すれば燃焼器の使用が望
ましい。燃焼器内でキャリアガス(特に燃焼空気)が燃料
の燃焼によって発生する熱で直接加熱されるので、加熱
効率は極めて高い。燃焼器内での燃焼温度は、局部的に
高温（燃料として都市ガスを用いる場合は局部的に１０
００℃）になる。

【００３８】有機ハロゲン化合物の一種であるフロン１
１３は、７００℃を超えると部分的に分解反応が生じ、
ＨＦ及びＨＣｌ等の腐食性の高いガスを発生する。有機
ハロゲン化合物を触媒層まで導く配管等は耐食性の高い
材料で構成する必要がある。しかし、第１及び第２の発
明では、その配管等の構造材として耐食性の低い材料を
用いることが可能である。

【００３９】好ましくは、キャリアガスと有機ハロゲン
化合物を混合する前に加熱されたキャリアガスと水蒸気
が混合するとよい。これによって、キャリアガスの温度
は低下し、有機ハロゲン化合物が加熱により分解して腐
食性物質を発生する確立は更に低下する。

【００４０】その水蒸気は、有機ハロゲン化合物の触媒
による分解に必要な水素，酸素を供給するために使用さ
れる。例えば、フロン１１３を加水分解する場合には、
次のように分解反応が進行する。

【００４１】 Ｃ ₂ Ｃｌ ₃ Ｆ ₃ ＋３Ｈ ₂ Ｏ→３ＨＣｌ＋３ＨＦ＋ＣＯ ₂ ＋ＣＯ 加水分解に必要な水蒸気の量は、１モルのフロン１１３
あたり３モルとなる。水蒸気の量は有機ハロゲン化合物
の種類，処理量に応じて分解に必要な当量の１.０〜２.
０倍程度供給する。水蒸気の供給量はこの範囲に入るよ
うに制御することが望ましい。なお、触媒の種類によっ
ては加水分解ではなく、酸化分解を行うものもあるが、
この場合には水素は必要としないため、水蒸気は供給す
る必要がない。

【００４２】第２発明は、冷却室内でスプレイ装置から
スプレイされた冷却水のミストが触媒層に侵入すること
をバッフルによって防止するので、触媒層にミストが流
入しなく、触媒層の構造材の腐食を抑制できる。具体的
には、触媒層を設けた触媒容器内で触媒層の下流側で液
体をスプレイする場合には、スプレイの飛沫が触媒層中
に流入し、触媒の温度を低下させたり、触媒の活性を低
下させる可能性がある。ミストが触媒層に侵入すること
を防止する手段を設けることによって、これらの問題の
発生が抑制される。

【００４３】好ましい第１の実施形態は、更に常温で液
体状態の有機ハロゲン化合物を液体状態でキャリアガス
に加えるので、有機ハロゲン化合物の供給量調節が容易
である。液体である有機ハロゲン化合物は、定量供給が
可能となる。有機ハロゲン化合物が気体である場合に
は、体積及び圧力を調節する必要があり、液体に比べて
流量調節が面倒である。

【００４４】好ましい第１の実施形態を具体的に説明す
ると、有機ハロゲン化合物はガス状でキャリアガス，水
蒸気と混合してもよいが、有機ハロゲン化合物を液体状
で混合してキャリアガスと水蒸気の顕熱により有機ハロ
ゲン化合物を気化することにより、液体状の有機ハロゲ
ン化合物をガス化する設備を別に設けることを省略でき
る。また、有機ハロゲン化合物の中には常温付近にその
沸点を有するものがある。このようなものは、処理装置
周辺の環境温度の上下により液化したり気化したりする
ためその安定な供給が難しい。これに対しては装置の温
度を制御し、気化状態もしくは液化状態にして供給する
ことも考えられるが、温度の制御に大きなエネルギーを
必要とすると共に、供給配管，弁等まで細部に亘って温
度管理を行う必要があるため、得策ではない。

【００４５】好ましい第２の実施形態は、常温付近に沸
点を有する有機ハロゲン化合物を加圧し液体状態でキャ
リアガスに加えており、第１の実施形態で得られる作用
を生じる。具体的には、供給装置を加圧することにより
排出弁までを有機ハロゲン化合物の周辺環境温度下での
飽和圧力以上に保つことにより液体状にし、安定した供
給，流量計測を実現する。しかしながら、第２の実施形
態は、第１の実施形態に比べて、加圧装置が余分に必要
となるので、システム構成が複雑になる。

【００４６】好ましい第３の実施形態は、加熱器で水素
もしくは炭化水素燃料を燃焼させ、加熱器から排出され
た燃焼ガスに有機ハロゲン化合物を加えているので、キ
ャリアガスである燃焼ガスに加える水(水蒸気の状態も
含む)の量が減少する。このため、水の供給設備を単純
化できる。加熱器として燃焼器を用い燃料として水素も
しくは炭化水素燃料を使用した場合には、燃焼生成物と
して水蒸気が生成するので触媒層での有機ハロゲン化合
物の分解反応にその水蒸気を利用できる。当然のことな
がら、外部から供給する水の量は少なくできる。従っ
て、水の供給設備を単純化できる。炭化水素燃料として
は、石油，石油系ガス，アルコール燃料，天然ガス，水
素等が使用できる。燃料中の硫黄分は触媒の寿命を短縮
する可能性があるため、プロパンガス等の石油系ガス，
アルコール燃料及び水素等の不純物を含まない炭化水素
燃料の使用が好ましい。

【００４７】有機ハロゲン化合物の種類，処理量によっ
てはその分解反応に必要な水蒸気全量を、燃焼生成物で
ある水蒸気によってまかなうことができる。例えば、有
機ハロゲン化合物であるフロン１１３を１モル分解する
場合は３モルの水が必要となる。加熱器で燃焼させる燃
料としてプロパン(Ｃ₃Ｈ₈)を１モル使用すると、プロパ
ンの燃焼により４モルの水が生成される。従って、触媒
層に供給するキャリアガスに新たに水を加える必要はな
い。このような処理を専用に行う有機ハロゲン化合物の
処理装置においては、水供給設備は不要となる。

【００４８】好ましい第４の実施形態は、加熱器から排
出される気体の温度が、有機ハロゲン化合物が触媒によ
り分解する温度以上で、かつ有機ハロゲン化合物を少な
くとも部分的に分解させる温度以下になるように加熱器
による加熱温度を制御しているので、加熱器から排出さ
れた気体に加えられた有機ハロゲン化合物の熱による分
解を触媒層より上流側で防止できる。このため、触媒層
より上流側での構造材の腐食を防止できる。

【００４９】この具体例を以下に述べる。有機ハロゲン
化合物を低濃度で処理する場合にはキャリアガスの温度
は、触媒による有機ハロゲン化合物の分解に必要な温度
とほぼ等しい温度としてよい。しかし、高濃度の有機ハ
ロゲン化合物を処理する場合には、有機ハロゲン化合物
と混合する前のキャリアガスの温度を、触媒による有機
ハロゲン化合物の分解に必要な温度より高めに設定する
必要がある。これは、キャリアガスの温度は有機ハロゲ
ン化合物との混合により温度が低下するためである。こ
の場合、前述の理由で有機ハロゲン化合物と混合される
前のキャリアガスの温度が有機ハロゲン化合物の部分的
な分解温度を超えないように、キャリアガスもしくはキ
ャリアガスと水蒸気の混合物の温度が有機ハロゲン化合
物の部分的な分解温度以下になり、かつ有機ハロゲン化
合物との混合後の温度が有機ハロゲン化合物の触媒によ
る分解に必要な温度以上になるように加熱器の出力（例
えば供給する燃料の量）を制御する。なお、触媒の使用
上限温度がこの有機ハロゲン化合物の部分的な分解温度
を下回る場合には、温度制御範囲は触媒の使用上限温度
以下となる。

【００５０】好ましい第５の実施形態は、触媒層から排
出された排ガス中に含まれる酸性ガスと反応する物質
を、触媒層から排出された排ガスに添加するので、酸性
ガスがその物質と反応して排気ガス中から取り除かれ
る。このため、触媒層下流での腐食環境をより改善でき
る。酸性ガスと反応する物質としては、例えば、アルカ
リ溶液及び消石灰等がある。アルカリ溶液を用いる場合
でも、排ガス中にアルカリ溶液をスプレイする方法及び
貯溜されたアルカリ溶液中に排ガスをバブリングする方
法がある。前者の方法は、アルカリ溶液の表面積を大き
くでき、酸性ガスとの反応効率が大きい。このため、排
ガス処理系がコンパクトにできる。後者の方法は、系統
の圧力損失が大きくなると共に、温度の低い構造材壁面
近傍で酸性ガスとアルカリの反応生成物である塩が析出
成長して付着する。この付着物は、系統の配管を閉塞さ
せる可能性がある。前者の方法では、アルカリ溶液が流
動しているので、そのような問題が生じない。

【００５１】好ましくは、スプレイ手段からの液体のス
プレイにより発生するミストの下流側への移行を防止す
る手段を、触媒層出口側の空間内に設けることによっ
て、下流側への飛沫の移行量を低減できる。これは、触
媒層から排出される排ガス中の酸性ガスの除去効率を向
上させることになる。具体的に説明すると、スプレイの
飛沫が触媒層を設置した容器と下流側の排ガス処理装置
とを接続する配管中に移行し、本来乾燥している該配管
中に湿分を持ち込むことにより新たな腐食発生要因を生
み出すことになる。ミスト移行防止手段は、触媒を設置
した容器内で流速の小さいセパレート室を設けることに
より空中の飛沫を沈降させること等で実現可能である。

【００５２】本発明の具体例では、有機ハロゲン化合物
の分解によって生じる排ガスは触媒を設置した容器内で
冷却あるいは部分的に中和された後、排ガス処理装置に
おいてハロゲン，ハロゲン化合物を完全に除去される。
排ガス処理装置から排出される排ガスには未分解の有機
ハロゲン化合物が微量含まれるが、これは有機ハロゲン
化合物の種類，未分解のものの濃度によってはそのまま
排出可能な場合もあり、さらに処理が必要となる場合も
ある。

【００５３】処理が必要となる場合には、排ガス処理装
置の下流側で吸着剤で吸着し、再生，脱離したものを再
度処理することが一般的である。吸着剤としては活性
炭，ゼオライト，シリカゲル，活性アルミナ等が用いら
れる。具体例では、この吸着塔を２系列設け、１系列を
吸着に使用している間に残りの１系列を再生し、再生，
脱離された有機ハロゲン化合物を運転中の触媒に導入す
ることにより有機ハロゲン化合物の分解処理を停止する
ことなく吸着剤から再生，脱離された有機ハロゲン化合
物の処理を行う。

【００５４】水蒸気は加熱した空気と混合する以外に直
接加熱器で加熱してもよいが、有機ハロゲン化合物は、
加熱器内部で分解温度以上の火炎，発熱体，高温物と接
触する可能性がある場合には、加熱温度が分解温度以下
であっても部分的に分解が発生し、分解生成物として腐
食性物質が発生する可能性があるため加熱器による加熱
は好ましくない。この場合には、あらかじめ加熱され
た、空気等のキャリアガスあるいは、キャリアガスと水
蒸気の混合物と混合することにより触媒による分解に必
要な温度まで加熱する方法をとることが必要である。

【００５５】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の好適な一実施例である有機ハロゲ
ン化合物の処理装置を図１，図２及び図３を用いて以下
に説明する。有機ハロゲン化合物としてフロン１１３を
例に採って、本実施例における処理を説明する。

【００５６】キャリアガスである空気を導く配管２１
は、流量調整弁３を介して燃焼器である加熱器１に接続
される。流量計測器１６(空気流量計測)が配管２１に設
けられる。加熱器１は、配管２２によって触媒容器２に
接続される。触媒容器２は、内部に触媒層２４を有す
る。用いられる触媒は、酸化チタン−酸化タングステン
を使用したものである。この触媒は、フロン１１３を９
９.９％ 以上分解するために最低約４００℃を保持する
必要がある。水蒸気を導く配管２３は、流量調整弁４を
介して、加熱器１の下流側で配管２２に接続される。８
がそれらの接続点で水蒸気供給位置である。流量計測器
１５(水蒸気流量計測)が配管２１に設けられる。フロン
１１３を導く配管２４は、ポンプ５を介して水蒸気供給
位置８より下流側で配管２２に接続される。９がそれら
の接続点でフロン１１３供給位置である。流量計測器１
４(フロン１１３流量計測)が配管２１に設けられる。

【００５７】触媒容器２内に設けられ触媒層２４の下流
に位置する冷却空間４２は、配管２５によって排ガス処
理装置６に接続される。排ガス処理装置６内の下部領域
は配管２６により冷却空間４２に連絡される。排ガス処
理装置６は、配管２９で有機ハロゲン化合物吸着装置７
の入口側に接続される。脱着用の空気を導く配管３１
は、有機ハロゲン化合物吸着装置７の入口側に接続され
る。弁４６を有する配管３２は、加熱器１と水蒸気供給
位置８との間で配管２２に接続されると共に、配管３１
に接続される。排風機１１が設けられた配管３０が有機
ハロゲン化合物吸着装置７の出口側に接続される。送風
機１２が設けられる配管４４も、有機ハロゲン化合物吸
着装置７の出口側に接続される。送風機１２の下流側で
配管に接続される配管４５は、水蒸気供給位置８とフロ
ン１１３供給位置９との間で配管２２に接続される。配
管４５は、開閉弁１３を有する。

【００５８】本実施例における制御装置について説明す
る。メインコントローラ２０は、コントローラ１７，１
８及び１９のそれぞれに該当する制御信号を出力する。
コントローラ１９は、流量調整弁３の開度を制御する。
コントローラ１８は流量調整弁４の開度を制御する。コ
ントローラ１７はポンプ５の回転数を制御する。

【００５９】加熱器１は、高温で使用した方が加熱効率
が高く低温の加熱器よりも設備を小さくすることができ
ること、及び加熱器１内部は火炎等と同様に部分的に高
温となるところがあることから、加熱器１はフロン１１
３供給位置９より上流に設置する。フロン１１３は加熱
器１を通らず、加熱空気にフロン１１３を混合すること
によりフロン１１３を所定の温度に加熱する。この方法
によりフロン１１３の部分的な分解を防止しながら触媒
分解に必要な温度である４３０℃までフロン１１３を加
熱することができる。

【００６０】空気は、流量調整弁３により約２６０Ｎｍ
³／ｈ に流量を調整され、加熱器１に供給される。燃焼
用の燃料としてプロパンが燃料供給管４７より加熱器１
内に供給される。一部の空気は燃焼用空気として機能す
る。プロパンの燃焼により空気は、約６００℃に加熱さ
れる。加熱された空気は配管２２を通って触媒容器２に
供給される。加熱器１から排出された気体は、燃焼ガス
である。この際、プロパンの燃焼に必要な空気のみを加
熱器１へ供給し、残りの空気は加熱器１をバイパスさせ
て配管２２に導いてもよい。そのプロパンの燃焼により
水蒸気が生成される。配管２２内の加熱空気は燃焼によ
って生成された約１０kg／ｈの水蒸気を含む。この水蒸
気は、触媒によるフロン１１３の分解に必要な水蒸気と
して利用できる。

【００６１】その水蒸気量だけではフロン１１３の分解
に必要とする量をまかなえないので、流量調整弁４によ
り流量を調整された１００℃の水蒸気が、配管２３によ
って水蒸気供給位置８で配管２２内に供給され、加熱空
気と混合される。なお、分解対象のフロン１１３の量が
少ない場合には、プロパンの燃焼により生成された水蒸
気量でフロン１１３の分解に必要な水蒸気量をまかなう
ことができる。配管２３で供給される水蒸気と加熱空気
との混合を十分に行えるように、水蒸気供給位置８に水
気化器(図示せず)を設けてもよい。水気化器は、金属メ
ッシュ等を充填し、両者の流体の接触面積を増加させ熱
交換率を増加させるものである。加熱空気の温度が十分
高くかつ流量が多く気化に必要な熱量を確保できる場合
には、水気化器は不要である。

【００６２】フロン１１３はポンプ５で加圧され配管２
４を通してフロン１１３供給位置９で配管２２内に供給
される。液状のフロン１１３が供給ポンプ５により５０
kg／ｈで供給される。このフロン１１３は、フロン１１
３供給位置９で加熱空気及び水蒸気と混合される。フロ
ン１１３は空気及び水蒸気の顕熱により気化して均一に
混合される。フロン１１３は、加熱空気及び水蒸気との
熱交換が速やかに行えるようにスプレイで配管２２内に
供給される。フロン１１３の気化効率を高めるために、
フロン気化器(図示せず)をフロン１１３供給位置９に設
けても良い。フロン気化器は、金属メッシュ等を充填し
フロン１１３と加熱空気等との接触を促進させるもので
ある。

【００６３】水蒸気供給位置８は、フロン１１３供給位
置９と同じ位置か、できればフロン１１３供給位置９よ
り上流側とすることが好ましい。これは、加熱空気と水
蒸気を混合させ若干温度が下がった位置にフロン１１３
を供給することにより高温の加熱空気が直接フロン１１
３に接触するのをさけ、加熱による部分的な分解のポテ
ンシャルを低減するためである。また、水蒸気の替わり
に水を定量的に供給してもよいが、この場合には加熱空
気との熱交換が速やかに行えるようにスプレイにて供給
することが好ましい。

【００６４】以上のようにして、約４３０℃の加熱空
気，水蒸気，フロン１１３の混合ガスが生成され、この
混合ガスが触媒容器２へ供給される。

【００６５】なお、触媒容器２内の触媒層２４で効率的
にフロン１１３を分解するためには、分解処理に適した
混合ガス条件に調整する必要がある。このため、空気の
供給量，水蒸気の供給量，フロン１１３の供給量を所定
の条件となるように制御，調整し供給する。

【００６６】以上にはフロン１１３を例にとって加熱器
１の下流側への有機ハロゲン化合物の供給方法を説明し
た。しかし、有機ハロゲン化合物の沸点は個々の有機ハ
ロゲン化合物によって多様に異なっている。例えば、フ
ロン１１のように２０℃程度の常温に沸点を持つ有機ハ
ロゲン化合物を処理する場合には、有機ハロゲン化合物
の供給量の制御を適切に行うために、有機ハロゲン化合
物を気体もしくは液体のどちらか一方の状態に保ちなが
ら供給することが望ましい。有機ハロゲン化合物の気体
での供給は、配管２２に別の加熱器を設けて沸点以上の
温度に加熱制御し有機ハロゲン化合物を気化させる必要
があるので、装置構成が大型化し複雑化する。これに対
し、沸点の低い有機ハロゲン化合物を液体で供給する場
合には、有機ハロゲン化合物を沸点以下に冷却して供給
する方法と、有機ハロゲン化合物の飽和蒸気圧力以上の
運転圧力で供給する方法の二通りがある。前者の場合
は、有機ハロゲン化合物の貯蔵タンク及び供給配管も冷
却の対象となるため冷却範囲が広くなる。後者の方法
は、加熱及び冷却設備は不要であり、更にフロン１１の
常温における飽和蒸気圧力は１kg／cm² 程度と低く、か
つ加圧する範囲は有機ハロゲン化合物貯蔵タンクから供
給配管まででよいため加圧範囲が系統全体に及ばないこ
とから設備に対するインパクトが小さいなどのメリット
がある。以上のことから、沸点が常温付近にある持つ有
機ハロゲン化合物の供給方法は飽和蒸気圧以上に加圧し
て、液体で供給することが望ましい。

【００６７】一方、フロン１２のように沸点が約−３０
℃と低い有機ハロゲン化合物の加熱器１の下流側への供
給方法は、フロン１１のように液体で供給するために飽
和蒸気圧力以上で運転した場合、運転圧力が約１０kg／
cm² と高い圧力になるため、耐圧性の大きな設備が必要
になる。このため、沸点が常温より低い有機ハロゲン化
合物の供給方法は、気体の状態のままで制御，調整し供
給することが望ましい。

【００６８】このようにして触媒の分解温度に合致し
た、加熱空気，水蒸気，フロン１１３の混合ガスを触媒
容器２へ供給することができ、フロン１１３を分解する
ことができる。

【００６９】本実施例は、フロン１１３を加熱器１の下
流側で加熱空気に加えているので、加熱空気の温度は局
部的に高くならなくフロン１１３が部分的に分解するこ
とがない。このため、配管２２が腐食することが抑制さ
れる。特に、加熱器１の下流側で加熱空気に添加してい
るので、加熱空気の温度がフロン１１３が分解する温度
以下になる。配管２２の腐食は著しく抑制される。炭化
水素であるプロパンを燃焼させているので、水蒸気が生
成され、外部から新たに配管２２内に供給する水蒸気
(または液体状の水)の量を減少できる。このため、水蒸
気を供給する系統、すなわち配管２３の口径及び流量調
整弁３の大きさを小さくでき、水蒸気を供給する系統を
コンパクト化できる。

【００７０】次に、空気，水蒸気及びフロン１１３の供
給流量制御について説明する。

【００７１】キャリアガスである空気の供給量は有機ハ
ロゲン化合物の供給量及び供給濃度に、水蒸気の供給量
は有機ハロゲン化合物の処理量に依存する。従って、有
機ハロゲン化合物の処理量及び水蒸気添加割合を設定
し、混合ガス中の有機ハロゲン化合物の濃度設定をキャ
リアガスの供給量制御条件として与えれば、混合ガスの
濃度制御ができる。

【００７２】オペレータは、入力装置(キーボード等)４
８から、供給する有機ハロゲン化合物の種類（比重等の
物性を設定）、及び処理条件（有機ハロゲン化合物の処
理量，水蒸気量と有機ハロゲン化合物量との比率，混合
ガス中の有機ハロゲン化合物の濃度）をメインコントロ
ーラ２０に入力する。メインコントローラ２０は、入力
情報に基づいてフロン１１３の供給量，水蒸気の供給量
及び空気の供給量を算出する。メインコントローラ２０
は、入力装置４８から指定された種類の有機ハロゲン化
合物(本例ではフロン１１３)に対して算出した供給量を
コントローラ１７に、算出した水蒸気の供給量をコント
ローラ１８に、算出した空気の供給量をコントローラ１
９にそれぞれ設定値として出力する。

【００７３】キャリアガスである空気の供給量は、コン
トローラ１９が上記設定値に基づいて流量計測器１６で
測定された空気流量をフィードバック信号として流量調
整弁３の開度を調節することにより制御される。水蒸気
の供給量は、コントローラ１８が上記設定値に基づいて
流量計測器１５で測定された空気流量をフィードバック
信号として流量調整弁４の開度を調節することにより制
御される。フロン１１３の供給量は、コントローラ１７
が上記設定値に基づいて流量計測器１４で測定された空
気流量をフィードバック信号としてポンプ５の回転数を
調節することにより制御される。

【００７４】コントローラ１７，１８、及び１９の設定
値はメインコントローラ２０による算出により変えられ
る。このように設定値を可変にすることにより、各流量
調整弁がハンチングする可能性がある。このため、流量
制御がある範囲内に安定した時、該当する流量制御用の
コントローラは、設定値を受け入れする等の条件設定の
機能を有する必要がある。

【００７５】本実施例により、分解処理する有機ハロゲ
ン化合物量，水蒸気量，キャリアガス量を触媒によるフ
ロン１１３の分解処理能力に適した最適な混合ガス濃度
に制御することができる。

【００７６】本実施例で用いられる触媒容器２の構造を
図２を用いて詳細に説明する。

【００７７】触媒容器２は、内部に、多数の孔が設けら
れ流体が通過できる多孔板３３を溶接で固定している。
多孔板３３上に触媒が充填されてなる触媒層２４が設け
られる。触媒層２４は、触媒容器２内に配置される。触
媒を充填するための充填口３４及び触媒を取出すための
排出口３５が触媒容器２に設けられる。充填口３４及び
排出口３５は、混合ガスが流れている間、閉止板３６Ａ
及び３６Ｂによって封鎖されている。なお、触媒として
予め成形された触媒(例えばハニカム状触媒)を用いる場
合には、上部と下部に分割できる触媒容器２を用い、ハ
ニカム状触媒の取付け取出しを容易にすることも可能で
ある。混合ガス流を分散させるための邪魔板３８が触媒
容器２内で触媒層２４の上方、特に配管２２の開口部付
近に設けられる。邪魔板３８は、溶接等で触媒容器２に
固定される。冷却室３９が触媒容器２の下部に設けられ
る。冷却空間４２が冷却室３９内に形成される。一個ま
たは複数のスプレイノズル４０が冷却室３９内に設けら
れる。スプレイノズル４０はスプレイされる冷却水が冷
却空間４２全体にスプレイできるように配置される。冷
却室３９は、冷却空間４２と共にセパレート室４３を内
部に形成する。冷却空間４２とセパレート室４３は、互
いに下部で連通し、冷却室３９内に設置された仕切板４
４によって区切られる。配管２５は上部でセパレート室
４３に連絡され、配管２６が下部でセパレート室４３に
連絡される。セパレート室４３の大きさは、流体の速度
が充分低くなるように、特に飛沫が流体に同伴しないよ
うに配慮する。冷却室３９は、スプレイノズル４０から
噴出された冷却水を排出しやすくするために配管２７に
向かって傾斜する底部４９を有する。バッフル３７が冷
却空間４２内で触媒層２４の出口付近に配置され、冷却
室３９に溶接により取付けられる。バッフル３７はスプ
レイノズル４０から噴出されたスプレイ水が触媒層２４
に流入することを防止する。触媒容器２，多孔板３３，
充填口３４，排出口３５，閉止板３６及びバッフル３７
は、フロン１１３を触媒により分解した時に生成する高
温の塩素及び塩化水素に対して耐食性の良いＮｉ−Ｃｒ
合金等の耐熱鋼で製作する。

【００７８】フロン１１３を含む混合ガスが、配管２２
を通って触媒容器２に流入する。混合ガスは、邪魔板３
８に衝突分散して均一に触媒層２４の上面に到達し触媒
層２４を通過する。このとき、フロン１１３が触媒の作
用により分解される。分解に伴って塩素，塩化水素が生
成される。これらの生成物は、高温であり、極めて強い
腐食性を有する。冷却室３９を含む触媒容器２、及び冷
却室３９内の構造物は、腐食性ガスに対して耐食性の良
いＮｉ−Ｃｒ合金等の耐熱鋼で構成される。触媒層２４
から排出された排ガスは冷却空間４２に達する。排ガス
は、ここでスプレイノズル４０から噴出される冷却水に
よって急冷される。この急冷によって、猛毒ガスである
ダイオキシンが生成される３００℃前後の状態に保持さ
れることを回避できる。すなわち、排ガス中でのダイオ
キシンの生成を防止できる。塩素または塩素化合物を含
むガスを冷却する過程で３００℃前後をゆっくり経過さ
せると、ダイオキシンが生成されることは良く知られて
いることである。上記のスプレイ方式はダイオキシン生
成防止に効果的である。

【００７９】冷却空間４２内ではスプレイにより生じる
飛沫が四方に飛散する状態となる。バッフル３７は、こ
の飛沫が触媒層２４内に流入することを防いでいる。従
って、触媒層２４内の温度を低下しなくて済むので、フ
ロン１１３の高い分解性能を維持できる。

【００８０】上記飛沫のうち排ガスに同伴する飛沫はセ
パレート室４３内を配管２５に向かって上昇する。しか
し、セパレート室４３が充分な大きさを有するので、飛
沫の上昇速度が低下し、飛沫は重力の作用で自然落下し
排ガスから分離される。このように、配管２５に流出す
る排ガスの湿分を制限することができるので、配管２５
及び排ガス処理装置６等の配管及び機器の腐食要因を緩
和することができる。

【００８１】スプレイノズル４０から噴出する冷却水に
水酸化カルシウム等のアルカリを添加し、触媒の作用に
よってフロン１１３が分解して生成された塩素及び塩化
水素を中和してもよい。フロンの替わりに有機フッ素化
合物を処理する場合には、触媒による分解で生成される
フッ素，フッ化水素を中和できる。従って、触媒層２４
から排出された排ガスの腐食性が緩和される。この場合
には、構造材も一般に使われているものでよく、冷却室
３９等はステンレス鋼、またはテフロン，磁器，レンガ
等をライニングした炭素鋼で製作できる。

【００８２】冷却室３９の底部には、スプレイされた冷
却水及び中和によって生成された塩素化合物が排水に混
じってスラリー状となるが、傾斜した底部４９によって
容易に配管２７に排出される。この物質は、排水処理装
置１０で処理され、無害化された後、配管２８より外部
に放出される。

【００８３】配管２５に流入した排ガスは、排ガス処理
装置６に流入する。注入ライン４１からアルカリ溶液
が、排ガス処理装置６に供給される。このアルカリ溶液
は、排ガス処理装置６内を排ガスと接触しながら下降す
る。アルカリ溶液は、排ガスに含まれた酸性ガス(塩素
ガス，塩化水素ガス等)を吸収し、排ガスから酸性ガス
を除去する。下流にある有機ハロゲン化合物吸着装置７
の腐食を防止できる。酸性ガスを吸収したアルカリ溶液
は、配管２６により冷却室３９内に導入される。この溶
液は、スプレイノズル４０から噴出された冷却水と共に
配管２７に排出される。

【００８４】有機ハロゲン化合物吸着装置７の詳細構造
を図３により説明する。有機ハロゲン化合物吸着装置
は、活性炭が充填された吸着塔５０及び５１，開閉弁５
２Ａ，５２Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ，５５
Ａ及び５５Ｂを有する。配管２９は、開閉弁５２Ａを介
して吸着塔５０に、開閉弁５４Ａを介して吸着塔５１に
接続される。配管３１は、開閉弁５３Ａを介して吸着塔
５０に、開閉弁５５Ａを介して吸着塔５１に接続され
る。配管３０は、開閉弁５２Ｂを介して吸着塔５０に、
開閉弁５４Ｂを介して吸着塔５１に接続される。配管４
４は、開閉弁５３Ｂを介して吸着塔５０に、開閉弁５５
Ｂを介して吸着塔５１に接続される。配管４５との接合
部より下流側で、開閉弁５６が配管４４に設けられる。

【００８５】有機ハロゲン化合物吸着装置７は、排ガス
に含まれる未分解のフロン１１３を吸着塔５０(または
吸着塔５１)で吸着する。吸着塔５０及び５１は、開閉
弁を切り換えて交互に吸着及び再生を繰り返す。図３で
は、黒く塗りつぶした開閉弁が閉ざされている。黒く塗
りつぶされていない開閉弁が開されている。吸着塔５０
が吸着を行っており、吸着塔５１が再生されている。

【００８６】排ガス処理装置６から排出された排ガスに
含まれている微量の未分解のフロン１１３は、吸着塔５
０で吸着される。未分解のフロン１１３が除去された排
ガスは、排風機１１の駆動により配管３０を通して外部
に排気される。吸着塔５０によって未分解のフロン１１
３が吸着されるため、系外へのフロン１１３の放出を防
ぐことができる。

【００８７】加熱器１から排出された加熱空気の一部
は、弁４６を介して配管３１に流入し配管３１内の空気
を約１００℃に加熱する。この空気は、吸着塔５１に導
かれ活性炭に吸着されている未分解のフロン１１３を脱
着し、配管４４及び４５を介して配管２２に供給する。
未分解のフロン１１３は、触媒層２４に再度導かれ分解
される。加熱器１から排出された加熱空気の一部を脱着
用空気の加熱に使用するので、脱着用空気を加熱する加
熱器を別に設ける必要がない。これは、システム構成を
単純化する。

【００８８】所定時間運転後、開閉弁を切り換えて吸着
作用を吸着塔５０から吸着塔５１に切り換える。排ガス
処理装置６から排気された排ガスは、吸着塔５１に導か
れ、配管３０を通って外部に排気される。吸着塔５０へ
は、約１００℃に加熱された加熱空気が配管３１より供
給される。活性炭から脱着した未分解のフロン１１３
は、前述と同様に触媒層２４に導かれる。脱着用の加熱
空気の戻り位置は、加熱器１より下流側、できれは水蒸
気供給位置８より下流側で触媒容器２より上流側が好ま
しい。これは、同伴するフロン１１３が加熱により部分
的に分解し腐食性ガスが発生するのを防ぐためである。

【００８９】所定時間，加熱空気を吸着塔５０に供給し
て未分解のフロン１１３の脱着，活性炭の再生を行った
後、流量調整弁４６を閉じて加熱空気の供給を止め、温
度の低い空気のみを配管３１より吸着塔５０に供給す
る。この空気は、送風機１２及び開閉弁５６を介して外
部に排気される。このとき、開閉弁５６は開き弁１３は
閉じている。温度の低い空気は、脱着後の吸着塔５０内
を冷却し、吸着操作に備えることができる。なお、この
再生，脱着方法であれば主たる処理対象のフロンの分解
運転（以下「主分解運転」と称す。）を停止することな
く、吸着塔の再生，脱着及び脱着されたフロンの分解運
転を行うことができる。このため、有機ハロゲン化合物
処理装置の稼働率を向上できる。

【００９０】このように排気配管に吸着塔を設置すれ
ば、未分解フロンの放出量を大幅に低減できトータルシ
ステムとしての分解効率を大幅に向上できる。また、吸
着塔を２塔設け、吸着及び再生作業を吸着塔５０，５１
で交互に実施することにより、連続的にフロン１１３の
吸着及び再生，脱離を行うことができる。さらに、該フ
ロンの主分解運転を停止することなく吸着塔の再生及び
脱離されたフロンの分解運転もでき、かつ再生，脱離を
吸着塔５０，５１で連続的に行うことにより再生，脱離
ガスがほぼ一定となることから触媒容器２の負荷変動を
平滑化させることもできて安定な運転が可能となる。

【００９１】フロン１１３の分解処理について述べた
が、本実施例は、他の有機塩素化合物，有機フッ素化合
物及び有機臭素化合物等の有機ハロゲン化合物の分解処
理に使用することができる。これは、後述の各実施例に
おいても同じである。

【００９２】本実施例において、図１のポンプ５として
定量供給ポンプを用いてもよい。

【００９３】図１の実施例では、フロン１１３を液体状
で配管２２内に供給したが、沸点が−４０℃と低いフロ
ン２２を専用に処理する装置では、ボンベに充填された
フロン２２を気体状で供給位置９に供給してもよい。こ
の場合、図１においてポンプ５は、流量調整弁に置き換
えられる。コントローラ１７は、設定されたフロン１１
３の供給量(メインコントローラ２０で算出)に基づい
て、この流量調節弁の開度を制御する。

【００９４】〔実施例２〕本発明の他の実施例である有
機ハロゲン化合物処理装置を図４に基づいて説明する。
本実施例は、図１の実施例における配管２３を配管２２
ではなく加熱器１に接続したものである。本実施例の他
の構成は、実施例１と同じである。

【００９５】水蒸気は、配管２３により加熱器１内に供
給される。水蒸気は、加熱器１内の温度が高いので、昇
温のための熱エネルギーが得やすい。また、加熱器１内
では燃焼ガスが流動しているので、水蒸気とキャリアガ
スである空気との混合が促進される。気化器は、不要で
ある。また、１００℃の水蒸気を加熱器１内に供給する
ことは、加熱器１内の温度を低下させるので、加熱器１
の耐熱性を緩和できる。すなわち、図１の実施例の場合
で、加熱器１内で空気が８００℃まで加熱され、その
後、水蒸気供給位置８で水蒸気にて加熱空気の温度が６
００℃に低下していたとすると、水蒸気を加熱器１に供
給することにより、加熱器１内の温度を６００℃に低下
できる。このため、加熱器１の構造材の温度条件が緩和
される。本例では、実施例１で得られる効果も生じる。

【００９６】〔実施例３〕本実施例が実施例１と異なる
点は、配管２３にて水を配管２２に供給することであ
り、実施例１の構成のうち流量調節弁４をポンプに替え
たことにある。コントローラ１８は、設定された水の供
給量(メインコントローラ２０で算出)に基づいてそのポ
ンプの回転数を制御する。本実施例の他の構成は、実施
例１と同じである。本実施例は、実施例１で必要な水蒸
気発生器が不要となり、設備の簡素化が図れる。しか
し、配管２２内での水と加熱空気との混合性が劣るの
で、水をスプレイを用いて配管２２内に供給するか、気
化器を通して水を配管内に供給する必要がある。本実施
例は、これら以外の点で実施例１と同じ効果を生じる。

【００９７】実施例３において、実施例２と同様に、配
管２３を加熱器１に接続して水を加熱器１内に供給する
ことも可能である。この場合は、水を配管２２に供給す
る場合に比べて気化器等が不要となる。

【００９８】〔実施例４〕本発明の他の実施例である有
機ハロゲン化合物処理装置を図５に基づいて説明する。
本実施例は、実施例１の構成から流量調整弁４，流量計
測器１４，コントローラ１４及び配管２３を取り除いた
構成を有する。本実施例は、触媒容器２におけるフロン
１１３の分解に必要とする水蒸気の全量を、加熱器１内
での炭化燃料、例えばプロパンの燃焼によって得るもの
である。燃料供給管４７から供給されるプロパンの供給
量は、フロン１１３の分解に必要な水蒸気の全量を生成
するに足りる量となる。

【００９９】例えば、(数１)の化学反応式に示すよう
に、１モルのプロパン(Ｃ₃Ｈ₈)を燃焼させると、４モル
のＨ₂Ｏ が発生する。また、触媒を用いて１モルのフロ
ン113(Ｃ₂Ｃｌ₃Ｆ₃) を分解するためには、(数２)の化
学反応式に示すように、３モルのＨ₂Ｏが必要となる。

【０１００】

【数１】

【０１０１】

【数２】

【０１０２】このため、配管２４を通して単位時間当り
１モルのフロン１１３を配管２２に供給する場合は、燃
料供給管４７より単位時間当り１モルのプロパンを加熱
器１内に供給すればよい。この場合、フロン１１３の分
解に必要な水蒸気量の1.33倍の量の水蒸気が、プロパン
の燃焼によって得ることができる。従って、実施例１の
ように配管２３を通して外部より水蒸気を供給する必要
がない。本実施例は、実施例１で得られる効果に加え
て、外部より水蒸気を供給する設備が不要になる分、設
備がコンパクトになる。

【０１０３】メインコントローラ２０は、空気の供給量
及びフロン１１３の供給量を算出し、設定値として該当
する下位のコントローラ１９，１７に出力する。

【０１０４】〔実施例５〕本発明の他の実施例である有
機ハロゲン化合物処理装置を図６に基づいて説明する。
本実施例は、図１，図２及び図３に示す実施例１の構成
に、燃料流量制御装置，流量制御弁５７、及び温度検出
計６３及び６４を加えた構成を有する。流量制御弁５７
は、燃料供給管４７に設けられる。温度検出計６３は、
水蒸気供給位置８とフロン１１３供給位置９との間の配
管２２に設けられ、加熱空気と水蒸気との混合ガスの温
度を測定する。温度計６４は、触媒容器２に取り付けら
れ、触媒層２４の温度を測定する。燃料流量制御装置
は、コントローラ５８，信号切替器５９，警報設定器６
０，警報器６１及び信号設定器６２を備える。

【０１０５】水蒸気及びフロン１１３は、加熱器１で加
熱された空気に混合され、触媒容器２に導かれる。触媒
は酸化チタン−酸化タングステンを使用した触媒が用い
られる。この触媒は、フロン１１３を９９.９％ 以上分
解するために最低約４００℃に保持しなければならな
い。フロン１１３の部分的な分解温度は約７００℃であ
る。

【０１０６】加熱器１から排出される加熱空気の温度制
御は、以下のようになされる。温度計６３の出力信号
(加熱空気と水蒸気との混合ガスの温度)及び温度計６４
の出力信号(触媒層２４の温度)は、信号設定器６２に入
力される。信号設定器６２は、温度計６４の出力が４０
０℃未満であるか否かを判定する。信号切替器５９は、
信号設定器６２から４００℃未満であるとの判定信号を
入力したとき、信号切替器コントローラ５８に７００℃
よりも低い６５０℃を第１設定値として出力すると共
に、温度計６３の出力信号をコントローラ５８に伝え
る。コントローラ５８は、温度計６３の出力信号をフィ
ードバック信号として用い第１設定値（６５０℃）に基
づいて流量調整弁５７の開度を調節する。触媒層２４の
温度が４００℃未満の状態としては、例えば処理装置の
起動時がある。コントローラ５８による流量調整弁５７
の開度調節により加熱器１に供給される燃料の流量が増
加し、加熱空気の温度が上昇する。処理装置の起動時に
おいては、触媒の温度上昇が緩やかであり起動時間短縮
の意味からも加熱空気の温度を急速に立ち上げる必要が
ある。上記のように温度計６３の出力信号がフィードバ
ック信号として作用しているので、水蒸気との混合後の
温度が６５０℃となるような温度で加熱空気が加熱器１
から排出される。このような制御を行わない場合には、
加熱空気と水蒸気との混合ガスの温度が７００℃を越え
る可能性がある。この状態でフロン１１３を供給する
と、フロン１１３が、高温（約７００℃以上）の、加熱
空気と水蒸気の混合ガスに混合されフロン１１３の部分
的な分解が起こる。これは、配管２２及び触媒容器２の
腐食の原因となる。本実施例では、起動時において急速
な立ち上げが可能となりかつ構造材の腐食が生じない。

【０１０７】温度計６４の出力信号が４００℃以上にな
ったとき、信号切替器５９は、信号設定器６２から４０
０℃以上であるとの判定信号を入力する。このとき、信
号切替器５９は、コントローラ５８に４００℃よりも高
い４３０℃を第２設定値として出力すると共に、温度計
６４の出力信号をコントローラ５８に伝える。コントロ
ーラ５８は、温度計６４の出力信号をフィードバック信
号として用い第２設定値(４３０℃)に基づいて流量調整
弁５７の開度を調節する。加熱空気の温度は、触媒層２
４の温度が４３０℃になるように制御される。

【０１０８】温度計６３の出力信号は、警報設定器６０
に入力される。警報設定器６０は、温度計６３で測定さ
れた温度が６８０℃を超えたとき、警報器６１を作動さ
せる。オペレータは、警報器６１の作動によりフロン１
１３の分解が配管２２内で生じる危険性があることを知
る。信号切替器５９は、入力した温度計６３の出力信号
が６５０℃を超えたとき、コントローラ５８に第１設定
値を設定すると共に、フィードバック信号として温度計
６３の出力信号をコントローラ５８に伝える。コントロ
ーラ５８は、第１設定値に基づいた制御を行うので、加
熱空気と水蒸気との混合ガスの温度が６５０℃を超える
ことがない。

【０１０９】本実施例は、実施例１で得られる効果を生
じると共に、触媒層２４より上流側でのフロン１１３の
部分的な分解を確実に防止できる。従って、触媒層２４
より上流側の構造材の腐食が、確実に防止される。

【０１１０】〔実施例６〕 燃料流量制御装置の他の実施例を図７により説明する。
本実施例の燃料流量制御装置は、コントローラ５８を有
する。有機ハロゲン化合物処理装置の構成は、第１実施
例と同じである。本実施例の燃料流量制御装置は、触媒
層２４の温度が所定の運転温度に達して安定した時点で
フロン１１３の供給を開始する場合の制御を行うもので
ある。コントローラ５８は、温度計６３及び６４の出力
信号を入力する。

【０１１１】まず、加熱器１から排出された加熱空気
が、触媒容器２に導かれる。コントローラ５８は、触媒
層２４の温度が４３０℃になるように流量調整弁５７の
開度を調節し、加熱器１に供給する燃料の量を制御す
る。触媒層２４の温度上昇は遅いので、この温度は目標
温度(４３０℃)をオーバーシュートし徐々に目標温度に
収束する。この過程で、温度計６３で測定された温度が
水蒸気の温度よりも十分高くなったとき、コントローラ
５８よりメインコントローラ２０に水蒸気供給開始信号
が出力される。メインコントローラ２０は、コントロー
ラ１８に水蒸気供給開始指令を出力する。コントローラ
１８の作用により流量調整弁４が開き水蒸気の供給が開
始される。

【０１１２】触媒層２４の温度が温度計６４の出力信号
により目標温度にほぼ収束しかつ温度計６３で測定され
た温度がフロン１１３の分解温度よりも低いとの判定が
コントローラ５８でなされたとき、コントローラ５８
は、メインコントローラ２０に有機ハロゲン化合物供給
開始信号を出力する。メインコントローラ２０は、コン
トローラ１８に有機ハロゲン化合物供給開始指令を出力
する。コントローラ１７の作用によりポンプ５が駆動さ
れフロン１１３の供給が開始される。

【０１１３】フロン１１３の触媒による分解反応は、発
熱反応であり、触媒の温度が３０〜６０℃上昇する。こ
のため、フロン１１３の供給量は、少量から徐々に増や
し、触媒層２４の温度のハンチングを防止する。これ
は、他の有機ハロゲン化合物でも同じである。

【０１１４】本実施例は、温度が適切に調節された状態
でフロン１１３が供給されるので、フロン１１３の部分
的な分解を防止できる。本実施例の構成は、図６の構成
と併用することができる。

【０１１５】〔実施例７〕本発明の他の実施例である有
機ハロゲン化合物処理装置を図８に基づいて説明する。
図３の構成と異なる部分について説明する。送風機１２
の替わりに排風機６５が開閉弁５６の下流側で配管４４
に設けられる。水蒸気凝縮器６６が配管４５に設けられ
る。配管２３に接続される配管６８が、開閉弁６９の下
流側で配管３１に接続される。開閉弁６９は配管３１に
設けられる。その他の構成は、実施例１と同じである。

【０１１６】本実施例は、吸着塔５０及び５１の再生ガ
スとして水蒸気を用いるものである。この水蒸気は、配
管６８から配管３１に供給され、再生すべき吸着塔に導
かれる。水蒸気の流量は、流量調整弁６７の開度調節に
より制御される。

【０１１７】この再生，脱着方法でもフロン１１３の主
触媒運転を停止することなく、吸着塔の再生，脱着、及
び再生，脱着されたフロン１１３の分解運転を行うこと
ができる。ただし、このときの再生，脱着のために供給
する水蒸気流量は、フロン１１３の主分解運転に影響を
与えないように微量とする。水蒸気凝縮器６６は、配管
２２に戻す脱着された未分解のフロン１１３を含む気体
を約６０℃まで冷却し含まれている水蒸気を分離する。
このため、水蒸気を含まずフロン１１３を含む気体を配
管４５から配管２２に供給することができる。従って、
触媒容器２に供給される水蒸気量は、コントローラ１８
により適切に制御できる。水蒸気凝縮器６６の設置は、
制御されない水蒸気によるフロン１１３の主触媒分解運
転への影響を抑制できる。

【０１１８】所定時間の間、水蒸気を吸着塔に通して吸
着塔の再生，脱着を行った後、加熱空気により吸着塔を
乾燥させる方法としては、加熱空気は加熱器１の下流側
位置から配管３２を介して加熱空気の一部を配管３１に
導くことによって可能である。この加熱空気は、該当す
る吸着塔に通気し吸着塔の乾燥を行う。乾燥終了後の吸
着塔の冷却は流量調整弁５２を閉じて空気のみを配管３
１により吸着塔に通気すれば容易に冷却できる。

【０１１９】本実施例は、実施例１と同じ効果も生じ
る。

【０１２０】〔実施例８（参考例）〕 本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物処理装置
を図９を用いて説明する。本実施例は、実施例１の構成
のうち触媒容器２及び排ガス処理装置６を図９に示す構
成に替えたものである。もっと具体的に言えば、第１実
施例の図２の構成を図９の構成に替えたものである。今
までに述べた各実施例は、排ガス処理装置が湿式の方式
を採用していたのに対して、本実施例は乾式の方式を採
用したものである。

【０１２１】図２の構成と異なる部分について説明す
る。触媒容器２Ａ内で触媒層２４の下方に形成される空
間７４は、配管２５によってバグフィルタ７０に接続さ
れる。バグフィルタ７０は、配管２９によって有機ハロ
ゲン化合物吸着装置７に接続される。バグフィルタ７０
の下部に設けられる開閉弁７１は、図示されていないが
配管によって消石灰処理装置(図示せず)に接続される。
冷却空気供給管７２が、空間７４の近くで配管２５に接
続される。消石灰供給管７３が、配管２５に接続され
る。

【０１２２】触媒の作用によってフロン１１３が分解し
て生成された酸性ガスを含む排ガスが、空間７４を介し
て配管２５に排出される。冷却空気が、冷却空気供給管
７２より配管２５に供給されるので、排ガスの温度が１
００℃まで急激に低下する。この冷却空気は、実施例１
においてスプレイノズル４０からスプレイされる冷却水
と同じ作用を生じる。有機ハロゲン化合物として塩素を
含む化合物を処理の対象とした場合は、冷却空気により
排ガスの温度が急激に低下するので、ダイオキシン等の
有毒物の発生を防止できる。

【０１２３】消石灰供給管７３から供給される消石灰
は、排ガスに含まれる酸性ガスを吸収する。このため、
排ガスから酸性ガスが除去される。酸性ガスと反応した
消石灰はバグフィルタ７０で除去される。この消石灰
は、開閉弁７１を開することにより消石灰処理装置に送
られ処理される。消石灰が除去された排ガスは、有機ハ
ロゲン化合物吸着装置７に導かれる。

【０１２４】このような本実施例も、実施例１と同じ効
果を生じる。

【０１２５】

【発明の効果】本発明によれば、分解ガスによる腐食を
抑制でき、かつ有機ハロゲン化合物の分解を効率良く行
なえる。更に、冷却室から触媒層への冷却水ミストの流
入が抑制されるので、有機ハロゲン化合物の分解を効率
良く行なえる。

【０１２６】

【０１２７】

【０１２８】

【０１２９】

【０１３０】

【０１３１】

【０１３２】

【０１３３】

【０１３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例である有機ハロゲン化
合物処理装置の構成図である。

【図２】図１の触媒容器及び排ガス処理装置の詳細構成
図である。

【図３】図１の有機ハロゲン化合物吸着装置の詳細構成
図である。

【図４】本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物
処理装置の構成図である。

【図５】本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物
処理装置の構成図である。

【図６】本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物
処理装置の構成図である。

【図７】燃料流量制御装置の他の実施例の構成図であ
る。

【図８】本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物
処理装置の構成図である。

【図９】本発明の他の実施例である有機ハロゲン化合物
処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１…加熱器、２…触媒容器、３，４…流量調整弁、５…
ポンプ、６…排ガス処理装置、７…有機ハロゲン化合物
吸着装置、１４，１５，１６…流量計測器、１７，１
８，１９…コントローラ、２０…メインコントローラ、
２４…触媒層、３７…バッフル、３８…邪魔板、３９…
冷却室、４０…スプレイノズル、５０，５１…吸着塔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 利英 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 横山 久男 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 森 俊浩 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−63357（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/86 B01J 21/00 - 38/74

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】触媒層を内蔵する触媒容器と、前記触媒容
   器の下方に配置されて内部に冷却水をスプレイするスプ
   レイ装置を有する冷却室と、前記冷却室内でスプレイさ
   れた冷却水のミストの前記触媒層への流入をさえぎるバ
   ッフルとを備えた有機ハロゲン化合物処理装置を用い
   て、有機ハロゲン化合物を触媒により処理する方法にお
   いて、加熱器によって加熱され前記加熱器から排出され
   たキャリアガスに、水蒸気及び水の一方、及び前記有機
   ハロゲン化合物を加え、水蒸気及び前記有機ハロゲン化
   合物を含むキャリアガスを、前記触媒層に供給して前記
   有機ハロゲン化合物を分解し、前記有機ハロゲン化合物
   の分解ガスを含む前記触媒層からの排ガスを、前記バッ
   フルによって曲げられた通路を通って冷却室に導き、前
   冷却室内に設けられたスプレイ装置からスプレイされた
   冷却水によって前記排ガスを冷却することを特徴とする
   有機ハロゲン化合物の処理方法。
2. 【請求項２】常温で液体状態の前記有機ハロゲン化合物
   を液体状態で前記キャリアガスに加える請求項１の有機
   ハロゲン化合物の処理方法。
3. 【請求項３】常温付近に沸点を有する前記有機ハロゲン
   化合物を加圧し液体状態で前記キャリアガスに加える請
   求項１の有機ハロゲン化合物の処理方法。
4. 【請求項４】前記加熱器から排出される気体の温度が、
   前記有機ハロゲン化合物が触媒により分解する温度以上
   で、かつ前記有機ハロゲン化合物を少なくとも部分的に
   分解させる温度以下になるように加熱器による加熱温度
   を制御する請求項１の有機ハロゲン化合物の処理方法。
5. 【請求項５】前記触媒層から排出された排ガス中に含ま
   れる酸性ガスと反応する物質を、前記冷却水で冷却され
   た前記排ガスに添加する請求項１の有機ハロゲン化合物
   の処理方法。
6. 【請求項６】供給されるキャリアガスを加熱する加熱器
   と、前記加熱器から排出された前記キャリアガスに水蒸
   気及び水の一方を加える手段と、前記加熱器から排出さ
   れた前記キャリアガスに有機ハロゲン化合物を加える手
   段と、水蒸気及び前記有機ハロゲン化合物を含むキャリ
   アガスが供給される触媒層を内蔵する触媒容器と、前記
   触媒容器の下方に配置されて内部に冷却水をスプレイす
   るスプレイ装置を有し、前記有機ハロゲン化合物の分解
   ガスを含む排ガスが導かれる冷却室と、前記冷却室内で
   スプレイされた冷却水のミストの前記触媒層への流入を
   さえぎるバッフルとを備えたことを特徴とする有機ハロ
   ゲン化合物の処理装置。
7. 【請求項７】前記冷却室の下流に設けられ、前記触媒層
   から排出された排ガス中に含まれる酸性ガスと反応する
   物質を、前記冷却水で冷却された前記排ガスに添加する
   装置を備えた請求項６の有機ハロゲン化合物の処理装
   置。